第2讲 电路的基本规律及应用[课时作业] 单独成册 方便使用[基础题组]一、单项选择题1．电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此( ) A ．电动势是一种非静电力B ．电动势越大，表明电源储存的电能越多C ．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D ．电动势就是闭合电路中电源两端的电压解析：电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项A 、B 错误，C 正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项D 错误． 答案：C2.如图所示，直线A 为某电源的U-I 图线，曲线B 为某小灯泡的U-I 图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是( )A ．4 W,8 WB ．2 W,4 WC ．2 W,3 WD ．4 W,6 W解析：电源的U-I 图线A 在纵轴上的截距表示电源电动势为E ＝3 V ，图线A 、B 的交点表示电路工作点，对应的工作电压为U ＝2 V ，工作电流为I ＝2 A ．用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率P 出＝UI ＝4 W ，电源的总功率P 总＝EI ＝6 W ，选项D 正确．答案：D3.(2018·陕西西安名校联考)某电路如图所示，已知电池组的总内阻r ＝1 Ω，外电路电阻R ＝5 Ω，理想电压表的示数U ＝3.0 V ，则电池组的电动势E 等于( ) A ．3.0 V B ．3.6 V C ．4.0 VD ．4.2 V解析：由于电压表的示数为路端电压，而U ＝IR ，则I ＝UR＝0.6 A ，由闭合电路欧姆定律可得E ＝I (R ＋r )＝0.6×(5＋1)V ＝3.6 V ，故选项B 正确． 答案：B4.如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中( )A ．电压表与电流表的示数都减小B ．电压表与电流表的示数都增大C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大解析：滑动变阻器R 0的滑片向下滑动，R 0接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，外电压减小，电压表的示数减小，R 1两端的电压增大，R 2两端的电压减小，电流表的示数减小，A 正确． 答案：A5．如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω.电流表和电压表均为理想电表，只接通S 1时，电流表示数为10 A ，电压表示数为12 V ；再接通S 2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A ，则此时通过启动电动机的电流是( )A ．2 AB ．8 AC ．50 AD ．58 A解析：只接S 1时，由闭合电路欧姆定律得E ＝U ＋Ir ＝12.5 V ，R 灯＝UI＝1.2 Ω，再接通S 2后，流过电动机的电流为I 电动机＝E －I ′R 灯r－I ′＝50 A ，故选项C 正确． 答案：C 二、多项选择题6．如图所示，A 、B 、C 、D 四个电路中，电源电动势为E ，电阻为r ，定值电阻为R 0.当滑动变阻器R 的滑片P 从a 向b 滑动时，理想电压表示数将变大的电路是( )解析：在电路A 、B 中，当滑动变阻器R 的滑片P 从a 向b 滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小．对电路A ，电压表测量的是路端电压，由于外电路电阻减小，路端电压随之减小，A 项错误；对电路B ，电压表测量的是定值电阻R 0两端的电压，由欧姆定律知此时电路电流变大，则电压表示数将变大，B 项正确；对电路C ，由于电压表位置的特殊性，其示数将不变，C 项错误；而电路D ，实际上可认为是一个分压电路，尽管电路电流不变，但当滑动变阻器R 的滑片P 从a 向b 滑动时，电压表测量的电阻增大，则电压表示数将变大，D 项正确． 答案：BD7.在如图所示的电路中，灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ，闭合开关S ，将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，下列说法正确的是( ) A ．灯泡L 变亮 B ．电源的输出功率变小 C ．电容器C 上电荷量减少 D ．电压表读数变大解析：当滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路的总电阻R 总增大，由闭合电路欧姆定律知，干路电流I 减小，灯泡变暗，选项A 错误；当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大，当外电阻大于内电阻时，外电阻越大，电源的输出功率减小，当外电阻小于内电阻时，外电阻越大，电源的输出功率越大，由于灯泡L 的电阻大于电源的内阻，所以当R 增大时，电源的输出功率变小，选项B 正确；电容器与滑动变阻器并联，滑动变阻器两端的电压U R ＝E －I (R L ＋r )，因为电流I 减小，故U R 增大，即电容器两端的电压增大，由C ＝QU知，电容器上的电荷量增大，选项C 错误；电压表的示数为路端电压，由U ＝E －Ir 知，电压表的示数增大，选项D 正确． 答案：BD8.如图所示，已知R 1＝R 4＝12r ＝0.5 Ω，R 2＝6 Ω，R 3的最大阻值为6 Ω.在滑动变阻器R 3的滑片K 由最下端向最上端滑动过程中，下列说法正确的是( ) A ．定值电阻R 4的功率减小 B ．电源的输出功率增大 C ．电源的总功率减小D ．