第2章 习题课5 闭合电路欧姆定律的应用（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理必修第三册（教科版）

[基础训练] 1.(多选)(2025新余期末)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光。在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　) A．小灯泡L1、L2均变暗 B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗 C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大 D．电流表A的读数变化量与电压表V的读数变化量之比不变 解析　将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，与灯L1并联的电路的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，电流表读数变小，L2变暗，电源的内电压减小，根据闭合电路欧姆定律知路端电压增大，电压表V的读数变大，而灯L2两端电压减小，所以灯L1两端的电压增大，灯L1变亮，故B、C正确，A错误；电压表的读数变化量(外电压的变化量)与电流表的读数变化量的比值为电源的内阻，电源的内阻不变，故D正确。 答案　BCD 2.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。当开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为(　　) A.　　　　　　　 B. C. D. 解析　分别画出S断开时、S闭合时的简化电路，分别如图甲、乙所示。 根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U1＝E，U2＝E，C所带的电荷量Q＝CU，则Q1∶Q2＝3∶5，选项C正确。 答案　C 3.(多选)(2025·重庆期末)如图所示的电路中，电表均为理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列说法正确的是(　　) A．电流表A读数变大 B．电压表V1读数变大 C．电压表V2读数变大 D．灯泡L变亮 解析　滑动变阻器滑片P向左移动，接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，总电流减小，内电压变小，外电压变大，电流表A读数变小，电压表V1读数变大；总电流减小，灯L两端电压减小，灯泡L变暗，而外电压变大，则滑动变阻器两端电压变大，所以电压表V2读数变大，故A、D错误；B、C正确。 答案　BC 4．如图所示，电源无内阻，已知R1＝R2＝R3＝2 Ω，当开关S闭合后，电压表的读数为2 V；当开关S断开后，电表的读数为(　　) A．1 V B．1.5 V C．2 V D．3 V 解析　当开关S闭合时，电阻R3与R2并联后与R1串联，外电路总电阻为R＝＋R1＝ Ω＋2 Ω＝3 Ω，电路中干路电流为I＝＝ A＝1 A，则电源的电动势为E＝IR＝3 V；当S断开时，R1与R3串联，电表的读数为U＝·R1＝1.5 V，故B正确，A、C、D错误。 答案　B 5．在如图所示的电路中，电键K闭合，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的小灯泡L1和L2的亮度变化情况是(　　) A．L1、L2都变暗 B．L1、L2都变亮 C．L1变暗、L2变亮 D．L1变亮、L2变暗 解析　当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电阻R阻值减小，根据“串反并同”规律可得，小灯泡L1与滑动变阻器是串联关系，则小灯泡L1的电压电流、电压、功率变大，所以小灯泡L1变亮，小灯泡L2与滑动变阻器是并联关系，则小灯泡L2的电压电流、电压、功率变小，所以小灯泡L2变暗，则D正确；A、B、C错误。 答案　D 6．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，闭合电键K，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔV1、ΔV2、ΔV3，理想电流表示数变化量的绝对值为ΔI，则下列结论正确的是(　　) A．A的示数减小 B．V2的示数增大 C．ΔV3与ΔI的比值等于r D．ΔV1与ΔI的比值大于ΔV2与ΔI的比值 解析　根据理想电压表无穷大，相当于断路，理想电流表电阻为零，相当于短路，所以R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测R、路端电压、变阻器电压，当滑动变阻器向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路电流增大，则A的示数增大，A错误；电路中电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，所以V2的示数减小，B错误；根据闭合电路欧姆定律得U3＝E－I(R＋r)，则得＝R＋r＞r，则ΔU3和ΔI的比值大于r，C错误；根据闭合电路欧姆定律得U2＝E－Ir，则得＝r，＝R，由题R＞r，则＞，故ΔU1与ΔI的比值大于ΔU2与ΔI的比值，D正确。 答案　D 7．在如图所示的电路中，R2、R3均为定值电阻，R1为滑动变阻器，A为理想电流表。