高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律课后训练新人教版选修3_1
2018-2019学年高中物理 第二章 恒定电流 2.7 闭合电路的欧姆定律课后强化演练(含解析)新人教版选修3-1
闭合电路的欧姆定律一、选择题1．(多选)下列说法中正确的是( )A ．从关系式E ＝I (R ＋r )可知，电源电动势由通过它的电流I 和电路的总电阻(R ＋r )共同决定B ．从关系式R ＝U I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C ．从关系式I ＝ER ＋r 可知， 电路中的电流跟电源电动势成正比，跟电路的总电阻成反比D ．从关系式R ＝U I可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值解析：电源电动势与外电路无关，A 选项错误；导体电阻与材料本身有关，与电压和电流无关，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值，B 选项错误，D 选项正确；根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流跟电源电动势成正比，跟电路的总电阻成反比，C 选项正确．答案：CD2．如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是( )A ．电源的电动势为1.0 VB ．电源的内阻为2 ΩC ．电源的短路电流为0.5 AD ．电源的内阻为12 Ω解析：由闭合电路欧姆定律U ＝E －Ir 得，当I ＝0时，U ＝E ，图线与纵轴交点表示电动势E ＝6 V ，A 选项错误；电源的内阻等于图线的斜率大小，r ＝ΔUΔI＝2 Ω，B 选项正确，D 选项错误；外电阻R ＝0时，短路电流I ＝E r＝3 A ，C 选项错误．答案：B3．(多选)如图所示，当可变电阻R ＝2 Ω时，理想电压表的示数U ＝4 V ，已知电源的电动势E ＝6 V ，则( )A ．此时理想电流表的示数是2 AB ．此时理想电流表的示数是3 AC ．电源的内阻是1 ΩD ．电源的内阻是2 Ω解析：由题图所示电压表测量的是路端电压，电流表测的是通过R 的电流，由部分电路欧姆定律可得U ＝IR ，故I ＝2 A ；再由闭合电路欧姆定律得E ＝U ＋Ir ，将I ＝2 A 、U ＝4 V 、E ＝6 V 代入可得r ＝1 Ω.故A 、C 选项正确．答案：AC4．(2018·运城市模拟)如图所示，电路中电源电动势为E ，内电阻为r ，定值电阻的阻值为R 0，变阻器的全阻值为R ，关于各部分的功率，有关说法正确的是( )A．当R＋R0＝r，R上消耗的功率达到最大值B．当R0＝r＋R，R上消耗的功率达到最大值C．当R0＝R＋r，R0上消耗的功率达到最大值D．当R＋R0＝r，电源的输出功率达到最大值解析：R是滑动变阻器，要使R上消耗的功率达到最大值，可将R0看作等效电阻，当R＝R0＋r时，等效电源输出功率最大，即R消耗的功率最大，A、B选项错误；R0为定值电阻，要使R0上消耗的功率达到最大值，则通过的电流最大，即R＝0时，C选项错误；当外电阻等于内阻时，即R＋R0＝r时，电源的输出功率达到最大值，D选项正确．答案：D5.(多选)图示电路中，电源内阻不能忽略，闭合开关S，理想电压表示数为U，理想电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中( )A．U先变小后变大B．I先变小后变大C ．U 与I 的比值始终保持不变D ．电源消耗的功率先减小后增大解析：滑动变阻器R 1的滑片P 由a 端滑到b 端的过程中，电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流先变小后变大，路端电压先增大后减小．电流表示数I 先变大后变小．根据并联电路的分流规律可知，通过R 3的电流先变小后变大，则电压表的读数U 先变小后变大，A 选项正确，B 选项错误；由于U 先变小后变大，I 先变大后变小，所以U 与I 比值先变小后变大，C 选项错误；电源消耗的功率P ＝EI 总，E 不变，I 总先变小后变大，则电源消耗的功率P 先减小后增大，D 选项正确．答案：AD6．(多选)如图所示的电路由电源、电阻箱和电流表组成，电源电动势E ＝4 V ，内阻r ＝2 Ω.电流表内阻忽略不计，闭合开关，调节电阻箱，当电阻箱读数分别等于R 1和R 2时，电流表对应的读数分别为I 1和I 2，这两种情况下电源的输出功率相等．下列说法中正确的是( )A ．I 1＋I 2＝2 AB ．I 1－I 2＝2 AC ．R 1＝1 Ω2R 2D ．R 1＝4 Ω2R 2解析：根据闭合电路欧姆定律可知，I 1＝ER 1＋r＝4R 1＋2，I 2＝E R 2＋r ＝4R 2＋2，两种情况下电源的输出功率相等，I 21R 1＝I 22R 2，联立解得I 1＋I 2＝2 A ，R 1＝4 Ω2R 2，A 、D 选项正确．答案：AD7．(多选)如图所示电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，电路中O 点接地，当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时，M 、N 两点电势变化情况是( )A．都升高B．M点电势升高，N点电势降低C．都降低D．M点电势的改变量大于N点电势的改变量解析：当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，通过R3的电流增大，路端电压减小，R3两端的电压增大，N点的电势比O点的电势低，故N点的电势降低．并联部分的电阻减小，分压减小，M点的电势大于零，故M点的电势降低．A、B选项错误，C选项正确；路端电压减小，并联部分电压减小量大于R3两端电压的增加量，因此M点电势的改变量大于N点电势的改变量，D选项正确．答案：CD8．(2018·全国三模)如图所示的闭合电路中，当滑动变阻器的滑片P从b滑向a的过程中，V1、V2两只伏特表示数的变化量为ΔU1和ΔU2，则变化量的绝对值之比应是( )A．|ΔU1|＞|ΔU2| B．|ΔU1|＜|ΔU2|C ．|ΔU 1|＝|ΔU 2|D ．无法判断解析：分析电路结构可知，滑动变阻器、电阻R 1、R 2串联，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电压的变化量为零，当滑动变阻器的滑片P 从b 滑向a 的过程中，总电阻减小，干路电流增大，即部分电路中电压的增加量等于另一部分电路中电压的减少量，|ΔU 1|＝|ΔU 2|＋|ΔU r |，即|ΔU 1|＞|ΔU 2|，A 选项正确．答案：A 二、非选择题9．如图所示电路中，电阻R 1＝R 2＝R 3＝10 Ω，电源内阻r ＝5 Ω，电压表可视为理想电表．当开关S 1和S 2均闭合时，电压表的示数为10 V ．求：(1)通过电阻R 2的电流为多大？ (2)路端电压为多大？ (3)电源的电动势为多大？(4)当开关S 1闭合而S 2断开时，电压表的示数变为多大？解析：(1)I 2＝U 2R 2＝1010A ＝1 A.(2)路端电压等于外电路电压， 故U ＝I 2⎝⎛⎭⎪⎫R 2＋R 1R 3R 1＋R 3＝1×(10＋5)V ＝15 V. (3)又U ＝E －I 2r ，故E ＝U ＋I 2r ＝15 V ＋1×5 V＝20 V.(4)当开关S 1闭合而S 2断开时，电路是R 1、R 2串联再与电源构成闭合电路，电压表示数等于外电路电压．U ＝E R 1＋R 2＋r (R 1＋R 2)＝2010＋10＋5×20 V＝16 V. 答案：(1)1 A (2)15 V (3)20 V (4)16 V。
2019_2020高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律讲义习题(含解析)新人教版选修3_1
第7节闭合电路的欧姆定律1．了解内电路、外电路，知道电动势等于内外电路电势降落之和。
2．掌握闭合电路的欧姆定律并会进行有关计算。
3．会用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载的关系。
一、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路的组成及电流流向2．闭合电路的欧姆定律二、路端电压与负载(外电阻)的关系1．路端电压与电流的关系：U＝□01E－Ir。
2．路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R增大时，电流I□02减小，外电压U□03增大，当R增大到无限大(断路)时，I ＝□040，U＝□05E，即断路时的□06路端电压等于电源□07电动势。
(2)外电阻R减小时，电流I□08增大，路端电压U□09减小，当R减小到零时，即电源短路时I ＝□10E r，U ＝□110。
在实验课上，小明同学用电压表去测量1节新干电池的电动势约为1.5 V,1节旧干电池的电动势约为1.45 V ，现在他把这样的两节旧电池串联后接在一个标有“3 V 2 W”的小灯泡两端，结果发现小灯泡不发光，检查电路的连接，各处均无故障。
电池虽然旧了，但电动势并没有减小多少，那么小灯泡为什么不亮呢？提示：电池变旧后，电动势并不明显减小，但内阻明显变大，因而使电路中的电流很小，小灯泡不发光。
(1)电动势就是电源两极间的电压。
( )(2)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。
( ) (3)外电路的电阻越大，路端电压就越大。
( ) (4)闭合电路中的短路电流无限大。
( )(5)电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零。
( )(6)外电阻变化可以引起内电压的变化，从而引起内电阻的变化。
( ) (7)电源U I 图象上某点纵、横坐标的乘积对应此时的输出功率。
( ) 提示：(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√课堂任务闭合电路的欧姆定律仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律课后训练新人教选修
第7节闭合电路的欧姆定律课后训练基础巩固1．某电池当外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4 V，则可以断定该电池的电动势E和内阻r为( ）A．E＝2.4 V r＝1 Ω B．E＝3 V r＝2 ΩC．E＝2.4 V r＝2 Ω D．E＝3 V r＝1 Ω2．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( ）A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V3．如图为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220 V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。
现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220 V，由此可知( ）A．ab间电路通，cd间电路不通B．ab间电路不通，bc间电路通C．ab间电路通，bc间电路不通D．bc间电路不通，cd间电路通4．如图所示电路中，电源电动势恒定，要想使灯泡变暗，可以( ）A．增大R1 B．减小R1C．增大R2 D．减小R25．如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U－I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则( ）A．P1＞P2 B．P1＜P2C．η1＞η2 D．η1＜η2能力提升6．如图所示电路中，定值电阻R2=r(r为电源内阻），滑动变阻器的最大阻值为R1且R1≫R2+r。
