高中物理第十章專項練習-閉合電路歐姆定律

第十章電路及應用

閉合電路歐姆定律

1.掌握閉合電路歐姆定律三個公式：E=UE=I（R+r）,E=U內+。/2動態(tài)電路分析

方法：⑴按“部分一整體一部分”的順序，逐一判斷；（2）先分析串聯(lián)電阻，后分析并聯(lián)電阻;

（3）先分析定值電阻，后分析可變電阻，分析每一電阻的電壓和電流的變化情況.3.一個結論：

"2

當R*=r時，電源的輸出功率最大，為Pm=7~.

1.（多選）某汽車的電源與啟動電機、車燈連接的簡化電路圖如圖所示.當汽車啟動時，開關

S閉合，電機工作，車燈突然變暗，此時（）

S啟動電機|

A.車燈的電流變小

B.路端電壓變小

C.電路的總電流變小

D.電源的總功率變大

答案ABD

解析汽車啟動時，車燈變暗，變小，。燈變小，路端電壓變小，電機與燈并聯(lián)，電路總

電阻變小，則電路的總電流變大，故A、B正確，C錯誤；由尸=/E知電源的總功率變大，

故D正確.

2.如圖所示，一節(jié)干電池的電源電動勢E=1.5V,內阻尸=1.0。，外電路電阻為接通電

路后，貝M）

A.理想電壓表讀數(shù)一定是1.5V

B.理想電流表讀數(shù)可能達到2.0A

C.電源每秒有1.5J的化學能轉化為電能

D.1C的正電荷在電源內從負極移送到正極非靜電力做功為1.5J

答案D

解析電壓表測量路端電壓，讀數(shù)小于電動勢1.5V,A錯誤；外電阻和內阻串聯(lián)，根據(jù)閉合

電路歐姆定律得/=-B錯誤：電路的電流未知，無法求出每秒轉化為電能的數(shù)值,

r+R

C錯誤；根據(jù)電動勢的定義可知，電動勢為1.5V,表明1C的正電荷在電源內從負極移送到

正極非靜電力做的功為1.5J,D正確.

3.（多選）某實驗小組用如圖甲所示的電路完成了蓄電池的電動勢E和內電阻廠的測量，該小

組的同學測量了多組數(shù)據(jù)，并根據(jù)測量的數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的圖線.已知兩電表均為理

想電表，則下列說法正確的是（）

A.￡=1.40V

B.r—3.5Q

C.調節(jié)滑動變阻器使其阻值為零時，流過電源的電流為0.40A

D.調節(jié)滑動變阻器使電壓表的讀數(shù)為1.20V時，電流表的讀數(shù)/'=0.20A

答案AD

解析由閉合電路歐姆定律t/=E—/r知，當/=0時，U=E,A正確；U—/圖線斜率的絕

對值表示電源的內阻，即廠=|斗=|L40T°°|C=1C,B錯誤；縱軸的電壓不是從零開始

X0-0.40

的，U-/圖線的橫截距不再表示。=0時的短路電流，而是表示路端電壓為1.00V時的干路

電流是0.40A,C錯誤：因為I箸尸，,為常數(shù)，則）40二？20V尸］巳,所以/，=0.20A,

D正確.

4.如圖所示的電路中，閉合開關S,燈L、L2正常發(fā)光.由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)Li

變亮，L2變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是（）

A.A斷路B.&斷路

C.當短路D.及4短路

答案A

解析等效電路圖如圖所示.若以斷路，總電阻變大，總電流減小，路端電壓變大，a,c

部分電阻變大，Li兩端電壓變大，L變亮；°、6部分電路結構沒變，電流仍按原比例分配,

總電流減小，通過L2、電流表的電流都減小，L2變暗，電流表的讀數(shù)變小，故A正確.若

&斷路，總電阻變大，總電流減小，小c部分電路結構沒變，R1、L|中電流都減小，與題意

相矛盾，故B錯誤.若當短路或以短路，總電阻減小，總電流增大，電流表中電流變大，

與題意相矛盾，C、D錯誤.

5.（2023?廣西河池市模擬）如圖所示的電路中，電源電動勢E=12V、內阻r=6C,定值電阻

R=8。、R2=2Q,滑動變阻器R的調節(jié)范圍為0?10。，忽略導線的電阻.下列說法正確

的是（）

A.定值電阻&消耗的最大功率為2W

B.滑片P位于正中央時定值電阻用消耗的功率最大

C.電源的最大輸出功率為4.5W

D.當R=10。時，電源的效率最大

答案D

解析定值電阻&消耗的功率為尸2=尸治,當電路中的電流最大時定值電阻&消耗的功率最

大，當滑動變阻器的滑片P在最右端時電路的電阻最小，電流最大，由閉合電路歐姆定律得

F10

/m=-------=——A=1.5A,定值電阻凡消耗的最大功率為Bm=4.5W,故A錯誤：定值電

R2+r2+6

阻R消耗的功率為尸=止，顯然定值電阻用兩端的電壓越大，消耗的電功率越大，由電路

Ri

可知當滑片尸位于最左端時，以兩端的電壓最大，電功率最大，故B錯誤；當外電路的總電

阻等于內阻時，電源的輸出功率最大，此時滑動變阻器與定值電阻凡并聯(lián)的總電阻應為4C,

即解得H=8C,電源的最大輸出功率為Pm=￡=M-w=6W,故C

■R+Ri4r4X6

flDn1

錯誤；電源的效率〃=-----------------------當R?最大,即及為10。時電源效率最大，

PR,].+PrR^+r]+工

R外

故D正確.

