1、课时规范练 27 闭合电路欧姆定律及其应用课时规范练第 52 页 基础巩固组1.(电路的动态分析)(2017江苏苏州期末)如图所示,电源内阻不能忽略,电流表、电压表均可视为理想电表,在滑动变阻器 R 的滑片从 a 端滑到 b 端的过程中( )A.电压表 V 的示数先增大后减小,电流表 A 的示数增大B.电压表 V 的示数先增大后减小,电流表 A 的示数减小C.电压表 V 的示数先减小后增大,电流表 A 的示数增大D.电压表 V 的示数先减小后增大,电流表 A 的示数减小答案 A解析 在滑动变阻器 R 的滑片从 a 端滑到 b 端的过程中,外电阻先增大后减小,路端电压先增大后减小,电压表 V 的
2、示数先增大后减小 ,电流表 A 的示数一直增大 ,选项 A 正确。2.(多选)(电路的动态分析 )(2017河北衡水中学六调) 在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为 E、内阻为 r 的电源与定值电阻 R1、R 2 及电位器(滑动变阻器) R 连接而成,L 1、L 2 是红、绿两个指示灯,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向 a 点时,下列说法正确的是( )A.L1 变亮,L 2 变暗B.L1、L 2 两个指示灯都变暗C.若电源的负极接地,则 a 点的电势降低 ,b 点的电势升高D.若电源的负极接地,则 a、b 点的电势都降低答案 BC解析 当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆
3、时针滑向 a 点时,R 接入电路的电阻减小,总电阻减小,干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,L 1 变暗,L 1 中的电流变小,R 1 中的电流变大,R 1 两端的电压增大,则 R2 和 L2 两端的总电压减小,L 2 中的电流变小,L 2 变暗,A 错误,B 确;若电源的负极接地,由于电源的路端电压减小,所以 a 点电势降低,由于 R1 两端的电压增大,所以 b 点电势升高,C 正确,D 错误。3.(电路中的功率及效率问题)将一电源与一电阻箱连接成闭合回路 ,测得电阻箱所消耗功率P 与电阻箱读数 R 变化的曲线如图所示,由此可知( )A.电源最大输出功率可能大于 45 WB.电源内阻一定
4、等于 5 C.电源电动势为 45 VD.电阻箱所消耗功率 P 最大时 ,电源效率大于 50%答案 B解析 由于题述将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,电阻箱所消耗功率 P 等于电源输出功率。由电阻箱所消耗功率 P 与电阻箱读数 R 变化的曲线可知,电阻箱所消耗功率 P 最大为 45 W,所以电源最大输出功率为 45 W,选项 A 错误;由电源输出功率最大的条件可知,电源输出功率最大时,外电路电阻等于电源内阻,所以电源内阻一定等于 5 ,选项 B 正确;由电阻箱所消耗功率 P 最大值为 45 W 可知,此时电阻箱读数为 R=5 ,电流 I= =3 A,电源电动势 E=I(R+r)=30 V,选项
5、C 错误 ;电阻箱所消耗功率 P 最大时,电源效率为 50%,选项 D 错误。4.(电路中的动态分析、功率及效率问题) 如图所示电路中 ,R 为一滑动变阻器,P 为滑片,若将滑片向下滑动,则在滑动过程中,下列判断错误的是( )A.电源内电路消耗功率一定逐渐增大B.灯泡 L2 一定逐渐变暗C.电源效率一定逐渐减小D.R 上消耗功率一定逐渐变小答案 D解析 滑动变阻器滑片 P 向下滑动,RR 并 R 外 ,由闭合电路欧姆定律 I= 推得 I,由电源内电路消耗功率 P 内 =I2r 可得 P 内 ,A 正确。U 外 =E-Ir,U1=(I-IL1)R1,UL2=U 外 -U1,PL2= ,故灯泡 L
6、2 变暗,B 正确。电源效率 = ,故 C 正确。R 上消耗的功率 PR= ,PR增大还是减小不确定 ,故 D 错。5.(U-I 图象的应用)(2017 贵州思南中学月考) 如图所示是根据某次实验记录的数据画出的 U-I图线,关于此图线的说法正确的是( )A.纵轴的截距表示电源的电动势 ,即 E=3.0 VB.横轴的截距表示电源的短路电流,即 I 短 =0.6 AC.电源的内阻 r=5 D.电源的内阻 r=2.0 答案 A解析 U-I 图象纵轴截距表示电源电动势大小,A 正确; 纵轴没有从零开始,故此时横轴截距不是短路电流,B 错;图象斜率的绝对值表示电源内阻,由题图可知内阻为 1 ,C、D
7、错。6.(两种 U-I 图象的综合应用 )(2017重庆模拟) 两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻 R0、电源的电动势 E 和内阻 r,调节滑动变阻器的滑片 P 向某一方向移动时,一个同学记录了电流表 A 和电压表 V1 的测量数据,另一同学记录的是电流表 A 和电压表 V2 的测量数据。根据数据描绘了如图乙所示的两条 U-I 直线。则图象中两直线的交点表示的物理意义是 ( )A.滑动变阻器的滑片 P 滑到了最右端B.电源的输出功率最大C.定值电阻 R0 上消耗的功率为 1.0 WD.电源的效率达到最大值答案 B解析 由题图乙可得,电源的电动势 E=1.5 V,内阻 r=1 ,交
