人教版选修3-1 2.7闭合电的路欧姆定律 知识点与训练题

2.7闭合电路的欧姆定律知识点与训练题
一、闭合电路欧姆定律
(1)内容
闭合电路的电流跟电源的电动势成，跟内、外电阻之和成。

(2)公式
①I＝(只适用于纯电阻电路)；
②E＝U
外
＋Ir(适用于所有电路)。

(3)路端电压U与电流I的关系
①关系式：U＝E－Ir.
②U－I图象如图所示．
二、电源的U－I图象的应用
1．纵轴上的截距等于电源的电动势；横轴上的截距等于外电路短路时的电流，即I短＝E r。

2．图线斜率的绝对值等于电源的内阻，即r ＝|ΔU ΔI |＝E
I 短，斜率的绝对值越大，表明电源的内
阻越大。

3．图线上任一点对应的U 、I 的比值为此时外电路的电阻，即R ＝U
I 。

4．面积UI 为电源的输出功率，而电源的总功率P 总＝EI ，P 总－P 出＝EI －UI 为电源的发热功率。

三、 电源的功率 1．电源的总功率
(1)任意电路：P 总＝EI ＝(U 外＋U 内)I ＝P 出＋P 内。

(2)纯电阻电路：P 总＝I 2
(R ＋r )＝E 2
R ＋r。

2．电源内部消耗的功率：P 内＝I 2r ＝U 内I ＝P 总－P 出。

3．电源的输出功率
(1)任意电路：P 出＝UI ＝EI －I 2r ＝P 总－P 内。

(2)纯电阻电路： P 出＝I 2
R ＝E 2R
（R ＋r ）2
＝E 2
（R －r ）2
R ＋4r 。

当R ＝r 时：P m ＝E 2
4r
P出与R的关系如图所示。

巩固训练
1．图示电路中，电容器与电阻R2并联后，经电阻R1与电源和开关相连，电源电动势E＝24 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R1＝15 Ω，R2＝8 Ω，电容器的电容C＝2×10－9 F，闭合开关S，待电路稳定后，下列说法正确的是()
A．电源两端的电压为1 V
B．电容器两端的电压为24 V
C．通过电阻R1的电流为1.5 A
D．电容器所带电荷量为1.6×10－8 C 答案 D
2．某中学生科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的水果制作了水果电池，该电池能使一个发光二极管发光，却不能使标有“2.5 V0.3 A”的小灯泡发光。

断开电路用电压表测量该电池两端的电压值，却发现接近于2.5 V。

对小灯泡不亮的原因，该小组同学进行以下一些猜想，你认为可能正确的是()
A．水果电池的电动势太大
B．水果电池的电动势太小
C．小灯泡的电阻太大
D．水果电池的内阻太大答案 D
3. 在输液时，药液有时会有针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示。

M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M发生变化，导致S两端电压U 增大，装置发出警报，此时()
A．R M变大，且R越大，U增大越明显
B．R M变大，且R越小，U增大越明显
C．R M变小，且R越大，U增大越明显
D．R M变小，且R越小，U增大越明显答案 C
4. (多选)如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法中正确的是()
A．电动势E1＝E2，短路电流I1＞I2
B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2
C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2
D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大答案AD
5. (多选)如图所示，R1为定值电阻，R2为变阻器，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是()
A．当R2＝R1＋r时，R2获得最大功率
B．当R1＝R2＋r时，R1获得最大功率
C．当R2＝0时，R1上获得最大功率
D．当R2＝0时，电源的输出功率最大答案AC
6.如图所示，因线路故障，接通S时，灯泡L1和L2均不亮，用电压表测得U ab＝0，U bc＝0，
＝4 V。

因此可知开路处为()
U
A．灯泡L1B．灯泡L2
C．变阻器D．不能确定
答案 C
7.如图所示的电路，闭合电键S，待电路中的电流稳定后，减小R的阻值，则()
A．电流表的示数减小
B．电压表的示数减小
C ．电阻R 2两端的电压减小
D ．路端电压增大 答案 B
8.如图所示直线A 为某电源的U －I 图线，曲线B 为某小灯泡L 1的U －I 图线的一部分，用该电源和小灯泡L 1串联起来组成闭合回路时灯泡L 1恰能正常发光，则下列说法中正确的是( )
A ．此电源的内电阻为23 Ω
B ．灯泡L 1的额定电压为3 V ，额定功率为6 W
C ．把灯泡L 1换成阻值恒为1 Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小
D ．由于小灯泡L 1的U －I 图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用
答案 B
9.如图所示，当开关S 闭合时，灯L 1、L 2均不亮。

某同学用一根导线检查电路，将导线接在L
1两端时，发现L 2发光。

由此可判断故障的可能原因是( ) A ．灯L 1短路 B ．灯L 1断路 C ．灯L 2短路
D ．灯L 2断路
答案 B
10.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是( )
A ．电源的电动势为5.0 V
B ．电源的内阻为12 Ω
C ．电源的短路电流为0.5 A
D ．电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω 答案 D 11.如图所示的电路中，电源的电动势
E 和内电阻r 恒定不变，电灯L 恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b 端滑动，则( )
A ．电灯L 更亮，电流表的示数减小
B ．电灯L 更亮，电流表的示数增大
C ．电灯L 更暗，电流表的示数减小
D ．电灯L 更暗，电流表的示数增大 答案 A
12.如图所示的电路中，已知电源电动势为E ，内电阻为r ，滑动变阻器R 的阻值可以从零连续增大到R max ，定值电阻R 1的阻值范围为r <R 1<R max ，则下列结论正确的是( ) A ．当R ＝R 1－r 时，R 1消耗的功率最大
B ．R 消耗的最大功率可能为E 2
4（r ＋R 1）
C ．当R ＝0时，R 1消耗的功率最大
D ．外电路消耗的最大功率为
E 2R 1
（r ＋R ）2 答案 BCD。