1、7-2闭合电路欧姆定律及其应用 一、选择题1将一个电动势为3V，内阻不能忽略的电池两端接一电阻R，当有1C的电荷通过电阻R时，在R上产生的热量()A大于3JB小于3JC等于3J D内阻未知，无法确定答案B解析根据WqU3J，而W为内阻r和外电阻R上产生的热量之和，故R上产生的热量小于3J.2(2011厦门模拟)如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向a端滑动，则()A电灯L变亮，电流表的示数减小B电灯L变亮，电流表的示数增大C电灯L变暗，电流表的示数减小D电灯L变暗，电流表的示数增大答案D解析当滑片向a端滑动时，R1R总I即电流表A示数增大，路
2、端电压应等于UEIr减小，则灯L变暗故选项A、B、C错误，D正确3(2011镇江模拟)如图所示，电源E的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30，小灯泡L的额定电压为 3.0V，额定功率为 4.5W，当电键S接位置1时，电压表的读数为3V，那么当电键S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是()A很暗，甚至不亮 B正常发光C比正常发光略亮 D有可能被烧坏答案A解析S接1时，由UE得r2.RL2，S接2时，ULRL1.6V3.0V，故灯很暗，此时电路中电流I0.8A，有可能超过电源的额定电流，使电源烧毁导致灯不亮故选项B、C、D错误，选项A正确4如图所示，A、B为相同的两个灯泡，均发光，当变阻器的滑片P向
3、下端滑动时，则()AA灯变亮，B灯变暗 BA灯变暗，B灯变亮CA、B灯均变暗 DA、B灯均变亮答案C解析滑片P向下端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，变阻器与灯泡B并联的电阻变小，R外变小，由I知总电流I变大，U内Ir变大，由U外EU内，知U外变小，A灯变暗通过灯的电流变小，经R的电流变大，UR变大，故B灯两端电压变小，B灯变暗，C正确5(2011西安模拟)为了儿童安全， 布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置在强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a
4、、b接报警器，当传感器RB所在处出现断针时，电流表的电流I，a、b两端的电压U将()AI变大，U变大 BI变小，U变小CI变大，U变小 DI变小，U变大答案C解析由题意知RB的电阻随断针的出现而减小，即外电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律有I总E/(Rr)可知I总增大，再由U外E I总 r可知，外电压U减小而由U1I总R1可知，U1增大，U2必减小，I2减小，由电流表的电流II总I2可知，电流表的电流必变大故A、B、D错误，选项C正确6(2011镇江模拟 )如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05.电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为
5、10A，电压表示数为12V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是()A2AB8AC50AD58A答案C解析只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：EUIr12V100.05V12.5V，R灯1.2，再接通S2后，流过电动机的电流为：I电IA8A50A，故选项C正确7(2011北京东城模拟)如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0r，滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是()A路端电压变大B电路中的电流变小C滑动变阻器消耗的功率变小D定值电阻R0上消耗的功率变小答案C解析当
6、滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，整个电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律得I，电路中的电流变大，内电压UIr变大，路端电压变小，由PI2R0知定值电阻R0上消耗的功率变大，A、B、D错误；当滑片P置于a点时，由于R滑2rrR0，这时可把定值电阻R0看做电源的内阻，则此时滑动变阻器消耗的功率最大，滑片P从a向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，则其消耗的功率变小，C正确8(2011重庆模拟)家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关，使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度如图所示是电熨斗的电路图旋转多挡开关可以改变1、2、3、
7、4之间的连接情况现将开关置于温度最高挡，这时1、2、3、4之间的连接是下图中所示的哪一个()答案A解析以U表示电源电压，R表示图中每根电阻丝的电阻，在选项A所示的接法中，两根电阻丝并联接入电路，其总电阻为R/2，则此时电熨斗得到的总功率为PA；在选项B所示的接法中，仅有左侧一根电阻丝接入电路通电，右侧一根电阻丝中无电流，故此时电熨斗的总功率为PB；在选项C所示的接法中，电源实际上被断开了使整个电熨斗中无电流通过，此时电熨斗的总功率为PC0.在选项D所示的接法中，是两根电阻丝串联接入电路，其总电阻为2R，则此时电熨斗消耗的总功率为PD.故选项A正确二、非选择题9.如图所示，图线a是某一蓄电池组的
