1、课时跟踪检测(三十) 闭合电路欧姆定律及其应用(一)普通高中适用作业A级基础小题练熟练快1.两个定值电阻R1、R2串联接在12 V的稳压直流电源上,并把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端,如图所示,电压表示数为8 V,如果把它改接在R2的两端,则电压表的示数将()A小于4 VB等于4 VC大于4 V而小于8 V D等于或大于8 V解析:选A当电压表并联在R1两端时,ab间的电阻是R1与电压表内阻RV并联后的等效电阻Rab,RabR1,Rab两端电压为8 V,R2两端电压为4 V,则Rab2R2,所以R12R2,由此可以推断,当不用电压表测量时,R2分得的电压小于4 V。当把电压
2、表并在R2上时,bc间的电阻Rbc为R2和RV的并联电阻,RbcR2,因而bc间电压一定小于4 V。所以本题正确选项为A。2.如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像;直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图像。如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么有()AR接到a电源上,电源的效率较高BR接到b电源上,电源的输出功率较大CR接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低DR接到b电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高解析:选C由题图判断电源a的内阻大,在纯电阻电路中电源效率100%,内阻越大,效率越低;电源的输出功率PUI对应图
3、线交点坐标的乘积,电阻的发热功率P热I2R,对应图线交点横坐标的平方与电阻R的乘积,综上分析只有C正确。3. 多选(2018东北三校模拟)如图所示,C16 F,C23 F,R13 ,R26 ,电源电动势E18 V,内阻不计。下列说法正确的是()A开关S断开时,a、b两点电势相等B开关S闭合后,a、b两点间的电流是2 AC开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D不论开关S断开还是闭合,C1带的电荷量总比C2带的电荷量大解析:选BCS断开时外电路处于断路状态,两电阻中无电流通过,电阻两端电势相等,由题图知a点电势与电源负极电势相等,而b点电势与电源正极电势相等,A错误。S断开时两
4、电容器两端电压都等于电源电动势,而C1C2,由QCU知此时Q1Q2,当S闭合时,稳定状态下C1与R1并联,C2与R2并联,电路中电流I2 A,此时两电阻两端电压分别为U1IR16 V、U2IR212 V,则此时两电容器所带电荷量分别为Q1C1U13.6105 C、Q2C2U23.6105 C,对电容器C1来说,S闭合后其两端电压减小,所带电荷量也减小,故B、C正确,D错误。4.(2018江西名校联考)如图所示电路中,R1和R2是两个滑动变阻器,电源的内阻不可忽略。开关S闭合后,灯泡L正常发光,两金属板之间的带电油滴处于静止状态,则()A仅将R1的滑片向右移动,油滴会向上运动B仅将R2的滑片向左
5、移动,灯泡L会变亮C仅将R1的滑片向右移动,路端电压变小D仅将R2的滑片向左移动,电源的功率变小解析:选BR1与电容器串联,改变R1的阻值对原电路没有任何影响,对电容器也没有任何影响,A、C均错误;仅将R2的滑片向左移,电路的总电阻减小,电流增大,灯泡L变亮,B正确;电源的功率PEI增大,D错误。5多选(2018黄冈中学期中)如图所示,电源电动势E6 V,内阻r1 ,电阻R12 ,R23 ,R37.5 ,电容器电容C4 F,开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,则()AS断开时电容器的电压为3 VBS断开时电容器a极板带负电CS合上电路稳定后电容器b极板带负电D从S断开到合上开关S且电路稳
6、定后,流过电流表的电量为1.92105 C解析:选ADS断开,C相当于断路,R3中无电流,C两端电压等于R2两端电压,由于a极板的电势比b极板的电势高,所以电容器a极板带正电,电容器的电压:U1E6 V3 V,故A正确,B错误。S合上电路稳定后,R1与R2串联后再与R3并联,C两端电压等于R1两端电压,b极板的电势比a极板的电势高,所以电容器b极板带正电。由电路分析知,外电路总电阻为:R外 3 ;电容器的电压为:U2E6 V1.8 V。流过电流表的电量为QCU1CU24106(31.8)C1.92105 C,故C错误,D正确。6.(2018南阳一中模拟)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的
