1、第7节闭合电路的欧姆定律欧姆定律的理解1.如图所示,当开关S断开时,电压表示数为3 V,当开关S闭合时,电压表示数为1.8 V,则外电阻R与电源内阻r之比为(D)A.53B.35C.23D.32解析:S断开时,电压表的示数等于电源的电动势,即E=3 V.S闭合时,U外=1.8 V,所以U内=E-U外=1.2 V.因U外=IR,U内=Ir,所以Rr=U外U内=1.8 V1.2 V=32,选项D正确.2.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是(D)A.0.10 V B.0.20 V C.0.30 V
2、D.0.40 V解析:由已知条件得E=800 mV,又因I短=,所以r= =20 .所以U=IR=R=20 V=0.40 V,选项D正确.3.有两个阻值相同都为R的电阻,串联起来接在电动势为E的电源上,通过每个电阻的电流为I,若将这两个电阻并联起来,仍接在该电源上,此时通过一个电阻的电流为2I/3,则该电源的内阻是(C)A.RB.R/2 C.4RD.R/8解析:由闭合电路欧姆定律得,两电阻串联时I=,两电阻并联时I=,解得r=4R,故选C正确.4.(多选)如图所示电路中,电源电动势E=9 V,内阻r=3 ,R=15 ,下列说法中正确的是(AC)A.当S断开时,UAC=9 VB.当S闭合时,UA
3、C=9 VC.当S闭合时,UAB=7.5 V,UBC=0D.当S断开时,UAB=0,UBC=0解析:当S断开时,UAC与UBC为路端电压,等于电源电动势,选项A正确,选项D错误;当S闭合时,UAC=UAB=R=7.5 V,UBC=0,选项B错误,选项C正确.路端电压与电流的关系5. 如图所示,直线A为某电源的UI图线,曲线B为某小灯泡的UI图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是(C)A.4 W,8 WB.2 W,4 WC.4 W,6 WD.2 W,3 W解析:A图线是电源的UI图线,图线纵轴截距等于电源电动势,斜率大小等于内阻,则得电源的电动势E=3 V,内阻
4、为r=0.5 .两图线的交点表示该灯泡与该电源连接时的工作状态,由交点读出工作电压U=2 V,电流I=2 A,则电源的输出功率P出=UI=22 W=4 W,电源的总功率P总=EI=32 W=6 W.选项C正确.6. (多选)如图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其电流I的关系图线,则(ACD)A.路端电压都为U1时,它们的外电阻相等B.电流都是I1时,两电源内电压相等C.电路A的电源电动势大于电路B的电源电动势D.A中电源的内阻大于B中电源的内阻解析: 在路端电压与总电流的关系图线(UI)中,图线在U轴上的截距表示电动势E,图线斜率的绝对值表示电源的内阻,可见EAEB,rArB.图中两直线的
5、交点坐标为(I1,U1),由R=可知,路端电压都为U1时,它们的外电阻相等.由U内=Ir可知,电流都是I1时,因r不相等,故两电源内电压不相等.所以选项A,C,D正确.7. 如图为测某电源电动势和内阻时得到的UI图线,用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V.则该电路可能为(B)解析:由图可知,E=Um=6 V,U=4 V时,I=4 A,因此有6=4+4r,解得r=0.5 ,当路端电压为4.8 V时,U内=E-U=(6-4.8)V=1.2 V,由=,所以R=r=0.5 =2 ,由电阻的串、并联知识可知,选项B正确.8. (2016吉林一中检测)(多选)如图所示,图中
6、直线表示某电源的路端电压与电流的关系图像,图中曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图像,则下列说法正确的是(ACD)A.电源的电动势为50 VB.电源的内阻为 C.电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 D.输出功率为120 W时,输出电压是30 V解析:由闭合电路的欧姆定律U=E-Ir,根据图像,当I=0时,即处于断路时,路端电压等于电源电动势,故U=E=50 V,故A正确;图像的斜率的绝对值表示内电阻,所以有r= =5 ,故B错误;根据图像,当电流为2.5 A时,路端电压为37.5 V,故外电路电阻R=15 ,故C正确;输出功率为120 W时,根据图像,电流为4 A,再对照UI图像,输出电
