19版高考物理一轮复习备考精炼： 第八章 恒定电流 微专题60 闭合电路的欧姆定律的理解和应用备考精炼

60 闭合电路的欧姆定律的理解和应用[方法点拨] (1)可从闭合电路电势升高、降低角度理解闭合电路欧姆定律．(2)较复杂电路可由各节点电势的高低判定各支路中电流方向，判断电路串并联结构．1．(2018·河南省豫南豫北名校联考)如图1所示电路，当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时，下列说法正确的是( )图1A．电流表的示数变大B．R3两端的电压减小C．R2的功率增大D．R1的电流增大2．(2017·湖北荆门元月调考)电阻非线性变化的滑动变阻器R2接入图2甲的电路中，移动滑动变阻器触头改变接入电路中的长度x(x为图中a与触头之间的距离)，定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图乙，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，当触头从a移到b和从b移到c的这两过程中，下列说法正确的是( )图2A．电流表A示数变化不相等B．电压表V2的示数变化相等C．电阻R1的功率变化相等D．电源的输出功率不断增大3．(2017·湖南岳阳一模)某电池对纯电阻供电的输出功率P随电流I变化的图象如图3所示．则下列说法正确的是( )图3A ．该电源的电动势E ＝2 VB ．该电源的内阻r ＝1 ΩC ．若I ＝2 A ，则外电阻R ＝1 ΩD ．同一输出功率P 可对应两个不同的电流I 1、I 2，即对应两个不同的外电阻R 1、R 2，且r ＝R 1·R 24．(多选)(2017·华南师大附中等三校联考)在如图4所示电路中，电源内阻不能忽略，R 1阻值小于变阻器的总电阻，初态滑片P 位于变阻器的中点，P 由中点向上移动到顶端的过程中( )图4A ．电源的内功率先减小后增大B ．电源的效率先减小后增大C ．电流表的示数先减小后增大D ．电压表的示数先增大后减小5．(多选)(2017·吉林长春外国语学校模拟)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U ，额定电流为I ，线圈电阻为R ，将它接在电动势为E ，内阻为r 的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则( )A ．电动机消耗的总功率为UIB ．电源的效率为1－Ir EC ．电源的输出功率为EID ．电动机消耗的热功率为U 2R6．(2017·辽宁铁岭协作体模拟)两电源电动势分别为E 1、E 2(E 1>E 2)，内阻分别为r 1、r 2.当这两个电源分别和一阻值为R 的电阻连接时，电源输出功率相等．若将R 减小为R ′，电源输出功率分别为P 1、P 2，则( )A ．r 1>r 2 P 1<P 2B ．r 1<r 2 P 1>P 2C ．r 1<r 2 P 1<P 2D ．r 1>r 2 P 1>P 27．(多选)(2018·湖北黄冈模拟)在如图5所示的电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列说法正确的是( )图5A.U 1I 不变，ΔU 1ΔI不变 B.U 2I 变大，ΔU 2ΔI 变大 C.U 2I 变大，ΔU 2ΔI 不变 D.U 3I 变大，ΔU 3ΔI不变 8．(多选)(2017·闽粤大联考)如图6所示的电路中，电源内阻一定，若调整可变电阻R 的阻值，可使电压表V 的示数减小ΔU ，电流表A 的示数增加ΔI (电压表与电流表均为理想电表)，在这个过程中( )图6A ．通过R 1的电流减少量等于ΔU R 1B ．R 2两端的电压增加量等于ΔUC ．路端电压减少量等于ΔUD.ΔU ΔI为定值 9．(多选)(2017·黑龙江大庆一模)如图7所示的电路中，电源有不可忽略的内阻，R 1、R 2、R 3为三个可变电阻，电容器C 1、C 2所带电荷量分别为Q 1和Q 2，下列判断正确的是( )图7A ．仅将R 1增大，Q 1和Q 2都将增大B ．仅将R 2增大，Q 1和Q 2都将增大C ．仅将R 3增大，Q 1和Q 2都将不变D ．突然断开开关S ，Q 1和Q 2都将不变10．(多选)(2017·湖南衡阳期末)如图8甲所示，电阻R 1的阻值为0.5R 0、灯泡L 的电阻值恒为R 0，R 2是热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示．已知电流表为理想电表，电源的内阻r＝R0.则下列说法中正确的是( )图8A．当温度升高时，R1两端的电压增大B．当温度降低时，电流表的示数增大C．当温度升高时，灯泡L的亮度变大D．当温度为40 ℃时，电源的输出功率最大11．(多选)如图9甲所示的电路中，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化的实验图象如图乙所示，则下列说法正确的是( )图9A．图线a是电压表V1的示数与I的关系图线B．图线b的延长线一定过坐标原点OC．图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的瞬时功率D．图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电源的瞬时输出功率12．(多选)电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力．感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大．压电薄膜与电容器C、电阻R组成图10甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照．则红灯亮时( )图10A．