高中物理教科版 (2019)必修 第三册6 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律当堂达标检测题

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2.6电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律同步练习教科版（       2019）高中物理必修第三册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 如图所示，电源电动势为、内阻为，、、为定值电阻阻值均大于电源内阻，电压表和电流表可视为理想电表．开关闭合时，一带电油滴恰好能静止在平行金属板之间，若将滑动变阻器的滑片向端移动，下列说法正确的是   

A. 油滴将向上运动
B. 电压表的示数变小、电流表的示数变大
C. 电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐增大
D. 、电阻上消耗的功率都变大

2. 竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角为。当滑动变阻器的滑片在位置时，电流表的读数为，夹角为；当只改动滑片在位置时，电流表的读数为，夹角为，则 

A. ， B. ，
C. ， D. ，

3. 如图所示的电路中，为定值电阻，为光敏电阻光照越强电阻越小，为电容器，电源内阻不可忽略闭合开关后，当光照增强时，下列说法中正确的是  

A. 电容器所带电荷量减少 B. 电源的效率降低
C. 电流表的示数减小 D. 的电功率减小

4. 在如图所示的电路中，电源电动势为、内电阻为，为电容器，为定值电阻，为滑动变阻器开关闭合后，灯泡能正常发光；当滑动变阻器的滑片向右移动后，下列说法中正确的是    

A. 灯泡变亮 B. 电容器的带电量将增大
C. 两端的电压减小 D. 电源的总功率变大

5. 如图所示，开关闭合后，带电质点在平行金属板中处于静止状态．则

A. 质点一定带正电
B. 滑片向端移动时，两只电表的示数均增大
C. 滑片向端移动时，质点将向上板运动
D. 若将开关断开，质点将向下板运动

6. 在如图所示的电路中，电源电动势为、内电阻为，为电容器，为定值电阻，为滑动变阻器开关闭合后，灯泡能正常发光；当滑动变阻器的滑片向右移动后，下列说法中正确的是           

A. 灯泡变亮 B. 电容器的带电量将增大
C. 两端的电压减小 D. 电源的总功率变大

7. 如图所示的电路中，和是电阻箱，是定值电阻，、为平行板电容器的两个极板，闭合开关，电路稳定时理想电压表和理想电流表的示数分别为和，电容器所带的电荷量用表示，电源效率用表示，调节各元件时，电表示数变化用和表示。则以下说法正确的是  

A. 若仅减小的阻值，则和均变小，减少
B. 若仅减小的阻值，则和均变小，减少
C. 若仅增大、板的间距，则和均不变，减少
D. 若仅减小的阻值，则和之比不变，电源的效率变大

8. 在防范新冠肺炎中，为了便于测量人体体温的变化，某同学用热敏电阻设计了如图所示的电路，其中电源电动势为，内阻为，为定值电阻，为电容器，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，现对热敏电阻加热，下列说法正确的是

A. 电流表的示数增大 B. 电压表的示数增大
C. 电容器的电荷量增大 D. 电源内部消耗的功率减小

9. 在如图所示的电路中，电源电动势为、内电阻为，为电容器，为定值电阻，为滑动变阻器开关闭合后，灯泡能正常发光；当滑动变阻器的滑片向右移动后，下列说法中正确的是           

A. 灯泡变亮 B. 电容器的带电量将增大
C. 两端的电压减小 D. 电源的总功率变大

10. 如图所示电路中，电流表和电压表均可视为理想电表．闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是

A. 电流表的示数变大 B. 电压表的示数变大
C. 电容器所带的电荷量增加 D. 电源的输出功率增加

二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）

11. 在如图所示的电路中，电源电动势为，内电阻为，为电容器，为定值电阻，为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是

A. 灯泡将变暗
B. 灯泡将变亮
C. 电容器所带的电荷量将减小
D. 电容器所带的电荷量将增大
 

12. 如图所示，电流表示数为，电压表示数为，定值电阻消耗的功率为，电容器所带的电荷量为，电源内阻不能忽略。当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，下列说法正确的是

A. 增大、减小 B. 减小、增大
C. 增大、减小 D. 、均减小

13. 在如图所示的电路中，电源电动势为，内电阻为，为电容器，为定值电阻，为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是

A. 灯泡将变暗
B. 灯泡将变亮
C. 电容器所带的电荷量将减小
D. 电容器所带的电荷量将增大
 

14. 在如图所示的电路中，电源内阻为，电表均视为理想电表。闭合开关，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动过程中，下列说法正确的是

