4.1 闭合电路欧姆定律 同步作业 -2026-2027学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

**基本信息** 高中物理新授课同步练，聚焦闭合电路欧姆定律，以“基础认知-理解应用-综合拓展”分层设计，通过概念辨析、电路分析与实际情境题，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|电动势概念|单选题辨析电动势与电压本质区别，巩固能量观念| |理解应用层|闭合电路欧姆定律|多选题结合电路动态分析（如滑动变阻器滑片移动），培养科学推理| |综合拓展层|路端电压关系及应用|计算题结合U-I图像、电子秤/温控装置情境，体现模型建构与问题解决|

第1节 闭合电路欧姆定律 同步作业 一、选择题 考点一 电动势 1.下面对电源电动势概念的认识正确的是(　　) A．电源电动势等于电源两极间的电压 B．在闭合电路中，电动势等于内、外电压之和 C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大 D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同 2．下列说法中正确的是(　　) A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压 B．电源的电动势在数值上等于电源两极间的电压 C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别 D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高 3．(多选)关于电源的电动势，下面说法正确的是 (　　) A．在电源内部其他形式的能转化为电能 B．电动势在数值上等于电路中通过1 C电荷量时电源提供的总能量 C．电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路有关 D．电动势有方向，因此电动势是矢量 4．(多选)关于电动势，下列说法正确的是(　　) A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电势能增加 B．对于给定的电源，移动正电荷的非静电力做功越多，电动势就越大 C．电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位正电荷做的功越多 D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 考点二 闭合电路欧姆定律 5.在如图所示的电路中，当开关S1断开、开关S2闭合时，电压表的读数为3 V；当开关S1、S2均闭合时，电压表的读数为1.8 V，已知电压表为理想电压表，外接电阻为R、电源内阻为r。由以上数据可知为(　　) A.　　　 B.　　　 C.　　　 D. 6.(2026·江苏南通期末)如图所示电路中，闭合开关S，灯泡L1和L2均正常发光。将滑动变阻器的滑片向右滑动，则(　　) A.电流表示数变大 B.电压表示数变大 C.灯泡L1变亮 D.灯泡L2变暗 7.(2026·江苏南通如皋中学期末)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R=40-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。则该秤能测量的最大体重是(　　) A.1 800 N B.1 900 N C.2 000 N D.2 100 N 8．(多选)在闭合电路中，下列叙述正确的是(　　) A．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的总电阻成反比 B．当外电路断开时，路端电压等于零 C．当外电路短路时，电路中的电流无穷大 D．当外电阻增大时，路端电压也增大 考点三 路端电压与外电阻的关系 9．用E表示电源电动势，U表示路端电压，Ur表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示电源内电阻，I表示干路电流，则下列各式中正确的是(　　) A．Ur＝IR　　　 B．Ur＝E－U C．U＝E＋Ir D．U＝ 10．如图所示电路中，电源电动势E＝9 V，内阻r＝3 Ω，R＝15 Ω，下列说法中正确的是(　　) A．当S断开时，UAC＝9 V B．当S闭合时，UAC＝9 V C．当S闭合时，UAB＝7.5 V，UAC＝9 V D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝0 11.(多选)如图所示为两个独立闭合电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线，则(　　) 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 12．(多选)如图所示为某一电源的U­I图线，由图可知(　　) A．电源电动势为2 V B．电源内电阻为 Ω C．外电路短路时，电流为6 A D．电路的路端电压为1 V时，电流为5 A 二、计算题:(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 13.将总电阻R0＝22 Ω的滑动变阻器按如图甲所示与电源相连，已知该电源的路端电压随外电阻变化的图线如图乙所示，电源正常工作时允许通过的最大电流为2 A。求： (1)电源的电动势和内电阻； (2)接到滑动变阻器A、B间的负载电阻的阻值R′的许可范围。 甲　　　　　　　　　　乙 14．如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为220 V的电源和阻值R＝88 Ω的电热丝组成；控制电路由电源(内阻不计)、电磁铁(线圈电阻R0＝20 Ω)、开关、滑动变阻器R2(取值范围0～80 Ω)和热敏电阻R1组成；R1阻值随温度变化的关系如表所示，当控制电路电流I≥50 mA时，衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路电流I≤40 mA时，衔铁被释放接通工作电路。 温度/℃ 90 80 66 60 50 46 40 36 35 R1/Ω 10 20 40 50 70 80 100 120 130 问题： (1)工作电路正常工作时，R在1 min内产生的热量是多少？ (2)当温度为60 ℃，滑动变阻器R2＝50 Ω时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是多少？ (3)若控制电路的电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？ 参考答案： 1.B　[电源电动势在数值上等于电路开路时电源正、负极间的电压，电路闭合时由于存在内电压，此时电源两极间的电压小于电源电动势，故A错误；在闭合电路中，电动势等于内、外电压之和，故B正确；电源电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，即在电路中通过一定电荷量时，电源提供的电能越多，电动势越大，并不是电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大，因为转化的能量除与电动势有关外，还与所经历的时间、用电情况有关，故C错误；电动势和电势差意义不同，电势差是表示把电能转化为其他形式的能的本领的物理量，故D错误。 2.C　[电动势与电压有本质的区别，二者单位相同，只有电源与外电路断开时，电源两极间的电压在数值上才与电动势相等，C正确。 3.AB　[电源是通过内部非静电力做功，将其他形式的能转化为电能的装置，A正确；根据W非＝Eq可知，电动势在数值上等于电路中通过1 C电荷量时电源提供的总能量，B正确；电源的电动势跟电源的体积无关，跟外电路无关，C错误；电动势有方向，但电动势是标量，D错误。 4.AC　[电源是将其他形式的能转化为电势能的装置，是通过电源内部的非静电力做功来完成的，所以非静电力做功，电势能就增加，A正确；电源电动势是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领大小的物理量。电动势在数值上等于移送单位正电荷所做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，移送的电荷量越多，C正确，B、D错误。 5.D　[当开关S1断开、开关≠S2闭合时，电压表的读数等于电源的电动势，即E＝3 V。当开关S1、S2均闭合时，U外＝1.8 V，所以U内＝E－U外＝1.2 V，因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2，故选项D正确。 6.B　[滑动变阻器的滑片向右滑动，接入电路的阻值变大，电路中总电阻变大，根据I=可知，电流表示数变小;根据U=E-Ir可知，电压表示数变大，故A错误，B正确;根据UL1=IRL1可知，灯泡L1的电压变小，灯泡L1变暗，故C错误;根据UL2=U并=U-UL1可知，灯泡L2的电压变大，则灯泡L2变亮，故D错误。 7.B　[由R=40-0.02F可知，F越大，R越小，由I=可知，I越大，则I最大时对应的体重最大，此时R=-r= Ω=2 Ω，代入解得F== N=1 900 N，故B正确。 8.AD　[由I＝可知，A正确；当外电路断开时，电源的电流为0，U＝E，B错误；当外电路短路时，R＝0，I＝，C错误；由U＝IR＝可知，R增大，U增大，D正确。 9.B　[因为不知道外电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路，所以I＝不一定成立，但Ur＝E－U一定成立，故D错误，B正确；Ur＝Ir，A错误；U＝E－Ir，C错误。 10.A　[当S断开时，UAC与UBC为路端电压；等于电源电动势，A正确，D错误；当S闭合时，UAC＝UAB＝R＝7.5 V，UBC＝I×0＝0，B、C错误. 11.ACD　[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EA>EB，rA>rB。图中两直线的交点坐标为(I1，U1)，由R＝可知，路端电压都为U1时，它们的外电阻相等。由U′＝Ir可知，电流都是I1时，因r不相等，故两电源内电压不相等。选项A、C、D正确。 12.AD　[由U­I图线知，电源的电动势E＝2 V，A正确；r＝＝ Ω＝0.2 Ω，B错误；当U＝1 V时，I＝＝ A＝5 A，D正确；当路端电压为零时，对应的电流才是短路电流，由U­I图像知当电流为6 A时，路端电压为0.8 V，C错误。 13.[解析]　该题考查闭合电路的应用，解题的关键是正确的利用图像。 (1)闭合电路中路端电压为U＝IR＝＝，由此可见：①当负载电阻R趋向于无穷大时，趋向零，路端电压趋向于电源电动势E；②当R＝r时，路端电压U＝。根据上述结论，分析图像，可知电源电动势E＝12 V，电源内电阻r＝2 Ω。 (2)电源允许通过的最大电流值是2 A，内电压的最大值是4 V，外电压的最小值是8 V，所以电源的外电阻必须大于或等于4 Ω。当滑动变阻器的滑动触头c处在a端时，外电阻最小，此时，负载电阻R′与R0并联为电源的外电阻，应有≥4 Ω，由此可以求得负载电阻的阻值的最小值，R′≥ Ω≈4.9 Ω。 [答案]　(1)12 V　2 Ω　(2)R′≥4.9 Ω 14.[解析]　(1)工作电路由电压为220 V的电源和阻值R＝88 Ω的电热丝组成，则R在1 min内产生的热量为Q＝t＝×60 J＝3.3×104J。 (2)当温度为60 ℃时，由表格数据可知R1＝50 Ω，已知此时滑动变阻器 R2＝50 Ω，则控制电路的总电阻为 R总＝R1＋R2＋R0＝50 Ω＋50 Ω＋20 Ω＝120 Ω，此时衔铁恰好被吸合，则控制电路的电流为I＝50 mA＝0.05 A，由欧姆定律可得，控制电路的电源电压为U＝IR总＝0.05 A×120 Ω＝6 V。 (3)当控制电路电流I≥50 mA时，衔铁被吸合切断工作电路，由欧姆定律可得，控制电路的总电阻最大为R大＝＝Ω＝120 Ω，滑动变阻器R2(取值范围0～80 Ω)的最大电阻为80 Ω，根据串联电阻的规律，热敏电阻R1的阻值最小(此时温度最高)：R1＝R大－R2－R0＝120 Ω－80 Ω－20 Ω＝20 Ω，由表中数据知可控制的最高温度为80 ℃；当控制电路电流I≤40 mA时，衔铁被释放接通工作电路，由欧姆定律，控制电路的总电阻最小为 R小＝＝Ω＝150 Ω，滑动变阻器R2的最小电阻为0时，根据串联电阻的规律，热敏电阻R1的阻值最大(此时温度最低)：R1′＝150 Ω－20 Ω＝130 Ω。由表中数据知可控制的最低温度为35 ℃。 [答案]　(1)3.3×104 J　(2)6 V　(3)35 ℃～80 ℃ 学科网（北京）股份有限公司 $