第二节 闭合电路的欧姆定律（分层作业）物理粤教版必修第三册

4.2闭合电路的欧姆定律 一、单选题 1．如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2V，这表示（    ） A．电路通过1C的电荷量，电源把1.2J的电能转化为其他形式的能 B．电源在每秒内把1.2J其他形式的能转化为电能 C．该电源比电动势为1.5V的干电池做功少 D．该电源与电动势为1.5V的干电池相比，通过1C电荷量时，其他形式的能转化为电能少 2．如图所示，电源电动势为E，内阻为r， R0为定值电阻，R为可变电阻，且其总阻值R＞R0+r，则当可变电阻的滑动触头由A向B移动时（　　） A．电源内部消耗的功率越来越小，电源的供电效率越来越大 B．R、  R0上功率均越来越大 C．R0上功率越来越大，R上功率先变大后变小 D．R0上功率越来越大，R上功率先变小后变大 3．火警报警器的电路示意图如图所示。其中，为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器。当传感器所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（    ） A．I变大，U变小 B．I变大，U变大 C．I变小，U变小 D．I变小，U变大 4．如图所示为某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是（　　） A．电源的电动势为6.0V B．电源的内阻为12Ω C．电源的短路电流为0.5A D．电流为0.3A时的外电阻是8Ω 5．图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法中正确的是（　　） A．把电源和小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡功率约为0.3W B．图甲中随着电流的增大电源电动势逐渐减小 C．电源的内阻为5Ω D．图乙中切线斜率表示小灯泡的电阻 6．如图所示的电路中，光敏电阻R2的阻值随光照强度增大而减小，电表均为理想电表。闭合开关S，电路达到稳定状态后，若增大照射光强度，电流表的示数变化为，电压表的示数变化为，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数减小 B．电压表示数减小 C．电容器所带电荷量增加 D．保持不变 7．如图甲所示电路，电源内阻，为一定值电阻，为一滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。闭合开关，将滑动变阻器的滑片从A端逐渐滑到B端的过程中，得到的功率随电压表示数的变化规律如图乙，电压表示数与电流表示数的关系图像如图丙。下列说法正确的是（　　）    A．电源的电动势大小为4.5V B．定值电阻的大小为3 C．图乙中的值为1.5W D．图丙中的值为4.5V 二、多选题 8．某同学在测量电源的电动势和内阻时，由实验数据画出图像，如图所示，下列说法正确的是（    ） A．电源的电动势为3V B．电源的内阻为5Ω C．短路电流为0.6A D．短路电流为3.0A 9．如图所示，将某一电源的路端电压随干路电流的变化关系和某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系画在同一个图像中。若将该电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路，下列分析中正确的是（    ） A．甲反映定值电阻R的关系， B．乙反映电源的关系，其电动势 C．通过定值电阻R的电流大小一定为1.2A D．电源内阻 10．在纯电阻电路中，当用一个固定的电源（设，是定值）向变化的外电阻供电时，电源的输出功率随外电阻变化的规律如图所示。则下列判断正确的是（    ） A．当时，电源有最大的输出功率 B．当时，电源的效率 C．电源的总功率随外电阻的增大而增大 D．电源的效率随外电阻的增大而增大 11．用如图所示的电路来描绘小灯泡L的伏安特性曲线，变阻器接于恒压电源（带开关），电源的输出电压恒为，电表均为理想电表，下列说法正确的是（    ） A．接通电路前，滑动变阻器的滑片P应置于端 B．滑片P置于的中点时，电压表的示数为 C．滑片P由的中点向端滑动，电压表的示数可能为 D．滑片P由的中点向端滑动，灯泡L的功率将变大 12．将一电源与电阻箱、定值电阻连接成闭合回路，如图甲所示。