在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，以下说法正确的是( ）A．电源的输出功率变小B．R2消耗的功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率先变大后变小D．以上说法都不对7．在如图所示的电路中，①、②、③处可以接小灯泡、电流表或电压表(均为理想电表）三种元器件。
高中物理 第2章 恒定电流 7 闭合电路的欧姆定律课时作业 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-
7 闭合电路的欧姆定律根底夯实一、选择题(1～4题为单项选择题，5～7题为多项选择题) 1．关于闭合电路，如下说法正确的答案是( ) A ．电源短路时，放电电流为无限大 B ．电源短路时，内电压等于电源电动势 C ．用电器增加时，路端电压一定增大D ．把电压表直接和电源连接时，电压表的示数等于电源电动势 答案：B解析：电源短路时，R ＝0，放电电流I ＝E r，U 内＝E ，A 错误，B 正确；当并联用电器增加时，并联电阻变小，电路中的电流变大，内电压变大，路端电压变小，C 错误；当电压表直接和电源连接时，电压表不视为理想电表时，电路中有微小电流，内电路有一定的电势降落，D 错误。
2．一太阳能电池板，测得它的开路电压(电动势)为800mV ，短路电流为40mA ，假设将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，如此它的路端电压是( )A ．0.10VB ．0.20VC ．0.40VD ．0.60V答案：D 解析：r ＝E I 短＝0.80.04Ω＝20Ω，U ＝E R ＋rR ＝0.6V 。
3．一同学将变阻器与一只6V,6～8W 的小灯泡L 与开关S 串联后接在6V 的电源E 上，当S 闭合时，发现灯泡发光。
按此图的接法，当滑片P 向右滑动时，灯泡将( )A ．变暗B ．变亮C ．亮度不变D ．可能烧坏灯泡 答案：B解析：由图可知，变阻器接入电路的是PB 段的电阻丝，当滑片P 向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确。
由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡。
4．(福建师大附中2014～2015学年高二上学期期末)在如下列图的电路中，开关S原来是闭合的，现将S断开，如此灯泡L亮度变化和电容器C带电量变化情况是( ) A．灯泡L变亮、电容器C带电量增加B．灯泡L变亮、电容器C带电量减少C．灯泡L变暗、电容器C带电量增加D．灯泡L变暗、电容器C带电量减少答案：A解析：由图可知，当开关闭合时，R2与L串联后与R3并联，再与R1串联；当开关断开时，R3断开，总电阻增大，总电流减小，R1分压与内电压减小，灯泡两端电压增大；故灯泡变亮；电容器并联在电源两端，因内电压减小，路端电压增大，故电容器两端电压增大，由Q＝UC可知，电容器带电量增加。
高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律课后训练新人教选修
第7节闭合电路的欧姆定律课后训练基础巩固1．某电池当外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4 V，则可以断定该电池的电动势E和内阻r为( ）A．E＝2.4 V r＝1 Ω B．E＝3 V r＝2 ΩC．E＝2.4 V r＝2 Ω D．E＝3 V r＝1 Ω2．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( ）A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V3．如图为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220 V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。
现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220 V，由此可知( ）A．ab间电路通，cd间电路不通B．ab间电路不通，bc间电路通C．ab间电路通，bc间电路不通D．bc间电路不通，cd间电路通4．如图所示电路中，电源电动势恒定，要想使灯泡变暗，可以( ）A．增大R1 B．减小R1C．增大R2 D．减小R25．如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U－I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则( ）A．P1＞P2 B．P1＜P2C．η1＞η2 D．η1＜η2能力提升6．如图所示电路中，定值电阻R2=r(r为电源内阻），滑动变阻器的最大阻值为R1且R1≫R2+r。
在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，以下说法正确的是( ）A．电源的输出功率变小B．R2消耗的功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率先变大后变小D．以上说法都不对7．在如图所示的电路中，①、②、③处可以接小灯泡、电流表或电压表(均为理想电表）三种元器件。
2019_2020学年高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律课后检测(含解析)新人教版选修3_1
7 闭合电路的欧姆定律记一记闭合电路的欧姆定律知识体系1个规律——闭合电路欧姆定律 1个关系——路端电压与负载的关系 1个图象——电源的U －I 图象 辨一辨1.闭合电路沿着电流的方向电势一定降低．(×)2．闭合电路的电流跟内、外电路电阻之和成反比．(√) 3．在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大．(√)4．电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零．(×) 5．外电路短路时，电路中的电流无穷大．(×) 6．电动势越大，闭合电路的电流越大．(×) 7．E ＝U ＋Ir 适用于任何电路．(×) 想一想1.在闭合电路中电荷定向移动过程中，是否只有电场力在做功？提示：不是．在闭合电路中电荷定向移动过程中，除了有电场力做功外，在电源内部还有非静电力在做功．2．为什么外电路短路(即外电路电阻为零)时，电路中电流不会是穷大？提示：因电源内也存在电阻r ，所以外电路短路时(R ＝0)，电路中电流I ＝Er≠∞.不过，一般情况下电源内阻r 较小，所以外电路短路时电路中电流较大，很可能会把电源烧杯．3．电源输出功率最大时，电源效率也最大吗？提示：当外电路电阻R 等于电源内电阻r 时，电源输出功率最大，而电源的效率η＝P 出P 总＝I 2R I 2R ＋r ＝R R ＋r ＝1＋rR.可知R 越大，效率越高，电源有最大输出功率时，R ＝r ，此时η＝50%.所以电源输出功率最大时，效率并不最高．思考感悟：练一练 1.[2019·山东市普通高中学业水平考试]在图所示的电路中，电源的电动势E＝3.0 V，内阻r＝1.0 Ω，电阻R＝5.0 Ω，不计电路中的其他电阻．闭合开关S后，通过电阻R的电流为( )A．3.0 A B．2.0 AC．1.0 A D．0.50 A答案：D2．[2019·辽宁省普通高中学业水平考试]如图所示，电源电动势E＝3 V，内阻r＝2 Ω，外电阻R＝4 Ω，闭合开关S后，理想电流表和理想电压表的示数分别为________A和________V.答案：0.5 23．[2019·浦东新区普通高中学业水平考试]如图，电源的输出电压和A、B两灯的电阻均不变．若滑动变阻器R的滑片向左移动，则( )A．A、B两灯均变亮 B．A、B两灯均变暗C．A灯变暗，B灯变亮 D．A灯变亮，B灯变暗答案：D4．[2019·河南省普通高中学业水平考试]在如图所示的电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝2 Ω，电阻R＝10 Ω.Ⓐ是理想电流表，闭合开关．求：(1)电流表的示数和通过电阻R的电流的方向；(2)电阻R在t＝10 min内，产生的热量．答案：(1)1 A a→b(2)6 000 J要点一 闭合电路欧姆定律1.在图所示的电路中，R 1＝9 Ω，R 2＝5 Ω，当a 、b 两点间接理想的电流表时，其读数为0.5 A ；当a 、b 两点间接理想的电压表时，其读数为1.8 V ．求电源的电动势和内电阻．解析：当a 、b 两点间接理想的电流表时，R 1被短路，回路中的电流I 1＝0.5 A ，由闭合电路欧姆定律得：E ＝I 1(R 2＋r )代入数据得：E ＝0.5(5＋r )①当a 、b 两点间接理想的电压表时，回路中的电流I 2＝U R 1＝1.89A ＝0.2 A由闭合电路欧姆定律得：E ＝I 2(R 2＋R 1＋r ) E ＝0.2(14＋r )②联立①②得：E ＝3 V ，r ＝1 Ω 答案：3 V 1 Ω2．如图所示的电路中，R 1＝20.0 Ω，R 2＝10.0 Ω，当开关S 板到位置1时，电流表的示数为I 1＝0.20 A ；当开关S 板到位置2时，电流表的示数为I 2＝0.30 A ，求电源的电动势和内电阻．解析：由I 1＝ER 1＋r ，I 2＝ER 2＋r解得：E ＝I 1I 2R 1－R 2I 2－I 1＝6r ，r ＝I 1R 1－I 2R 2I 2－I 1＝10 Ω答案：6 V 10 Ω要点二 路端电压与负载的关系3.电源电动势为E ，内阻为r ，向可变电阻R 供电，关于路端电压，下列说法正确的是( )A ．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B ．因为U ＝IR ，所以当I 增大时，路端电压也增大C ．因为U ＝E －Ir ，所以当I 增大时，路端电压减小D ．若外电路断开，则路端电压为零解析：由I ＝ER ＋r ，U ＝IR 得：U ＝RR ＋rE 可知路端电压随外电路电阻R 的增大而增大，所以A 项错误．由U ＝E －Ir 知B 项错误，C 项正确．外电路断开时，I ＝0，所以U ＝E －0＝E .所以D 项错误．答案：C4．电路图如图甲所示，若电阻R 阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U 随电流I 的变化图线及外电阻的U －I 图线如图乙所示．求：(1)电源的电动势和内阻； (2)电源的路端电压； (3)电源的输出功率．解析：(1)由图线的意义可知，不过原点的斜线是电源的U －I 圈线，当电流为0时，由U ＝E －Ir 可知E ＝U ＝4 V ；同样由U ＝E －Ir 可知它的斜率表示电源的内电阻，所以r ＝ΔUΔI＝44Ω＝1 Ω. (2)由图可知路端电压是3 V.(3)电源的输出功率P ＝UI ＝3×1 W＝3 W. 答案：(1)4 V 1 Ω (2)3 V (3)3 W要点三 闭合电路的动态分析5.电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图1所示的电路．当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是( )A ．电压表和电流表读数都增大B ．电压表和电流表读数都减小C ．电压表读数增大，电流表A 1减小，A 2增大D ．电压表读数减小，电流表A 1增大，A 2减小解析：由题图可知滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，滑动变阻器连入电路中的阻值R 增大，则外电路的总阻值R 总增大，干路电流I ＝ER 总＋r，因R 总增大，所以I 减小，故A 1示数减小；路端电压U ＝E －Ir ，因I 减小，所以U 增大，即电压表的读数增大；R 2两端电压U 2＝E －I (R 1＋r )，因I 减小，所以U 2增大，由I 2＝U 2R 2知，I 2增大，即电流表A 2的读数增大，故C项正确，A 、B 、D 三项错误．