1閉合電路的歐姆定律-人教版高中物理必修課時訓練

第2節(jié)閉合電路的歐姆定律1．一個閉合電路，是由電池供電的，外電路是純電阻時，以下說法正確的是()A．當外電阻增大時，路端電壓增大B．當外電阻減小時，路端電壓增大C．當外電阻減小時，電路中的電流減小D．電池的內阻越小，外電阻變化時，路端電壓的變化越大解析：選A根據(jù)U＝E－Ir，當外電阻增大時，I減小，U增大，A正確，B錯誤。根據(jù)I＝eq\f(E,R＋r)，C錯誤，再根據(jù)U＝E－Ir，ΔU＝ΔIr，故D錯誤。2．有兩個相同的電阻R，串聯(lián)起來接在電動勢為E的電源上，電路中的電流為I；將它們并聯(lián)起來接在同一電源上，此時流過電源的電流為eq\f(4I,3)，則電源的內阻為()A．R \f(R,2)C．4R \f(R,8)解析：選C由串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點及閉合電路的歐姆定律得E＝I(2R＋r)，E＝eq\f(4,3)Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R,2)＋r))，由以上兩式可得r＝4R。3.(多選)如圖1所示電路中，電源電動勢E＝9V、內阻r＝3Ω，R＝15Ω，下列說法中正確的是()圖1A．當S斷開時，UAC＝9VB．當S閉合時，UAC＝9VC．當S閉合時，UAB＝V，UBC＝0D．當S斷開時，UAB＝0，UBC＝0解析：選AC當S斷開時，UAC與UBC為路端電壓，等于電源電動勢，A正確，D錯誤；當S閉合時，UAC＝UAB＝eq\f(E,R＋r)R＝V，UBC＝I×0＝0，B錯誤，C正確。4．(多選)如圖2所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖線；直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖線；直線C為一個電阻R兩端電壓與電流的關系圖線。將這個電阻分別接到a、b兩電源上，那么()圖2A．R接到b電源上時電源的效率高B．R接到b電源上時電源的輸出功率較大C．R接到a電源上時電源的輸出功率較大，但電源效率較低D．R接到a電源上時電阻的發(fā)熱功率較大，電源效率也較高解析：選AC由題圖知Ea>Eb，內阻ra>rb，當電阻R接到電源兩極時，電源的效率為η＝eq\f(I2R,I2R＋r)＝eq\f(R,R＋r)，所以R接到電源b上時，電源的效率高，A對，D錯。由題圖知，R接到電源a上時，電源的輸出電壓和電流均比接到b上時大，故R接到電源a上時，電源的輸出功率較大，B錯，C對。5.如圖3所示，電池電動勢為E，內阻為r。當可變電阻的滑片P向b點移動時，電壓表的讀數(shù)U1與電壓表的讀數(shù)U2的變化情況是()圖3A．U1變大，U2變小B．U1變大，U2變大C．U1變小，U2變小D．U1變小，U2變大解析：選A滑片P向b移動時，總電阻變大，干路中I＝eq\f(E,R＋r)變小。由于路端電壓U＝E－Ir，U增大，即V1表示數(shù)U1變大。由于V2表示數(shù)U2＝IR，U2減小，所以A正確。6．如圖4所示，閉合開關S，電路穩(wěn)定后，水平放置的平行金屬板間的帶電質點P處于靜止狀態(tài)，若將滑動變阻器R2的滑片向a端移動，則()圖4A．電壓表讀數(shù)增大 B．電流表讀數(shù)減小C．R1消耗的功率減小 D．質點P將向下運動解析：選D由圖可知，R1與滑動變阻器串聯(lián)；電容器與變阻器并聯(lián)；當滑片向a端移動時，滑動變阻器接入電阻減小，總電阻減??；由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；路端電壓減小，同時R1兩端的電壓增大，所以電壓表示數(shù)減小，電流示數(shù)增大，故A、B錯誤。流過R1的電流增大，由公式P＝I2R知R1消耗的功率增大，故C錯誤。電容器板間電壓減小，板間電場強度減小，故質點P受到的向上電場力減小，則重力大于電場力，質點P將向下運動，故D正確。7．如圖5所示，E為內阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關，○與○分別為電壓表與電流表。初始時S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則()圖5A．