测得电阻箱所消耗功率与电阻箱读数的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（   ） A．电源内阻 B．电源电动势 C．定值电阻功率最大时，电阻箱 D．电阻箱所消耗功率最大时，电源效率为 13．在图甲的电路中，是可变电阻，的定值电阻，电源有内阻。调节的阻值，得到理想电压表和理想电流表的多组数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中所示。则（　　） A．图线a的斜率表示通过的电流为时，的有效电阻为 B．图线斜率的绝对值表示电源内阻 C．变化时，的消耗的最大功率是 D．电流为时，电源的输出效率为76% 一、解答题 1．某电路如图甲所示。若电阻的阻值未知，电源电动势也未知，电源的路端电压随电流的变化图线及电阻的图线分别如图乙所示，求： (1)电源的电动势和内阻； (2)电源的路端电压。 2．如图所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω. （1）滑动变阻器接入电路的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？ （2）滑动变阻器接入电路的阻值R为多大时，滑动变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.2闭合电路的欧姆定律 一、单选题 1．如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2V，这表示（    ） A．电路通过1C的电荷量，电源把1.2J的电能转化为其他形式的能 B．电源在每秒内把1.2J其他形式的能转化为电能 C．该电源比电动势为1.5V的干电池做功少 D．该电源与电动势为1.5V的干电池相比，通过1C电荷量时，其他形式的能转化为电能少 【答案】D 【详解】A B D．电动势约为1.2V，其含义是电路中每通过1C的电荷量，电源把1.2J的其他形式的能转化为电能，故A、B错误，D正确； C．在电路中通过相等的电荷量的情况下，该电源比电动势为1.5V的干电池做功少，电路中通过的电荷量关系不明确，该电源不一定比电动势为1.5V的干电池做功少，故C错误。 故选D。 2．如图所示，电源电动势为E，内阻为r， R0为定值电阻，R为可变电阻，且其总阻值R＞R0+r，则当可变电阻的滑动触头由A向B移动时（　　） A．电源内部消耗的功率越来越小，电源的供电效率越来越大 B．R、  R0上功率均越来越大 C．R0上功率越来越大，R上功率先变大后变小 D．R0上功率越来越大，R上功率先变小后变大 【答案】C 【分析】可变电阻的滑动触头由A向B移动时，滑动变阻器的电阻变小，外电路的总电阻也变小，外电路的电压也就越小，电源的效率越小，当电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大； 外电阻的电阻越大，外电路的电压也就越大，电源的效率越大，当电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大。 【详解】A．滑动变阻器的电阻变小，外电路的总电阻也变小，电路的总电流逐渐的增大，由 可知，电源内部消耗的功率越来越大，电源的供电效率 可知供电效率越来越低，所以A错误； BCD．滑动变阻器的电阻变小，外电路的总电阻也变小，电路的总电流逐渐的增大，由 可知，上功率越来越大，当的时候，滑动变阻器的功率最大，由于，所以当滑动变阻器的电阻不断减小的过程中，R上功率先变大后变小，所以C正确，BD错误。 故选C。 3．火警报警器的电路示意图如图所示。其中，为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器。当传感器所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（    ） A．I变大，U变小 B．I变大，U变大 C．I变小，U变小 D．I变小，U变大 【答案】C 【详解】当传感器所在处出现火情时，温度升高，的电阻减小，则电路中的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流变大，路端电压变小，则报警器两端的电压U减小，电阻两端的电压增大，根据分压原理可知，电阻两端的电压变小，则流过的电流减小，即电流表示数I变小。 故选C。 4．如图所示为某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是（　　） A．电源的电动势为6.0V B．电源的内阻为12Ω C．电源的短路电流为0.5A D．