高中物理 4.1《探究闭合电路欧姆定律》随堂练习9 沪科版选修3-1

4.1《探究闭合电路欧姆定律》随堂练习
1. 在灯泡旁并联一只大功率的电炉，发现电灯变暗，这是因为( B )
A ．电炉从电灯上分出了一部分电流
B ．输电线上电压增大，电灯上电压下降
C ．电炉的额定电压大于电灯的额定电压
D ．原来电灯上的电压有一部分分给了电炉
2. 一电源(电动势为E ，内阻为r)，当它和一标有“6V ，3W ”的小灯泡构成闭
合回路时，小灯泡恰好正常发光.如果该电源与一标有“6V ，6W ”的小灯泡构成一闭合回路，该灯泡 ( B) A ．正常发光 B ．比正常发光暗 C ．比正常发光亮
D ．因不知电源内阻的大小，故无法确定
3. 如图所示的电路中，当S 断开时，电源内部消耗的功率与输
出功率之比为1:3；当S 闭合时，它们的比为1:1,则下列说法正确的是( AD )
A ．R 1:r=1:1
B ．R 1:R 2=2:1
C ．两次输出功率之比为1:1
D ．S 断开与S 闭合时输出功率之比为3:4
4. 在如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源
的电动势为E ，内阻为r 。

设电流表A 的读数为I ，电压表V 的读数为U 。

当R 5的滑动触点向图中a 端移动时，（ D ） 5. A ．I 变大，U 变小 B ．I 变大，U 变大 6. C ．I 变小，U 变大 D ．I 变小，U 变小
E 3
4
r
V A
R 5
a b
7. 高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示，超
导部件有一个超导临界电流I C ，当通过限流器的电流I ＞I C 时，将造成超导体失超，从超导态（电阻为零）转变为正常态（一个纯电阻）。

以此来限制电力系统的故障电流，已知超导部件的正常
态电阻为R 1 = 3Ω，超导临界电流I C = 1.2A ，限流电阻R 2 = 6Ω，小灯泡L 上标有“6V6W ”的字样，电源电动势E = 8 V ，内阻r = 2Ω ，原来电路正常工作，现L 突然发生短路，则（ BC ）
8. A.．短路前通R 1的电流为2
3
A B ．短路后超导部件将由超
导状态转化为正常态
9. C ．短路后通过R 1的电流为4
3A D ．短路后通过R 1的电流为2A
10. 如图所示，直线A 为电源的路端电压U 与电流I 的关系图象，直线B 是电阻
R 的两端电压与其中电流I 的关系图象，用该电源与电阻R 组成闭合电路，则电源的输出功率为______W ，电源的效率为______
4；66.7%
11. 如图中电阻R 1 = 14Ω，R 2 = 9Ω，合上电键S 1时，电压表示数为2.8V ，
当S 1、S 2都合上时，电压表示数为2.5V 。

求电源电动势和内阻。

解析根据闭合电路欧姆定律来求电动势和内阻，一个方程中有两个未知的量，而题中给了两种情况下电压表的两次示数，因此可以列出两个方程： E = U 1 + U 1r/R 1 E = U 2 + U 2r/R 12
（其中R 12是电阻R 1、R 2并联后的总电阻） 解得：E = 3V ，r = 1Ω
12. 如图所示电路中，电阻R 1 = R 2 = R 3 = 10Ω，电源内阻r = 5Ω，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10V ． 13. （1）电阻R 2中的电流为多大?
E r
S
R 1 R 2 L
14.（2）路端电压为多大?
15.（3）电源的电动势为多大?
16.（4）当开关S
1闭合而S
2
断开时，电压表的示数变为多大?
（1）电阻R
2
中的电流
I=U
2
R
2
①
代入数据得I=1A ②
（2）外电阻R = R2+
R
1
R
3
R
1
+R
3
= 15Ω③
路端电太U = IR = 15V ④
（3）根据闭合电路欧姆定律I=
E
R+r
⑤
代入数据解得E = 20V ⑥
（4）S
1闭合而S
2
断开，电路中的总电流
I′=
E
R
1
+R
2
+r
⑦
电压表示数U′ =I′ (R
1+R
2
) ⑧
代入数据解得U′ =16V ⑨
9.如图14-6-16所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为R，电路中的电阻R
1
、
R 2和R
3
的阻值都相同.在电键S处于闭合状态下，若将电键S
1
由位置1切换到位置
2，则（）
图14-6-16
A.电压表的示数变大
B.电池内部消耗的功率变大
C.电阻R 2两端的电压变大
D.电池的效率变大
解析：设电阻R 1=R 2=R 3=R ，当电键S 1接1时，电路中总电阻为r R
+2
3，当电键S 1接2
时，电路中总电阻为r R
+3
2，总电阻变小，由总干R E I =，R 总变小，I 干变大，路端电压U=E-I
干
r ，电源的E 、r 不变，则路端电压减小，即电压表读数减小，选
项A 错误.电源内部消耗的功率P 内=I 干
2r ，I 干变大，P 内增大，B 选项正确.当电键
S 1接1时，R 2两端电压U U R R U R 32
2
32==
，当电键S 1接2时，R 2两端电压U U R R U R 2
1
22==
，R 2两端电压变小，C 选项错误.电池的效率%10011
%100%100)
(2
2
⨯+=⨯+=
⨯+=
总
总总总干总干R r r R R r R I R I η，则当电键S 1由接1改为接2
时，总电阻变小，电池的效率减小，D 选项错误，所以B 选项正确.
答案：B
10.如图14-6-17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：
图14-6-17
（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r R U U E 111+
=,r R U
U E 2
22+=
联立上式并代入数据解得E=6 V r=1 Ω.
（2）由电功率表达式R r R E P 2
2
)(+=
将上式变形为r R
r R E P 4)
(2
2
+-= 由上式可知R=r=1Ω时P 有最大值W r
E P m 942
==.。