课时作业(23) 闭合电路的欧姆定律-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理必修第三册（人教版2024）

课时作业（二十三）闭合电路的欧姆定律 答案精解Ps0 (建议用时：40分钟) [基础题组练] 题组一电动势 1.电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为 电能的能力，因此 A.电动势越大，表明电源储存的电能越多 B.电动势的大小是非静电力做功能力的反映 C,电动势就是闭合电路中电源两端的电压 c n号 D.在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源 .如图所示的电路中，电阻R=2.断开S后，理想 内部只存在非静电力而不存在静电力 电压表的读数为3V:闭合S后，理想电压表的读数 2.干电池的电动势为1.5V,下列说法正确的是 为2V,则电源的内阻r为 () A.外电路闭合时，在1s内有1.5J的其他形式的 能转化为电能 B.外电路闭合时，在1s内有1.5C的电荷量通过 该电池 A.12 B.2 0 C,外电路闭合时，当1C的电荷量通过干电池时该 C.30 D.40 电池提供1.5J的电能 题组三路端电压与负载的关系 D.用电压表直接连接干电池的两极，测得的电压就 6.(多选)某一电源的电动势为E,内阻为r,外电路 是该电池的电动势 (纯电阻电路)的电阻为R,此电路 () 题组二闭合电路的欧姆定律 3.某同学利用如图所示的电路来探究闭合电路中总 人短路电流为景 电流与电源电动势的关系，其中定值电阻R,一 102、R2=82,电源的内阻为r=22,电流表为理 R短路电流为号 想电表.当单刀双掷开关接1时电流表的示数为 C正常工作时的电流为E 1=02A,当单刀双掷开关接2时，电流表的示数 12为 ( D正常工作时的电流为R卡， 7.如图所示，直线A,B分别为某电源的路端电压与 通过它的电流的关系图线和某电阻两端的电压与 通过它的电流的关系图线，用该电源和该电阻组成 A.0.24A B.0.2A 闭合电路时，电路中通过的电流为 () C.0.18A D.0.3A 4.在如图所示的电路中，当开关S断开、开关S:闭合 时，电压表的读数为3V:当开关S、S均闭合时 电压表的读数为L.8V,已知电压表为理想电表，外 0123456A 接电阻为R,电源内阻为人由以上数据可知为 A.1A B.1.5A ( C.2A D.2.5A ·183· 题组四欧姆表测电阻的原理 A.电源1与电源2的内阻之比是11：7 8.以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是( B.电源1与电源2的电动势之比是1：1 C.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比 是1：2 D.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是 1:2 B 12.如图甲所示的电路，滑动变阻器与电源相连接，其 中滑动变阻器的最大阻值R.=22Ω，电源的输出 电压U随外电路总电阻R按图乙所示的规律变 化，其中MN段与横轴平行，且与U=12V的虚 D 线接近重合.求： 4八 9.如图为利用欧姆表测量电阻R的电阻值的电路， 欧姆表内部表头的满偏电流为I=3×10‘A、内 12 阻r=100Q,电源的电动势为E=1.5V,电源的 内阻不计，保护电阻的阻值为R=502,滑动变阻 器的最大电阻为R=50k2.若用该欧姆表较精确 地测量电阻R,则R,的范围为 (1)电源的电动势E、内阻r: (2)a、b间空载时滑动变阻器两端电压的取值 范围： (3)若干路电流不能超过2A,a、b间所接电阻的 最小值.（保留一位小数） A.0-50k2 B.3~8 kn C.3008002 D.30-80n [能力提升练] 10.如图所示电路中，电源电压不变，R。为定值电阻， R为滑动变阻器，闭合开关S,当滑动变阻器的滑 片P向左移动时，下列判断正确的是 ( 13.在如图所示的电路中，电阻R:=9Ω，R2=15Q, A R=30Q,电源内电阻r=1Q,闭合开关S,理想 电流表的示数12=0.4A.求： (1)电阻R:两端的电压U3: A.电压表示数不变，电流表示数不变 (2)流过电阻R的电流I1的大小： B.电压表示数变小，电流表示数变小 (3)电源的总功率P C.电压表示数变大，电流表示数变小 D.