7、优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常数),图线b是某电阻R的UI图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻为()A5.5 B7.0 C12.0 D12.5 解析:选A由欧姆定律得UEIr,当I0时,EU,由a与纵轴的交点读出电源的电动势为:E3.6 V。根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为U2.5 V,电流为I0.2 A,则硅光电池的内阻为:r 5.5 ,故A正确。B级中档题目练通抓牢7.多选(2018衡水中学调研)在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻
8、器)R连接而成,L1、L2是红、绿两个指示灯,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a点时,下列说法中正确的是()AL1变亮,L2变暗BL1、L2两个指示灯都变暗C若电源的负极接地,则a点的电势降低,b点的电势升高D若电源的负极接地,则a、b点的电势都降低解析:选BC当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a点时,R接入电路的电阻减小,总电阻减小,干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,L1变暗,L1中的电流变小,R1中的电流变大,R1两端的电压增大,则R2和L2两端的总电压减小,L2中的电流变小,L2变暗,A错误,B正确;若电源的负极接地,由于电源的路端电压减小,所以a点电势降低,由于R1
9、两端的电压增大,所以b点电势升高,C正确,D错误。8.多选如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,以下说法中正确的是()A当R2R1r时,R2获得最大功率B当R1R2r时,R1获得最大功率C当R20时,R1获得最大功率D当R20时,电源的输出功率最大解析:选AC在讨论R2的电功率时,可将R1视为电源内阻的一部分,即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为(R1r)的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图甲所示),R2的电功率是等效电源的输出功率。显然当R2R1r时,R2获得的电功率最大,A项正确;讨论R1的电功率时,由于R1为定值,根据PI2R知,电路中电流
10、越大,R1上的电功率就越大(P1I2R1),所以,当R20时,等效电源内阻最小(等于r,如图乙所示),R1获得的电功率最大,故B项错误,C项正确;讨论电源的输出功率时,(R1R2)为外电阻,内电阻r恒定,由于题目没有给出R1和r的具体数值,所以当R20时,电源输出功率不一定最大,故D项错误。9多选(2018上海虹口区模拟)如图甲所示的电路中,将滑动变阻器R2的滑片由a端向b端移动,用两个电表分别测量电压和电流,得到部分UI关系图像如图乙所示,则()A电源的电动势为6 VB滑动变阻器的总阻值为20 C当电压表示数为5.0 V时,电源效率最高D当电压表示数为5.0 V时,R2消耗的总功率最大解析:
11、选BC由题图乙可知,当滑片位于中央时,并联电阻最大,并联电阻为 10 ,解得R220 ,B正确;此时电压表的示数最大,外电阻也最大,而电源的效率,此时电源的效率最高,C正确;当电压表的示数为4 V时,电流表的示数为0.25 A,则通过Pb部分支路的电流为1.00 A,则RaP4RPb,根据闭合电路欧姆定律E4 V1.25 A(R1r),E5 V1 A(R1r),两式联立解得R1r4 ,E9 V,A错误;当R2两部分的并联电阻等于R1r4 时,R2消耗的功率最大,此时电压表的示数不是5.0 V,D错误。10(2018石家庄二中模拟)如图所示电路中,L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡,R为光
12、敏电阻(光照越强,阻值越小)。闭合开关S后,随着光照强度逐渐增强()AL1逐渐变暗,L2逐渐变亮BL1逐渐变亮,L2逐渐变暗C电源内电路消耗的功率逐渐减小D光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率逐渐增大解析:选A当光照增强时,光敏电阻的阻值减小,电路的总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流增大,则L2灯逐渐变亮,由UEIr可知路端电压减小,L2灯的电压增大,则L1两端的电压减小,故L1灯逐渐变暗,故A正确,B错误;总电流增大,由PI2r知电源内电路消耗功率逐渐增大,故C错误;将L2灯看成电源内电路的一部分,光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率是等效电源的输出功率,由于等效电源的内阻大于外电阻,
