人教版 (新课标)选修37 闭合电路欧姆定律精练

2.7闭合电路欧姆定律能力课时针对练习

1．用E表示电源电动势，U表示路端电压，Ur表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示电源内电阻，I表示干路电流，则下列各式中正确的是(　　)．

A．Ur＝IR   B．Ur＝E－U

C．U＝E＋Ir   D．U＝

2．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是(　　)

A．L变暗，Q增大   B．L变暗，Q减小

C．L变亮，Q增大  D．L变亮，Q减小

3.如图所示，直线A为电源的U­I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U­I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则(　　)

A．P1>P2    B．P1<P2    C．η1>η2  D．η1<η2

4.如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是(　　)．

A．阴影部分的面积表示电源输出功率

B．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率

C．当满足α＝β时，电源效率最高

D．当满足α＝β时，电源效率小于50%

5（多选）.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．小灯泡L1、L2均变暗

B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗

C．电流表的读数变小，电压表的读数变大

D．电流表的读数变大，电压表的读数变小

6（多选）.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．小灯泡L1、L2均变暗

B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗

C．电流表的读数变小，电压表的读数变大

D．电流表的读数变大，电压表的读数变小

7．如图所示，直线OAC为某一直流电源把其他形式的能转化为电能的功率P随电流I变化的图象；抛物线OBC为同一直流电源内部消耗的热功率P′随电流I变化的图象．当电路中的电流为2 A，且外电路为纯电阻电路时，外电路消耗的功率及相应的外电阻的阻值分别是(　　)

A．2 W,0.5 Ω   B．4 W,2 Ω

C．2 W,1 Ω  D．6 W,2 Ω

8.(多选)在如图所示电路中，电源电动势为12 V，内电阻不能忽略．闭合S后，调整R的阻值，使电压表的示数增大ΔU＝2 V，在这一过程中(　　)

A．通过R1的电流增大，增大量为

B．通过R2的电流减小，减小量小于

C．R2两端的电压减小，减小量为ΔU

D．路端电压增大，增大量为ΔU

9．汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω.电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了              (　　)．

A．35.8 W  B．43.2 W  C．48.2 W  D．76.8 W

10（多选）．如图所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升．已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则                            (　　)．

A．电源内阻r＝－R

B．电源内阻r＝－－R

C．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大

D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小

11.如图所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，变阻器的最大阻值R＝10 Ω.

(1)在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？

(2)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？

12.如图所示，电容器C1＝6 μF，C2＝3 μF，电阻R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，C、D为两端点，当开关S断开时，A、B两点间的电压UAB为多少？当S闭合时，电容器C1的电荷量改变了多少？(已知电压U＝18 V)

2.7闭合电路欧姆定律能力课时针对练习

1．用E表示电源电动势，U表示路端电压，Ur表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示电源内电阻，I表示干路电流，则下列各式中正确的是(　　)．

A．Ur＝IR   B．Ur＝E－U

C．U＝E＋Ir   D．U＝

答案　B

解析　因为不知道外电阻是纯电阻电路还是非纯电阻电路，所以I＝不一定成立，Ur＝E－U一定成立，故D错误、B正确；Ur＝Ir，A错误；U＝E－Ir，C错误．

2．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是(　　)

A．L变暗，Q增大   B．L变暗，Q减小

C．L变亮，Q增大  D．L变亮，Q减小

答案：B

解析：滑动变阻器滑片向下移动时，R2变小，R总变小，I总变大，路端电压变小，UL变小，IL变小，L变暗，因I总变大，IL变小，则IR1变大，UR1变大，故UC＝UR2变小，再由Q＝CUC可知Q减小，故只有B正确．

3.如图所示，直线A为电源的U­I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U­I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则(　　)

A．P1>P2    B．P1<P2    C．η1>η2  D．η1<η2

答案：C

解析：由直线A可知，E＝6 V，r＝1 Ω，由直线B、C可知，R1＝2 Ω，R2＝0.5 Ω，P1＝()2·R1＝8 W，η1＝＝，P2＝()2R2＝8 W，η2＝＝，故有P1＝P2，η1>η2，只有C正确．

4.如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是(　　)．

A．阴影部分的面积表示电源输出功率

B．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率

C．当满足α＝β时，电源效率最高

D．当满足α＝β时，电源效率小于50%

答案　A

解析　根据闭合电路的欧姆定律和U­I图象特点可知，阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率，即电源输出功率，A正确，B错误；当满足α＝β时，电源内阻等于负载电阻，电源的效率为50%，输出功率最大，C、D错误．

5（多选）.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．小灯泡L1、L2均变暗

B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗

C．电流表的读数变小，电压表的读数变大

D．电流表的读数变大，电压表的读数变小

答案：BC

解析：滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，故电流表的读数变小，电压表的读数变大，通过小灯泡L2的电流变小，小灯泡L2变暗，小灯泡L2两端的电压减小，小灯泡L1两端电压增大，小灯泡L1变亮，B、C正确．