A. 电流表的示数减小
B. 电容器的电荷量增大
C. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量比值的绝对值等于
D. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变大

15. 光敏电阻的特性是在特定光的照射下，光强越大其阻值越小，可用于检测可见光。如图所示，是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时  

A. 灯泡变暗
B. 光敏电阻上的电压增大
C. 电压表的读数减小
D. 电容器的带电量增大
 

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

16. 某学习小组探究一标有“，”小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如下：电池组电动势为，内阻约；

B.直流电流表内阻约为

C.直流电压表内阻约

D.直流电压表内阻约

E.滑动变阻器

F.滑动变阻器

G.开关、导线若干

本实验中电压表选用________，滑动变阻器应选用________选填“”或“”，“”或“”．

如图甲所示，现已完成部分导线的连接实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；

甲                                            乙                                              丙

某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________；
该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，将这个小电珠与阻值为的定值电阻串联，接到电动势为、内阻为的电源两端，这个小电珠的实际功率为________保留位有效数字

17. 热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图所示。某同学用该热敏电阻制作测温范围为的温度计。所用器材有：直流稳压电源电动势，内阻不计，电流表量程，内阻约为，滑动变阻器最大阻值为，煤油温度计测温范围，电热水壶，开关，导线若干，水和冰块。
    

组装和调节：

按照图连接好电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到________填“左”或“右”端；

将热敏电阻浸入冰水混合物中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表指针满偏；

用电热水壶将水缓慢加热到，用固定在水壶中的煤油温度计监测温度，闭合开关，滑动变阻器的滑片应________选填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”，同时记录下不同状态的温度，以及对应的电流表的读数；

将电流表的刻度盘改刻成温度刻度盘，温度计即可正常使用。

使用：

电流表的刻度盘上刻画的在刻度盘的________选填“左”或“右”端，温度越高，刻度越________选填“密集”或“稀疏”；

将热敏电阻浸入待测液体，闭合开关，根据电流表指针的位置读出温度；

当电流表的读数为时，待测液体的温度为________。

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

18. 如图所示，电源电动势，内阻，定值电阻、，电容器电容。求：
    
    
    闭合开关、时回路的路端电压；
    保持闭合，断开后，电容器带电量改变量。
    
    
    
    
    
    
     
19. 如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电阻，，电容器的电容为。求：
     

将开关闭合，电路稳定时通过的电流；

将开关断开，通过的电量的大小及方向。






 

20. 如图所示，已知。当开关闭合后，电压表的读数为；当开关断开后，电压表的读数为，求电源的电动势和内阻。

答案和解析

1.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题是含有电容器的动态电路分析，解决方法一般为：部分到整体再到部分。
【解答】
A.滑动变阻器的滑片向端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，则干路电流增大，由可知电容器两端电压减小，电场力减小，故油滴将向下运动，故A错误；
B.由于干路电流增大，而减小，故I减小，则流过的电流增大，两端电压增大，则滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小，电流表示数变大，故B正确；
C.由于，且总电阻减小，故电源的输出功率增大，而电源效率减小，故C错误；
D.由干路电流增大，故消耗功率增大，而减小，则消耗功率减小，故D错误。
故选B。  

2.【答案】
 

【解析】

【分析】

由图可知电容器与滑动变阻器的左侧并联，而电容器在电路稳定时看作断路，故可判断电路中电流的变化；由滑片的移动可知电容器两端电压的变化，由可求得场强的变化；对小球受力分析可得出夹角的变化．
本题综合考查电路知识、电容器及共点力的平衡知识，要求学生能通过读图和审题找出其中的关系，进而由部分物理量的变化可得出其它量的变化．
【解答】
因电容器稳定后相当于开路，对电路没有影响，故移动滑片时电路中电流不变，即；
小球带正电，小球受重力、电场力及绳子的拉力而处于平衡；
滑片右移时，与电容器并联部分的电压增大，则电容器两端的电压增大，由可知，两极板间的电场强度增大；小球受到的水平向右的电场力增大，因重力不变，要使小球重新处于静止状态，细线与竖直板间的夹角应增大。
故选D。  