电压表和电流表的示数的比值不变 11.(多选)如图所示，直线1、Ⅱ分别是电源1与电源 2的路端电压随输出电流变化的图线，曲线Ⅲ是一 个小灯泡的U-I图线，如果把该小灯泡分别与电 源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是( ·184·多少不仅与功率的大小有关，还与通电时间有关，选项D: (2)当电动机正常工作时，输出功率为 错误 P=U1-'r=2×1W-12×0.5W=1.5W, 3.C解析根据电流定义式I=又知，1s内通过该电阻的电荷 =号×100%=岁×100%=75%. 效率为刀P 量为q一I1=2C,选项A错误；Q-广R1=4J,选项B错误，C (3)电动机的转子突然被卡住时，相当于纯电阻，发热功率 正确：P=PR=4W,选项D错误. 4,D解标设电阻丝电阻为R,开始所加电压为，则W,= 为Pa平六W=8W qU1,故U1=4V,设后来所加电压为U2,消耗的电能为 答率(1)0.52(2)1.5W75%(3)8W W,别k=华=装①，又1=丝二心 tR R ②，由①②得 12,照疆1)道过灯泡的电流为儿=是=A=03A U-U=壹×4V=8V,w,=U=4×8J=32.选项 （2通过段电位的电流16尽-导易AQ6入 D正确. 5.D解枥滑动变阻器的触头P位于a、b连线的中点时，有 ③)心段电m清耗的功来为P--号W=品6W, Rp=10D,R=10n,电阻R与Re并联，并联部分电阻为 U·R R尽资5，并联后R两瑞的电压为近-心得 P必段电阻消耗的功率卫：=是=%W=1,8W 所以滑动变阻器消耗的电功率P=P1十P:=5.4W. 10X5V=0V,故电阻R消耗的功率为P=灵=。W,选 答系(1)0.3A(2)0.6A(3)5.4W 15 3 项D正确. 课时作业（二十三） 氏BD照研由P发得，当S接道时，电阻变小，功率变大，处 1.B解析电源电动势反映电源把其他形式的能转化为电能 的本领，反映了非静电力做功的能力，电源电动势等于电源 于加热状态：当S断开时，电阻变大，功率变小，处于保温状 没有接入电路时两极间的电压，选项B正确，A,C错误：在电 态，则R2是供加热用的电阻丝，当开关S接通时电饭煲为加 源内部既存在非静电力，又存在静电力，选项D错误. 热状态，S断开时为保温状态，选项A错误，B正确：使R在 2.C解析电动势体现电源内非静电力微功的本领，干电池的 保温状态时的功率为加热状态时的一半，由P=严R可得， 电动势为1.5V,表明外电路闭合时，当1C的电荷量通过千 电阻R。在保温与加热状态下的电流之比为1：√2，所以 电池时该电池提供1.5J的电能，选项A、B错误，C正确：用 (R十R2):R2=√2：1，则R1:R2=(2一1)：1，选预C错 电压表直接连接干电池的两极，此时通过干电池的电流并不 误，D正确 为零，干电池存在一定的内电压，所以测得的电压比电池电 7.C解析暖风机消耗的电功率P是总功率，总功率的大小为 动势偏小，选项D错误 P一U1,选项C正确：电阻丝为纯电阻用电器，所以消耗的电 功率P=严R,选项B错误；电动机两端的电压为U'=U一 品A服霸当单刀双掷开关接1时，山=R片，当单刀双掷开 IR2,电动机消耗的电功率为P=UI=U1一尸R2,选项A E 错误（也可由P=P-P2知选项A错误）：因为电动机是非 关接2时，l=R十，由以上两式解得1=0.24A,选项A 纯电阻用电器，所以暖风机消耗的电功率P>尸(R十R), 正确 选项D错误。 4.D解析当开关S断开，开关S闭合时，电压表的示数等于 8.C解析电动机的输入电压U1=U-U=8V-3V=5V, 电源的电动势，即E=3V,当开关S、S均闭合时，U外 选项A错误：整个电路中的电流1-是-号Y-2A所以电 1.8V,所以U=E-U*=1.2V,因U#=IR,U内=Ir,所 以R:r=U外U=1.8:1.2=3:2,选项D正确. 动机消耗的电功率P。=U,I=5×2W=10W,电动机发热 5.A解析当S断开后，电压表读数为U=3V,则电动势E= 的功率P县=尸RM=4X0.5W=2W,则电动机输出的功率 3V,当S闭合后，由闭合电路的欧姆定律知，E=U'十Ir,且 P=P,-P=10W-2W=8W,是×100%=8× 1景，整理得电原内租=ER=1n,选项A正确. 100%=80%,选项B错误，C正确：整个电路消耗的电功率 6.BD解折短路是指外电路电阻为零，则短路电流为Ia= P=UI=8X2W=16W,选项D错误. 