答案：C 6.(多选)如图所示，闭合开关S 并调节滑动变阻器滑片P 的位置，使A 、B 、C 三灯亮度相同．若继续将P 向下移动，则三灯亮度变化情况为( )A ．A 灯变亮B ．B 灯变亮C ．B 灯变暗D ．C 灯变亮解析：将变阻器滑片P 向下移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据全电路欧姆定律得知，总电流I A 增大，则A 灯变亮．并联部分的电压U 并＝E －I A (R A ＋r )，E 、R A 、r 不变，I A 增大，U 并减小，B 灯变暗．通过C 灯的电流I C ＝I －I B ，I 增大，I B 减小，则I C 增大，C灯变亮，故A、C、D三项正确．答案：ACD要点四闭合电路的功率和效率7.如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，求：当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值．解析：保护电阻消耗的功率为P0＝E2R0r＋R＋R02，因R0和r是常量，而R是变量，所以R最小时，P0最大，即R＝0时，P0max＝E2R0r＋R02＝62×0.51.52W＝8 W.答案：8 W要点五含容电路的分析与计算8.如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻可忽略，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，求：(1)S闭合后，稳定时通过R1的电流；(2)S原来闭合，然后断开，这个过程中流过R1的电荷量．解析：(1)S闭合后，电路稳定时，R1、R2串联，易求I＝ER1＋R2＝1 A，即为通过R1的电流．(2)S闭合时，电容器两端电压U C＝U2＝I·R2＝6 V，储存的电荷量Q1＝C·U C.S断开时至达到稳定后电路中电流为零，此时U C′＝E，储存的电荷量Q1′＝C·U C′.很显然电容上的电荷量增加了ΔQ＝Q′－Q＝CU C′－CU C＝1.2×10－4 C．电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的，只有通过R1这条途径实现，所以流过R1的电荷量就是电容器上增加的电荷量．答案：(1)1 A (2)1.2×10－4 C基础达标1.[2019·山东潍坊中学期中考试]下列说法正确的是( )A．电源电动势等于路端电压B．把电压表直接和电源连接时，电压表的示数等于电源电动势C．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比D．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小解析：由闭合电路欧姆定律知E＝U外＋U内，A项错误；当电压表直接和电源连接时，电压表不能视为理想电表，电路中有微小电流，内电路有一定的电势降落，B项错误；由闭合电路欧姆定律I＝ER＋r可知，电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，C项正确；若外电压减小，内电阻不变，内电压将增大，电源电动势保持不变，D项错误．答案：C2.(多选)如图所示，当可变电阻R ＝2 Ω时，理想电压表的示数U ＝4 V ，已知电源的电动势E ＝6 V ，则( )A ．此时理想电流表的示数是2 AB ．此时理想电流表的示数是3 AC ．电源的内阻是1 ΩD ．电源的内阻是2 Ω解析：题图所示电压表测量的是路端电压，电流表测的是通过可变电阻R 的电流，由部分电路欧姆定律有U ＝IR ，得I ＝2 A ，再由闭合电路欧姆定律有E ＝U ＋Ir ，将I ＝2 A 、U ＝4 V 、E ＝6 V 代入可得r ＝1 Ω，故A 、C 两项正确，B 、D 两项错误．答案：AC3．某同学利用如图所示的电路来探究闭合电路中总电流与电源电动势的关系，其中定值电阻R 1＝10 Ω、R 2＝8 Ω，电源的内阻为r ＝2 Ω.当单刀双掷开关接1时电流表的示数为I 1＝0.2 A ，当单刀双掷开关接2时，电流表的示数I 2为( )A ．0.24 AB ．0.2 AC ．0.18 AD ．0.3 A解析：根据闭合电路的欧姆定律得，当单刀双掷开关接1时，I 1＝ER 1＋r，当单刀双掷开关接2时，I 2＝ER 2＋r，由以上两式解得I 2＝0.24 A ．故选A.答案：A4．在如图所示的电路中，当开关S 1断开、开关S 2闭合时，电压表的读数为3 V ；当开关S 1、S 2均闭合时，电压表的读数为1.8 V ，已知电压表为理想电表，外接电阻为R 、电源内阻为r .由以上数据可知R r为( )A.53B.35C.23D.32解析：当开关S 1断开、开关S 2闭合时，电压表的读数等于电源的电动势，即E ＝3 V ．当开关S 1、S 2均闭合时，U 外＝1.8 V ，所以U 内＝E －U 外＝1.2 V ，因U 外＝IR ，U 内＝Ir ，所以R ∶r ＝U 外∶U 内＝1.8∶1.2＝3∶2.故选D.答案：D5．(多选)[2019·江苏省泰兴中学期中考试]a 、b 两电源的路端电压与电流的关系图象如图所示，图中两图线交纵轴于一点，假设两电源的电动势分别用E a 、E b 表示，内阻分别用r a 、r b 表示．则下列说法正确的是( )A ．E a ＝E b 、r a <r bB ．E a >E b 、r a <r bC ．若将同一定值电阻分别接在两电源上时，通过电源的电流关系为I a >I bD ．若将两电源分别接入电路，当通过电源的电流相等时路端电压的关系为U a <U b解析：由题图可知，E a ＝E b (图线的纵截距)，两电源的短路电流I ′a >I ′b (图线的横截距)，则r a <r b ，A 项正确，B 项错误；当把同一电阻分别接在两电源上时，由闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋r可知，通过电源的电流关系为I a >I b ，C 项正确；若将两电源分别接入电路，则路端电压为U ＝E －Ir ，则有U a >U b ，D 项错误．答案：AC6．(多选)将两个不同的电源甲、乙的路端电压与电流的关系图线描绘在同一坐标系中，其关系如图所示．则下列分析正确的是( )A ．两图线的交点表示两电源所接的外电阻相等B ．两图线的交点表示两电源在该状态下的内电压相等C ．电源甲的电动势大D ．电源甲的内阻小解析：在路端电压与总电流的关系图线(U －I )中，图线在U 轴上的截距表示电源的电动势E ，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见E 甲>E 乙，r 甲>r 乙，C 项正确，D 项错误．题图中两直线的交点坐标为(I 1，U 1)，由R ＝U I可知，路端电压都为U 1时，它们的外电阻相等，A 项正确．由U ′＝Ir 可知，电流都是I 1时，因r 不相等，故两电源内电压不相等，B 项错误．答案：AC7．(多选)在如图所示的U －I 图象中，图线甲、乙分别为一电源和一电阻两端电压随电流的变化规律，已知两图线与I 轴的夹角分别为α、β.若将该电阻接在该电源两端，则下列说法正确的是( )A ．两图线交点的横、纵坐标的乘积为电源的输出功率B ．两图线交点的横、纵坐标的乘积为电源消耗的总功率C ．当α＝β时电源的效率为80%D ．当α＝β时电源的效率为50%解析：根据闭合电路的欧姆定律和U －I 图象特点可知，两图线交点的横、纵坐标的乘积表示负载电阻消耗的功率，即电源的输出功率，A 项正确，B 项错误；当满足α＝β时，电源内阻等于负载电阻，电源的效率为50%，C 项错误，D 项正确．答案：AD8．如图所示，电源的内阻不可忽略，在滑片从最右端向左端滑动的过程中，下列说法正确的是( )A ．电源的内耗功率减小B ．电源消耗的总功率变大C ．电阻R 1的功率增大D ．电源的输出功率减小解析：由题图可知外电路总电阻R ＝R 1R 2＋R 3R 1＋R 2＋R 3，根据闭合电路的欧姆定律I ＝ER ＋r可知，滑片向左移动，R 3减小，R 减小、I 增大，P r ＝I 2r ，P ＝IE ，故A 项错误，B 项正确；由于干路流增大，因此内压变大，路端电压减小，电阻R 1的功率将减小，C 项错误；当外电路的电阻与电源的内阻相等时，电源的输出功率最大，由于电阻的阻值情况未知，因此输出功率的变化无法确定，D 项错误．答案：B9．(多选)如图所示，四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头P 向左端移动时，下列说法正确的是( )A ．电压表V 1的读数减小，电流表A 1的读数增大B ．电压表V 1的读数增大，电流表A 1的读数减小C ．电压表V 2的读数减小，电流表A 2的读数增大D ．电压表V 2的读数增大，电流表A 2的读数减小解析：本题的易错之处是不能正确地画出该电路的等效电路．当滑动变阻器的滑动触头P 向左端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路上的电流减小，电源内阻及R 1分得的电压减小，电压表V 1的读数增大，电流表A 1的读数减小，A 项错误，B 项正确；由子电压表V 1的读数增大，由欧姆定律可得通过R 3的电流增大，则电流表A 2的读数增大，由IR 1＝IR 3＋IR 2可知通过R 2的电流减小，则电压表V 2的读数减小，C 项正确，D 项错误．答案：BC10．[2019·山东东营市胜利第一中学期中考试]将两个定值电阻、电阻箱和理想电压表按照如图所示的方式连接，其中电源的内阻为r ，且r ≠0.闭合开关，逐渐增大电阻箱的阻值，同时观察电压表的示数，使其读数增加ΔU .则在该过程中( )A ．如果流过电阻箱的电流改变ΔI ，则ΔUΔI＝R 2＋rB ．定值电阻R 2两端的电压逐渐减小，且减少量为ΔUC ．如果流过定值电阻R 2的电流改变ΔI 2，则ΔUΔI 2＝R 2＋rD ．电源的输出电压增加了ΔU解析：本题的易错之处是不能结合闭合电路的欧姆定律处理问题．在闭合电路中，对于定值电阻有ΔU ΔI ＝R ，对于变化的电阻利用闭合电路的欧姆定律，得ΔU ΔI 2＝ΔU R 2＋rΔI 2＝R 2＋r ，A 项错误，C 项正确．因为r ≠0，电压表读数增加ΔU ，所以电阻R 2的电压减小，减少量小于ΔU ，电源输出电压增加量小于ΔU ，B 、D 两项错误．答案：C11．(多选)[2019·湖北省黄石二中期末考试]如图所示的电路中，定值电阻a 、b 、c 、d 的阻值相等、电容器C 的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计．当仅闭合开关K 1时，电路的总电阻用R 1表示、电容器所带的电荷量为q 1，当两个开关均闭合时，电路的总电阻用R 2表示、电容器所带的电荷量为q 2.则下列式子正确的是( )A ．R 1∶R 2＝6∶5 B．R 1∶R 2＝5∶6 C ．q 1∶q 2＝5∶3 D．q 1∶q 2＝3∶5解析：本题的解题关键是对电路的分析，画出不同状态下的等效电路．假设定值电阻的阻值均为R ，电源的电动势为E ，内阻可忽略不计，当仅闭合开关K 1时，等效电路如图甲所示，则电路的总电阻为R 1＝3R ，电容器两极板间的电压U 1＝2R 3R E ＝23E ，则电容器所带的电荷量q 1＝CU 1＝23EC ；当两个开关均闭合时，等效电路如图乙所示，电路的总电阻为R 2＝2R ＋R 2＝52R ，电容器两极之间的电压为U 2＝R 52R E ＝25E ，电容器所带的电荷量q 2＝CU 2＝25EC .由以上分析可知R 1∶R 2＝6∶5、q 1∶q 2＝5∶3，A 、C 两项正确，B 、D 两项错误．答案：AC12．