3.【答案】
 

【解析】

【分析】
明确电路结构，知道、以及电流表串联在电源两端，电容器电压等于两端电压；由电源效率定义判断效率的变化；光照强度增强时，光敏电阻的阻值会减小，导致电路的总电阻减小，电路中的总电流增大；的功率等效为电源的输出功率。
【解答】
解：、当光照增强时，光敏电阻的电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，上电压变大，则电容器电压变大，所以电容器电荷量变大，故AC错误；
B、当光照增强时，光敏电阻的电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，路端电压减小；则由，所以电源效率降低，故B正确；
D、的功率等效为电源的输出功率，等效为电源内阻，由于电源的内阻与外电阻的关系未知，所以不能确定的功率如何变化，故D错误；
故选：。  

4.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题关键的要抓住电容器的特点：当电路稳定时，和电容器串联的电路没有电流，电容器电压等于这一串联电路两端的电压。
灯泡和滑动变阻器串联、电容器和定值电阻串联后两条支路再并联．当电路稳定后，电容器这一路没有电流，相当于开关断开，对另一路没有影响；电容器的电压等于路端电压；当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电流和路端电压的变化，分析灯泡亮度和电容器电量的变化。
【解答】
A.当滑动变阻器的滑片向右移动后，增大，电路中电流减小，灯泡将变暗，故A错误；
B.路端电压，则知增大，电容器电量增大，故B正确；
C.电路稳定后电容器相当开关断开，两端的电压为零，没有变化，故C错误；
D.减小，电源的总功率，不变，则知电源的总功率减小，故D错误。
故选B。  

5.【答案】
 

【解析】

【分析】
对电路进行分析，滑片的移动可知电路中总电阻的变化，由闭合欧姆定律可求得电路中电流及路端电压的变化；再对并联部分分析可知电容器两端的电压变化，则可知的受力变化，则可知质点的运动情况．将之外的其他部分等效为电源的内电阻，则可分析功率的变化．本题考查闭合电路的欧姆定律，一般可以先将分析电路结构，电容器看作开路；再按部分整体部分的分析思路进行分析．
【解答】
由电路图可知，与串联后与并联，再与串联，电容器与并联部分并联；
A、电容器的上极板带正电，板间场强向下，质点处于平衡状态，则知受到的电场力向上，故液滴带负电．故A错误．
、滑片向端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则总电阻增大，总电流减小，内电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知路端电压增大，两端的电压减小，故并联部分电压增大；电容器两端的电压增大，质点所受的电场力增大；则质点将向上移动；
因并联部分电压增大，则中的电流增大，而干路电流减小，故电流表中的电流减小；
两端的电压减小，路端电压增大，并联部分电压增大，即与两端的总电压增大；
而由于电流表示数减小，由欧姆定律可知两端的电压减小，故两端的电压增大，电压表示数增大，故B错误，C正确；
D、开关断开，电容器两端的电压等于电源的电动势，电容器两端电压增大，板间场强增大，受到的电场力变大，质点将向上运动，故D错误；
故选C．  

6.【答案】
 

【解析】

【分析】
灯泡和滑动变阻器串联、电容器和定值电阻串联后两条支路再并联。当电路稳定后，电容器这一路没有电流，相当于开关断开，对另一路没有影响。电容器的电压等于路端电压。当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电流和路端电压的变化，分析灯泡亮度和电容器电量的变化。
本题关键的要抓住电容器的特点：当电路稳定时，和电容器串联的电路没有电流，电容器电压等于这一串联电路两端的电压。
【解答】
A.当滑动变阻器的滑片向右移动后，增大，电路中电流减小，灯泡将变暗，故A错误；
B.路端电压，则知增大，电容器电量增大，故B正确；
C.电路稳定后电容器相当开关断开，两端的电压为零，没有变化，故C错误；
D.减小，电源的总功率，不变，则知电源的总功率减小，故D错误。
故选B。  

