12-2閉合電路的歐姆定律(作業(yè))(人教版2019必修第三冊)(解析版)

第2節(jié)閉合電路的歐姆定律（作業(yè)時間：30分鐘）閉合電路的歐姆定律1．有一電池，外電路斷開時的路端電壓為3.0V，外電路接上阻值為8.0Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，則可以確定電池的電動勢E和內(nèi)電阻r為（

）A．E=2.4V，r=1.0Ω B．E=2.4V，r=2.0ΩC．E=3.0V，r=2.0Ω D．E=3.0V，r=1.0Ω【答案】C【詳解】由題意可知，電池外電路斷開時的路端電壓為3.0V，則電池的電動勢E=3.0V。當(dāng)外電路接上阻值為的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，由；得故C正確，ABD錯誤。故選C。2．兩個電源的U－I圖象如圖所示，從圖象中可以看出（）A．電源a的電動勢較大，內(nèi)電阻較大B．電源a的電動勢較小，內(nèi)電阻較小C．電源b的電動勢較小，內(nèi)電阻較大D．電源b的電動勢較大，內(nèi)電阻較小【答案】A【詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律知U＝E－Ir故U－I圖象中圖象與縱軸的交點(diǎn)等于電源的電動勢，由題圖可知，a的電動勢較大，圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，a的斜率的絕對值較大，故a的內(nèi)阻較大，故A正確，BCD錯誤。故選A。閉合電路的功率問題3．近年來，機(jī)器人逐漸走人我們的生活。如圖所示，一款微型機(jī)器人的直流電動機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動勢為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動機(jī)恰好能正常工作，下列說法正確的是（）A．電動機(jī)消耗的熱功率為UIB．電源的輸出功率為I2RC．電源的效率為1－D．電動機(jī)消耗的總功率為EI【答案】C【詳解】A．電動機(jī)消耗的熱功率是，A錯誤；B．電源的輸出功率等于電動機(jī)的輸入功率，得，B錯誤；C．電源的總功率為IE，內(nèi)部發(fā)熱的功率為，所以電源的效率為，C正確；D．電動機(jī)消耗的總功率是，D錯誤。故選C。4．分別測量兩個電源的電動勢和內(nèi)電阻，其電流和路端電壓的關(guān)系如圖所示，則應(yīng)有（）A．當(dāng)時，電源的總功率B．當(dāng)時，外電阻C．當(dāng)，電源輸出功率D．當(dāng)時，電源內(nèi)部消耗的電功率【答案】C【詳解】由圖像可知E1=E2，r1>r2A．電源的總功率當(dāng)時，由圖讀出，則故A錯誤；B．當(dāng)時，由于，根據(jù)可知選項(xiàng)B錯誤；C．由電源的輸出功率得知，當(dāng)時，電源輸出功率故C正確；D．電源內(nèi)部消耗的功率因?yàn)閞1>r2，則當(dāng)時，電源內(nèi)部消耗的電功率故D錯誤．故選C。閉合電路動態(tài)分析問題5．如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，L為小燈泡（其燈絲電阻可以視為不變），R1和R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值的大小隨照射光強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小。閉合開關(guān)S后，將照射光強(qiáng)度增強(qiáng)，則（）A．電路的路端電壓將減小 B．燈泡L將變暗C．R1兩端的電壓將減小 D．內(nèi)阻r上發(fā)熱的功率將減小【答案】A【詳解】ACD．光照增強(qiáng)，光敏電阻的阻值減小，電路中的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可得，電路中總電流增大，所以電源內(nèi)部的電壓增大，所以路端電壓將減小；內(nèi)阻r上發(fā)熱的功率將增大，R1兩端的電壓增大，故A正確，CD錯誤。B．因路端電壓減小，同時R1兩端的電壓增大，故并聯(lián)電路部分電壓減小，則流過R2的電流減小，而總電流增大，所以通過燈泡L的電流增大，所以燈泡L變亮，故B錯誤。故選A。6．如圖所示，如果滑動變阻器的滑片P向上端移動，則（）A．V表的示數(shù)增大，A表的示數(shù)變小 B．V、A表的示數(shù)都增大C．V、A表的示數(shù)都減小 D．V表的示數(shù)減小，A表的示數(shù)增大【答案】A【詳解】考慮電源內(nèi)阻時，電壓表測路端電壓，如果滑動變阻器的滑片P向上端移動，其電阻增大，根據(jù)串反并同可知，V表的示數(shù)增大，A表的示數(shù)減小。不考慮電源內(nèi)阻時，電壓表測電源電動勢始終不變，如果滑動變阻器的滑片P向上端移動，其電阻增大，根據(jù)串反并同可知，A表的示數(shù)減小。綜上所述得出，A正確，BCD錯誤。故選A。歐姆表的原理7．多用表調(diào)到歐姆擋時，其內(nèi)部等效電路應(yīng)是下列電路中的（

