1、第2讲闭合电路欧姆定律一、单项选择题1.如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,开关S闭合前灯泡A、B、C均已发光。那么,当开关S闭合时,A、B、C三个灯泡的亮度变化情况是()A.A亮度不变,B变亮,C变暗B.A变暗,B变亮,C变暗C.A变亮,B变暗,C变亮D.A变暗,B变亮,C亮度不变答案B当开关S闭合时,C、D并联,电阻减小,外电路总电阻R减小,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流I增大,A两端的电压UA=E-Ir减小,电流IA减小,A变暗。通过B的电流IB=I-IA,增大,电压UB增大,B变亮。C两端的电压UC=UA-UB,UA减小,UB增大,则UC减小,C变暗。故B正确。2.(2018常州检测
2、)如图所示,a、b、c、d、e是五个相同的电阻,如果将电压逐渐升高,则最先烧坏的电阻应是()A.a和b B.c C.dD.e答案D由题图可知,a和b并联后与e串联,最后跟c和d的串联电路并联,设电阻都为R,则c和d的电压都为U2,a和b并联电阻为R2,所以a和b的电压都为U3,e的电压为2U3,所以e的电压最大,所以随着电压U升高,先烧坏的电阻应是e。3.(2018泰州中学月考)如图所示,E为电源,其内阻不可忽略,RT为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,L为指示灯泡,C为平行板电容器,G为灵敏电流计。闭合开关S,当环境温度明显升高时,下列说法正确的是()A.L变暗B.RT两端电压变大C.C所
3、带的电荷量保持不变D.G中电流方向由a到b答案D由题图可知,热敏电阻与L串联,当环境温度升高时热敏电阻的阻值减小,总电阻减小,则电路中电流增大,灯泡L变亮,故A项错误;因为电路中电流增大,电源的内压及灯泡L两端的电压增大,由E=U灯+Ur可得,RT两端电压减小,故B项错误;因为电容器并联在电源两端,内电压增大,路端电压减小,故由Q=CU知电容器的带电荷量减小,故C项错误;电容器的带电荷量减小,电容器放电,故G中电流由a到b,所以D选项是正确的。4.(2018镇江一模)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮
4、在两板之间静止不动。则下列操作能使油滴向上运动的是()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离D.断开开关S答案A开始时油滴静止,则重力与电场力相互平衡,电场力向上。增大R1的阻值,则路端电压增大,电容器两端电压增大,板间场强增大,故电场力增大,油滴将向上运动,故A项正确;R2与电容器串联,视为导线,故对电容器的电压没有影响,油滴不动,故B项错误;增大两板间距离时,电压不变,d变大,故电场强度减小,因此油滴将向下运动,故C项错误;断开开关S后,电容器将通过回路放电,两板间场强减小,油滴向下运动,选项D错误。5.(2018江苏六市模拟)图甲电路中,D为二极管,其伏安特性曲线如图乙
5、所示。在图甲电路中,闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中()A.二极管D消耗的功率变大B.二极管D的电阻变大C.通过二极管D的电流减小D.电源的功率减小答案A滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中,滑动变阻器的电阻减小,电路中电流增大,由图乙可知,二极管的电阻减小,电流、电压增大,消耗的功率也增大,故A正确,B、C错误;电源的功率为P=EI,因为电流增大,所以电源的功率增大,故D错误。6.(2019江阴一中月考)某温控电路的原理图如图所示,RM是负温度系数半导体热敏电阻,R是滑动变阻器,某种仪器要求在1527 的环境中工作,当环境温度偏高或偏低时,控制器会自动启动降温或升温设
6、备。下列说法中正确的是()A.环境温度降低,RM的阻值减小B.环境温度升高,Uab变大C.滑片P向下移动时,Uab变大D.调节滑片P能改变升温和降温设备启动时的临界温度答案DRM是负温度系数半导体热敏电阻,环境温度降低时,RM的阻值增大,故A项错误;环境温度升高时,RM的阻值减小,根据串联电路中电压与电阻成正比,可知Uab变小,故B项错误;滑片P向下移动时,R增大,总电流减小,则Uab变小,故C项错误;调节滑片P时,可改变Uab,从而改变升温和降温设备启动时的临界温度,故D项正确。二、多项选择题7.(2018苏州一模)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光
7、照强度下路端电压U和电流I变化的关系图像(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是()A.硅光电池的内阻为8 B.硅光电池的总功率为0.4 WC.硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 WD.若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大答案AC由图可知该电池的电源电动势为3.6 V,由U内+UR=E可知内电压为1.6 V,硅光电池的内阻为r=U内I=1.6V0.2A=8 ,故A项正确;硅光电池的总功率为P总=EI=3.60.2 W=0.72 W,故B项错误;硅光电池的内阻消耗的热功率为P热=I2r=0.228 W=0
8、.32 W,故C项正确;若将R换成阻值更大的电阻,电路中电阻两端的电压变大,但电流变小,硅光电池的输出功率不一定增大,故D项错误。8.(2018南京、盐城二模)光敏电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器,其电阻值会随光照强度的增大而减小,光敏电阻的这种特殊性能,在科技生活中得到广泛应用。某应用电路如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时()A.电压表的示数增大B.R2中电流减小C.小灯泡的功率增大D.R3的功率增大答案ABC光照强度增大时,R3电阻减小,电路总电阻减小,干路电流增大,R1的电压和内阻电压增大,电压表的示数增大,故A项正确;根据闭