6.（多選）如圖所示的電路中，電源電動勢為E,內阻為R,Li和L2為相同的燈泡，每個燈泡

的電阻和定值電阻的阻值均為火，電壓表為理想電表，S為單刀雙擲開關，當開關由1位置

打到2位置時，下列說法中正確的是（）

A.電壓表讀數(shù)將變小

B.Li亮度不變，L2將變亮

C.L將變亮，L2將變暗

D.電源內阻的發(fā)熱功率將變小

答案AB

333

解析開關在位置1時，外電路總電阻電壓表示數(shù)。=，—E=-E,每個燈泡兩

一2R+、R5

2

1（三）2的

端的電壓。］=。2=%，電源內阻的發(fā)熱功率為產(chǎn)熱=與—=—；開關在位置2時，外電路

5R25R

2|夫21

總電阻R/=~R,電壓表示數(shù)U'=3~E=-E,燈泡Li兩端的電壓S'=-E,燈泡L2

3R+455

3

2（%）29序

兩端的電壓為。2'電源內阻的發(fā)熱功率為—=—,綜上所述，電壓表讀

5R25R

數(shù)變小，Li亮度不變，L2將變亮，電源內阻的發(fā)熱功率將變大，故A、B正確，C、D錯誤.

7.如圖所示，電源的電動勢為￡,內阻為廠，C為電容器（能承受的電壓足夠大）的電容，是

阻值為10r的定值電阻，V為理想電壓表，R為光敏電阻（阻值隨光照強度的增大而減?。?，L

為燈泡.閉合開關S,減弱光敏電阻R的光照強度，下列說法正確的是（）

A.燈泡的亮度變小

B.電壓表的示數(shù)變小

C.光敏電阻R的功率一定減小

D.若電壓表示數(shù)變化量為則電容器的帶電荷量減小10AUC

答案D

解析減弱光敏電阻R的光照強度，則光敏電阻阻值增大，則總電阻增大，干路電流減小，

內電壓和定值電阻分得的電壓減小，燈泡兩端電壓增大，燈泡亮度變大，故A錯誤；干路電

流減小，則內電壓減小，路端電壓增大，電壓表示數(shù)變大，故B錯誤；除光敏電阻外，其他

電阻均看作電源內阻，當光敏電阻與內阻等大時，電源輸出功率最大，光敏電阻功率最大，

但不知道初始燈泡和光敏電阻的阻值，無法判斷光敏電阻阻值增大時其功率的變化情況，故

C錯誤；若電壓表示數(shù)變化量為AU,則內電壓變化量大小也為AU,干路電流變化量大小為

A/=—,定值電阻電壓變化大小為AU'=10rA/=10A[/,電容器的帶電荷量減小A0=CAU'

r

=10At/C,故D正確.

8.如圖所示，直線I、n分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線，曲

線HI是一個小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡先后分別與電源1和電源2單獨連接，

則下列說法不正確的是（）

A.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1:2

B.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1：2

C.電源1和電源2的內阻之比是11：7

D.電源1和電源2的電動勢之比是1：1

答案A

解析小燈泡與電源1連接時的電阻為凡=5=3小燈泡與電源2連接時的電阻為7?2=

1\5

絲=,。，所以在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是18：25,A錯誤，符合題意：小

h6

燈泡與電源1連接時小燈泡消耗的功率為尸I=UI/I=3X5W=15W,小燈泡與電源2連接時

小燈泡消耗的功率為P2=U〃2=5X6W=30W,所以在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功

?明|0~10

率之比是1：2,B正確，不符合題意；電源1的內阻為八=|A/i1=17-0Q=—C,電源

7

IAC/2||O-IO

2的內阻為廠2=1A/21=111—0C,所以電源1和電源2的內阻之比是11：7,C正

確，不符合題意；由題圖可得電源1和電源2的電動勢都為10V,則電源1和電源2的電動

勢之比是1：1,D正確，不符合題意.

9.在如圖所示電路中，閉合開關S,當滑動變阻器的滑動觸頭向上滑動時，六個理想電表的

示數(shù)都發(fā)生了變化，電表的示數(shù)分別用/，和a（，=1、2、3,下同）表示，電表示數(shù)變化量的

大小分別用和表示.下列分析結論正確的是（）

A./2、小U\示數(shù)均減小

B.5、5、竺的比值均不變

I\hh

c.S、物的比值絕對值均變化

hAA

D也、絲的比值絕對值均不變

A/i