）。A． B．C． D．【答案】C【詳解】多用表調(diào)到歐姆擋時，內(nèi)部存在電源，調(diào)零電阻，且表頭正極接電源正極。故選C。8．一個用滿偏電流為3mA的電流表改裝而成的歐姆表，調(diào)零后用它測量500Ω的標(biāo)準(zhǔn)電阻時，指針恰對在刻度盤的正中間，當(dāng)用它測量一個未知電阻時，指針在1mA處，則電源的電動勢及被測電阻的阻值為（）A．1.5V，1000Ω B．5V，5000ΩC．3V，1500Ω D．3V，2000Ω【答案】A【詳解】歐姆調(diào)零時，則有測500歐姆電阻時，則有測未知電阻時，則有聯(lián)立解得；故A正確，B、C、D錯誤；故選A。9．如圖所示的電路中，電源的電動勢為3.2V，電阻R的阻值為30Ω，小燈泡L的額定電壓為3.0V，額定功率為4.5W。開關(guān)S接位置1時，理想電壓表的讀數(shù)為3V，下列說法正確的是（）A．電源的內(nèi)電阻為4ΩB．小燈泡的電阻為2ΩC．當(dāng)開關(guān)S接到位置2時，小燈泡不能正常發(fā)光D．當(dāng)開關(guān)S接到位置2時，小燈泡兩端的電壓為3V【答案】BC【詳解】AB．燈泡的額定電流IL＝＝A＝1.5A電阻RL＝＝Ω＝2Ω當(dāng)開關(guān)接1時，通過電阻R的電流I＝＝A＝0.1A根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r代入得3.2＝3＋0.1r可得r＝2Ω故A錯誤，B正確；CD．當(dāng)開關(guān)接2時，燈泡電流IL′＝＝A＝0.8A小于燈泡的額定電流，實(shí)際功率小于其額定功率，則燈泡L不能正常發(fā)光，此時燈泡兩端的電壓為UL′＝IL′RL＝0.8×2V＝1.6V故C正確，D錯誤。故選BC。10．某組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用如圖甲所示的電路圖連接好電路，并用于測定電燈電阻R0、電源的電動勢E和內(nèi)電阻r。調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)。根據(jù)所得數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條U－I圖線。則有（）A．圖像中的曲線是電壓表V2的測量值所對應(yīng)的圖線B．由圖像可以得出電源電動勢和內(nèi)阻分別是E＝4.5V，r＝1.0ΩC．圖像中兩圖線的交點(diǎn)表示在本電路中該電源的效率達(dá)到最大值D．若將三個這樣的燈泡并聯(lián)后再接到該電源上，則每個燈泡的實(shí)際功率為5W【答案】AB【詳解】A．由圖可知，V1測電源的路端電壓，V2測量R0兩端的電壓，路端電壓隨電流增大而減小，定值電阻兩端電壓隨電流增大而增大，由圖乙所示圖像可知，直線是電壓表V1的測量值所對應(yīng)的圖線，曲線是電壓表V2的測量值所對應(yīng)的圖線，故A正確；B．電源的U－I圖像是一條傾斜的直線，由圖像可知，電源電動勢E＝4.5V電源內(nèi)阻r＝||＝Ω＝1.0Ω故B正確；C．當(dāng)外電路電阻越大時，電源的效率越高，但很明顯交點(diǎn)處的電阻不是無窮大，故不是最大效率；故C錯誤；D．設(shè)流過每個燈泡的電流為I，三個燈泡并聯(lián)接在電源上，在閉合電路中，路端電壓U＝E－3Ir＝4.5－3×1×I＝4.5－3I即U＝4.5－3I在圖乙所示坐標(biāo)系中作出圖像如圖所示由圖示圖像可知，燈泡兩端電壓為0.9V，流過燈泡的電流為1.2A，燈泡實(shí)際功率P＝UI＝0.9×1.2W＝1.08W故D錯誤。故選AB。11．如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線C為電阻兩端的電壓與電流的關(guān)系圖線。電源a、b的電動勢分別為Ea、Eb，內(nèi)阻分別為ra、rb，將電阻分別接到電源a、b上，則下列說法中正確的是（

）A．Ea>Eb，ra>rbB．C．接到電源b上時，電源的熱功率較大D．接到電源a上時，電源的輸出功率較大【答案】ABD【詳解】AB．由閉合電路歐姆定律可知，直線A、在縱軸上的截距表示電動勢，則電源的電動勢較大，直線A、斜率的絕對值表示內(nèi)阻，則電源的內(nèi)阻較大；由題圖可知，兩電源的短路電流相等，根據(jù)可得即故AB正確；C．當(dāng)電阻與電源組成閉合電路時，電阻的圖線與電源的圖線的交點(diǎn)表示電阻的工作狀態(tài)，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示路端電壓，橫坐標(biāo)表示電路中的電流，兩者乘積表示電源的輸出功率。由題圖可知，接到電源上，電路中電流較小，又因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，電源的熱功率可知此時電源的熱功率較小，故C錯誤；D．由題圖可知，接到電源上，電壓與電流的乘積較大，電源的輸出功率較大，故D正確。故選ABD。12．自動控制電路中常用到半導(dǎo)體材料，光敏電阻便是其中的一種。光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小?