电流为0.3A时的外电阻是8Ω 【答案】A 【详解】A．由全电路的欧姆定律可知 则图像的纵截距为电源的电动势，即E=6.0V，故A正确； C．因U-I图像的纵轴坐标并不是从零开始的，故横轴上的截距0.5A并不是电源的短路电流，故C错误； B.电源的内阻按图像的斜率的绝对值计算，即 故B错误； D．由闭合电路欧姆定律可知电流I=0.3A时，外电阻为 故D错误。 故选A。 5．图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法中正确的是（　　） A．把电源和小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡功率约为0.3W B．图甲中随着电流的增大电源电动势逐渐减小 C．电源的内阻为5Ω D．图乙中切线斜率表示小灯泡的电阻 【答案】A 【详解】A．将电源与小灯泡组成回路，图像的交点即为电灯泡的电压、电流，根据图乙可知 故此时小灯泡功率约为 故A正确； BC．根据闭合电路欧姆定律可知 推得 结合甲图可得纵截距为电动势，斜率为内阻，可得 电动势不随电流变化与电源自身相关，故BC错误； D．由图可知小灯泡为非线性元件，图线上的点与坐标原点的连线的斜率表示某一电压时的小灯泡电阻，其割线斜率表示电阻，故D错误。 故选A。 6．如图所示的电路中，光敏电阻R2的阻值随光照强度增大而减小，电表均为理想电表。闭合开关S，电路达到稳定状态后，若增大照射光强度，电流表的示数变化为，电压表的示数变化为，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数减小 B．电压表示数减小 C．电容器所带电荷量增加 D．保持不变 【答案】D 【详解】AB．当增大照射光强度时，光敏电阻R2减小，电路的总电阻减小，总电流I增大，电流表示数增大，电压表的示数增大，故AB错误； C．由闭合电流欧姆定律可知，，由于I增大，则UC减小，电容器上的电荷量减少，故C错误； D．根据欧姆定律，保持不变，故D正确。 故选 D。 7．如图甲所示电路，电源内阻，为一定值电阻，为一滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。闭合开关，将滑动变阻器的滑片从A端逐渐滑到B端的过程中，得到的功率随电压表示数的变化规律如图乙，电压表示数与电流表示数的关系图像如图丙。下列说法正确的是（　　）    A．电源的电动势大小为4.5V B．定值电阻的大小为3 C．图乙中的值为1.5W D．图丙中的值为4.5V 【答案】D 【详解】A．电压表测滑动变阻器两端的电压，则电流表测量干路电流，根据闭合电路欧姆定律 整理得 的最大功率对应的电压值为3V，当内外电阻相等，即路端电压为电动势的一半时，取得功率最大，则 所以 故A错误； B．根据I-U的关系式可知 故B错误； CD．根据I-U的关系式可知当I=0.5A时 则 故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题 8．某同学在测量电源的电动势和内阻时，由实验数据画出图像，如图所示，下列说法正确的是（    ） A．电源的电动势为3V B．电源的内阻为5Ω C．短路电流为0.6A D．短路电流为3.0A 【答案】AD 【详解】根据闭合电路欧姆定律可得 可知图像的纵轴截距等于电源电动势，则有 图像的斜率绝对值等于电源内阻，则有 短路电流为 故选AD。 9．如图所示，将某一电源的路端电压随干路电流的变化关系和某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系画在同一个图像中。若将该电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路，下列分析中正确的是（    ） A．甲反映定值电阻R的关系， B．乙反映电源的关系，其电动势 C．通过定值电阻R的电流大小一定为1.2A D．电源内阻 【答案】BC 【详解】A．结合图像可知，甲反映定值电阻R的关系，则 故A错误； BD．乙反映电源的关系，根据图像可得，电源内阻为 当U=4V时I=2A，则电源电动势为 故B正确，D错误； C．电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路，则根据闭合电路欧姆定律可得，通过定值电阻R的电流大小为 故C正确。 故选BC。 10．在纯电阻电路中，当用一个固定的电源（设，是定值）向变化的外电阻供电时，电源的输出功率随外电阻变化的规律如图所示。则下列判断正确的是（    ） A．当时，电源有最大的输出功率 B．