MN 并联部分的功率先增大后减小 解析：外电阻R ＝R 1＋R 4＋R 2R 3R 2＋R 3，当滑动变阻器R 3的滑片K 由最下端向最上端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻从零开始增加，外电阻R 从1 Ω增大到4 Ω，总电流减小，电源的总功率P ＝IE 减小，P 4＝I 2R 4减小，A 、C 项正确；电源的输出功率P出＝I 2R ＝(ER ＋r)2R ＝E 2R －r 2R＋4r ，R ＝r ＝1 Ω时电源的输出功率最大，所以滑片移动过程中电源的输出功率减小，B 项错误；将R 1、R 4与内阻r 等效为电源的内阻r ′＝R 1＋R 4＋r ＝2 Ω，MN 并联部分即等效外电阻R ′＝R 2R 3R 2＋R 3，当滑动变阻器R 3的滑片K 由最下端向最上端滑动时，等效外电阻R ′从0增大到3 Ω，可见，MN 并联部分的功率先增大后减小，D 项正确． 答案：ACD[能力题组]一、选择题9.如图所示，已知直流电动机M 的电阻是R ，电源的内电阻是r ，当电动机正常工作时电压表的示数是U ，电流表的示数是I .电压表和电流表均是理想电表．以下叙述正确的是( ) A ．t s 内，电动机产生的热量是IUt B ．t s 内，电动机消耗的电能是IUt C ．电源电动势是IR ＋Ir D ．电源电动势是U解析：t s 内，电动机消耗的电能为UIt ，电动机产生的热量是I 2Rt ，故A 错误，B 正确；根据闭合电路欧姆定律，有E ＝U ＋Ir ，电动机是非纯电阻电路，故U >IR ，故E >IR ＋Ir ，故C 、D 错误． 答案：B10.如图所示，直线A 是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B 、C 分别是电阻R 1、R 2的两端电压与电流的关系图线．若将这两个电阻分别接到这个电源上，则( ) A ．R 1接在电源上时，电源的效率高 B ．R 2接在电源上时，电源的效率高 C ．R 1接在电源上时，电源的输出功率大 D ．电源的输出功率一样大 解析：电源的效率η＝P 出 P 总＝UI EI ＝UE，效率与路端电压成正比，R 1接在电源上时路端电压大，效率高，A 正确，B 错误．由图线的交点读出，R 1接在电源上时U 1＝34U 0，I 1＝14I 0，电源的输出功率P 1＝U 1I 1＝316U 0I 0，R 2接在电源上时U 2＝12U 0，I 2＝12I 0，电源的输出功率P 2＝U 2I 2＝14U 0I 0，C 、D 错误． 答案：A11.(多选)在如图所示的电路中，开关闭合后，当滑动变阻器的触头P 向下滑动时，则( ) A ．灯L 1变亮B ．灯L 2变暗C ．电源的总功率变大D ．电阻R 1有从b 到a 方向的电流解析：开关闭合后，当滑动变阻器的触头P 向下滑动时，接入电路总电阻逐渐增大，电路中总电流减小，灯L 1变暗，A 错误．由电路中总电流减小可知通过电源内阻及小灯泡的电压减小，则R 2两端的电压增大，通过R 2的电流增大，而总电流减小，则灯L 2中电流减小，灯L 2变暗，B 正确．电路中总电流减小，电源的总功率变小，C 错误．电容器支路两端电压等于R 2两端的电压，则电容器的电压增大，电容器充电，电阻R 1有从b 到a 方向的电流，D 正确．答案：BD12.(多选)在如图所示电路中，电源电动势E ＝6 V ，内阻r ＝2 Ω，R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，R 3＝6 Ω.下列说法正确的是( ) A ．电阻R 2中电流为13 AB ．A 、B 两点间的电压为3 VC ．若在C 、D 间接入一个理想电流表，其读数是0.33 A D ．若在C 、D 间接入一个理想电压表，其读数是3.0 V 解析：根据闭合电路欧姆定律，电阻R 2中电流为I ＝ER 1＋R 2＋r＝0.5 A ，选项A 错误．A 、B两点间的电压为U AB ＝IR 1＝0.5×4 V＝2 V ，选项B 错误．若在C 、D 间接入一个理想电流表，则外电路总电阻为R ＝R 1＋R 2R 3R 2＋R 3＝7 Ω，电阻R 1中的电流I 1＝E R ＋r ＝23A ，电阻R 3中的电流I 3＝12I 1＝13A ，理想电流表读数是0.33 A ，选项C 正确．若在C 、D 间接入一个理想电压表，其测量的电压为R 2两端的电压，R 2两端的电压U 2＝IR 2＝0.5×6 V＝3 V ，理想电压表的读数是3.0 V ，选项D 正确． 答案：CD 二、非选择题13.如图所示，E ＝10 V ，R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，C ＝30 μF，电池内阻可忽略．(1)闭合开关K ，求稳定后通过R 1的电流；(2)然后将开关K 断开，求这以后流过R 1的总电荷量． 解析：(1)闭合开关K ，电路稳定后I 1＝I 总＝ER 1＋R 2＝104＋6A ＝1 A.(2)断开K 前，电容器相当于和R 2并联，电压为I 1R 2，储存的电荷量为Q 1＝CI 1R 2 断开K 稳定后，总电流为零，电容器上电压为E ，储存电荷量为Q 2＝CE所以通过R 1的电荷量为ΔQ ＝Q 2－Q 1＝C (E －I 1R 2)＝1.2×10－4C. 答案：(1)1 A (2)1.2×10－4C14.在如图所示的电路中，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，R 3＝1.5 Ω，C ＝20 μF，当开关S 断开时，电源的总功率为2 W ．当开关S 闭合时，电源的总功率为4 W ，求：(1)电源的电动势和内电阻； (2)闭合S 时，电源的输出功率；(3)S 断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？ 解析：(1)S 断开时电源的总功率P 总＝E 2R 2＋R 3＋r＝2 W ①S 闭合时P 总′＝E 2R 1R 2R 1＋R 2＋R 3＋r ＝4 W ②解①②两式得E ＝4 V ，r ＝0.5 Ω. (2)S 闭合时外电路总电阻R ＝R 1·R 2R 1＋R 2＋R 3＝3.5 Ω P 出＝(E R ＋r)2×R ＝3.5 W.(3)S 断开时，U C ＝U 2＝ER 2＋R 3＋rR 2＝3 VQ 1＝CU C ＝6×10－5 CS 闭合时，U C ′＝0，Q 2＝0.答案：(1)4 V 0.5 Ω (2)3.5 W (3)6×10－5C 0。