PAGEPAGE1第7節閉合電路的歐姆定律[隨堂檢測]1．電源電動勢為E，內阻為r，向可變電阻R供電．關于路端電壓，下列說法正確的是()A．因為電源電動勢不變，所以路端電壓也不變B．因為U＝IR，所以當R增大時，路端電壓也增大C．因為U＝IR，所以當I增大時，路端電壓也增大D．因為U＝E－Ir，所以當I增大時，路端電壓減小解析：選D．此電路為閉合電路，應運用閉合電路歐姆定律分析，不能運用部分電路歐姆定律分析．依據U＝E－Ir可知，當I增大時，內電壓Ir增大，路端電壓減小，所以選項A、B、C錯誤，D正確．2．如圖所示，直線A為電源的U－I圖線，直線B為電阻R的U－I圖線，用該電源和電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和效率分別是()A．4W，33．3% B．2W，33．3%C．4W，66．7% D．2W，66．7%解析：選C．從題圖中可知E＝3V，圖線A和圖線B的交點是電源和電阻R構成閉合電路的工作點，因此P出＝UI＝4W，P總＝EI＝6W．電源的效率η＝eq\f(U,E)≈66．7%．3．如圖所示，L1、L2、L3三只電燈均能發光，當把滑動變阻器的觸頭P向下滑動時，三只電燈亮度的改變是()A．L1、L2、L3都變亮B．L1、L2變亮，L3變暗C．L1、L3變亮，L2變暗D．L1變亮，L2、L3變暗解析：選B．滑動變阻器的觸頭P向下滑動時，滑動變阻器連入電路的阻值R減小，所以電路總電阻值R總減小，由閉合電路歐姆定律知總電流eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(I總＝\f(E,R總＋r)))變大，通過L1的電流增大，L1兩端的電壓UL1增大，故L1變亮；由于I總變大，所以內阻上的電壓(U內＝I總r)變大，所以L3兩端的電壓(UL3＝E－UL1－U內)變小，通過L3的電流IL3變小，所以L3變暗；由于I總變大，IL3變小，所以通過L2的電流(IL2＝I總－IL3)肯定增大，L2變亮，選B．4．(2024·合肥質檢)如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3為一滑動變阻器．當其滑片P從左端滑至右端時，測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流改變圖線如圖乙所示，其中A、B兩點是滑片P在變阻器的兩個不同端點得到的．求：(1)電源的電動勢和內阻；(2)定值電阻R2的阻值；(3)滑動變阻器的最大阻值．解析：(1)題圖乙中AB延長線交縱軸于20V處，交橫軸于1．0A處，所以電源的電動勢為E＝20V，內阻r＝eq\f(E,I短)＝20Ω．(2)當P滑到R3的右端時，電路參數對應圖乙中的B點，即U2＝4V、I2＝0．8A，得R2＝eq\f(U2,I2)＝5Ω．(3)當P滑到R3的左端時，由圖乙知此時U外＝16V，I總＝0．2A，所以R外＝eq\f(U外,I總)＝80Ω，因為R外＝eq\f(R1R3,R1＋R3)＋R2，所以滑動變阻器的最大阻值為R3＝300Ω．答案：(1)20V20Ω(2)5Ω(3)300Ω[課時作業][學生用書P141(單獨成冊)]一、單項選擇題1．有兩個相同的電阻R，串聯起來接在電動勢為E的電源上，電路中的電流為I；將它們并聯起來接在同一電源上，此時流過電源的電流為eq\f(4I,3)，則電源的內阻為()A．R B．eq\f(R,2)C．4R D．eq\f(R,8)解析：選C．由串聯電路和并聯電路的特點及閉合電路的歐姆定律得E＝I(2R＋r)，E＝eq\f(4,3)Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R,2)＋r))，由以上兩式可得r＝4R．2．在如圖所示的電路中，E為電源電動勢，r為電源內阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動變阻器．當R2的滑動觸點在a端時合上開關S，此時三個電表A1、A2、V的示數分別為I1、I2和U．現將R2的滑動觸點向b端移動，則三個電表示數的改變狀況是()A．I1增大，I2不變，U增大B．I1減小，I2增大，U減小C．I1增大，I2減小，U增大D．I1減小，I2不變，U減小解析：選B．