当时，电源的效率 C．电源的总功率随外电阻的增大而增大 D．电源的效率随外电阻的增大而增大 【答案】ABD 【详解】AB．由题图可知，当时，电源有最大的输出功率，此时电源的效率 AB正确； C．电源的总功率为 所以随外电阻的增大而减小，C错误； D．电源的效率 所以随外电阻的增大而增大，D正确。 故选ABD。 11．用如图所示的电路来描绘小灯泡L的伏安特性曲线，变阻器接于恒压电源（带开关），电源的输出电压恒为，电表均为理想电表，下列说法正确的是（    ） A．接通电路前，滑动变阻器的滑片P应置于端 B．滑片P置于的中点时，电压表的示数为 C．滑片P由的中点向端滑动，电压表的示数可能为 D．滑片P由的中点向端滑动，灯泡L的功率将变大 【答案】AD 【详解】A．为保证灯泡和电表安全，并联部分电压应从零开始变化，所以接通电路前，滑动变阻器的滑片应置于端，故A正确； B．滑片置于的中点时，灯泡支路（含电表）和滑动变阻器下半部分电阻并联，并联电阻小于滑动变阻器总阻值的一半，由串联分压特点可知，电压表的示数小于，故B错误； C．由B中分析知，滑片置于的中点时，电压表的示数小于；滑片由的中点向端滑动，并联部分电阻逐渐减小，分到的电压逐渐减小，所以电压表的示数一直小于，故C错误； D．滑片由的中点向端滑动，并联部分电压逐渐增大，由 知灯泡L的功率将变大，故D正确。 故选AD。 12．将一电源与电阻箱、定值电阻连接成闭合回路，如图甲所示。测得电阻箱所消耗功率与电阻箱读数的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（   ） A．电源内阻 B．电源电动势 C．定值电阻功率最大时，电阻箱 D．电阻箱所消耗功率最大时，电源效率为 【答案】AD 【详解】A．根据乙图，由电阻箱功率最大的条件可知，此时满足 可知电源内阻 故A正确； B．由 解得 故B错误； C．由 可知，当时，定值电阻功率最大。故C错误； D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率 故D正确。 故选AD。 13．在图甲的电路中，是可变电阻，的定值电阻，电源有内阻。调节的阻值，得到理想电压表和理想电流表的多组数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中所示。则（　　） A．图线a的斜率表示通过的电流为时，的有效电阻为 B．图线斜率的绝对值表示电源内阻 C．变化时，的消耗的最大功率是 D．电流为时，电源的输出效率为76% 【答案】ACD 【详解】A．电压表测量的是两端电压，电流表测量干路电流，因此图线a的斜率表示的电阻 故A正确； B．根据图甲可得 故 得图像，斜率 又，故 故 代入，，有 因此图线斜率的绝对值表示电源内阻和之和，故B错误； C．根据 知时，可得 故C正确； D．电源的输出效率为 电流为时 故D正确； 故选ACD。 一、解答题 1．某电路如图甲所示。若电阻的阻值未知，电源电动势也未知，电源的路端电压随电流的变化图线及电阻的图线分别如图乙所示，求： (1)电源的电动势和内阻； (2)电源的路端电压。 【答案】(1)， (2)3V 【详解】（1）由图线的意义可知，题图乙中不过原点的斜线是电源的路端电压随电流的变化图线，当电流为0时，路端电压等于电源的电动势，所以电源电动势为4V； 电源图线斜率的绝对值表示电源的内阻，所以 （2）由题图乙中图像可知，电源的图线及电阻的图线的交点表示该电阻与电源单独相连时的工作点，该点坐标值对应路端电压与电路中的电流，由题图乙可知路端电压为3V。 2．如图所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω. （1）滑动变阻器接入电路的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？ （2）滑动变阻器接入电路的阻值R为多大时，滑动变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？ 【答案】（1）0， W；（2）2 Ω，W 【详解】（1）定值电阻R0上消耗的功率 R0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R＝0时，R0上消耗的功率最大，即 （2）将电阻R0和电源等效成新的电源，滑动变阻器上消耗的功率就是等效电源的输出功率，当R＝r＋R0＝2 Ω时，滑动变阻器上消耗的功率最大，为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$