8、点位置为 R+R0= =2 ,R 0= =2 ,R=0,滑动变阻器的滑片 P 滑到了最左端,A 项错误;当电路中外电阻等于内阻时,电源输出功率最大,但本题 R0r,改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等,此时当外电阻越接近内阻时,电源输出功率最大,B 项正确; R0 消耗的功率 P=IU2=0.5 W,C 项错误;电源的效率 = ,电流越小效率越大,可见滑动变阻器的滑片 P 滑到最右端时效率最大,D 项错误。7.(含电容器电路的分析)如图所示,一正方体导线框各边电阻均为 R,MN、PQ 两边均接有电容为 C 的电容器。开关闭合后 ,若电流表的示数为 I,则每个电容器所带的电荷量为( )A
9、. IRC B. IRC C. IRC D. IRC答案 C解析 由于电容器中无电流通过,去掉两电容器,则电路可简化为如图所示。由对称性可知,每个主支路的电流为 ,分支路的电流为 ,电容器两端电压为 IR,由 C= 可知,每个电容器所带的电荷量 Q=CU= IRC,选项 C 正确。8.(含电容器电路的分析)如图所示的电路中,电源的电动势为 E,内阻为 r,R1、R 3 为定值电阻,R 2为滑动变阻器,C 为平行板电容器 ,开关 S 闭合后,电容器两板正中央有一个带电液滴恰好静止。电流表和电压表都可以视为理想电表。当滑动变阻器滑片 P 向 b 端滑动过程中,下述说法正确的是( )A.电压表示数变
10、大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电容器 C 所带电荷量增加,液滴向上加速运动D.电容器 C 所带电荷量减小,液滴向下加速运动答案 D解析 当滑动变阻器滑片 P 向 b 端滑动过程中,接入电路的电阻减小,R 2 与 R3 并联的电阻减小,总电阻减小,则总电流增大,R 1 两端电压增大,则电压表示数变大;R 2 与 R3 并联的电压减小,通过 R3 的电流减小,则电流表示数变大,故 A、B 错误;R 2 与 R3 并联的电压减小,电容器板间的电压减小,板间电场强度减小,液滴所受的电场力减小,则液滴将向下加速运动,故 C 错误,D 正确。导学号 06400461能力提升组9.
11、在如图所示电路中,闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 从最高端向下滑动时( )A.电压表读数先变大后变小, 电流表读数变大B.电压表读数先变小后变大,电流表读数变小C.电压表读数先变大后变小,电流表读数先变小后变大D.电压表读数先变小后变大, 电流表读数先变大后变小答案 A解析 由电路图知,在滑动滑片 P 过程中,滑动变阻器的上下两部分并联再与 R 串联,电压表测路端电压,电流表测流过滑动变阻器下部分的电流。所以当滑动变阻器滑片 P 滑到中央时,并联总电阻最大,故电压表示数先增大后减小,而滑动变阻器下部分的阻值在一直减小,故电流表示数一直增大,A 正确。10.(2017天津河东区一模)如图所
12、示的电路中 ,当滑动变阻器 R2 的滑片 P 向下滑动时( )A.电压表的读数减小B.R1 消耗的功率增大C.电源的输出功率增大D.电容器 C 所带电荷量增多答案 D解析 滑片向下滑动时,R 2 增大,总电阻增大,总电流减小,内电压减小,外电压增大,A 错误;R 1 消耗功率减小,B 错误;电源输出功率 P=EI,由于 I 减小,所以功率减小,C 错误; 电容器和 R2 并联,电压增大,带电量增大,D 正确。11.(2017湖北宜昌一中月考) 如图所示,灯泡 L1、L 2 都能正常发光,后来由于电路中某个电阻发生故障,致使灯泡 L2 比原来亮一些,灯泡 L1 比原来暗一些,则电路中出现的故障可
13、能是( )A.R2 短路 B.R1 短路C.R2 断路 D.R1、R 2 同时短路答案 C解析 灯泡 L2 比原来亮一些,灯泡 L1 比原来暗一些,所以灯泡 L2 电压增大,电流增大,灯泡 L1 电压减小,电流减小。若 R2 短路,则 L2 灯不亮,选项 A 错误;若 R1 短路,则通过 R1 的电流增大,灯泡 L1 变亮,选项 B 错误;若 R2 断路,则通过 R1 的电流减小,R 2 两端电压增大,选项 C 正确;若R1、R 2 同时短路,则灯泡 L1 变亮,L 2 灯灭,选项 D 错误。综上本题选 C。导学号0640046212.(2017湖南东部六校联考) 如图甲所示的电路中,R 1、
14、R 2 均为定值电阻,且 R1=100 ,R 2 阻值未知,R 3 为一滑动变阻器,当其滑片 P 从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中 A、B 两点是滑片 P 在变阻器的两个不同端点得到的,求:(1)电源的电动势和内阻;(2)定值电阻 R2 的阻值;(3)滑动变阻器的最大阻值。答案 (1)20 V 20 (2)5 (3)300 解析 (1)题图乙中 AB 延长线交 U 轴于 20 V 处,交 I 轴于 1.0 A 处,所以电源的电动势为 E=20 V,内阻 r= =20 。(2)当 P 滑到 R3 的右端时,电路参数对应题图乙中的 B 点,即 U2=4 V、I 2=0.8 A,得 R2=5 。(3)当 P 滑到 R3 的左端时,由题图乙知此时 U 外 =16 V,I 总 =0.2 A,所以 R 外 = =80 。因为 R 外 = +R2,所以滑动变阻器的最大阻值为 R3=300 。