7、压为30 V,故D正确.路端电压与负载的关系9. 电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路的(C)A.电流表A示数增大,电压表V示数增大B.电流表A示数增大,电压表V示数减小C.电流表A示数减小,电压表V示数增大D.电流表A示数减小,电压表V示数减小解析:滑片P向右移动,滑动变阻器的阻值增大,总电流减小,则外电压增大,故选项C正确.10. (多选)如图所示的电路,电源内阻不能忽略,电阻R1=8 ,R2=10 ,当开关S接a端时,电压表读数为2.0 V,若开关S接到b端时,电压表读数可能为(BC)A.1.8 VB.2.2 VC.2.4 VD.2.7 V解析:当开关S从a端改接b端时,由
8、于外电阻R2R1,故电压表读数必增大,即U2.0 V;若电源的内阻rR外时,可视电源为恒流电源,则U外最大为Umax=U1=2.5 V,故U2.5 V,故选项B,C正确.11. (2016荆州中学月考)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上,如图中的a,b,c所示,根据图线可知(D)A.反映Pr变化的图线是bB.电源电动势为8 VC.电源内阻为1 D.当电流为0.5 A时,外电路的电阻为6 解析:电源发热功率Pr=I2r,故图像是关于I的二次函数,并且是递增的函数,所以反映Pr变化的图线是c,A错误;根据公式PE=IE可得PE是
9、关于电流的一次函数,所以图线a是描述电源总功率随电流变化的图像,图像的斜率k=E=4 V,B错误;从c图像中可得r= =2 ,故C错误;当电流为0.5 A时,根据闭合电路欧姆定律得I=,代入解得R=6 ,故D正确.12. (2016邢台一中月考)在如图所示电路中,电源电动势E=15 V、内阻r=1.0 ,定值电阻R1=29 ,R2=30 ,R3=60 .当开关闭合后,电阻R3上消耗的电功率是多大?解析:闭合电路的外电阻为R=R1+=(29+)=49 ,根据闭合电路的欧姆定律,干路电流为I= A=0.30 A,R3两端的电压为U3=E-I(R1+r)=15-0.30(29+1.0)V=6.0 V
10、(或U3=I=0.30 V=6.0 V)R3消耗的电功率为P3= W=0.60 W.答案:0.60 W(教师备用)【补偿题组】1.(针对第8题)如图(a)所示的电路中,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图(b)所示的两条UI图线,则(C)A.图线甲是根据电压表V2和电流表A的示数描绘的B.图线乙是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的C.由图线可知,电阻R0=2 D.由图线可知,电源内阻r=2 解析:由题意可知图线甲表示电源的路端电压随电流的变化关系,是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的,故选项A错误;图线乙表示电阻两端的电压随电流的变化关系,是根
11、据电压表V2和电流表A的示数描绘的,故选项B错误;由图线乙可知定值电阻R0=2 ,故选项C正确;图线甲斜率的绝对值表示电源的内阻,所以内阻r=1 ,故选项D错误.2.(针对第11题) 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线.由该图可知下列说法中错误的是(C)A.电源的电动势为4 VB.电源的内电阻为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解析:由P内=I2r可知,C1为内电路消耗的电功率随电流变化的图线,C2为外电路消耗的电功率随电流变化的图线.交点表示内、外电阻相等,由P内=I2r得电源内阻为1 ,电动势
12、E=2Ir=4 V,选项A,B正确;电源输出功率最大值为4 W,选项C错误;P短=16 W,选项D正确.3. (针对第12题)如图所示,电阻R1=8 ,电动机绕组电阻R0=2 ,当开关S断开时,电阻R1消耗的电功率是2.88 W;当开关S闭合时,电阻R1消耗的电功率是2 W.若电源的电动势为6 V,求开关S闭合时(1)干路中的总电流;(2)电动机输出的机械功率;(3)若此电动机输出的机械功率不变,用它从静止开始竖直提升0.5 kg物体时,物体匀速上升时的速度为多大?(g取10 m/s2)解析:(1)当开关S断开时,由P1=R1,得I1=0.6 A,又U1=I1R1=4.8 V,E=U1+I1r,解得r=2 .当开关S闭合时,由P2=R1,得I2=0.5 A,R1两端的电压U2=I2R1=4 V,设干路中电流为I,则I=1 A.(2)电动机的电流IM=I-I2=0.5 A,故机械功率为P=U2IM-R0=1.5 W.(3)由力做功的功率P=Fv得v=0.3 m/s.答案:(1)0.6 A(2)1.5 W(3)0.3 m/s