13、所以当光敏电阻的阻值减小时,等效电源的内、外电阻的阻值差变大,输出功率减小,则光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐减小,故D错误。11(2018南阳一中模拟)如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3,理想电流表A示数变化量的绝对值为I,下列判断正确的是()AV2的示数增大 B电源输出功率在减小CU3与I的比值在减小 DU1大于U2解析:选D理想电压表内阻无穷大,相当于断路;理想电流表内阻为零,相当于短路,所以定值电阻R与变阻器串联,电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变
14、阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,内电压增大,路端电压减小,则V2的示数减小,故A错误;当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,故当滑动变阻器滑片向下滑动时,外电阻越来越接近内阻,故电源的输出功率在增大,故B错误;根据闭合电路欧姆定律得:U3EI(Rr),则得:Rr,保持不变,故C错误;根据闭合电路欧姆定律得:U2EIr,则得:r;而R,据题:Rr,则得U1U2,故D正确。C级难度题目自主选做12多选(2018兰州一中模拟)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
15、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A的读数变小,电压表V的读数变大D电流表A的读数变大,电压表V的读数变小解析:选BC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A的读数变小,电压表V的读数变大,小灯泡L2变暗,L1两端电压变大,小灯泡L1变亮,B、C正确。13(2018淄博模拟)如图所示,虚线框内为高温超导限流器,它由超导部件和限流电阻并联组成。超导部件有一个超导临界电流IC,当通过限流器的电流IIC时,将造成超导体失超,从超导态(电阻为零即R10)转变为正常态(一个纯电阻且R1
16、3 ),以此来限制电力系统的故障电流。已知超导临界电流IC1.2 A,限流电阻R26 ,小灯泡L上标有“6 V6 W”的字样,电源电动势E8 V,内阻r2 。原来电路正常工作,超导部件处于超导态,灯泡L正常发光,现灯泡L突然发生短路,则()A灯泡L短路前通过R2的电流为 AB灯泡L短路后超导部件将由超导态转化为正常态,电路中的电流为1 AC灯泡L短路后通过R1的电流为 AD灯泡L短路后通过R2的电流为2 A解析:选C灯泡L短路前,灯泡L中的电流为IL1 A,此时超导元件的电阻为零,则R2被短路,R2中的电流为零,A错误;灯泡L短路后超导部件将由超导态转化为正常态,外电路的总电阻R2 ,电路中的
17、电流I2 A,B错误;灯泡L短路后,由于R1R212,所以通过R1的电流为I A,通过R2的电流为I A,C正确,D错误。14.多选(2018湖北恩施一中模拟)工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤,如图所示的是“吊斗式”电子秤的结构图,其中实现称量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图甲所示,R1、R2、R3是定值电阻,R120 k,R210 k,R0是对拉力敏感的应变片电阻,其电阻值随拉力变化的图像如图乙所示,已知料斗重1103 N,没装料时Uba0,g取10 m/s2。下列说法中正确的是()AR3阻值为40 kB装料时,R0的阻值逐渐变大,Uba的值逐渐变小C拉力越
18、大应变片电阻阻值变大,Uba传感器的示数也变大D应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量解析:选AC没装料时,根据串、并联电路规律可得R1两端的电压为:UR112 V8 V;从RF图中可得,没装料时,料斗重1103 N,此时R020 k,所以R3两端的电压为UR312 V V,因为此时Uba0,说明R1两端的电压和R3两端的电压相等,即8 V,解得R340 k,A正确;装料时,由于R1所在支路电流恒定,所以a点的电势恒定,而R3所在支路中R0逐渐增大,该支路电流减小,R3两端的电压减小,即b的电势增大,所以Uba逐渐增大,B错误,C正确;应变片作用是把拉力这个力学量转换为电压这个电学量,D错误。