○的讀數(shù)變大，○的讀數(shù)變小B．○的讀數(shù)變大，○的讀數(shù)變大C．○的讀數(shù)變小，○的讀數(shù)變小D．○的讀數(shù)變小，○的讀數(shù)變大解析：選B將S斷開，則電路的總電阻變大，總電流變小，由U＝E－Ir知，路端電壓變大，故電壓表的示數(shù)變大；R1兩端的電壓IR1變小，則R3兩端的電壓變大，流過R3的電流變大，電流表的示數(shù)變大。選項B正確。8.如圖6所示電路中，定值電阻R2＝r(r為電源內阻)，滑動變阻器的最大阻值為R1且R1?R2＋r。在滑動變阻器的滑片P由左端a向右滑動的過程中，以下說法正確的是()圖6A．電源的輸出功率變小B．R2消耗的功率先變大后變小C．滑動變阻器消耗的功率先變大后變小D．以上說法都不對解析：選C滑片向右移動，滑動變阻器接入電路部分電阻變小，電路中的電流變大，通過電源的電流和通過電阻R2的電流都變大，這兩個電阻是定值電阻，消耗的功率變大，在滑動的過程中內阻始終小于外電阻，所以電源的輸出功率增大?？紤]滑動變阻器上的功率消耗時可以把R2看成電源的一部分，當滑動變阻器的阻值等于2r時，消耗的功率最大，當滑動變阻器阻值小于2r時，消耗的功率變小。9．如圖7所示的電路中，閉合開關，燈L1、L2正常發(fā)光。由于電路出現(xiàn)故障，圖7突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈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．R1斷路 B．R2斷路C．R3短路 D．R4短路解析：選A把原電路改畫為如圖所示的電路，由于電流表示數(shù)減小、燈L2變暗，可推知電路中的總電流減小，路端電壓增大，表明外電阻增大，可排除R3、R4短路的可能。又燈L1變亮、燈L2變暗，表明燈L1兩端電壓增大、燈L2兩端電壓減小，由歐姆定律可判斷只能是R1發(fā)生斷路。10.(多選)如圖8所示電路中，電源內阻不能忽略。閉合S后，調節(jié)R的阻值，使電壓表示數(shù)增大ΔU，在這一過程中，有()圖8A．通過R1的電流增大eq\f(ΔU,R1)B．R2兩端電壓減小ΔUC．通過R2的電流減小量小于eq\f(ΔU,R2)D．路端電壓增大量為ΔU解析：選AC由電流I＝eq\f(U,R)可知，當電壓增加ΔU時，通過R1的電流就增加eq\f(ΔU,R1)，故A正確；由于電源的內阻不能忽略，故R2兩端電壓減小量比ΔU小，B錯誤，C正確；因R2兩端的電壓減小，故路端電壓增大量比ΔU要小，故D錯誤。11.如圖9所示的電路中，所用電源的電動勢E＝4V，內電阻r＝1Ω，電阻R1可調?，F(xiàn)將R1調到3Ω后固定。已知R2＝6Ω，R3＝3Ω，求：圖9(1)開關S斷開和接通時，通過R1的電流分別為多大？(2)為了使A、B之間電路的電功率在開關S接通時能達到最大值，應將R1的阻值調到多大？這時A、B間消耗的最大電功率是多少？解析：(1)開關S斷開時，I1＝eq\f(E,r＋R1＋R2)＝eq\f(4,1＋3＋6)A＝A開關接通時，R2、R3并聯(lián)的總電阻R23＝eq\f(R2R3,R2＋R3)＝2ΩI1′＝eq\f(E,r＋R1＋R23)＝eq\f(4,1＋3＋2)A＝A(2)開關接通時，A、B之間的總電阻R23＝2Ω為定值，所以，只有當R1′＝0時，總電流最大，A、B之間的電功率才最大。I＝eq\f(E,r＋R1′＋R23)＝eq\f(4,1＋0＋2)A＝eq\f(4,3)APAB＝I2R23＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,3)))2×2W＝W。答案：(1)AA(2)0W12.如圖10所示，電容器C1＝6μF，C2＝3μF，電阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，C、D為兩端點，當開關S斷開時，A、B兩點間的電壓UAB為多少？當S閉合時，電容器C1的電荷量改變了多少？(已知電壓U＝18V)圖10解析：在電路中電容器C1、C2的作用是斷路，當開關S斷開時，電路中無電流，B、C等電勢，A、D等電勢。因此UAB＝UAC＝UDC＝18V當S斷開時，電容器C1所帶電荷量為Q1＝C1UAC＝6×10－6×18C＝×10－4C當S閉合時，電路導通，電容器C1兩端