(多选)[2019·江苏南京师大附中期末考试]在如图所示电路中，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在滑动变阻器R 2的滑动端由a 向b 缓慢滑动的过程中( )A ．电压表的示数增大，电流表的示数减小B ．电压表的示数减小，电流表的示数增大C ．电源路端电压增大D ．电容器C 所带电荷量减小解析：本题疑难之处在于如何熟练分析动态电路和含容电路问题．滑动变阻器R 2的滑动端由a 向b 缓慢滑动的过程中，滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，电流表示数增大，电源内阻和R 1两端电压增大，电源路端电压减小，则R 2两端的电压减小，故电压表示数减小，故A 、C 两项错误，B 项正确；电容器两端的电压等于R 2两端的电压，则电容器两端的电压也减小，根据Q ＝UC 可知，电容器C 所带电荷量减小，故D 项正确．答案：BD能力达标 13.如图所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝0.5 Ω，标有“8 V 16 W”的灯泡L 恰好能正常发光，电动机绕线的电阻R 0＝1 Ω，求：(1)电源的总功率； (2)电动机的输出功率．解析：(1)灯泡L 正常发光，则路端电压等于灯泡的额定电压8 V 内电压U 内＝10 V －8 V ＝2 V则总电流I ＝U 内r＝4 A 电流总功率P 电＝IE ＝4×10 W＝40 W(2)流经电动机的电流I M ＝I －PU＝2 A电动机的总功率P M ＝UI M ＝8×2 W＝16 W 电动机内阻消耗功率 P 内＝I 2M P 0＝4 W故电动机的输出功率 P 出＝P M －P 内＝12 W答案：(1)40 W (2)12 W 14.如图所示，电源内阻r ＝1 Ω，R 1＝2 Ω，R 2 ＝6 Ω，灯L 上标有“3 V 1.5 W”的字样，当滑动变阻器R 3的滑片P 移到最右端时，电流表示数为1 A ，灯L 恰能正常发光．(1)求电源的电动势；(2)求当P 移到最左端时，电流表的示数； (3)当滑动变阻器的Pb 段电阻为多大时，变阻器R 3上消耗的功率最大？最大值为多大？ 解析：本题疑难之处在于对电路结构的分析及如何求最大功率．(1)滑动变阻器的滑片P 移到最右端时，电源的电动势E ＝U L ＋IR 1＋Ir ＝3 V ＋1×2 V＋1×1 V＝6 V(2)当P 移到最左端时，由闭合电路欧姆定律得I 1＝ER 1＋r＝2 A(3)设滑动变阻器的Pb 段电阻为R ′，R ′与R L 并联的等效电阻为R 3L ＝R ′R LR ′＋R L- 11 - 由闭合电路欧姆定律得I 2＝E R 1＋r ＋R 3L，又U 3＝I 2R 3L 所以P 3＝U 23R ′＝16R ′R ′2＋4R ′＋4＝16R ′＋4R ′＋4 当R ′＝4R ′，即R ′＝2 Ω时 变阻器R 3上消耗的功率最大，且最大值为2 W 答案：(1)6 V (2)2 A (3)2 Ω 2 W。
2017年高中物理第2章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律练习(含解析)新人教版选修3_1
第7节闭合电路的欧姆定律欧姆定律的理解1.如图所示,当开关S断开时,电压表示数为3 V,当开关S闭合时,电压表示数为1.8 V,则外电阻R与电源内阻r之比为( D )A.5∶3B.3∶5C.2∶3D.3∶2解析:S断开时,电压表的示数等于电源的电动势,即E=3 V.S闭合时,U外=1.8 V,所以U内=E-U外=1.2 V.因U外=IR,U内=Ir,所以R∶r=U外∶U内=1.8 V∶1.2 V=3∶2,选项D正确.2.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是( D )A.0.10 VB.0.20 VC.0.30 VD.0.40 V解析:由已知条件得E=800 mV,又因I短=,所以r==Ω=20 Ω.所以U=IR=R=×20 V=0.40 V,选项D正确.3.有两个阻值相同都为R的电阻,串联起来接在电动势为E的电源上,通过每个电阻的电流为I,若将这两个电阻并联起来,仍接在该电源上,此时通过一个电阻的电流为2I/3,则该电源的内阻是( C )A.RB.R/2C.4RD.R/8解析:由闭合电路欧姆定律得,两电阻串联时I=,两电阻并联时I=·,解得r=4R,故选C正确.4.(多选)如图所示电路中,电源电动势E=9 V,内阻r=3 Ω,R=15 Ω,下列说法中正确的是( AC )A.当S断开时,U AC=9 VB.当S闭合时,U AC=9 VC.当S闭合时,U AB=7.5 V,U BC=0D.当S断开时,U AB=0,U BC=0解析:当S断开时,U AC与U BC为路端电压,等于电源电动势,选项A正确,选项D错误;当S闭合时,U AC=U AB=R=7.5 V,U BC=0,选项B错误,选项C正确.路端电压与电流的关系5. 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( C )A.4 W,8 WB.2 W,4 WC.4 W,6 WD.2 W,3 W解析:A图线是电源的U I图线,图线纵轴截距等于电源电动势,斜率大小等于内阻,则得电源的电动势E=3 V,内阻为r=0.5 Ω.两图线的交点表示该灯泡与该电源连接时的工作状态,由交点读出工作电压U=2 V,电流I=2 A,则电源的输出功率P出=UI=2×2 W=4 W,电源的总功率P总=EI=3×2 W=6 W.选项C正确.6. (多选)如图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其电流I的关系图线,则( ACD )A.路端电压都为U1时,它们的外电阻相等B.电流都是I1时,两电源内电压相等C.电路A的电源电动势大于电路B的电源电动势D.A中电源的内阻大于B中电源的内阻解析: 在路端电压与总电流的关系图线(U I)中,图线在U轴上的截距表示电动势E,图线斜率的绝对值表示电源的内阻,可见E A>E B,r A>r B.图中两直线的交点坐标为(I1,U1),由R=可知,路端电压都为U1时,它们的外电阻相等.由U内=Ir可知,电流都是I1时,因r不相等,故两电源内电压不相等.所以选项A,C,D正确.7. 如图为测某电源电动势和内阻时得到的U I图线,用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V.则该电路可能为( B )解析:由图可知,E=U m=6 V,U=4 V时,I=4 A,因此有6=4+4r,解得r=0.5 Ω,当路端电压为4.8 V时,U内=E-U=(6-4.8)V=1.2 V,由=,所以R=r=×0.5 Ω=2 Ω,由电阻的串、并联知识可知,选项B正确.8. (2016吉林一中检测)(多选)如图所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图像,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图像,则下列说法正确的是( ACD )A.电源的电动势为50 VB.电源的内阻为ΩC.电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 ΩD.输出功率为120 W时,输出电压是30 V解析:由闭合电路的欧姆定律U=E-Ir,根据图像①,当I=0时,即处于断路时,路端电压等于电源电动势,故U=E=50 V,故A正确;图像①的斜率的绝对值表示内电阻,所以有r==Ω=5 Ω,故B错误;根据图像①,当电流为2.5 A时,路端电压为37.5 V,故外电路电阻R===15 Ω,故C正确;输出功率为120 W时,根据图像②,电流为4 A,再对照U I图像,输出电压为30 V,故D正确.路端电压与负载的关系9. 电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路的( C )A.电流表A示数增大,电压表V示数增大B.电流表A示数增大,电压表V示数减小C.电流表A示数减小,电压表V示数增大D.电流表A示数减小,电压表V示数减小解析:滑片P向右移动,滑动变阻器的阻值增大,总电流减小,则外电压增大,故选项C正确.10. (多选)如图所示的电路,电源内阻不能忽略,电阻R1=8 Ω,R2=10 Ω,当开关S接a端时,电压表读数为2.0 V,若开关S接到b端时,电压表读数可能为( BC )A.1.8 VB.2.2 VC.2.4 VD.2.7 V解析:当开关S从a端改接b端时,由于外电阻R2>R1,故电压表读数必增大,即U>2.0 V;若电源的内阻r≫R外时,可视电源为恒流电源,则U外最大为U max=U1=2.5 V,故U<2.5 V,故选项B,C正确.11. (2016荆州中学月考)某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在了同一坐标系上,如图中的a,b,c所示,根据图线可知( D )A.反映P r变化的图线是bB.电源电动势为8 VC.电源内阻为1 ΩD.当电流为0.5 A时,外电路的电阻为6 Ω解析:电源发热功率P r=I2r,故图像是关于I的二次函数,并且是递增的函数,所以反映P r变化的图线是c,A错误;根据公式P E=IE可得P E是关于电流的一次函数,所以图线a是描述电源总功率随电流变化的图像,图像的斜率k==E=4 V,B错误;从c图像中可得r=Ω=2 Ω,故C 错误;当电流为0.5 A时,根据闭合电路欧姆定律得I=,代入解得R=6 Ω,故D正确.12. (2016邢台一中月考)在如图所示电路中,电源电动势E=15 V、内阻r=1.0 Ω,定值电阻R1=29 Ω,R2=30 Ω,R3=60 Ω.当开关闭合后,电阻R3上消耗的电功率是多大?解析:闭合电路的外电阻为R=R1+=(29+)Ω=49 Ω,根据闭合电路的欧姆定律,干路电流为I== A=0.30 A,R3两端的电压为U3=E-I(R1+r)=[15-0.30×(29+1.0)]V=6.0 V(或U3=I=0.30× V=6.0 V)R3消耗的电功率为P3== W=0.60 W.U和电流表A的示数描绘的和电流表A的示数描绘的Ωr=2 Ω由题意可知图线甲表示电源的路端电压随电流的变化关系,是根据电压表用它从静止开始竖直提升R=Rv=。
高中物理 第二章 恒定电流 第7节 闭合电路欧姆定律课件 新人教版选修3-1
(2)直线的斜率 E E 由 I0＝ r 得 r＝ ，所以直线斜率的绝对值就等于电源内阻， I0 直线斜率的绝对值越大，内阻 r 越大． (3)图象的面积 图线中某点横、 纵坐标的乘积 UI 为电源的输出功率， 即图中 矩形的“面积”表示电源的输出功率．
考查维度 1
闭合电路欧姆定律的计算
如图所示， 电源电动势为 6 V， 内阻为 1 Ω， R1＝5 Ω， R2＝10 Ω，滑动变阻器 R3 的阻值变化范围为 0～10 Ω，求电 路的总电流的取值范围．
2.对于纯电阻电路，电源的输出功率 P E2 ，当 R＝r 时，电源的输 （R－r）2 ＋4r R 出功率最大， 其最大输出功率为 P＝ E2 .电源输出功率随外电阻的变化曲线如图所示． 4r
出
＝I
2
E 2 R＝R＋r R＝
3．电源的效率：指电源的输出功率与电源的总功率之比，即 P出 IU U I2 R η＝ ＝IE＝ E.对于纯电阻电路，电源的效率 η＝ 2 P总 I （R＋r） R 1 ＝ ＝ ，所以当 R 增大时，效率 η 提高．当 R＝r(电 r R＋r 1＋R 源有最大输出功率)时，效率仅为 50%，效率并不高．
总
r)变大，所以 L3 两端的电压(UL3＝E－
UL1－U 内)变小，通过 L3 的电流 IL3 变小，所以 L3 变暗；由于 I 总变大，IL3 变小，所以通过 L2 的电流(IL2＝I 总－IL3)一定增 大，L2 变亮，选 B.
3.如图所示的电路中，当 S 闭合时，电压表和电流表(均为理 想电表)的示数分别为 1.6 V 和 0.4 A．当 S 断开时，它们的示 数各变 0.1 V 和 0.1 A，求电源的电动势和内阻．
W＝10.9 W.