R2的滑動觸點向b端移動時，R2接入電路的電阻減小，整個電路的總電阻減小，總電流增大，內電壓增大，外電壓減小，即電壓表示數減小，R3電壓增大，R1、R2并聯電壓減小，通過R1的電流I1減小，即A1示數減小，而總電流I增大，則流過R2的電流I2增大，即A2示數增大．故A、C、D錯誤，B正確．3．如圖所示，電源的電動勢為30V，內電阻為1Ω，一個標有“6V，12W”的電燈與一個繞線電阻為2Ω的電動機串聯，開關閉合后，電路中的電燈正常發光，則電動機輸出的機械功率為()A．36W B．44WC．48W D．60W解析：選A．電路中電燈正常發光，所以UL＝6V，則電路中電流為I＝eq\f(P,U)＝eq\f(12,6)A＝2A，電動機兩端的電壓UM＝30－Ir－6＝(30－2×1－6)V＝22V；則電動機輸出的機械功率P出＝P電－P熱＝UMI－I2RM＝(22×2－4×2)W＝36W．4．如圖所示電路中，R1、R2為定值電阻，電源內阻為r，閉合開關S，電壓表顯示有讀數，調整可變電阻R的阻值，電壓表示數增大量為ΔU，則在此過程中()A．可變電阻R阻值增大，流過它的電流增大B．電阻R2兩端的電壓減小，改變量等于ΔUC．通過電阻R2的電流減小，改變量小于eq\f(ΔU,R2)D．路端電壓肯定增大，改變量大于ΔU解析：選C．由題，電壓表的示數增大，R和R1并聯的電阻增大，得知R增大，總電阻增大，總電流減小，并聯部分電壓增大，通過R1的電流增大，所以通過可變電阻R的電流減小，故A錯誤．R增大，外電阻增大，干路電流減小，電阻R2兩端的電壓減小，路端電壓增大，而路端電壓等于外電路總電壓，所以電阻R2兩端的電壓減小量小于ΔU，由歐姆定律得知，通過電阻R2的電流減小，減小量小于eq\f(ΔU,R2)，故B錯誤，C正確．由于電阻R2兩端的電壓減小，所以路端電壓的增大量小于ΔU，故D錯誤．5．如圖所示，已知C＝6μF，R1＝5Ω，R2＝6Ω，E＝6V，r＝1Ω，電表均為志向電表，開關S原來處于斷開狀態，下列說法中正確的是()A．開關S閉合瞬間，電流表的讀數為0．5AB．開關S閉合瞬間，電壓表的讀數為5．5VC．開關S閉合后經過一段時間，再將開關S快速斷開，則通過R2的電荷量為1．8×10－5CD．以上說法都不對解析：選C．開關S閉合瞬間，電容器充電，R2接近于短路狀態，I＝eq\f(E,R1＋r)＝eq\f(6,5＋1)A＝1A，A錯誤；電壓表的讀數U＝IR1＝1×5V＝5V，B錯誤；開關閉合一段時間后，電容器相當于斷路，I′＝eq\f(E,R1＋R2＋r)＝eq\f(6,5＋6＋1)A＝0．5A，此時電容器上電荷量Q＝CU2＝CI′R2＝6×10－6×0．5×6C＝1．8×10－5C，斷開開關S后，電荷量Q經R2釋放，故C正確，D錯誤．6．在輸液時，藥液有時會從針口流出體外，為了剛好發覺，設計了一種報警裝置，電路如圖所示．M是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時其電阻RM發生改變，導致S兩端電壓U增大，裝置發出警報，此時()A．RM變大，且R越大，U增大越明顯B．RM變大，且R越小，U增大越明顯C．RM變小，且R越大，U增大越明顯D．RM變小，且R越小，U增大越明顯解析：選C．當RM變大時，回路的總電阻R總變大，依據I總＝eq\f(E,R總)，得干路中的電流變小，S兩端的電壓U＝I總RS變小，故選項A、B錯誤；當RM變小時，回路的總電阻R總＝eq\f(1,\f(1,R)＋\f(1,RM))＋RS變小，依據I總＝eq\f(E,R總)，得干路中的電流變大，S兩端的電壓U＝I總RS變大，而且R越大，RM變小時，對回路的總電阻改變的影響越明顯，故選項C正確，選項D錯誤．7．(2024·天津南開中學測試)如圖所示電路中，R為一滑動變阻器，P為滑片，若將滑片向下滑動，則在滑動過程中，下列推斷錯誤的是()A．電源內電路消耗功率肯定漸漸增大B．燈泡L2肯定漸漸變暗C．電源效率肯定漸漸減小D．R上消耗功率肯定漸漸變小解析：選D．滑動變阻器滑片P向下滑動，R↓→R并↓→R外↓．由閉合電路歐姆定律得I＝eq\f(E,r＋R外)推得I↑．由電源內電路消耗功率P內＝I2r可得P內↑，A正確．U外↓＝E－I↑r，U1↑＝(I↑－IL1↓)R1，UL2↓＝U外↓－U1↑，PL2↓＝eq\f(Ueq\o\al(2,L2)↓,RL2)，故燈泡L2變暗，B正確．電源效率η↓＝eq\f(I2R外,I2（R外＋r）)＝eq\f(R外,R外＋r)＝eq\f(1,1＋\f(r,R外↓))，故C正確．