闭合电路欧姆定律经典习题含答案详解

闭合电路欧姆定律的理解
1•若E表示电动势，U表示外电压，U'表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I 表示电流，则下列各式中正确的是( )
A. U = IR
B. U = E—U
C. U= E+ Ir
D. U= E
答案BD
路端电压和负载的关系
2.对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路
电流、路端电压和外电阻)( )
A. U随R的增大而减小
B. 当R= 0 时，U= 0
C. 当电路断开时，I = 0，U= 0
D. 当R增大时，U也会增大
答案BD
电源的UI 图象
图295
A. 电源电动势为2V
3.如图295所示为某一电源的UI 图象，由图可知( )
B. 电源内阻为Q
C. 电源短路时电流为6 A
D. 电路路端电压为1V时，电路中电流为5 A
答案AD
解析由UI图象可知，电源电动势E= 2V.
r = || =Q = 0.2 Q,当U= 1V时，I = = A= 5 A .选项A、D正确.
闭合电路的功率关系
图296
4.如图296所示，电源电动势E= 30V,内阻r = 1Q,灯泡上标有“ 6V, 12W”字样，直流电动机线圈电阻2Q，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率.
答案36W
解析因灯泡正常发光，
所以I = = A= 2 A
U 内=Ir = 2 X 1V= 2V
所以电动机两端电压为
U M= E—U 内一U= 30V— 2 V— 6V= 22V
电动机输出的机械功率为
P 机=U M — |2R= 22 X 2W—22X 2W 36W.
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题组一闭合电路欧姆定律的理解和简单应用
1．在闭合电路中，下列叙述正确的是( )
A. 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
B. 当外电路断开时，路端电压等于零
C. 当外电路短路时，电路中的电流无穷大
D. 当外电阻增大时，路端电压也增大
答案AD
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，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
答案D
3•—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20Q的电阻连成一闭合电路，贝U它的路端电压是（）
A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V
答案D
解析由已知条件得：E= 800mV.
又因I短=，所以r = = Q= 20Q.
所以U= IR = R=x 20mV= 400mV
=0.40V，选项D正确.
图297
4.如图297所示电路，R由2Q变为6Q时，电路中的电流变为原来的一半，则电源的内
阻是（）
A. 1Q
B. 2Q
C. 3Q
D. 4Q
答案B
题组二路端电压与负载的关系
图298
5•如图298所示，当开关S断开时，电压表示数为3V,当开关S闭合时，电压表示数为
1.8V，则外电阻R与电源内阻r之比为（）
A. 5 ：3
B. 3 ：5
C. 2 ：3
D. 3 ：2
答案D
解析S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：E= 3V. S闭合时，5卜=1.8V，所以U 内=E—U 外=1.2V .因U 外=IR，U 内=Ir，所以R：r = U外：U 内=1.8 : 1.2 = 3 : 2.
图299
6.在如图299所示电路中，电源的电动势E= 9.0V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R= 30Q; L为一小灯泡，其额定电压U= 6.0V，额定功率P= 1.8W 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. 10Q
B. 20Q
C. 15Q
D. 5Q
答案B
解析本题中小灯泡恰好正常发光，说明此时通过小灯泡的电流达到额定电流I额==A= 0.3
A，两端电压达到额定电压U额=6.0V，而小灯泡和电源、滑动变阻器的AC部分串联, 则通过电阻AC的电流与通过小灯泡的电流相等，故R AC==Q= 10Q，所以R C B= R—R AC=
20Q.
图2910
7•如图2910所示，电路中当可
变电阻R的阻值增大时（）
A. A、B两点间的电压增大
B. A、B两点间的电压减小
C. 通过R的电流I增大
D. 通过R的电流I减小
答案AD
解析当可变电阻R的阻值增大时，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析知，
干路电流I干减小，A、B间电压增大，通过R的电流增大，贝U通过R的电流I减小.故选A、D.
题组三电源的U I图象
图2911
8. 如图2911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U0时，它们的外电阻相等
B.电流都是I。

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
答案AC
解析甲、乙两图线的交点坐标为（I。

，U0），外电路是纯电阻说明两电源的外电阻相等，故
A正确；图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，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，表明甲的电动势大于乙的电动势，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，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为10时，甲电源的内电压较大，故B错误.故
选A、 C.
图2912
9. 如图2912所示的UI图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线U为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）A. R的阻值为1.5 Q
B. 电源电动势为3V,内阻为0.5 Q
C•电源的输出功率为3.0W
D.电源内部消耗功率为1.5W
答案AD
10. 电路图2913甲所示，若电阻未知，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UI图线分别如图乙所示，求：
图2913
(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.
答案(1)4V 1Q (2)3V (3)3W
解析(1)由题图乙所示UI图线知：电源电动势E= 4V,短路电流I短=4 A，故内阻r ==
1Q.
(2)由图象知：电源与电阻构成闭合回路时对应路端电压U= 3V.
⑶由图象知：R= 3 Q，故P出=12 R= 3W.
题组四综合题组
图2914
11. 如图2914所示，已知R二1Q .当开关S闭合后，电压表的读数为1V;当开关S断开后，电压表的读数为0.8V，则电源的电动势等于()
A．1V B．1.2V
C．2V D．4V
答案C
解析当S闭合时，1= = A= 1 A，故有E= I (1.5 +r);当S断开时，1'== 0.8 A，故
有E= I ' (2 + r)，解得E= 2V, C正确.
图2915
12. 如图2915所示的电路中，电源的电动势E为3.2V，电阻R的阻值为30Q，小灯泡L 的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W,当开关S接位置1时，电压表的读数为3.0V，那么当开关S接位置2时，小灯泡L能正常发光吗？实际功率是多少？
答案不能正常工作1.28W
解析当开关S接位置1时，回路中的电流为：
I 1== A= 0.1 A.
电源的内阻为：r = = Q= 2Q.
小灯泡的电阻为：R = = Q= 2Q.
当开关S接位置2时，回路中的电流为：
I 2== A= 0.8 A.
A．1V B．1.2V
此时小灯泡的实际功率为：P实=IR L= 0.82X 2W= 1.28W.
从小灯泡的实际功率来看，小灯泡此时很暗，不能正常工作．
图2916
13. 如图2916所示的电路中，当开关S接a点时，标有“ 5V2.5W”的小灯泡L正常发光, 当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1 A，这时电阻R两端的电压为4V.求：
(1) 电阻R的值；
(2) 电源的电动势和内阻.
答案(1) 4Q (2)6V 2Q
解析⑴电阻R的值为R= = Q= 4Q.
⑵当开关接a时，有E= U+ I1r，又U = 5V，
I 1 = = A= 0.5 A.
当开关接b时，有E= L2+ 12r，又L2 = 4V，丨2= 1 A，
联立解得E= 6V, r = 2 Q.
图2917
14. 如图2917所示电路中，电源电动势E= 12V,内阻r = 2Q，R= 4Q，R= 6Q， R= 3Q.
(1) 若在C D间连一个理想电压表，其读数是多少？
(2) 若在C、D间连一个理想电流表，其读数是多少？
答案(1)6V (2)1 A
解析（1）若在C D间连一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律，有I 1= = A= 1 A.
理想电压表读数为1只=6V.
⑵若在C D间连一个理想电流表，这时电阻R与R3并联，并联电阻大小= 2Q 根据闭合电路欧姆定律，有
12= = A= 1.5 A.
理想电流表读数为
I = 12 =X 1.5 A = 1 A.。