(2)当 r＝R＋R0，即 R＝4.5 Ω 时，电源的输出功率最大，最 大值为
高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路欧姆定律课后达标检测新人教版选修31
第7节 闭合电路欧姆定律一、选择题1．下列关于闭合电路的说法中，错误的是( )A ．电源短路时，电源的内电压等于电动势B ．电源短路时，路端电压为零C ．电源断路时，路端电压最大D ．电路的外电阻增加时，路端电压减小[导学号99690217] 解析：选D.根据闭合电路欧姆定律E ＝IR ＋Ir ，当外电路短路时，R ＝0，E ＝Ir ，U ＝0，A 、B 正确．当外电路断路时，I ＝0，Ir ＝0，E ＝U 外，C 正确．电路的外电阻增加时，路端电压应增大，D 错误．故选D.2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压和外电压的关系，下列说法正确的是( )A ．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B ．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C ．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小D ．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和[导学号99690218] 答案：D3．(多选)上海世博会中国馆的所有门窗都采用LOM E 玻璃，它可将太阳能转化为电能并储存起来．国家馆顶上的观景台也引进了最先进的太阳能薄膜，它能储藏阳光并利用光电转换将太阳能转化为电能．已知太阳能电池板的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA.现将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，下列说法正确的是( )A ．电池板的电动势为800 mVB ．电池板的内电阻为20 ΩC ．闭合电路的路端电压为800 mVD ．闭合电路的路端电压为400 mV[导学号99690219] 解析：选ABD.太阳能电池板的电动势等于开路电压，即E ＝800 mV ，A 正确；内阻r ＝E I ＝20 Ω，B 正确；将其与20 Ω的电阻器连成闭合电路，则路端电压为U ＝IR ＝ER ＋r R ＝400 mV ，D 正确． 4.(多选)如图所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I 的关系图线，下列说法中正确的是( )A ．路端电压都为U 0时，它们的外电阻相等B ．电流都是I 0时，两电源的内电压相等C ．电源甲的电动势大于电源乙的电动势D ．电源甲的内阻小于电源乙的内阻[导学号99690220] 解析：选AC.甲、乙两图线的交点坐标为(I 0，U 0)，外电路为纯电阻说明两电源的外电阻相等，故A 正确；图线的斜率的绝对值大小表示电源内电阻的大小(电动势与短路电流的比值)，图线甲的斜率的绝对值大于图线乙的斜率的绝对值，表明电源甲的内阻大于电源乙的内阻，故D 错误；图线与U 轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U 轴交点的坐标值比乙的大，表明电源甲的电动势大于电源乙的电动势，故C 正确；电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U 内＝Ir ，因为电源甲的内阻较电源乙的内阻大，所以当电流都为I 0时，电源甲的内电压较大，故B 错误．故选A 、C.5.(多选)(2016·南昌高二联考)如图所示为两电源的U －I 图象，则下列说法正确的是( )A ．电源①的电动势和内阻均比电源②大B ．当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等C ．当外接相同的电阻时，两电源的效率可能相等D ．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大[导学号99690221] 解析：选AD.图线在U 坐标轴上的截距等于电源电动势，图线的斜率的绝对值等于电源的内阻，因此A 对；作外接电阻R的U －I 图线分别交电源①、②的伏安特性曲线于S 1、S 2两点，电源的工作点横、纵坐标的乘积IU 为电源的输出功率，由图可知，无论外接多大电阻，两工作点S 1、S 2横、纵坐标的乘积都不可能相等，且电源①的输出功率总比电源②的输出功率大，故B 错，D 对；电源的效率η＝P 出P 总＝I 2R I 2（R ＋r ）＝R R ＋r，因为电源内阻不同则电源效率不同，C 错． 6．在如图所示的电路中，电源电动势为E 、内电阻为r .在滑动变阻器的滑动触片P 从图示位置向下滑动的过程中( )A ．电路中的总电流变大B ．路端电压变大C ．通过电阻R 2的电流变大D ．通过滑动变阻器R 1的电流变小[导学号99690222] 解析：选A.在滑动变阻器R 1的滑动触片P 向下滑动的过程中，R 1接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律分析电路中的总电流变大，故A 正确．路端电压U ＝E －Ir ，I 变大，E 、r 不变，则U 变小，故B 错误．路端电压U 变小，通过电阻R 2的电流变小，故C 错误．总电流变大，通过电阻R 2的电流变小，所以通过滑动变阻器R 1的电流必定变大，故D 错误．7．在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器．当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ，此时三个电表A 1、A 2、V 的示数分别为I 1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是( )A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小[导学号99690223] 解析：选B.R2的滑动触点向b端移动时，R2接入电路的电阻减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数减小，R3电压增大，R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，即A1示数减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大，即A2示数增大．故A、C、D错误，B正确．8．(多选)如图所示，R是光敏电阻(随光照强度增大，电阻减小)，当它受到的光照强度增大时( )A．灯泡L变暗B．光敏电阻R上的电压增大C．电压表V的读数减小D．电容器C的带电荷量增大[导学号99690224] 解析：选CD.光照强度增大时，R的阻值减小，闭合电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知I＝ER＋r＋R灯增大，灯泡L变亮，选项A错误；光敏电阻R上的电压U R＝E－I(r＋R灯)减小，选项B错误；电压表V的读数U＝E－Ir减小，选项C正确；电容器C两端的电压等于灯泡两端的电压，灯泡两端的电压U L＝IR灯增大，所以电容器C的带电荷量Q＝CU L增大，选项D正确．9.(2016·天津南开中学测试)如图所示电路中，R为一滑动变阻器，P为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断错误的是( )A．电源内电路消耗功率一定逐渐增大B．灯泡L2一定逐渐变暗C．电源效率一定逐渐减小D．R上消耗功率一定逐渐变小[导学号99690225] 解析：选D.滑动变阻器滑片P向下滑动，R↓→R并↓→R外↓.由闭合电路欧姆定律得I＝Er＋R外推得I↑.由电源内电路消耗功率P内＝I2r可得P内↑，A正确．U外↓＝E －I ↑r ，U 1↑＝(I ↑－I L1↓)R 1，U L2↓＝U 外↓－U 1↑，P L2↓＝U 2L2↓R L2，故灯泡L 2变暗，B 正确．电源效率η↓＝I 2R 外I 2（R 外＋r ）＝R 外R 外＋r ＝11＋r R 外↓，故C 正确．R 上消耗的功率P R ＝U 2L2↓R ↓，P R 增大还是减小不确定，故D 错．10.如图所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部．闭合开关S ，小球静止时受到悬线的拉力为F .调节R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是()A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时， F 将变小[导学号99690226] 答案：B二、非选择题11．(2016·长沙高二检测)如图所示的电路中，已知R 1＝4 Ω，电流表的读数I ＝0.75 A ，电压表读数U ＝2.0 V ，经一段时间后一电阻断路，使电流表的读数变为I ′＝0.80 A ，而电压表的读数变为U ′＝3.2 V ，求：(1)发生断路的电阻是哪一个？(2)电源电动势和内阻各是多少？[导学号99690227] 解析：(1)因某电阻烧断，电流表、电压表示数均增大，若R 1、R 3断路，电流表或电压表无读数，可断定发生断路的电阻是R 2.(2)由R 2烧断后：电压表的示数等于路端电压，则R 3＝U ′I ′＝3.20.8Ω＝4 Ω 根据闭合电路欧姆定律得U ′＝E －I ′r 即有3．2＝E －0.8r ①R 2未烧断时：路端电压U ″＝R 3I ＝4×0.75 V ＝3 V通过R 1的电流I 1＝U ″－U R 1＝3－24A ＝0.25 A 总电流：I 0＝I 1＋I ＝0.25 A ＋0.75 A ＝1.0 A则有U ″＝E －I 0r即3＝E －r ②联立①②解得E ＝4 V ，r ＝1 Ω.答案：(1)R 2 (2)4 V 1 Ω12．电路图如图甲所示，若电阻R 阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U 随电流I 的变化图线及外电阻的U －I 图线分别如图乙所示，求：(1)电源的电动势和内阻；(2)电源的路端电压；(3)电源的输出功率．[导学号99690228] 解析：(1)由题图乙所示U －I 图线知：电源电动势E ＝4 V ，短路电流I 短＝4 A ，故内阻r ＝E I 短＝1 Ω. (2)由题图知：电源与电阻构成闭合回路时对应路端电压U ＝3 V.(3)由题图知：R ＝3 Ω，故P 出＝I 2R ＝3 W.答案：(1)4 V 1 Ω (2)3 V (3)3 W。
高中物理第二章恒定电流2.7闭合电路的欧姆定律课后练习选修3_1
闭合电路的欧姆定律1．(多选)在闭合电路中，下列叙述正确的是( )A ．当外电路断开时，路端电压等于零B ．闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内外电路的电阻之和成反比C ．当外电路短路时，电路中的电流趋近于无穷大D ．当外电阻增大时，路端电压将增大2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( )A ．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B ．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C ．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D ．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量3．一太阳能电池板，测得他的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则他的路端电压是( )A ．0.10 VB ．0.20 VC ．0.30 VD ．0.40 V4．在如图所示电路中，电源的电动势E ＝9.0 V ，内阻可忽略不计；AB 为滑动变阻器，其电阻R ＝30 Ω；L 为一小灯泡，其额定电压U ＝6.0 V ，额定功率P ＝1.8 W ；S 为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B 端，现在接通开关S ，然后将触头缓慢地向A 端滑动，当到达某一位置C 时，小灯泡恰好正常发光．则C 、B 之间的电阻应为( )A ．10 ΩB ．20 ΩC ．15 ΩD ．5 Ω5．(多选)如图所示为某一电源的U －I 图象，由图可知( )A ．电源电动势为2 VB ．电源内阻为13Ω C ．电源短路时电流为6 AD ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A6．在如图所示的U －I 图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路．则( )A．电源的电动势为3 VB．电源的内阻为2 ΩC．电阻R的阻值为1 ΩD．电路消耗的总功率为6 W7．如图是一火警报警电路的示意图．其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大．值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器．当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )A．I变大，U变小 B．I变小，U变大C．I变大，U变大 D．I变小，U变小8．如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )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9．如右图所示，直线A为电源的U－I 图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U－I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则( )A．P1＞P2 B．P1＜P2C．η1＞η2 D．η1＜η210．如图所示的电路中，所用电源的电动势E＝4 V，内电阻r＝1.0 Ω，电阻R1可调．现将R1调到3 Ω后固定．已知R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，求：(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2019高中物理 第二章 恒定电流 7 闭合电路的欧姆定律课时作业 新人教版选修3-1