9.A解析R1=5Ω，额定功率P,=5W,则R,的颜定电流为 E,选项A错误，B正确：根据闭合电路的欧姆定律，则正常 E L一√尽=1A,同理可得RR的颜定电流分别为门 工作时的电流为I一R干选项C错误，D正确. 2A,I=3.5A:又根据并联电路规律可知两支路电流比为 7C解析两图线的交点即表示此时电路中的电流和电源处 R 电压，由题图可读出电流I一2A.选项A、B、D错误，C正确 尼干尼一与，所以要保证电路安全·只能是允许通过 8.C解析选项B的欧姆表中没有可调电阻，选项B错误；选 R的电流达到最大值，即I1=1A,P,=5W,R的实际功率 项A,D电流表的负极接到了电源的正极，选项A、D错误： 为P:=R=5W:并联电路电压为U=1(R+R)= 红表笔应接电源的负极，黑表笔应接电源的正极，选项C R:实际功率为P-尽=25W,则AB之间允请 正确 9.B解析欧姆表在中值电阻附近测量是较准确的.设中值电 的最大功率为P=P+P+P=35W,选项B、C、D错误， 阻为R中，欧姆表的中值电阻R中等于欧姆表的内阻R为；根 A正确. 10.C解析扫地机器人正常工作时电动机的发热功率为 据用合电路欧好定律，满%时1=后，丰倍时受 P=Pr=32×1W=9W,总功率为Ps=U1=10×3W= 30W,则输出功率为P=P一P=21W,选项A,B错误， 尼十不联立解得R=RA是三5k0,欧标表的中值电 C正确：电动机被杂物卡住无法运转（不考虑保护电路的作 阻为5k,欧姆表能准确测量的阻值范围在5kΩ附近即为 用)时，电动机的发热功率Pa=少=1O0W,远大于9W. 3一8k2,远项B正确. 10.D解析由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压 选项D错误. 表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流，当滑动 11解析(1)当电动机不转时，由欧姆定律得电动机线图的内 变阻器的滑片P向左移动时，其接入电路中的电阻变小，电 为，-费-8号n=a.5n 路中的总电阻变小，电路中的电流变大，即电流表的示数变 大，由U=R可知，定值电阻R两瑞的电压变大，即电压 ·250· 表的示数变大，选项A,B、C错误：因为电压表和电流表的 时，电路中总电流最大，所以此时R获得最大功率，选项C 示数的比值等于定值电阻R的阻值，所以电压表和电流表 正确：外电阻从零逐渐增大，电源的输出功率的变化关系为 的示数的比值不变，选项D正确. 先增大再减小，当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功 11.ABC解折电源的U-I图像的针率的绝对值表示内阻大 率最大，由于>R,外电阻先小于电源内阻，当R逐渐变 小，可得n=号nn=吕n,则nn=1:7,选项A正 大时，电源的输出功率先变大后变小，选项D错误. 5.ACD解析根据闭合电路的欧姆定律，电源的输出电压U 确：电源的U一I图像的纵轴截距表示电动势，故E=E2 E-Ir,对照U-I图像，当I=0时，U=E=50V,选项A正 10V,选项B正确：灯泡U-I图线与电源U-I图线的交，点 即为灯泡与电源连接时的工作状态，则连接电源1时，U1 确U-1因像针率的花对值表示内电凰，故=誾 3V.-5A,故P-V1-15w,R号-号n连接电 50200=5n,选项B错误：电流为2.5A时，总电阻为 6 愿2时，，=5V,l2=6A,故P=U24=30W,R=号 R=号-2器n=20n故外电路电程为R=R-=15n 号n,故A:P=1:2,R:R=18:25,选项C正瑰，D 选项C正确：输出功率为120W时，对照P-I图像，电流为 4A,由P=U1得输出电压为U=30V,选项D正确. 错误. 6.AD解析当滑动变阻器的滑片向右移动时，电路中的总电 12.解析(1)根据闭合电路的欧姆定律得E=U十I, 阻增大，电路中电流减小，灯泡L变暗，选项A正确，B错误： 由题图乙可知，当I=0时，E-U=12V, 电容器两端的电压等于路端电压，电路中电流减小，内电压 当R=22时，U=6V,则1=3A, 将减小，则路端电压增大，由Q=CU知，电容器C的电荷量 根据闭合电路的欧姆定律可得=2D 将增大，选项C错误，D正确， (2)a、b间空载时，当滑动变阻器的滑片移至最上端时，滑动 变阻器两端电压U1=0, 7.B解析以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不 当滑动变阻器的滑片移至最下端时， 