，F(xiàn)將一只光敏電阻R連入電路，與定值電阻、小燈泡L（燈絲電阻視為不變）組成如圖所示的電路，，光照強(qiáng)度為某一值時，。若將照射R的光照強(qiáng)度減弱，則（）A．小燈泡變暗B．光敏電阻R消耗的功率先增大后減小C．電源輸出功率一直減小D．小燈泡與電阻消耗的總功率越小【答案】ACD【詳解】A．光照強(qiáng)度減弱，光敏電阻阻值增大，通過燈泡的電流變小，燈泡功率減小，燈泡變暗，A正確；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流為光敏電阻R消耗的功率為將看作內(nèi)阻，當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時，等效電源輸出功率最大，即R消耗功率最大，一開始，則光照強(qiáng)度減弱的過程中，R消耗的功率一直減小，故B錯誤；C．同理可知光照強(qiáng)度減弱的過程中，電源的輸出功率一直減小，故C正確；D．小燈泡與電阻為定值電阻，功率將照射R的光照強(qiáng)度減弱時R越大，電流I越小，小燈泡及電阻消耗功率越小，故D正確。故選ACD。13．交警使用的某型號酒精測試儀工作原理如圖所示，傳感器電阻R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電路中的電表均為理想電表。當(dāng)一位酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時，下列說法中正確的是（）A．電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小B．電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變大C．酒精氣體濃度越大，電源的輸出功率越大D．電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比保持不變【答案】BD【詳解】AB．由于傳感器電阻R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，而酒駕駕駛員吹氣時，酒精氣體濃度變大，R變小，由閉合電路的歐姆定律可知I＝；U＝E－I（R0＋r）可知電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，故A錯誤，B正確；C．電源的輸出功率與外電阻R外的關(guān)系圖像如圖所示由圖可知，當(dāng)R外＝r時電源的輸出功率最大，而酒精氣體濃度增大導(dǎo)致R＋R0減小，若開始時R＋R0>r則隨著R減小，電源的輸出功率增大，若開始時R＋R0<r則隨著R減小，電源的輸出功率減小，故C錯誤；D．把R0等效為電源內(nèi)阻的一部分，則||＝r＋R0故無論R怎么變，電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比保持不變，故D正確。故選BD。14．在如圖所示電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向下滑動時，各電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列說法正確的是（）A．不變，不變 B．變大，變大C．變大，不變 D．變大，不變【答案】ACD【詳解】A．由題圖電路圖可知，U1、U2分別是R1、R2兩端的電壓，電流表測通過這個電路的總電流，U3是路端電壓，由歐姆定律可知（因R1是定值電阻）所以A正確；BC．由閉合電路歐姆定律有U2=E-I（R1＋r）（因E、R1、r均是定值）；=R2，R2變大，變大，的大小為R1＋r，保持不變，故B錯誤；C正確；D．由歐姆定律有=R1＋R2因R2變大，則變大，又由于U3=E-Ir可知的大小為r，保持不變，故D正確；故選ACD。15．下列說法中正確的是（）A．歐姆表的每一擋的測量范圍是0~∞B．用歐姆表的不同擋測量同一電阻的阻值時，誤差大小是一樣的C．用歐姆表測電阻時，指針越接近刻度盤中央，誤差越小D．用歐姆表測電阻，選不同量程時，指針越靠近右邊誤差越小【答案】AC【詳解】A．測量范圍為0～∞（從最右端到最左端），故A符合題意；B．不同擋次的歐姆表，測量同一電阻的阻值，誤差大小是不一樣的，故B不符合題意；CD．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電流為則I與被測電阻Rx不成正比，所以刻度盤上的刻度是不均勻的，則指針越接近刻度盤中央時，誤差越小，故C符合題意，D不符合題意。故選AC。16．把一量程0~、內(nèi)阻的電流表改裝成歐姆表，電路如圖所示，現(xiàn)備有如下器材：A．電源（內(nèi)阻不計(jì)）；B．變阻器0~；C．變阻器0~；D．紅表筆：E.黑表筆。(1)變阻器選用______。(2)紅表筆接______端，黑表筆接______端。（選填“”或“”）(3)按正確方法測量，指針指在電流表刻度處，則電阻值應(yīng)為______；若指在電流表3mA刻度處，則電阻值應(yīng)為______。(4)若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述電阻，其測量結(jié)果與原結(jié)果相比將______（選填“偏大”“