R上消耗的功率PR＝eq\f(Ueq\o\al(2,L2)↓,R↓)，PR增大還是減小不確定，故D錯誤．二、多項選擇題8．如圖所示，R是光敏電阻(隨光照強度增大，電阻減小)，當它受到的光照強度增大時()A．燈泡L變暗B．光敏電阻R上的電壓增大C．電壓表V的讀數減小D．電容器C的帶電荷量增大解析：選CD．光照強度增大時，R的阻值減小，閉合電路的總電阻減小，依據閉合電路歐姆定律知I＝eq\f(E,R＋r＋R燈)增大，燈泡L變亮，選項A錯誤；光敏電阻R上的電壓UR＝E－I(r＋R燈)減小，選項B錯誤；電壓表V的讀數U＝E－Ir減小，選項C正確；電容器C兩端的電壓等于燈泡兩端的電壓，燈泡兩端的電壓UL＝IR燈增大，所以電容器C的帶電荷量Q＝CUL增大，選項D正確．9．如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流改變的特性圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線，假如把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接，則下列說法中正確的是()A．電源1與電源2的內阻之比是11∶7B．電源1與電源2的電動勢之比是1∶1C．在這兩種連接狀態下，小燈泡的電阻之比是1∶2D．在這兩種連接狀態下，小燈泡消耗的功率之比是1∶2解析：選ABD．電源的特性圖線與小燈泡的伏安特性曲線的交點，即為電源與小燈泡連接時的工作狀態，交點的坐標為工作時的電壓和電流，電源內阻之比eq\f(r1,r2)＝eq\f(\f(10,7),\f(10,11))＝eq\f(11,7)，選項A正確；兩電源電動勢均為10V，比值為1∶1，選項B正確；兩種連接狀態下，小燈泡的電阻之比是eq\f(R1,R2)＝eq\f(\f(3,5),\f(5,6))＝eq\f(18,25)，選項C錯誤；兩種連接狀態下，小燈泡消耗的功率之比是eq\f(P1,P2)＝eq\f(I1U1,I2U2)＝eq\f(3×5,5×6)＝eq\f(1,2)，選項D正確．10．如圖所示電路中，電源電動勢為E、內阻為r，電阻R2、R3為定值電阻，R1為滑動變阻器，A、B為電容器的兩個極板，當滑動變阻器R1處于某位置時，A、B兩板間的帶電油滴靜止不動，則下列說法中正確的是()A．僅把R1的觸頭向右滑動時，電流表讀數減小，油滴向下運動B．僅把R1的觸頭向右滑動時，電流表讀數減小，油滴向上運動C．僅把兩極板A、B間距離增大，油滴向下運動，電流表讀數不變D．僅把兩極板A、B間相對面積減小，油滴向下運動，電流表讀數不變解析：選BC．僅把R1的觸頭向右滑動時，R1增大，外電路總電阻增大，干路電流減小，路端電壓增大，則電流表讀數減小，由E＝eq\f(U,d)分析可知，板間場強增大，油滴所受電場力增大，則油滴向上運動，故A錯誤，B正確．僅把兩極板A、B間距離d增大，電容器的電壓不變，由E＝eq\f(U,d)分析可知，板間場強減小，油滴所受電場力減小，則油滴向下運動，而電路其他部分不變，電流表讀數不變，故C正確．僅把兩極板A、B間相對面積減小，U和d不變，則板間場強不變，油滴所受電場力不變，則油滴仍保持靜止，電流表讀數不變，故D錯誤．三、非選擇題11．(2024·長沙高二檢測)如圖所示的電路中，已知R1＝4Ω，電流表的讀數I＝0．75A，電壓表讀數U＝2．0V，經一段時間后一電阻斷路，使電流表的讀數變為I′＝0．80A，而電壓表的讀數變為U′＝3．2V，求：(1)發生斷路的電阻是哪一個？(2)電源電動勢和內阻各是多少？解析：(1)因某電阻斷路，電流表、電壓表示數均增大，若R1、R3斷路，電流表或電壓表無讀數，可斷定發生斷路的電阻是R2．(2)由R2斷路后：電壓表的示數等于路端電壓，則R3＝eq\f(U′,I′)＝eq\f(3．2,0．8)Ω＝4Ω依據閉合電路歐姆定律得U′＝E－I′r即有3．2＝E－0．8r ①R2未斷路時：路端電壓U″＝R3I＝4×0．75V＝3V通過R1的電流I1＝eq\f(U″－U,R1)＝eq\f(3－2,4)A＝0．25A總電流：I0＝I1＋I＝0．25A＋0．75A＝1．0A則有U″＝E－I0r即3＝E－r ②聯立①②解得E＝4V，r＝1Ω．答案：(1)R2(2)4V1Ω12．受動畫片《四驅兄弟》的影響，越來越多的小摯友喜愛上了玩具賽車，某玩具賽車充電電池的輸出功率P隨電流I改變的圖象如圖所示．(1)求該電池的電動勢E和內阻r；(2)求該電池的輸出功率最大