动所受静电力与重力平衡，即mg=一号g,由题图知® 有E-U+r,又I厂Rn E 中没有电流通过，故改变R时对电路工作状态无影响，选项 可得这时滑动变阻器两端电压U=11V B正确：增大R的阻值，外电压增大，电容器电压增大，油滴 所以4、b间空载时滑动变阻器两端电压的取值范围为0~11V, 所受静电力增大，油滴上升，选项A错误：增大两板间距离 (3)设a、b间所接电阻的最小值为R': 时，电场强度减小，油滴下落，选项C错误：断开开关S时，电 此时滑动变阻器的滑片应移至最上端， 容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，选项 千路电流Im=2A,有E-Im(R%十r), D错误. RR 8.C解析由题图可知，R2与滑动变阻器R,串联后与R并 又R4=R干R,代入数据可得R=4.9n 联，再与R串联接在电源两端：电容器与R并联：当滑片向 答案(1)12V22(2)0一11V(3)4.92 移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路中总电 13.解折(1)电阻R两端的电压U3=2R2=0.4×15V=6V, 阻减小：由闭合电路的欧姆定律可知，电路中电流增大，路端 ②)通过电限尽的电流大小是-Q2八 电压减小，R两端的电压也增大，故并联部分的电压减小： 由欧姆定律可知流过R的电流减小，则流过R:、R的电流 流过电阻R,的电流大小1=I十I3=0.4A十0.2A= 增大，故电流表示数增大，因并联部分电压减小，而R2两端 0.6A. 电压增大，故电压表示数减小，因电容器两端电压减小，故质 (3)电源的电动势为E=1r+I1R1+U3=0.6×1V+ 点受到向上的静电力减小，则重力大于静电力，合力向下，质 0.6×9V+6V=12V, 点向下运动，选项A,B错误，C正确：因R两瑞的电压减 电源的总功率为P=IE=7.2W或P=片(r十R+ R·R)=7.2w 小，由P-尽可知，R上消耗的功率减小，选项D错误. R:+R 9.BC解析电容器在恒定电路中是断路，开关断开，C、C并 答(1)6V(2)0.6A(3)7.2W 联在电源的两端，故电势差等于电源电动势，又因为C电容 课时作业（二十四） 大，根据电容的定义式可知，C带的电荷量比C2带的电荷 量多，选项A错误，C正确：开关闭合后，电路是R、R与电 1.A解扬滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中，电路 E 的总电阻减小，干路电流增大，电源内电压增大，路端电压减 源组成的串联电路，可得流过山间电流为IR,十R=2A选 小，选项A正确，C,D错误：定值电阻R两端电压降低，电 项B正确：电容器C两端电压为U=IR=6V,Q= 流表示数减小，选项B错误. CU=3.6×105C,电容器C2两端电压为U2=IR= 2.A解析天色变暗，光敏电阻的阻值增大，电路的总电阻增 12V,Q=CU2=3.6×10-C,Q=Q,即C带的电荷量 大，千路电流减小，路瑞电压增大，则a、b两点间电压U变 等于C带的电荷量，选项D错误. 大，选项C错误：根据“串反并同”的规律可得，R与光敏电 阻是串联关系，则R两端的电压变小，选项A正确：根据 10,D照罚根据胶好定律可知号=R,号=R,号=R十 “串反并同”的规律可得，指示灯L与光敏电阻是并联关系， 所以指示灯L变亮，选项B错误：根据“串反并同”的规律可 R,滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R减小，故号， 得，如果一个理想电流表与光敏电阻R串联，则理想电流表 的电流变小，选项D错误. 兰拘减小，选项AB错误：根据欧姆定律可知兴=R,逸 3.C解析由题图可知，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E=3V,短路电流为I= 项C错误；根据闭合电路的欧姆定律可知 △I =r,选项 3A,所以电源的内阻为r=E=1,图像上AB线段所表 D正确. 11,B解析当滑动变阻器接入电路的有效阻位为32时与阻 示的功率为P=P-Pr=(1×3一12×1)W=2W,选项C 正确。 值为尺时消耗的功率相等，则有(3+广X3= 4.BC解析把R看作电源内阻，当R1十r=R2时，R获得最 大功率，选项B正确，A错误：根据P=PR1可知，当R2=O (R,天，)×R,解得R=12n(R=3n合去).造项 ·251·