9、合电路欧姆定律E=Ur+U1+U2,U2减小,根据I2=U2/R2,R2中电流减小,故B项正确;流过灯泡的电流增大,根据PL=I2RL,小灯泡的功率增大,故C项正确;流过R3的电流增大,电压减小,功率的变化无法确定,故D项错误。9.(2018淮海中学月考)在如图所示电路中,电源的电动势E=3 V,内电阻r=0.5 ,电阻R1=2 ,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,则下列叙述中正确的是()A.I变小,U1变小B.U2变小,U3变大C.电阻R1的功率减小D.电源的输出功率减小答案ACD当滑动变阻器的滑动触头P向
10、下滑动时,R2变大,外电路总电阻变大,由闭合电路欧姆定律知,I变小,U1=IR1变小,故A项正确;I变小,则U3=E-Ir,U3变大,则U3=U1+U2,U1变小,则U2变大,故B项错误;根据P=U12R1可知,U1变小,电阻R1的功率减小,故C项正确;内电阻r=0.5 ,电阻R1=2 ,外电路总电阻大于电源的内阻,则当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,外电路总电阻增大,电源的输出功率减小,故D项正确。10.(2016江苏单科)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 ,四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S,下列说法正确的有()A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a、
11、b间电压的大小为5 VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A答案AC根据串并联电路的特点可得,外电路总电阻为10 ,根据闭合电路欧姆定律得通过电源的电流为I=122+10 A=1 A,则路端电压为U=IR外=10 V,选项A正确;电源的总功率P=EI=12 W,选项B错误;若取电源负极的电势为0,则a点电势为a=2.5 V,b点电势为b=7.5 V,a、b间电压的大小为5 V,选项C正确;a、b间用导线连接起来后外电路总电阻为7.5 ,电路的总电流为I=122+7.5 A1.26 A,选项D错误。11.如图所示,曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图
12、线。由该图可知下列说法中正确的是()A.电源的电动势为8 VB.电源的内阻为1 C.电源输出功率最大值为8 WD.电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16 W答案BD由图线的交点知PR=I2R,Pr=I2r,得R=r=1 ,E=I(R+r)=4 V,电源被短路时,电源消耗的功率最大,Pr=E2r=16 W,电源输出功率最大值为Pm=E24r=4 W。故B、D项正确。12.(2018昆山月考)恒流源是一种特殊的电源,其输出的电流能始终保持不变,如图所示的电路中,当滑动变阻器滑动触头P向右移动时,下列说法中正确的是()A.R0上的电压变小B.R2上的电压变大C.R1上的电压变大D.R1上电压变化量
13、大于R0上的电压变化量答案AC触头P由图示位置向右移动时,接入电路的电阻减小,则总电阻也减小,而电源输出电流不变,由欧姆定律可知,并联部分电压减小,所以R2上的电压变小,R2是定值电阻,所以通过R2的电流减小,总电流不变,则通过R1的电流增大,所以R1的电压变大,而并联电路电压是减小的,则R0上的电压变小,故A、C正确,B错误;R1的电压变大,R0上的电压变小,R1和R0的电压之和减小,则R1上电压变化量小于R0上的电压变化量,故D错误。13.(2018南京模拟)如图所示,图线甲、乙分别为电源和某金属导体的伏安特性曲线,电源的电动势和内阻分别用E、r表示,根据所学知识分析下列选项正确的是()A
14、.E=50 VB.r=253 C.当该导体直接与该电源相连时,该导体的电阻为20 D.当该导体直接与该电源相连时,电路消耗的总功率为80 W答案AC由图像的物理意义可知电源的电动势E=50 V,内阻r=UI=50-206-0 =5 ,故A项正确,B项错误;该导体与该电源相连时,电阻的电压、电流分别为U=40 V,I=2 A,则R=UI=20 ,此时,电路消耗的总功率P总=EI=100 W,故C项正确,D项错误。14.(2018镇江模拟)如图甲所示,不计电表对电路的影响,改变滑动变阻器的滑片位置,测得电压表和随电流表的示数变化规律如图乙中a、b所示,下列判断正确的是()A.图线a的延长线与纵轴交
15、点的坐标值等于电源电动势B.图线b斜率的绝对值等于电源的内阻C.图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电源的输出功率D.图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电阻R0消耗的功率答案ACD当电路中电流增大时,电压表V2的示数增大,电源的内电压增大,电压表V1的读数减小,则根据图像可知,图线a是电压表V1的示数与I的关系图像,则图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源电动势,故A项正确;由上分析知,图线b是电压表V2的示数与I的关系图像,由于V2测量的是定值电阻的电压,定值电阻的电压与电流成正比,则图像b的斜率的绝对值等于R0的阻值,故B项错误;图像a反映电源的特性,图像b反映定值电阻R0的特性,两图像的交点表示定值电阻R0接在该电源上的工作状态,则交点的横、纵坐标值的乘积等于该状态下定值电阻R0消耗的瞬时功率,也即电源的输出功率,故C、D项正确。