8、伏安特性曲线，图线b是一定值电阻的伏安特性曲线将蓄电池组与该定值电阻连成闭合回路，若已知该蓄电池组的内阻为2.0，则这个定值电阻的阻值为_.现有4个这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干个进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_W.答案650解析由图线可得，定值电阻R6，电源电动势EUIr15V2.52V20V；用3只电阻并联作为外电阻时，外电阻等于2，输出功率最大，Pm50W.10我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红，这就是我们常说的“电池没有电了”，有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用，某同学为了检验这
9、种做法是否合理，设计了下面的实验(1)该同学设计了如图(a)所示的电路来分别测量新旧干电池的电动势和内阻，并将测量结果描绘成如图(b)所示的UI图象由图象可知：新电池：电动势E1_V；电阻r1_；旧电池：电动势E2_V，电阻r2_.(2)计算新旧电池各一节串联作电源使用时的效率(手电筒的小灯泡上标有“3V2W”，认为小灯泡电阻不随电压变化)(3)计算(2)小题中旧电池提供的电功率和它本身消耗的电功率分别是多少？(4)你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理？简述理由答案(1)1.50.31.24(2)51%(3)0.37W0.38W(4)见解析解析(1)由图象知，新电池电动势为E11.5V，内阻r
10、10.3旧电池电动势为E21.2V内阻r24(2)由100%得100%100%又由R灯4.5R总(44.50.3)8.8故100%51%(3)旧电池提供的功率P供E2I1.2W0.37W旧电池消耗的功率P消I2r2()24W0.38W(4)通过计算表明：新旧电池搭配使用，不仅电源效率低，而且旧电池内阻消耗功率有可能大于旧电池本身所提供的功率，从而成为耗电元件，所以新旧电池搭配使用的做法不妥11如图甲所示的电路中，R1、 R2均为定值电阻，且R1100，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示其中A、B两点是滑片P在变阻器
11、的两个不同端点得到的求：(1)电源的电动势和内阻(2)定值电阻R2的阻值(3)滑动变阻器的最大阻值答案(1)20V、20(2)5(3)300 解析(1)将题中乙图中AB线延长，交U轴于20V处，交I轴于1.0A处，所以电源的电动势为E20V，内阻r20.(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应乙图中的B点，即U24V、I20.8A，得R25.(3)当P滑到R3的左端时，由乙图知此时U外16V，I总0.2A，所以P外80.因为R外R2，所以滑动变阻器的最大阻值为：R3300.12如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l80cm，两板间的距离d40cm.电源电动势E40V，内电阻r1
12、，电阻R15，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v04m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点若小球带电量q1102C，质量为m2102kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表若小球恰好从A板右边缘射出(g取10m/s2)求：(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多少？(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少？(3)此时电源的输出功率是多少？答案(1)24(2)1A39V(3)39W解析(1)设小球在板间飞行时间为t，ts0.2s根据dat2得飞行加速度am/s220m/s2对小球根据牛顿第二定律得qmgma，解得：UABV24V所以滑动
13、变阻器两端电压U滑UAB24V设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得，IA1A滑动变阻器接入电路的阻值R滑24.(2)此时电流表的示数为1A，电压表的示数为UEIr(4011)V39V.(3)电源的输出功率P出IU39W.13如图甲所示的电路中R1R2100，是阻值不随温度而变的定值电阻白炽灯泡L的伏安特性曲线如图乙的IU图线所示电源电动势E100V，内阻不计求：(1)当电键S断开时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率；(2)当电键S闭合时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率答案(1)40V0.6A24W(2)2.5V0.5A12.5W解析(1)当S断开时，因R1是定值电阻，与灯泡串联，设灯泡上的电压为U，电流为I，根据闭合电路的欧姆定律有：EUIR1，代入数据得：I1.在IU图上作出这条直线，如图所示，这条直线与灯泡的伏安特性曲线的交点为(40,0.60)由此可知此时流过灯泡的电流为0.6A，灯泡上的电压为40V，灯泡的实际功率P24W.(2)当S闭合时，设灯泡上的电压为U，电流为I，根据闭合电路的欧姆定律有：EU(I)R1，代入数据有：50U50I，即I1在IU图上作出这条直线，如图所示，这条直线与灯泡的伏安特性曲线的交点为(25,0.5)由此可知此时流过灯泡的电流为0.5A，灯泡上的电压为25V，灯泡的实际功率P12.5W.