7 闭合电路的欧姆定律[课时作业][A组基础巩固]一、单项选择题1．用E表示电源电动势，U表示路端电压，U r表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示电源内电阻，I表示干路电流，则下列各式中正确的是( )A．U r＝IR B．U r＝E－UC．U＝E＋Ir D．U＝RE R＋r解析：因为不知道外电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路，所以I＝ER＋r不一定成立，U r＝E －U一定成立，故D错误，B正确；U r＝Ir，A错误；U＝E－Ir，C错误．答案：B2．在如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r恒定不变，电灯L恰好能正常发光．如果滑动变阻器的滑片向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变暗，电流表的示数减小D．电灯L变暗，电流表的示数增大解析：滑动变阻器的滑片向b端滑动，变阻器接入电路的电阻增大，总电流减小，即电流表示数减小，由U＝E－Ir知路端电压增大，电灯L两端的电压等于路端电压，所以电灯两端的电压增大，会更亮，A正确．答案：A3．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是( )A．L变暗，Q增大B．L变暗，Q减小C．L变亮，Q增大D．L变亮，Q减小解析：滑动变阻器滑片向下移动时，R2变小，R总变小，I总变大，路端电压变小，U L变小，I L变小，L变暗，因I总变大，I L变小，则I R1变大，U R1变大，故U C＝U R2变小，再由Q＝CU C 可知Q减小，故只有B正确．答案：B4．图为测量某电源电动势和内阻时得到的U I 图线．用此电源与3个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V ．则该电路可能为( )解析：电源的电动势为6 V ，内阻为0.5 Ω.在A 电路中，外电阻为1 Ω，则总电阻为1.5 Ω，根据闭合电路欧姆定律，总电流为4 A ，则外电压为4 V ，A 错误．在B 电路中，外电阻为2 Ω，则总电阻为2.5 Ω，根据闭合电路欧姆定律，总电流为2.4 A ，则外电压为4.8 V ，B 正确．在C 电路中，外电阻为9 Ω，则总电阻为9.5 Ω，根据闭合电路欧姆定律，总电流为1219 A ，则外电压为10819 V ，C 错误．在D 电路中，外电阻为4.5 Ω，则总电阻为5 Ω，根据闭合电路欧姆定律，总电流为1.2 A ，则外电压为5.4 V ，D 错误． 答案：B5.如图所示，直线A 为电源的U I 图线，直线B 和C 分别为电阻R1和R 2的U I 图线，用该电源分别与R 1、R 2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P 1、P 2，电源的效率分别为η1、η2，则( ) A ．P 1>P 2 B ．P 1<P 2 C ．η1>η2D ．η1<η2解析：由直线A 可知，E ＝6 V ，r ＝1 Ω，由直线B 、C 可知，R 1＝2 Ω，R 2＝0.5 Ω，P 1＝(Er ＋R 1)2·R 1＝8 W ，η1＝R 1r ＋R 1＝23，P 2＝(E r ＋R 2)2R 2＝8 W ，η2＝R 2r ＋R 2＝13，故有P 1＝P 2，η1>η2，只有C 正确． 答案：C 二、多项选择题6.如图所示，电阻R 与电动机M(其线圈电阻为R0)串联后接到电动势为E 、内阻为r 的电源两端，流过电路的电流为I ，路端电压为U ，电阻R两端电压为U 1，电动机两端电压为U 2，则下列关系一定成立的是( ) A ．E ＝I (R ＋R 0＋r ) B ．E ＝U ＋Ir C ．U 1＝IRD ．U 2＝IR 0解析：由于电路中含有电动机，为非纯电阻电路，闭合电路的欧姆定律不再适用，故关系式E ＝I (R ＋R 0＋r )不再成立，A 错．根据欧姆定律，B 、C 正确；对于非纯电阻电路，欧姆定律不适用，D 错．答案：BC7.(2018·山东青岛二中期中考试)如图所示是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器调节到某一定值，实验中观察到当温度升高时灯更亮．对实验现象分析正确的有( )A．电路中电流减小了B．电路中电流增大了C．温度升高，热敏电阻的阻值增大D．温度升高，热敏电阻的阻值减小解析：电路图中四个元件是串联关系，灯泡变亮，功率变大，根据P＝I2R得到电流变大，A 错误，B正确．电路的总电流变大，根据闭合电路欧姆定律可得总电阻变小，故热敏电阻的阻值减小了，C错误，D正确．答案：BD8.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是( )A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C．电流表的读数变小，电压表的读数变大D．电流表的读数变大，电压表的读数变小解析：滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，故电流表的读数变小，电压表的读数变大，通过小灯泡L2的电流变小，小灯泡L2变暗，小灯泡L2两端的电压减小，小灯泡L1两端电压增大，小灯泡L1变亮，B、C正确．答案：BC三、非选择题9．(2017·四川成都高二检测)如图所示，电阻R1＝12 Ω，R2＝8 Ω，当开关S断开时，电流表A的示数为0.5 A；当S闭合时，A的示数为0.75 A．试求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)S闭合时，电源的效率．解析：(1)当S断开时，由闭合电路的欧姆定律有：E＝I1(R1＋R2＋r)①当S 闭合时，R 2被短路，同理有E ＝I 2(R 1＋r )② 联立①②并代入已知数据解得E ＝12 V ，r ＝4 Ω. (2)S 闭合时，电源的总功率和输出功率分别为P 总＝I 2E ＝I 22(R 1＋r )，P 出＝I 2U ＝I 22R 1，所以电源的效率η＝P 出P 总×100%＝I 2U I 2E ×100%＝R 1R 1＋r×100%＝75%. 答案：(1)12 V 4 Ω (2)75%[B 组 能力提升]一、选择题1．如图所示，直线OAC 为某一直流电源把其他形式的能转化为电能的功率P 随电流I 变化的图象；抛物线OBC 为同一直流电源内部消耗的热功率P ′随电流I 变化的图象．当电路中的电流为2 A ，且外电路为纯电阻电路时，外电路消耗的功率及相应的外电阻的阻值分别是( )A ．2 W,0.5 ΩB ．4 W,2 ΩC ．2 W,1 ΩD ．6 W,2 Ω解析：当电流I ＝2 A 时，由题图知电源的总功率为6 W ，而此时内阻消耗的热功率P ′为4 W ，所以外电路消耗的功率为2 W ，据此求得外电阻为0.5 Ω，故选项A 正确． 答案：A2.(多选)(2018·上海高二检测)在如图所示电路中，电源电动势为12 V ，内电阻不能忽略．闭合S 后，调整R 的阻值，使电压表的示数增大ΔU ＝2 V ，在这一过程中( )A ．通过R 1的电流增大，增大量为ΔUR 1B ．通过R 2的电流减小，减小量小于ΔUR 2C ．R 2两端的电压减小，减小量为ΔUD ．路端电压增大，增大量为ΔU解析：由电阻的定义知R 1＝U I ＝ΔU ΔI ，所以ΔI ＝ΔU R 1，即通过R 1的电流增大量为ΔUR 1，A 正确；R 1两端的电压增大，R 2和r 的电压减小，两者减小的电压之和为ΔU ＝2 V ，所以R 2两端的电压减小量小于ΔU ，故B 正确，C 错误；因为R 1两端的电压增大量为ΔU ，R 2两端的电压减小量小于ΔU ，路端电压等于两者变化之和，故应小于ΔU ，D 错误． 答案：AB 二、非选择题3.如图所示，电路中E ＝3 V ，r ＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，变阻器的最大阻值R ＝10 Ω.(1)在变阻器的阻值R 为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？(2)在变阻器的阻值R 为多大时，定值电阻R 0上消耗的功率最大？最大为多大？解析：(1)此种情况可以把R 0归入电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率，也就是电源的输出功率，即当R ＝r ＋R 0＝2 Ω时，R 消耗功率最大为P m ＝E 24R ＝324×2 W ＝98W ＝1.125 W.(2)定值电阻R 0上消耗的功率可以表达为P ＝I 2R 0，因为R 0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R ＝0时R 0上消耗的功率最大P m ′＝E 2R 0＋r2R 0＝321.5＋0.52×1.5 W＝278W ＝3.375 W.答案：(1)2 Ω 1.125 W (2)0 3.375 W4.如图所示电路中，电源电动势E ＝9 V ，内阻r ＝2 Ω，定值电阻R 1＝6 Ω，R 2＝10 Ω，R 3＝6 Ω，电容器的电容C ＝10 μF.(1)保持开关S 1、S 2闭合，求电容器C 所带电荷量．(2)保持开关S 1闭合，将开关S 2断开，求断开开关S 2后流过电阻R 2的电荷量． 解析：(1)保持开关S 1、S 2闭合，R 1、R 2串联，U C ＝U R 1 则U C ＝Er ＋R 1＋R 2·R 1＝3 VQ ＝CU C ＝3×10－5 C(2)开关S 1闭合，S 2断开，电路稳定时电容器两端的电压等于电源电动势则Q ′＝CE ＝9×10－5C而流过R 2的电荷量等于电容器C 上电荷量的增加量Q R 2＝ΔQ ＝Q ′－Q ＝6×10－5 C答案：(1)3×10－5 C (2)6×10－5 C。
高中物理 第二章 恒定电流 第7节 闭合电路的欧姆定律练习 新人教版选修3-1(2021年最新整理)
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闭合电路的欧姆定律一、不定项选择题1. 如图所示，直流电路闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（）A. 电源的总功率一定减小B。
电源的效率一定增大C。
电容器所带电量减小D. 电源的输出功率一定先增大后减小2。
如图所示的电路中，电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的是( ）A。
路端电压为10 VB. 电源的总功率为10 WC。
a、b间电压的大小为5 VD。
a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A3。
如图为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6.0 VB. 电源的内阻为12 ΩC. 电源的短路电流为0。
5 AD。
电流为0。
3 A时,外电阻是18 Ω4。
如图甲所示，R为电阻箱（0~99。
9 Ω),置于阻值最大位置，R x为未知电阻．(1）断开S2,闭合S1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R错误!图线；(2) 断开S2，闭合S1,当R调至某一位置时，电流表的示数I1＝1.0 A；保持电阻箱的位置不变,断开S1，闭合S2，此时电流表的示数为I2＝0。
8 A。
据以上数据可知（）A。
2017-2018学年高中物理 第二章 恒定电流 7 闭合电路的欧姆定律练习 新人教版选修3-1
第二章 恒定电流 7 闭合电路的欧姆定律A 级 抓基础1．(多选)关于电动势及闭合电路欧姆定律，下列说法正确的是( ) A ．电源电动势越大，电源所能提供的电能就越多 B ．电源电动势等于路端电压C ．外电路的电阻越大，路端电压就越大D ．路端电压增大时，电源的输出功率可能减小 答案：C D2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( ) A ．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B ．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C ．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D ．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量 答案：D3．(多选)如图所示为某一电源的U －I 图象，由图可知( )A ．电源电动势为2 VB ．电源内阻为13 ΩC ．电源短路时电流为6 AD ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A 答案：AD4.如图所示的电路中，电源的内阻不可忽略，当开关S 闭合时，电流表的示数为0.30 A ，则当S 断开时，电流表的示数可能是( )A ．0.28 AB ．0.42 AC ．0.52 AD ．0.58 A 答案：A5.在如图所示的电路中，当变阻器R 3的滑动触头向上移动时，则( )A ．电压表示数变小，电流表示数变大B ．电压表示数变大，电流表示数变小C ．电压表示数变大，电流表示数变大D ．电压表示数变小，电流表示数变小 答案：B6.如图所示，R 为电阻箱，○V 为理想电压表，当电阻箱读数为R 1＝2 Ω时，电压表读数为U 1＝4 V ；当电阻箱读数为R 2＝5 Ω时，电压表读数为U 2＝5 V ．求：(1)电源的电动势E 和内阻r .(2)当电阻箱R 读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值P m 为多少？ 解析：(1)由闭合电路欧姆定律得E ＝U 1＋U 1R 1r ，①E ＝U 2＋U 2R 2r .②联立①②并代入数据解得E ＝6 V ，r ＝1 Ω. (2)由电功率表达式得P ＝E 2（R ＋r ）2R ，③将③式变形为P ＝E 2（R －r ）2R＋4r ，④由④式知，R＝r＝1 Ω时，P有最大值P m＝E24r＝9 W.B级提能力7．(多选)如图所示为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>I2B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2C．电动势E1>E2，内阻r1>r2D．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：AD8.电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、变阻器R串联，如图所示，设R0＝r，R ab＝2r，当变阻器的滑片自a端向b端滑动时，下列各物理量中随之减小的是( )A．电池的输出功率B．变阻器消耗的功率C．固定电阻R0消耗的功率D．电池内阻消耗的功率答案：B9．