接通开关S，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列说法正确的是(　　) A．路端电压减小 B．电流表的示数增大 C．通过电源的电流减小 D．电路的总电阻增大 解析　在滑动触头由a端滑向b端的过程中，变阻器接入的电阻减小，外电路的总电阻减小，所以总电流增大，内电压增大，则路端电压减小，故A正确，CD错误；因为路端电压减小，所以通过R3的电流减小，电流表的示数减小，故B错误。 答案　A [能力提升] 8.如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是(　　) A．把R2的滑片向左移动 B．把R2的滑片向右移动 C．把R1的滑片向左移动 D．把开关S断开 解析　要使尘埃P向下运动，则其受到的电场力应该减小，即电容器两极板间电压应该减小，故R2的滑片应该向左移动，选项A正确，B错误；由于电容器在直流电路中相当于断路，故滑动R1的滑片对电容器两极板的电压没有影响，选项C错误；断开开关，则电容器相当于直接接在电源两端，其极板间电压增大，尘埃向上运动，选项D错误。 答案　A 9.如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是(　　) A．增大R1的阻值 B．增大R2的阻值 C．增大两板间的距离 D．断开开关S 解析　在直流电路中，R2与电容器串联的支路不通，因此电容器两端的电压等于R1两端的电压，增大R1的阻值，R1两端的电压增大，电容器两端的电压增大，由E＝可知，电容器两极板间的电场强度增大，因此板间带电油滴受到的静电力增大，会向上运动，A项错误；增大R2的阻值不改变电路中的总电阻，不改变R1两端的电压，因此电容器中油滴仍保持静止，B项正确；增大两板间的距离，而电容器两板间的电压一定，由E＝可知，板间的场强减小，油滴受到的静电力减小，油滴会向下运动，C项错误；断开开关S，电容器会通过R1、R2进行放电，使板间场强减小，油滴受到的静电力减小而向下运动，D项错误。 答案　B 10.在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然熄灭，则出现这种现象的原因可能是(　　) A．电阻R1短路 B．电阻R2断路 C．电容器C被击穿(相当于被短路) D．电容器C的一个极板与导线脱落导致断路 解析　若电阻R1短路，电路中总电阻减小，总电流增大，灯泡与R2并联的电压增大，则灯泡变亮，A错误；若电阻R2断路，则总电阻增大，总电流减小，R1及内阻中电压减小，灯泡两端的电压增大，故灯泡变亮，B错误；电容器C被击穿(相当于被短路)，则灯泡被短路，没有电流流过灯泡，熄灭，C正确；电容器C的一个极板与导线脱落导致断路，对灯泡亮度没有影响，D错误。 答案　C 11．(2025·驻马店期中)如图甲、乙所示两个电路，电源内阻不计，甲图中电源电动势是乙图中电源电动势的两倍，导线电阻不计。两正方形线框由粗细均匀的不同材料电阻丝制成，两线框边长相等，电阻丝粗细相同。甲图中导线接在左，右边框的中点，乙图中导线接在左、上边框的中点，若两线框的电功率相同，甲图中电阻丝的电阻率为ρ，则乙图中电阻丝的电阻率为(　　) A．2ρ B. C．3ρ D. 解析　设甲图中线框每边的电阻为R1，则其接入电路的电阻为R1﹐设乙图中线框每边的电阻为R2，则其接入电路的总电阻为R2，由题意有＝，其中E1＝2E2，计算得R2＝，根据电阻定律R＝ρ，可知乙图中电阻丝的电阻率ρ2＝，A、B、C错误，D正确。 答案　D 12．在如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝20 cm。电源电动势E＝20 V，内阻r＝1 Ω，定值电阻R＝19 Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从A板小孔的正上方高度h＝0.4 m处由静止释放。小球带电荷量为q＝－0.1 C，质量为m＝0.2 kg。当滑动变阻器滑片P在某位置时，小球恰能到达B板。(不计空气阻力，取g＝10 m/s2)，求： (1)A、B两金属极板间的电场强度EAB的大小； (2)滑动变阻器接入电路的阻值RP。 解析　(1)小球由静止释放到达B板的过程，由动能定理得mg(h＋d)＋qUAB＝0 两极板间的电场强度为EAB＝ 联立解得EAB＝60 V/m。 (2)由闭合电路欧姆定律可得 E＝I(R＋r)＋UAB 滑动变阻器接入电路的阻值RP＝ 联立解得RP＝30 Ω。 答案　(1)60 V/m　(2)30 Ω 13．(2025·贵阳期末)如图所示，电源电动势 E＝6 V，内阻 r＝1 Ω，电流表内阻 RA＝3 Ω，三个定值电阻的阻值分别为 R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，R3＝15 Ω，电容器电容 C＝1.0×10－10 F。 (1)闭合开关S待电路稳定后，路端电压为多少？ (2)闭合开关S待电路稳定后，电容器的带电量是多少？ (3)再次断开开关S待电路稳定，通过 R3的电量是多少？ 解析　(1)根据电阻之间的关系，有R总＝r＋RA＋＝10Ω，电流表示数I＝＝0.6A， U＝E－Ir＝5.4 V。 (2)电容器两端电压U＝E－I＝3.6 V，电容器带电量Q＝CU＝3.6×10－10C。 (3)电容器通过R2和R3放电，放电电流跟电阻成反比，因此电量也跟电阻成反比，则通过R3的电量为QR3＝Q＝1.44×10－10C。 答案　(1)5.4 V　(2)3.6×10－10C　(3)1.44×10－10C 学科网（北京）股份有限公司 $