1、素养培优课练习(三)闭合电路欧姆定律的综合应用(教师用书独具)(建议用时：25分钟)1欧姆表电路及刻度盘如图所示，现因表头损坏，换用一个新表头。甲表头满偏电流为原来表头的2倍，内阻与原表头相同；乙表头满偏电流与原表头相同，内阻为原表头的2倍，则换用甲表头和换用乙表头后刻度盘的中值电阻分别为()A100 ，100 B200 ，100 C50 ，100 D100 ，200 C由欧姆表改装原理及闭合电路的欧姆定律可得，甲表头满偏电流为原表头的2倍，内阻与原表头相同，在电动势不变的情况下，其中值电阻变为原来的，即50 ；乙表头满偏电流与原表头相同，内阻为原表头的2倍，在电动势不变的情况下，其中值电阻不
2、变，即100 ，故C正确，A、B、D错误。2如图所示，电源电动势E10 V，内阻r0.2 ，标有“8 V 16 W”的灯泡L恰好正常发光，电动机线圈电阻R00.15 ，则电源的输出功率为 ()A16 WB440 WC80 WD400 WC电路的总电流I A10 A，则电源的输出功率为PIU额108 W80 W，C错误。3如图所示，电源电动势为E，内阻为r。当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法不正确的是()A灯少时灯泡较亮，灯多时灯泡较暗B灯多时各灯两端的电压较低C灯多时通过电源的电流较大D灯多时通过各灯的电流较大D随着接入灯泡增多，外电路的总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律I得，干路电流增大
3、，由UEIr知，路端电压U减小，则各灯两端的电压降低，电流减小，亮度变暗，选项A、B、C正确，选项D错误。D符合题意。4如图所示，电路中电源的电动势为E，内电阻为r，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中，三盏规格相同的小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况是()A灯L1、L2变亮，灯L3变暗B灯L2、L3变亮，灯L1变暗C灯L1、L3变暗，灯L2变亮D灯L2、L3变暗，灯L1变亮C变阻器与灯L1串联后与灯L2并联，再与灯L3串联。将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律得知：干路电流I减小，则通过L3的电流减小，L3变
4、暗，L3两端电压和内阻所占电压都减小，则并联部分电压增大，所以流过灯L2的电流变大，L2变亮，I1II2，I减小，I2增大，则I1减小，灯L1变暗。故C正确。 5有一个电动势为3 V、内阻为1 的电源。下列电阻与其连接后，电阻的功率大于2 W，且该电源的效率大于50%的是()A0.5 B1 C1.5 D2 C当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大，最大功率P W2.25 W，此时电源的效率100%50%，而外电阻越大，电源效率越大，故外电阻应大于1 ；由R2 W，解得R2 或R0.5 ，要使电阻功率大于2 W，则电阻应小于2 且大于0.5 ，C正确。6如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率
5、P随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率P随电流I变化的图线。若A、B点的横坐标均为1 A，那么AB线段表示的功率为()A1 WB6 WC2 W D2.5 WC由题图不难看出，在C点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电源的电动势为E3 V，短路电流为I3 A，所以电源的内阻为r1 。题图上AB线段表示的功率为PABP总I2r(13121) W2 W。故选项 C正确。7(多选)在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是 ()A电压表V的示数变大B电流表A2的示数变小C电流表A1
6、的示数变小D电流表A的示数变大AB当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则总电阻增大；由闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流减小，则可知电流表A的示数变小，则由UEIr可知，路端电压增大，电压表V的示数变大，故A正确，D错误；因路端电压增大，R1中电流增大，电流表A1的示数变大，故C错误；因总电流减小，而R1中电流增大，则R2中电流减小，电流表A2的示数变小，故B正确。8如图所示电路中，定值电阻R2r(r为电源内阻)，滑动变阻器的最大阻值为R1且R1R2r。在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，以下说法正确的是()A电源的输出功率变小BR2消耗的功率先变大后变小C滑动变阻器消
7、耗的功率先变大后变小D以上说法都不对C滑片向右移动，滑动变阻器接入电路部分电阻变小，电路中的电流变大，通过电源的电流和通过电阻R2的电流都变大，这两个电阻是定值电阻，消耗的功率变大，在滑片滑动的过程中内阻始终小于外电阻，所以电源的输出功率增大。考虑滑动变阻器上的功率消耗时可以把R2看成电源的一部分，当滑动变阻器的阻值等于2r时，消耗的功率最大，当滑动变阻器阻值小于2r时，消耗的功率变小。故C正确。9如图所示，电源电动势E30 V，内阻r1 ，灯泡上标有“6 V 12 W”字样，直流电动机线圈电阻R2 ，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率。解析因灯泡正常发光，所以I A2 AU内Ir2
8、1 V2 V所以电动机电压为UMEU内U30 V2 V6 V22 V电动机输出的机械功率为P机UMII2R222 W222 W36 W。答案36 W(建议用时：15分钟)10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，下列相关叙述说法正确的是 ()A此时硅光电池的内阻为12.5 B此时硅光电池的输出功率为0.2 WC此时硅光电池的总功率为0.72 WD此时硅光电池的输出效率为40%C由闭合电路的欧姆定律得UEIr，当I0时，EU，由a与纵轴的
9、交点读出电动势为E3.6 V。根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为U2 V，回路中的电流为I0.2 A，则电池的内阻为r 8 ，A错误；电池的输出功率为P出UI0.4 W，B错误；此时硅光电池的总功率为P总EI3.60.2 W0.72 W，C正确；此时硅光电池的输出效率为100%100%55.6%，D错误。11如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程 中，下列说法正确的是()A电压表的读数U先减小后增大B电流表的读数I先增大后减小C电压表读数U与电流表读数I的比值不变D电压表读数的变化量U与电流表读数的变化量
10、I的比值不变D对电路图分析可知，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，外电路总电阻先增大后减小，路端电压先增大后减小，总电流先减小后增大，A、B错误；电压表读数U与电流表读数I的比值是反映外电路电阻的，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，外电路电阻先增大后减小，而电压表读数的变化量U与电流表读数的变化量I的比值反映电源内阻，不发生变化，C错误，D正确。12如图所示的电路中，R13 ，R26 ，R31.5 ，C20 F。当开关S断开时，电源所释放的总功率为2 W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4W，求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)闭合S时，电源的输出功率；(3)S断开和
11、闭合时，电容器所带的电荷量各是多少。解析(1)S断开时外电路R2、R3串联EI1(R2R3)I1rP1EI1S闭合时外电路R1、R2并联后与R3串联R外R3代入数据R外3.5 对闭合电路EI2R外I2rP2EI2由可得(2)闭合S时，电源的输出功率PIR外123.5 W3.5 W。(3)S断开时Q1CUR2201060.56 C6105 CS闭合，电容器两端的电势差为零，则Q20。答案(1)4 V0.5 (2)3.5 W(3)6105 C013如图所示的电路中，所用电源的电动势E4 V，内电阻r1 ，电阻R1可调。现将R1调到3 后固定。已知R26 ，R33 ，求：(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？解析(1)开关S断开时，I1 A0.4 A开关接通时，R2、R3并联的总电阻R232 I1 A0.667 A。(2)开关接通时，A、B之间的总电阻R232 为定值，所以，只有当R10时，总电流最大，A、B之间的电功率才最大。IAAPABI2R232 W3.556W。答案(1)0.4 A0.667 A(2)03.556 W