车轮停在感应线上时电阻R上有恒定电流B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流先增加后减小D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照答案精析1．A [当滑动变阻器R 1的滑片向上滑动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流I 减小，路端电压U 增大，R 3两端的电压等于路端电压，则知R 3两端的电压增大，则通过R 3电流I 3增大，通过R 2电流I 2＝I －I 3，I 减小，I 3增大，则I 2减小，故R 2的功率减小，R 2两端电压U 2也减小；R 1、R 4并联电压U 并＝U －U 2，U 增大，U 2减小，则知U 并增大，故通过电流表和R 4的电流I A 增大，电流表的示数变大．通过R 1的电流I 1＝I 2－I A ，I 2减小，I A 增大，则通过R 1的电流I 1减小，故A 正确，B 、C 、D 错误．]2．B3．A [当外电阻等于电源内阻时，输出功率最大，P ＝I 2R ＝I 2r ，解得r ＝0.5 Ω，由闭合电路欧姆定律得E ＝I (R ＋r )＝2×(0.5＋0.5) V ＝2 V ，A 正确，B 错误；当I ＝2 A 时，电源的输出功率最大，此时外电阻等于电源内阻，所以R ＝0.5 Ω，C 错误；同一输出功率可对应两个不同的电流I 1、I 2，即对应两个不同的外电阻R 1、R 2，有(E R 1＋r )2R 1＝(E R 2＋r )2R 2，解得r 2＝R 1·R 2，D 错误．]4．AD5．AB [电动机额定电压为U ，额定电流为I ，当电动机正常工作时，消耗的电功率为P总＝UI ，A 正确；电源的总功率为IE ，内部发热的功率为I 2r ，所以电源的效率为IE －I 2r IE＝1－Ir E，B 正确；电源的输出功率等于电动机的输入功率，得P 出＝UI ，故C 错误；电动机消耗的热功率应该用P ＝I 2R 来计算，所以热功率P ＝I 2R ，由于电动机为非纯电阻电路，不能用U 2R求解热功率，故D 错误．] 6．A [根据闭合电路欧姆定律得：U ＝E －Ir ，可知电源的U －I 图线的斜率绝对值等于r ，所以有：r 1>r 2，电源的U －I 图线与电阻的U －I 图线的交点就表示了该电阻接在该电源上时的工作状态，此交点的横、纵坐标的乘积为电源的输出功率，即以此交点和坐标原点为两个顶点的长方形的面积表示电源的输出功率，若将R 减小为R ′，由图可知：P 1<P 2，故选A.]7．ACD [根据欧姆定律得知，U 1I ＝ΔU 1ΔI ＝R 1，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，R 1恒定不变，所以U 1I 、ΔU 1ΔI 均不变，故A 正确；U 2I＝R 2，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，R 2变大，故U 2I 变大，根据闭合电路欧姆定律得U 2＝E －I (R 1＋r )，则有ΔU 2ΔI＝R 1＋r ，不变，故B 错误，C 正确；U 3I ＝R 1＋R 2，变大，根据闭合电路欧姆定律得U 3＝E －Ir ，则有ΔU 3ΔI＝r ，不变，D 正确．]8．AD [因电压表示数减小，而R 1为定值电阻，故电流的减小量一定等于ΔU R 1，故A 正确；R 1两端的电压减小，则说明R 2两端的电压及内电压均增大，故R 2两端的电压增加量一定小于ΔU ，故B 错误；因内电压增大，故路端电压减小，由B 的分析可知，路端电压的减小量一定小于ΔU ，故C 错误；设电源电动势是E ，电源内阻是r ，调整可变电阻前电路电流是I ，调整后电路电流是I ′，在闭合电路中，电源电动势等于内外电压之和，即E ＝U V ＋I (r ＋R 2)① E ＝U V ′＋I ′(r ＋R 2)②②－①得：U V ′－U V ＋(I ′－I )(r ＋R 2)＝0，ΔI (r ＋R 2)＝U V －U V ′＝ΔU ，则ΔU ΔI＝r ＋R 2， 故D 正确．]9．BC [仅增大R 1，整个电路电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流减小，路端电压变大，电容器C 1两端电压增大，C 2两端电压减小，电容器所带电荷量Q 1增大，Q 2减小，故A 错误；仅增大R 2，整个电路电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流减小，路端电压变大，电阻R 1两端电压变小，电阻R 2两端电压变大，电容器C 1、C 2两端电压变大，两电容器所带电荷量Q 1和Q 2都增加，故B 正确；仅增大R 3，整个电路电阻不变，Q 1和Q 2都将不变，故C 正确；突然断开开关S ，两个电容器都放电，Q 1和Q 2都将减小，故D 错误．]10．AD [温度升高时，R 2的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，R 1两端电压增大，电源内电压增大，路端电压减小，灯泡L 两端的电压减小，灯泡L 的亮度变小，A 正确，C 错误；温度降低时，R 2的阻值增大，总电阻增大，总电流减小，电流表的示数减小，B 错误；温度为40 ℃时，R 2＝R 0，此时外电路的总电阻为R 0，等于电源的内阻，所以电源的输出功率最大，D 正确．]11．BCD12．BD [车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻R 上没有电流，A 项错误；由题图乙可知，当车轮经过时电流先增大后减小，然后再反向先增大后减小；因电压是在受压时产生的，故说明电容器先充电后放电，B 项正确，C 项错误；若汽车前轮越过感应线，又倒回到线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍会拍照，D 项正确．]。