高二物理闭合电路的欧姆定律课时练习题

第二章第7节1．关于闭合电路，下列说法正确的是()A．电源短路时，放电电流为无限大B．电源短路时，内电压等于电源电动势C．用电器增加时，路端电压一定增大D．把电压表直接和电源连接时，电压表的示数总小于电源电动势答案：BD2．当外电路的电阻分别为8Ω和2Ω时，单位时间内在外电路上产生的热量正好相等，则该电源的内电阻是()A．1ΩB．2ΩC．4ΩD．6Ω解析：选C.由(ER1＋r)2R1＝(ER2＋r)2R2，代入数据解得r＝4Ω，选项C正确．3．如图2－7－15所示的是两个闭合电路中两个电源的U－I图象，下列说法中正确的是()图2－7－15A．电动势E1＝E2，内阻r1＜r2B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2C．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＞I2D．当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大解析：选ACD.电源的电动势和内阻的测定可以通过U－I图线来完成，由图线可知，E1＝E2，两电源的短路电流I1＞I2(图线的横截距)，故内阻r＝E/I，r1＜r2，选项A、C正确．因图线1的斜率小于图线2的斜率，由图线可以得到ΔU＝rΔI⇒ΔU2＞ΔU1，选项D正确．4．(2010年武强高二检测)如图2－7－16所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是()图2－7－16A．电流表坏了或未接好B．从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C．灯L2的灯丝断了或灯座未接通D．电流表和灯L1、L2都坏了答案：B5．如图2－7－17所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.2Ω，标有“8V,16W”的灯泡L恰好正常发光，电动机线圈电阻R0＝0.15Ω，则电源的输出功率为()图2－7－17A．16WB．440WC．80WD．400W答案：C6．(2010年洛阳高二检测)如图2－7－18是一火警报警装置的一部分电路示意图，其中R2是半导体热敏传感器，它的电阻随温度升高而减小，a、b接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比()图2－7－18A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变大，U变小D．I变小，U变大解析：选C.当出现火情时R2减小，导致整个电路中干路电流增加，内电压增加，由U＝E－U内减小，UR1增加，则R2、R3并联电压减小，通过R3的电流减小，R2的电流增加，故电流表示数I增大，C选项正确．7．(2009年高考全国卷Ⅱ)图2－7－19甲为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线．用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为图乙中的()图2－7－19解析：选B.由U－I图线的斜率及截距可得该电源E＝6V，r＝0.5Ω.当U＝4.8V时，I＝E－Ur＝2.4A，R＝U/I＝2Ω，B对．8．(2009年高考广东卷)如图2－7－20所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S2，则下列表述正确的是()图2－7－20A．电源输出功率减小B．L1上消耗的功率增大C．通过R1上的电流增大D．通过R3上的电流增大解析：选C.电源不计内阻，其输出电压等于电动势．当闭合S2时，电路的外电阻R变小，电路总电流变大，故C正确；电源的输出功率P出＝E2R，所以电源输出功率应该变大，A错误；因并联部分两端的电压U并＝E－UR1，又闭合S2时UR1变大，所以U并变小，L1上消耗的功率变小，通过R3的电流也是变小的，故B、D错误．9．如图2－7－21所示，在A、B两点间接一电动势为4V，内阻为1Ω的直流电源，电阻R1、R2、R3的阻值均为4Ω，电容器的电容为30μF，电流表的内阻不计，求：图2－7－21(1)电流表的读数；(2)电容器所带的电荷量；(3)断开电源后，通过R2的电荷量．解析：(1)由于R1、R2被短路，接入电路的有效电阻仅有R3，则I＝ER3＋r＝44＋1A＝0.8A.(2)电容器C两端电压与R3两端电压相同，故电容器电荷量Q＝C·I·R3＝30×10－6×0.8×4C＝9.6×10－5C.(3)断开电源，R1和R2并联，与R3、C构成放电回路，故通过R2的电荷量Q2＝Q2＝9.6×10－52C＝4.8×10－5C.答案：(1)0.8A(2)9.6×10－5C(3)4.8×10－5C10.如图2－7－22所示电路，变阻器R1最大值为4Ω，此时它的有效阻值为2Ω，定值电阻R2＝6Ω，电源内阻r＝1Ω.当开关S闭合时，电源的总功率为16W，输出功率为12W，这时灯正常发光．求：图2－7－22(1)电灯的电阻．(2)当开关S断开时，要使电灯仍正常发光，R1的滑片应移至什么位置？并求出此时电源的输出功率及电源的效率．解析：(1)电源内部的热功率P内＝P总－P出＝I2r，则干路中的电流I＝P总－P出r＝16－121A＝2A，又P总＝EI，E＝P总I＝162V＝8V路端电压U＝E－Ir＝(8－2×1)V＝6V，通过R2的电流I2＝UR2＝1A则通过灯的电流I1＝I－I2＝1A，由I1＝URL＋R1得RL＝UI1－R1＝61Ω－2Ω＝4Ω.(2)S断开时，使灯正常发光则：I1＝ERL＋R1′＋r，R1′＝EI1－RL－r＝81Ω－4Ω－1Ω＝3ΩP出′＝I21(RL＋R1′)＝12×(4＋3)W＝7WP总′＝I1E＝1×8W＝8W电源效率η＝P出′P总′×100%＝78×100%＝87.5%.答案：(1)4Ω(2)3Ω7W87.5%11．(2010年山东茌平一中模拟)在图2－7－23甲所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2的阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的．求：甲乙图2－7－23(1)电源的电动势和内电阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器R3的最大值．解析：(1)由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入得：E＝16＋0.2rE＝4＋0.8r解得E＝20V，r＝20Ω.(2)当R3的滑片滑到最右端时，R3、R1均被短路，此时外电路电阻等于R2，且对应于图线上B点，故由B点的U、I值可求出R2的阻值为：R2＝UBIB＝40.8Ω＝5Ω.(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时，R3阻值最大．设此时外电路总电阻为R，由图象中A点坐标求出：R＝UAIA＝160.2Ω＝80Ω.又R＝R1R3R1＋R3＋R2，代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R3＝300Ω.答案：(1)20V20Ω(2)5Ω(3)300Ω12.如图2－7－24中，电流表的读数I＝0.75A，电压表读数为U＝2V．某一电阻烧断后，电流表的读数变为I′＝0.8A，电压表的读数U′＝3.2V．已知R3＝4Ω，试判断发生故障的电阻值是多少？电源电动势为多少？图2－7－24解析：电流表读数增大，电压表有读数，只能是R1断路．R1断路后，电压表测电源路端电压．R2＝U′I′＝3.20.8Ω＝4Ω.此时有E＝I′(R2＋r)①R1断路前：R2两端电压U2＝I2R2＝0.75×4V＝3V，R3两端的电压U3＝U2－U＝3V－2V＝1V，R3及R1中电流I1＝U3R3＝14A＝0.25A.∴R1＝UI1＝20.25Ω＝8Ω此时干路中电流I总＝I1＋I2＝1A∴E＝I总r＋3②由①②得E＝4V，r＝1Ω.答案：8Ω4V