6（多选）.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．小灯泡L1、L2均变暗

B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗

C．电流表的读数变小，电压表的读数变大

D．电流表的读数变大，电压表的读数变小

答案：BC

解析：滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，故电流表的读数变小，电压表的读数变大，通过小灯泡L2的电流变小，小灯泡L2变暗，小灯泡L2两端的电压减小，小灯泡L1两端电压增大，小灯泡L1变亮，B、C正确．

7．如图所示，直线OAC为某一直流电源把其他形式的能转化为电能的功率P随电流I变化的图象；抛物线OBC为同一直流电源内部消耗的热功率P′随电流I变化的图象．当电路中的电流为2 A，且外电路为纯电阻电路时，外电路消耗的功率及相应的外电阻的阻值分别是(　　)

A．2 W,0.5 Ω   B．4 W,2 Ω

C．2 W,1 Ω  D．6 W,2 Ω

答案：A

解析：当电流I＝2 A时，由题图知电源的总功率为6 W，而此时内阻消耗的热功率P′为4 W，所以外电路消耗的功率为2 W，据此求得外电阻为0.5 Ω，故选项A正确．

8.(多选)在如图所示电路中，电源电动势为12 V，内电阻不能忽略．闭合S后，调整R的阻值，使电压表的示数增大ΔU＝2 V，在这一过程中(　　)

A．通过R1的电流增大，增大量为

B．通过R2的电流减小，减小量小于

C．R2两端的电压减小，减小量为ΔU

D．路端电压增大，增大量为ΔU

答案：AB

解析：由电阻的定义知R1＝＝，所以ΔI＝，即通过R1的电流增大量为，A正确；R1两端的电压增大，R2和r的电压减小，两者减小的电压之和为ΔU＝2 V，所以R2两端的电压减小量小于ΔU，故B正确，C错误；因为R1两端的电压增大量为ΔU，R2两端的电压减小量小于ΔU，路端电压等于两者变化之和，故应小于ΔU，D错误．

9．汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω.电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了              (　　)．

A．35.8 W  B．43.2 W  C．48.2 W  D．76.8 W

答案　B

解析　电动机未启动时，U灯＝E－I1r＝(12.5－10×0.05)V＝12 V，电灯功率P灯＝U灯I1＝120 W．电动机启动时，U灯′＝E－I2r＝(12.5－58×0.05)V＝9.6 V，设电灯阻值不变，由P＝，可得P′＝2×P灯＝2×120 W＝76.8 W，电功率的减少量ΔP＝P－P′＝(120－76.8)W＝43.2 W.

10（多选）．如图所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升．已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则                            (　　)．

A．电源内阻r＝－R

B．电源内阻r＝－－R

C．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大

D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小

答案　BC

解析　本题主要考查学生对欧姆定律适用范围、电功和电热的区别，要求学生熟练掌握欧姆定律，电功率及焦耳定律的应用．由于电动机是非纯电阻元件，欧姆定律不再适用，电动机的输入功率P1＝UI，热功率P2＝I2R，输出功率P3＝mgv，P1＝P2＋P3，可解得：U＝IR＋，又由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir，解得：r＝－－R；当电动机被卡住时，电动机变成纯电阻元件，总电流I总＝，电流增大，故电源消耗的功率P增大，所以选项B、C正确．

11.如图所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，变阻器的最大阻值R＝10 Ω.

(1)在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？

(2)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？

答案：(1)2 Ω　1.125 W　(2)0　3.375 W

解析：(1)此种情况可以把R0归入电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率，也就是电源的输出功率，即当R＝r＋R0＝2 Ω时，R消耗功率最大为

Pm＝＝ W＝ W＝1.125 W.

(2)定值电阻R0上消耗的功率可以表达为P＝I2R0，因为R0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R＝0时R0上消耗的功率最大

Pm′＝R0＝×1.5 W＝ W＝3.375 W.

12.如图所示，电容器C1＝6 μF，C2＝3 μF，电阻R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，C、D为两端点，当开关S断开时，A、B两点间的电压UAB为多少？当S闭合时，电容器C1的电荷量改变了多少？(已知电压U＝18 V)

答案：18 V　减少了3.6×10－5 C

解析：在电路中电容器C1、C2的作用是断路，当开关S断开时，电路中无电流，B、C等电势，A、D等电势。

因此UAB＝UAC＝UDC＝18 V

当S断开时，电容器C1所带电荷量为

Q1＝C1UAC＝6×10－6×18 C＝1.08×10－4 C

当S闭合时，电路导通，电容器C1两端的电压即电阻R1两端的电压。由串联电路的电压分配关系得

UAC′＝U＝×18 V＝12 V

此时电容器C1所带电荷量为

Q1′＝C1UAC′＝6×10－6×12 C＝0.72×10－4 C

电容器C1所带电荷量的变化量为

ΔQ＝Q1′－Q1＝－3.6×10－5 C，“－”号表示减少。