学年高中物理第二章恒定电流.闭合电路欧姆定律课后提升作业新人教版选修

课后提高作业十六闭合电路的欧姆
定律
(40分钟50分)
一、选择题(此题共5小题，每题6分，共30分)
1.(2018·蚌埠高二检测)如下图的U-I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特征曲线，用该电源直接与电阻R连结成闭合电路，由图象可知()
A.R的阻值为1.5Ω
B.电源电动势为3V，内阻为0.5Ω
C.电源的输出功率为3.0W
D.电源内部耗费功率为0.5W
【分析】选A。

由图象Ⅱ可知，R==Ω=1.5Ω，故A正确；由图象Ⅰ可知，
=2.0A，则电源内阻r==Ω=1.5Ω，故B 电源电动势E=3.0V，短路电流I
短
错误；由两图象的交点坐标，可得路端电压U=1.5V，干路电流I=1.0A，则电源的输出功率为P=UI=1.5×1.0W=1.5 W，故C错误；电源内部耗费功率为P r=I2r=1.02×1.5W=1.5W，故D错误。

2.如下图，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，以下表述正确的选项是()
A.路端电压变小
B.电流表的示数变大
C.电源内阻耗费的功率变小
D.电路的总电阻变大
【分析】选A。

滑动触头由a滑向b的过程中，总电阻变小，D错误；干路电流变大，路端电压变小，A正确；内阻耗费功率变大，C错误；定值电阻R3上电压降低，电流表示数变小，B错误。

应选A。

【赔偿训练】
(2018·杭州高二检测)如下图电路中，当S断开时，理想电压表的示数为6V，当S闭合后，a、b两点间电压可能是()
A.11V
B.10V
C.9V
D.8V
【分析】选D。

当S断开时，由电阻R1、R2和R3构成串连电路；由于I=，因此电源的电动势为：
E=(R1+R2+R3+r)，即E=×(10Ω+20Ω+R3+r)①
当S闭合时，电阻R1被短路，R2、R3构成串连电路；则有：E=(R2+R3+r)，即E=(20+R3+r)②
由①②可得：U2′=6V+
当R3+r→0时，U2′=9V；
当R3+r→∞时，U2′=6V
因此S闭合后电压表取值范围为6V<U2′<9V，应选D。

3.图示的电路中，电源内阻不行忽视，开关S闭合前灯泡A、B、C均已发光。

那么，当开关S闭合时，A、B、C三个灯泡的亮度变化状况是()
A.A亮度不变，B变亮，C变暗
B.A变暗，B变亮，C变暗
C.A变亮，B变暗，C变亮
D.A变暗，B变亮，C亮度不变
【分析】选B。

当开关S闭合时，灯泡C、D并联，电阻减小，外电路总电阻R 减小，依据闭合电路欧姆定律可知，总电流I增大，灯泡A的电压U A=E-Ir减小，电流I A减小，灯泡A变暗。

灯泡B的电流I B=I-I A，增大，电压U B增大，灯泡B 变亮。

灯泡C的电压U C=U A-U B，U A减小，U B增大，则U C减小，灯泡C变暗。

4.(多项选择)(2018·柳州高二检测)在如下图的电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω。

闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A。

以下判断中正确的选项是()
A.电动机的输出功率为14W
B.电动机两头的电压为7.0V
C.电动机产生的热功率为2.0W
D.电源输出的电功率为24W
=UI=14W，A错误；电路中电流表的【分析】选B、C。

电动机的总功率为P
电
示数为2.0A，因此电动机的电压为：U=E-U
-=E-I(R0+r)=7V，B正确；电
内
=I2R=22×0.5W=2W，C正确；电源的输出功率为P输出动机的发热功率为P
热
=EI-I2r=12×2W-22×1W=20W，D错误。

【易错提示】电动机是非纯电阻，不可以应用欧姆定律，不然简单漏选B项。

5.如下图，直线OAC为某向来流电源上总功率随电流I的变化图线，曲线OBC 表示同向来流电源内部热功率随电流I变化的图线。

若A、B的横坐标为1A，那么AB段表示的功率为()
A.1 W
B.6 W
C.2 W
D.2.5 W
【分析】选C。

在C点，电源的总功率等于电源内耗功率，因此电源电动势的
大小为E=3V，短路电流的大小为I=3A，因此电源的内阻为r==1Ω，图象上AB段所代表的功率为P AB=P总-I2r=1×3W-12×1 W=2 W，应选C。

二、非选择题(此题共2小题，共20分。

需写出规范的解题步骤)
6.(10分)电路图如图甲所示，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R0=3Ω。

(1)当R为什么值时，R0耗费的功率最大？最大值为多少？
(2)当R为什么值时，电源的输出功率最大？最大值为多少？
(3)当R为什么值时，R耗费的功率最大？最大功率为多少？
【分析】(1)由题图乙知电源的电动势和内阻为E=20V，r=7.5Ω。

由题图甲剖析
知道，当R=0时，R0耗费的功率最大，为
P=R0=×3W=10.9 W。

(2)当r=R+R0时，即R=4.5Ω时，电源的输出功率最大，最大值P′=(R0+R)
=×(3+4.5)W=13.3 W。

(3)把定值电阻R0和电源作为一个等效电源，其电动势E=20V，内阻r1=r+R0 =10.5Ω，
则当R=r1=10.5Ω时，R耗费的功率最大，
此时P max==W=9.5 W。

答案：(1)010.9W(2)4.5Ω13.3 W
(3)10.5Ω9.5 W
7.(10分)(2018·酒泉高二检测)如下图的电路中，电源的电动势E=12V，内阻未知，R1=8Ω，R2=1.5Ω，L为规格“3 V 3 W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰巧正常发光。

(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求：
(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻。

(2)电源的内阻。

(3)开关S闭合时，灯泡实质耗费的功率。

【分析】(1)灯泡的额定电流
I0==1A
其电阻R0==3Ω
(2)总电流I=I0=1A
==12Ω
总电阻R
总
-R1-R0=1Ω
所之内阻r=R
总
(3)S闭合后总电阻
R′总=r+R1+=10Ω
总电流I′==1.2A
因此灯泡两头电压
U L=E-I′(r+R1)=12V-1.2×(1+8)V=1.2 V
因此P L==0.48 W
答案：(1)1A3Ω(2)1Ω(3)0.48 W
【延长研究】上题中，假如S闭合时灯泡的实质功率为0.75W，则R2应为多少？提示：由P=知，U L=1.5V，又U L=E-I(R1+r)
I=+解得：R2=2.25Ω。

答案：2.25Ω。