7.【答案】
 

【解析】

【分析】
此电路中和串联，电路稳定时相当于导线，电容器两端间的电压等于两端间的电压．根据闭合电路的动态分析，分析电容器两端的电压变化，从而知道电场的变化，通过电容器两端电压的变化，就可知道电容器所带电量的变化。
解决本题的关键电路稳定时相当于导线，电容器两端间的电压等于两端间的电压，再利用闭合电路欧姆定律进行动态分析， 对于电容的动态分析，应根据电容的决定式和电容的定义式结合进行分析。
【解答】
A.的阻值变小，总电阻减小，增大，内电压增大，则外电压减小，电容器板间电压减小，电容不变，由电容的定义式分析可知电容器所带电荷量减少，故A错误；
B.电阻箱处于含容支路中，相当于导线，所以改变电阻值，不变，不变，故B错误；
C.若仅增大、板间距离，电容减小，板间电压不变，则由电容的定义式分析可知电容器所带电荷量减少，故C正确；
D.的阻值变小，总电阻减小，增大，根据闭合电路欧姆定律得可得：不变，电源的效率因为减小，所以电源的效率变小，故D错误。
故选C。  

8.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查直流电路的动态分析和含容电路的处理。
根据热敏电阻的特性，当温度升高时，热敏电阻的阻值会发生变化，依据闭合电路欧姆定律判断总电流的变化，结合部分电路欧姆定律分析电表示数的变化；再依据电容定义式判断电容器电荷量的变化；根据判断电源内部消耗的功率变化情况。
【解答】
A.对热敏电阻加热，温度升高，热敏电阻阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总的总电流增大，则电流表的示数增大，故A正确；
B.根据可知，路端电压将减小，所以电压表的示数减小，故B错误；
C.电容器并在外电路两端，电容器两端电压等于路端电压，根据可知，由于减小，则电容器的电荷量减小，故C错误；
D.根据，由于增大，则电源内部消耗的功率增大，故D错误。
故选A。  

9.【答案】
 

【解析】

【分析】
灯泡和滑动变阻器串联、电容器和定值电阻串联后两条支路再并联。当电路稳定后，电容器这一路没有电流，相当于开关断开，对另一路没有影响。电容器的电压等于路端电压。当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电流和路端电压的变化，分析灯泡亮度和电容器电量的变化。
本题关键的要抓住电容器的特点：当电路稳定时，和电容器串联的电路没有电流，电容器电压等于这一串联电路两端的电压。
【解答】
A.当滑动变阻器的滑片向右移动后，增大，电路中电流减小，灯泡将变暗，故A错误；
B.路端电压，则知增大，电容器电量增大，故B正确；
C.电路稳定后电容器相当开关断开，两端的电压为零，没有变化，故C错误；
D.减小，电源的总功率，不变，则知电源的总功率减小，故D错误。
故选B。  

10.【答案】
 

【解析】略
 

11.【答案】
 

【解析】

【分析】
灯泡和滑动变阻器串联、电容器和定值电阻串联后两条支路再并联．当电路稳定后，电容器这一路没有电流，相当于开关断开，对另一路没有影响，电容器的电压等于路端电压，当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电流和路端电压的变化，分析灯泡亮度和电容器电量的变化。
本题关键的要抓住电容器的特点：当电路稳定时，和电容器串联的电路没有电流，电容器电压等于这一串联电路两端的电压。
【解答】
由题增大，电流减小，灯泡将变暗，故A正确，B错误；
路端电压增大，则电容器电量增大，故C错误，D正确。
故选AD。  

12.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查了闭合电路的动态分析，分析时按部分整体部分的顺序分析，也可以按“串反并同”的口诀分析判断。
当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，滑动变阻器电阻阻值减小，根据闭合电路欧姆定律分析各部分电压电流的变化。
【解答】
当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，滑动变阻器电阻阻值减小，则总电阻减小，故干路电流增大，故电流表示数增大，由可知电压表示数减小，而可知功率增大，而电容器两端电压减小，故由可知减小，综上可知BC正确，AD错误。
故选BC。  

13.【答案】
 

【解析】

【分析】
灯泡和滑动变阻器串联、电容器和定值电阻串联后两条支路再并联．当电路稳定后，电容器这一路没有电流，相当于开关断开，对另一路没有影响，电容器的电压等于路端电压，当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电流和路端电压的变化，分析灯泡亮度和电容器电量的变化。
本题关键的要抓住电容器的特点：当电路稳定时，和电容器串联的电路没有电流，电容器电压等于这一串联电路两端的电压。
【解答】
由题增大，电流减小，灯泡将变暗，故A正确，B错误；
路端电压增大，则电容器电量增大，故C错误，D正确。
故选AD。  