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R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若这两个电阻分别接到这个电源上，则( )A．R1接在电源上时，电源的效率高B．R2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 答案：A10．如图所示的电路中，电键S 1、S 2、S 3、S 4均闭合，C 是水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴P ，欲使P 向上运动，应断开电键( )A ．S 1B ．S 2C ．S 3D ．S 4解析：四个开关都闭合油滴静止不动：q U d＝mg ，此时电压等于R 3的电压．要使其向上运动，则使电压增大．只有断开S 2电容器两端电压变大等于电源电动势．答案：B11.(多选)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 ，将滑动变阻器的滑片P 向左移动一段距离后，下列结论正确的是( )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 ．电流表读数变小，电压表读数变大解析：将滑动变阻器的滑片P 向左移动一段距离后，R 的阻值变大，电路中电流变小，灯泡L 变暗，A 错误；当外电路电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大，灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ，则当P 向左移动一段距离后，外电路电阻比r 大得越多，电源的输出功率变小，B 正确；路端电压变大，电阻R 两端电压变大，电容器C 两端电压变大，电容器C 上电荷量增加，C 错误，D 正确．答案：BD12.如图所示，已知电阻R 1＝4.0 Ω，R 2＝6.0 Ω，电源内阻r ＝0.60 Ω，电源的总功率P 总＝40 W ，电源输出功率P 出＝37.6 W ．求：(1)A 、B 间的电压U ； (2)电源电动势E ；(3)R 3的阻值．解析：由P 总－P 出＝I 2r ，得I ＝40－37.60.6A ＝2 A. 由P 总＝EI ，得到电源的电动势E ＝402V ＝20 V.AB 间的电压U AB ＝R AB I ＝R 1R 2R 1＋R 2·I ＝2.4×2 V ＝4.8 V.(3)路端电压U ＝E －Ir ＝20－2×0.6 V＝18.8 V. 由欧姆定律得，外电路总电阻为R ＝U I ＝18.82Ω＝9.4 Ω. 得到，R 3＝R －R 1R 2R 1＋R 2＝7 Ω.。
2020高中物理 第二章 恒定电流 7 闭合电路的欧姆定律练习 新人教版选修3-1
7闭合电路的欧姆定律知识点一闭合电路的欧姆定律1.关于电源的电动势,下列说法中正确的是()A.电源电动势的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压的大小,所以当电源接入电路时,电动势的大小将发生变化B.电路闭合时,并联在电源两端的电压表的示数就是电源电动势的值C.电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量D.在闭合电路中,电动势等于内、外电路上电压之和,所以电动势实际上就是电压2.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是()A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V知识点二电路的动态变化3.如图L2-7-1所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r.当滑动变阻器的滑片P向b端移动时,电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是()A.U1变大,U2变小B.U1变大,U2变大C.U1变小,U2变小D.U1变小,U2变大图L2-7-14.如图L2-7-2所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,三个灯泡亮度的变化情况是()图L2-7-2A.L1变亮,L2和L3均变暗B.L1变亮,L2不能确定,L3变暗C.L1变暗,L2和L3均变亮D.L1变亮,L2变亮,L3变暗5.(多选)如图L2-7-3所示,用两节干电池点亮几只小灯泡,当逐一闭合开关,接入的灯泡增多时,以下说法正确的是()图L2-7-3A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗B.灯多时各灯两端的电压较小C.灯多时通过电池的电流较大D.灯多时通过各灯的电流较大知识点三电路的功率6.[2017·唐山一中期中]两个小灯泡的标识分别是L1“6V,6W”,L2“6V,9W”,把它们分别单独接在同一直流电源上(电源内阻不可忽略),L1消耗的功率恰好为6W,则L2消耗的功率()A.一定等于9WB.一定小于9WC.一定大于9WD.条件不足,不能确定7.[2017·郑州一中期中]电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R0、可变电阻R串联,如图L2-7-4所示,设R0=r,R ab=2r.当变阻器的滑片自a端向b端滑动时,下列各物理量中随之减小的是()A.电源的输出功率B.变阻器消耗的功率C.定值电阻R0消耗的功率D.电源内阻消耗的功率图L2-7-48.如图L2-7-5所示,直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线,曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线.若A、B点的横坐标均为1A,那么AB线段表示的功率为()A.1WB.6WC.2WD.2.5W图L2-7-5知识点四含容电路的计算9.(多选)在如图L2-7-6所示的电路中,电源的电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=6Ω,R2=5Ω,R3=3Ω,电容器的电容C=2×10-5F.若将开关S闭合,电路稳定时通过R2的电流为I;断开开关S后,通过R1的电荷量为q,则()A.I=0.75AB.I=0.5AC.q=2×10-5CD.q=1×10-5C图L2-7-610.(多选)如图L2-7-7所示的电路,L是小灯泡,C是极板水平放置的平行板电容器.有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动.若滑动变阻器的滑片向下滑动,则()A.L变亮B.L变暗C.油滴向上运动D.油滴向下运动图L2-7-711.[2018·天津六校联考]如图L2-7-8所示,电源电动势E=3V,小灯泡L标有“2V,0.4W”字样,开关S接1,当变阻器调到R=4Ω时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作,则 ()A.电动机的内阻为4ΩB.电动机正常工作的电压为1VC.电源内阻为1ΩD.电源总功率为0.4W图L2-7-812.(多选)如图L2-7-9所示,R1、R2、R3、R4均为可变电阻,C1、C2均为电容器,电源的电动势为E,内阻r≠0.若改变四个电阻中的一个的阻值,则下列说法正确的是()A.减小R 1,C1、C2所带的电荷量都增加B.增大R2,C1、C2所带的电荷量都增加C.增大R3,C1、C2所带的电荷量都增加D.减小R4,C1、C2所带的电荷量都增加图L2-7-913.(多选)在如图L2-7-10所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值中正确的是()A.不变,不变B.变大,变大C.变大,不变图L2-7-10D.变大,不变14.[2017·包头一中期中]如图L2-7-11所示,R为电阻箱,V为理想电压表,当电阻箱读数为R1=2Ω时,电压表读数为U1=4V;当电阻箱读数为R2=5Ω时,电压表读数为U2=5V.(1)求电源的电动势E和内阻r.(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值P m为多少?图L2-7-1115.如图L2-7-12所示电路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=1.5Ω,C=20μF;已知电源电动势E=4V,内阻r=0.5Ω.(1)当S1闭合、S2断开时,求电路消耗的总功率;(2)当S1闭合、S2均闭合时,求电路消耗的总功率;(3)当S1闭合、S2断开时,求电容器所带的电荷量.图L2-7-121.C[解析]直接利用电动势的概念分析判断可知,选项C正确.2.D[解析]电源电动势为0.8V,根据I短=,解得r==20Ω,所以U=E=0.4V,D正确.3.A[解析]滑片P向b端移动时,滑动变阻器连入电路中的阻值增大,电路中的总阻值增大,电流变小,内电压变小,外电压变大,即U1变大,由于电流变小,所以U2变小,选项A正确.4.C[解析]当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则总电阻减小,总电流增大,内电压增大,路端电压减小,所以L3变亮.因为U3变大,且路端电压变小,所以L1变暗.总电流变大,流过L1的电流变小,所以流过L2的电流增大,L2变亮.故选项C正确.5.ABC[解析]由于灯泡并联在电路中,所以接入电路的灯泡越多,总电阻越小,总电流越大,选项C正确.此时电源的内电压增大,路端电压减小,选项B正确.灯越多,流过每个灯的电流越小,每个灯泡越暗,选项A正确,选项D 错误.6.B[解析]L1的电阻为R1==6Ω,L2的电阻为R2==4Ω,因L1消耗的功率恰好为6W,当接灯L2时外电阻减小,路端电压减小,则L2两端的电压小于6V,其功率一定小于9W,选项B正确.7.B[解析]当外电阻等于电源的内阻时,电源的输出功率最大,滑片自a端向b端滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,由于R0=r,R ab=2r,可知电源的输出功率增大,选项A错误;将R0看成电源的内阻,则有R0+r=2r,而R ab=2r,利用推论可知,变阻器消耗的功率减小,选项B正确;电路中电流增大,定值电阻R0和电源的内阻消耗的功率均增大,选项C、D错误.8.C[解析]由图知,在C点,电源的总功率等于电源内部的热功率,所以电源的电动势为E=3V,短路电流为I=3A,所以电源的内阻为r==1Ω.图像上AB段所表示的功率为P AB=P总-I2r=(1×3-12×1)W=2W.9.AD[解析]电阻R1、R3并联后与R2串联,所以外电路的总电阻为R=7Ω,根据闭合电路的欧姆定律得,电路中的总电流为0.75A,选项A正确.电阻R1、R3并联部分的电压为U=IR并=1.5V,电容器所带的电荷量为Q=CU=3×10-5C.当断开开关S时,电容器对电阻放电,电荷通过R1、R3,由于两电阻并联,所以=,又q1+q3=Q,解得q=q1=1×10-5C,选项D正确.10.BD[解析]滑动变阻器的滑片向下滑动,滑动变阻器接入回路的电阻变小,外电路的总电阻变小,回路电流变大,内电压变大,路端电压变小,L变暗,电容器两端的电压变小,电场强度变小,带电油滴所受电场力变小,油滴向下运动,B、D正确.11.C[解析]小灯泡的额定电流为I==A=0.2A,电阻为R L==Ω=10Ω;当开关接1时,由闭合电路欧姆定律可知E=I(R L+R+r),代入数据解得r=1Ω,选项C正确;当开关接2时灯泡正常发光,电流为I=0.2A,电源内阻分得电压为U r=Ir=0.2×1V=0.2V,故电动机分得电压为U动=E-U-U r=(3-2-0.2)V=0.8V,故电动机内阻R M<=Ω=4Ω,选项A、B错误;电源总功率P=EI=3×0.2W=0.6W,选项D错误.12.BD[解析]R1上没有电流流过,R1是等势体,故减小R1,C1两端的电压不变,C2两端的电压不变,C1、C2所带的电荷量都不变,选项A错误;增大R2,C1、C2两端的电压都增大,C1、C2所带的电荷量都增加,选项B正确;增大R3,C1两端的电压减小,C2两端的电压增大,C1所带的电荷量减少,C2所带的电荷量增加,选项C错误;减小R4,C1、C2两端的电压都增大,C1、C2所带的电荷量都增加,选项D正确.13.ACD[解析]由电路图可知,U1、U2分别是R1、R2两端的电压,电流表测通过这个电路的总电流,U3是路端电压,由欧姆定律可知R1==(因R1是定值电阻),故选项A正确.U2=E-I(R1+r)(因E、R1、r均是定值),则该表达式为一次函数关系式,且=R1+r不变,故选项B错误,C正确.=R1+R2,因R2变大,则变大;又由于U3=E-Ir,可知=r不变,故D正确.14.(1)6V1Ω(2)1Ω9W[解析](1)由闭合电路欧姆定律得E=U1+rE=U2+r联立解得E=6V,r=1Ω.(2)电源的输出功率表达式为P=R将上式变形为P=由上式可知R=r=1Ω时P有最大值,为P m==9W.15.(1)2W(2)4W(3)6×10-5C[解析](1)当S1闭合、S2断开时,电路是R2、R3串联,则电路消耗的总功率P==W=2W.(2)当S1、S2均闭合时,电路是R2、R1并联后与R3串联,则电路消耗的总功率P==W=4W.(3)当S1闭合、S2断开时,电路稳定时的电流I2==A=0.5A,电容器两端的电压等于R2两端的电压,即U R2=I2R2=0.5×6V=3V则电容器的电荷量Q1=CU R2=20×10-6×3C=6×10-5C.。
2017-2018学年高二物理人教版选修3-1第二章 恒定电流第七节闭合电路欧姆定律课时练习
电路 闭合电路欧姆定律[课时作业]一、单项选择题1．在闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( ) A ．如果外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B ．如果外电压减小，内阻不变，内电压也就不变，电源电动势也随外电压减小C ．如果外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D ．如果外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒定解析：由闭合电路欧姆定律知E ＝U ＋U r ＝U ＋Ir ，可见电动势等于内电压和外电压之和，电动势是不变的，故选项D 正确，A 、B 、C 错误． 答案：D2．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa 、ηb .由图可知，ηa 、ηb 的值分别为( )A.34，14 B ．13，23C.12，12D ．23，13解析：电源的效率η＝UI EI ×100%＝UE ×100%.a 点对应的路端电压U 为4个格，而电动势E为6个格，因此ηa ＝23；b 点对应的路端电压为2个格，因此ηb ＝13，故D 正确．答案：D3．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：用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是UI ＝2×2 W ＝4 W ，电源的总功率是EI ＝3×2 W ＝6 W ，选项D 正确．答案：D4在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，某时刻电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障()A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1断路解析：若电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压．若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，A正确．若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，B错误．若R3短路，则电压表示数为零，C错误．若R1断路，则电流表示数为零，D错误．答案：A5．两电源电动势分别为E1、E2(E1>E2)，内阻分别为r1、r2.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P1、P2，则() A．r1<r2，P1<P2B．r1>r2，P1>P2C．r1<r2，P1>P2D．r1>r2，P1<P2解析：依题意作出两电源的U－I图象和电阻的U－I图象，其关系如图所示．由图可知：r1>r2，当电动势为E1的电源接R′时，P1＝U1I1；当电动势为E2的电源接R′时，P2＝U2I2.由于U1<U2，I1<I2，所以P1<P2.故选项D正确．答案：D二、多项选择题6．如图所示，电流表A1(0～3 A)和A2(0～0.6 A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中．闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是()A．A1、A2的读数之比为1∶1B．A1、A2的读数之比为5∶1C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1D．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5解析：图中A1、A2并联，两端电压相等，又因A1、A2是由两个相同的电流计改装而成，所以A1、A2的指针偏转角度相同，即偏转角度之比为1∶1，再结合其量程可知A1、A2的读数之比为5∶1，B、C正确．答案：BC7.如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为r a和r b.若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为I a和I b，则()A．r a>r bB．I a>I bC．R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D．R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低解析：在电源路端电压与电流的关系图象中斜率表示电源内阻，r a>r b，A正确．在图象中作出定值电阻R0的伏安特性曲线，与电源的伏安特性曲线的交点表示电路工作点，I a>I b，B 正确．由图象及η＝R×100%可知，R0接图到a电源上，电源的输出功率较大，但电源R＋r的效率较低，R0接到b电源上，电源的输出功率较小，但电源的效率较高，C正确，D错误．答案：ABC8．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡L能正常发光；当滑动变阻器的滑片向右移动后，下列说法中正确的是()A．灯泡L变暗B．电容器C的带电荷量将增大C．R0两端的电压减小D．电源的总功率变小，但电源的输出功率一定变大解析：当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器的电阻增大，外电阻增大，电路中电流减小，灯泡L 变暗，选项A 正确；内电压减小，路端电压增大，根据Q ＝CU 知电容器带电荷量将增大，选项B 正确；电路稳定后，R 0中无电流，故R 0两端电压为零，选项C 错误；根据P总＝EI知，P 总减小，但r 和R 外大小关系未知，所以P 输出的变化情况无法判断，选项D 错误． 答案：AB9.直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电源的( )A ．总功率一定减小B ．效率一定增大C ．内部损耗功率一定减小D ．输出功率一定先增大后减小解析：滑片P 向右移动时外电路电阻R 外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P 总＝EI 可得P 总减小，故选项A 正确．根据η＝R 外R 外＋r ＝11＋r /R 外可知选项B 正确．由P 损＝I 2r 可知选项C 正确．因不知道R 外的初始值与r 的关系，所以无法判断P 输出的变化情况，选项D 错误． 答案：ABC10．如图所示，电源电动势E ＝3 V ，小灯泡L 标有“2 V ,0.4 W”，开关S 接1，当变阻器调到R ＝4 Ω时，小灯泡L 正常发光．现将开关S 接2，小灯泡L 和电动机M 均正常工作，则( )A ．电源内阻为1 ΩB ．电动机的内阻为4 ΩC ．电动机正常工作电压为1 VD ．电源效率约为93.3%解析：小灯泡的额定电流为I ＝P U ＝0.42 A ＝0.2 A ，电阻为R L ＝U 2P ＝220.4 Ω＝10 Ω.当接1时E＝I (R L ＋R ＋r )，代入数据解得r ＝1 Ω，故选项A 正确；当接2时灯泡正常发光，流过的电流为I ＝0.2 A ，电源内电压为U ＝Ir ＝0.2×1 V ＝0.2 V ，故电动机电压为U 动＝E －U L －U ＝(3－2－0.2)V ＝0.8 V ，故电阻R <U 动I ＝0.80.2 Ω＝4 Ω，故选项B 、C 错误；电源的效率η＝EI －I 2rEI ＝3×0.2－0.22×13×0.2×100%≈93.3%，选项D 正确．答案：AD 三、非选择题11.如图所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝1 Ω，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，C ＝30 μF. (1)闭合开关S ，求稳定后通过R 1的电流．(2)然后将开关S 断开，求电容器两端的电压变化量和流过R 1的总电荷量．(3)如果把R 2换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10 Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R 2消耗的最大电功率．解析：(1)稳定时，电路中的电流I ＝Er ＋R 1＋R 2＝1 A.(2)S 闭合，电路处于稳定状态时，电容器两端的电压U ＝IR 2＝1×6 V ＝6 V ，断开后，电容器两端的电压为10 V ，所以ΔU ＝4 V ，流过R 1的总电荷量为ΔQ ＝ΔUC ＝1.2×10－4 C. (3)P R 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E r ＋R 1＋R 22R 2＝E 2[R 2－(R 1＋r )]2R 2＋4(R 1＋r )可见当R 2＝R 1＋r 时，R 2消耗的功率最大，P m R 2＝E 24(R 1＋r )＝6.25 W.答案：(1)1 A (2)4 V 1.2×10－4 C(3)6.25 W12．在如图甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100 Ω，R 2阻值未知，R 3为一滑动变阻器．当其滑片P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不同端点得到的．求：(1)电源的电动势和内阻； (2)定值电阻R 2的阻值； (3)滑动变阻器的最大阻值．解析：(1)因为题图乙中AB 的延长线交U 轴于20 V 处，交I 轴于1.0 A 处，所以电源的电动势为E ＝20 V ，内阻r ＝EI 短＝20 Ω.(2)当P 滑到R 3的右端时，电路参数对应题图乙中的B 点，即U 2＝4 V 、I 2＝0.8 A ，得R 2＝U 2I 2＝5 Ω.(3)当P 在R 3的左端时，由题图乙知此时U 外＝16 V ，I 总＝0.2 A 所以R 外＝U 外I 总＝80 Ω因为R 外＝R 1R 3R 1＋R 3＋R 2所以R 3＝300 Ω答案：(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω。
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第7节闭合电路的欧姆定律
课后训练
基础巩固
1．某电池当外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4 V，则可以断定该电池的电动势E和内阻r为( ）
A．E＝2.4 V r＝1 Ω B．E＝3 V r＝2 Ω
C．E＝2.4 V r＝2 Ω D．E＝3 V r＝1 Ω
2．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( ）
A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V
3．如图为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220 V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。
现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220 V，由此可知( ）
A．ab间电路通，cd间电路不通
B．ab间电路不通，bc间电路通
C．ab间电路通，bc间电路不通
D．bc间电路不通，cd间电路通
4．如图所示电路中，电源电动势恒定，要想使灯泡变暗，可以( ）
A．增大R1 B．减小R1
C．增大R2 D．减小R2
5．如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U－I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则( ）
A．P1＞P2 B．P1＜P2
C．η1＞η2 D．η1＜η2
能力提升
6．如图所示电路中，定值电阻R2=r(r为电源内阻），滑动变阻器的最大阻值为R1且R1≫R2+r。
在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，以下说法正确的是( ）
A．电源的输出功率变小
B．R2消耗的功率先变大后变小
C．滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
D．以上说法都不对
7．在如图所示的电路中，①、②、③处可以接小灯泡、电流表或电压表(均为理想电表）三种元器件。
电源电动势E、内阻r保持不变，定值电阻R1＞R2＞R3＞R4＞r，小灯泡电阻R L=R1，下列说法中正确的是( ）
A．要使电源总功率最大，则应该①接电流表，②接电压表，③接小灯泡
B．要使电源输出功率最大，则应该①接小灯泡，②接电压表，③接电流表
C．要使路端电压最大，则应该①接小灯泡，②接电压表，③接电流表
D．要使闭合电路中电源效率最高，则应该①接小灯泡，②接电流表，③接电压表
8．如图所示的电路中，虚线框内的各元件的数值未知，但根据物理学知识，可以将它等效成一个恒定的电动势为E、内阻为某一值r的电源。
当它的输出端a、b分别接不同阻值的电阻时，电流表的读数有不同的值。
(1
(2）a、b
参考答案
1．答案：B 点拨：由题知，电源的电动势为 3 V ，接入外电阻，外电压为2.4 V ，I ＝U /R ＝0.3 A ，由I ＝E /(R ＋r ）解得r 。
2．答案：D 点拨：电源电动势为0.8 V ，根据I 短＝E /r 解得r ＝E /I 短＝20 Ω。
所以U ＝R R ＋r
E ＝0.4 V 。
3．答案：CD 点拨：由于用交流电压表测得b 、d 两点间为220V ，这说明ab 间电路是通的，bc 间电路不通或cd 间电路不通；由于用交流电压表测得a 、c 两点间为220V ，这说明cd 间电路是通的，ab 间电路不通或bc 间电路不通；综合分析可知bc 间电路不通，ab 间电路通和cd 间电路通，即选项C 、D 正确。
4．答案：AD 点拨：电容器相当于断路，电路实际上是L 和R 2并联后再和R 1串联。
当R 1增大，R 总增大，I 总减小，L 分配电流减小，灯泡变暗；当R 2增大，R 总增大，I 总减小，U 增大，UR 1减小，所以U L ＝U －UR 1增大，灯泡变亮。
5．答案：C 点拨：A 与B (或C ）的交点所示电压、电流即为电阻与电源连接时的电压
和电流，故P 1＝4×2 W＝P 2＝2×4 W，而η1＝46，η2＝26
，所以η1＞η2。
6．答案：C 点拨：滑片向右移动，滑动变阻器接入电路部分电阻变小，电路中的电流变大，通过电源的电流和通过电阻R 2的电流都变大，这两个电阻是定值电阻，消耗的功率变大，在滑动的过程中内阻始终小于外电阻，所以电源的输出功率增大。
考虑滑动变阻器上的功率消耗时可以把R 2看成电源的一部分。
当滑动变阻器的阻值等于2r 时，消耗的功率最大。
当滑动变阻器阻值小于2r 时，消耗的功率变小。
7．答案：AD 点拨：由电源总功率P 总＝EI 可知，要使电源总功率最大，电源输出电流应最大，外电路电阻最小，则应该①接电流表，②接电压表，③接小灯泡，A 正确；要使电源输出功率最大，外电路总电阻应接近电源内阻，则应该①接电流表，②接电压表，③接小灯泡，B 错误；要使路端电压最大，外电路总电阻应最大，则应该①接电压表，②接小灯泡或电流表，③接电流表或小灯泡，C 错误；要使闭合电路中电源效率最高，外电路消耗功率最大，则应该①接小灯泡，②接电流表，③接电压表，D 正确。
8．答案：(1）0.1 28 (2）见点拨
点拨：将虚线框中的电源及电阻等效成一个等效电源与等效内阻，设为E 、r ，则有E ＝I 1(R 1＋r ），E ＝I 2(R 2＋r ）
代入表格中的两组完整的数据可得E ＝12 V ，r ＝2 Ω，再根据已知的电源电动势与内电阻求出当I 或R 已知时的值为0.1 A 、28 Ω，再根据外电阻等于内电阻时，输出功率最大得P max ＝18 W 。