14.【答案】
 

【解析】略
 

15.【答案】
 

【解析】

【分析】
当光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，外电路总电阻减小，根据欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，确定电压表示数的变化．根据电流的变化判断通过灯泡电流和电压的变化，进而判断电容器两段电压的变化，根据判断电容器带电量的变化。
本题是电路中动态变化分析问题，要搞清局部与整体的关系，一般按“局部整体局部”的顺序分析。
【解答】
A.当光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，外电路总电阻减小，根据欧姆定律得知，总电流增大，灯泡变亮，故A错误；
电流变大，电源内阻所占电压变大，路端电压减小，所以则电压表的示数减小．而灯泡两段电压增大，所以光敏电阻上的电压减小，故B错误，C正确；
D.灯泡两端电压，电容器两端电压增大，根据可知电容器的带电量增大，故D正确。
故选CD。  

16.【答案】；；
连接如图：；
；

 

【解析】

【分析】
根据灯泡额定电压选择电压表；测不同电压下的功率，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，并选择滑动变阻器；
由图示读出电流表的示数；结合闭合电路的欧姆定律得到这个小电珠的实际功率。
本题考查探究小电珠在不同电压下的电功率大小的实验的基本问题。
【解答】
灯泡额定电压为，则电压表选择；测不同电压下的功率，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择；
灯泡的电压和电流要从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法；
电流表的最大量程，根据电流表的读数方法读数，电流表的示数为；
电动势为、内阻为的电源与电阻串联，可以等效为电动势为、内阻为的电源，在图丙做出该电源的伏安特性曲线，交点即为小电珠的电流、电压值，由与求出小电珠的实际功率。
故答案为：；；
连接如图：；
；
  

17.【答案】右；保持不动
右，密集；
 

【解析】

【分析】
本题主要考查的是闭合电路的欧姆定律，对闭合电路的动态分析和图像的理解是解题的关键。
在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处；根据图可知随着温度的升高，热敏电阻的阻值逐渐增大，电路中的电流开始减小，保持的阻值不变，才可以分析与温度的关系；当温度为时，电路中的电流最大，为满电流，所以电流表的刻度盘上刻画的在刻度盘的右端，根据图可知：温度越高，的阻值越大，根据 可知：随着的增大电流变化的越慢，故刻度越密集；根据闭合电路欧姆定律计算，结合图可得，待测液体的温度。
【解答】
在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处，即右端；
根据图可知随着温度的升高，热敏电阻的阻值增大，电路中的电流减小，保持的阻值不变，才可以分析与温度的关系。
当温度为时，电路中的电流最大，为满电流，所以电流表的刻度盘上刻画的在刻度盘的右端，温度越高，的阻值越大，根据 可知：温度越高 越大，电流变化的越慢，故刻度越密集。
当温度为时，由图可知：的阻值约为，电流表满偏，，，，
根据 ，代入数据解得：当电流表的读数为时，
根据 可以解得：，根据图可得，待测液体的温度为。
故答案为：右；保持不动；
右，密集；。  

18.【答案】解：由闭合回路欧姆定律，又，
联立解得
断开前，又
联立解得
断开后
则
答：闭合开关、时回路的路端电压为；
保持闭合，断开后，电容器带电量改变量为。
 

【解析】分析电路结构，根据闭合电路欧姆定律分析路端电压。
电容器两端电压为电阻两端的电压，根据电荷量公式计算。
此题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，属于含容电路问题，关键要知道电容器两端的电压等于与它并联的支路电压。
 

19.【答案】解：
根据闭合电路欧姆定律得：
       ；
两端的电压：

         电容器带的电量为：，下端为正极

         断开开关后，通过的电量，方向从下往上。

【解析】闭合开关，电阻、串联，根据闭合电路欧姆定律求出电流；
闭合开关，电路稳定后电容器的电压等于两端的电压即， 电容器带的电量为，通过的电荷量等于电容器带的电量。
本题是含容电路，关键确定电容器的电压，电路稳定时电容器的电压等于与之并联的电路两端的电压。
 

20.【答案】解：当断开时，电路中电流，
根据闭合电路欧姆定律得：
当开关闭合时，电路中电流 ，
由闭合电路欧姆定律得：
由得：，
答：电源的电动势与内阻分别为和。
 

【解析】当断开时，电压表测量的电压；当闭合时，外电路结构是：与并联，再跟串联，对两种情况，结合闭合电路欧姆定律列出方程，即可求出电源的电动势和内阻。
解决本题的关键理清电路，搞清串并联关系，结合闭合电路欧姆定律进行求解。