河北省张家口市高三物理 专题练习（26）闭合电路的欧姆定律.doc

闭合电路的欧姆定律1.在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表若将照射R3的光的强度减弱，则()A. 电压表的示数变大 B. 小灯泡消耗的功率变小C. 通过R2的电流变小 D. 电源内阻的电压变大【答案】B【解析】试题分析：由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧姆定律可得出电压表示数的变化；同时还可得出路端电压的变化；由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化，由功率公式即可得出灯泡功率的变化解：A、光敏电阻光照减弱，故光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R1两端的电压减小，故A错误；B、由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P=I2R可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确；C、因电路中电流减小，故电源内阻的电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过R2的电流增大，故CD错误；故选：B【点评】闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质2.如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是（）A. 电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大B. 电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小C. 电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大D. 电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小【答案】AD【解析】试题分析：当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电流表A1读数增大；电压表V1读数 U1=E-I（R1+r），I增大，其他量不变，则U1减小；通过电流表A2的电流，U1减小，则I2减小；流过R2的电流 I2=I-I2，I增大，I2减小，则I2增大，则伏特表V2的读数增大综上，电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大，伏特表V2的读数增大，电流表A2的读数减小故AD正确，BC错误故选AD。考点：电路的动态分析【名师点睛】本题是简单的电路动态分析问题，按“部分整体部分”的思路进行分析，对于并联电路，要抓住干路电流等于各支路电流之和分析两个支路电流的关系。3.在如图所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源的内电阻，R1、R2为可变电阻在下列叙述的操作中，可以使灯泡L的亮度变暗的是（ ）A. 仅使R1的阻值增大 B. 仅使R1的阻值减小C. 仅使R2的阻值增大 D. 仅使R2的阻值减小【答案】AD【解析】试题分析：由图可知，灯泡与R1串联后与R2并联；要使灯泡变暗，应使流过灯泡的电流减小；则可分别由闭合电路欧姆定律分析各项，可得出正确答案解：A、使R1电阻增大，则总电阻增大，电路中总电流减小，则内压减小，路端电压增大，故R2中的电流增大，L中电流减小，灯泡变暗，故A正确；B、使R1的电阻减小，则总电阻减小，总电流增大，内压增大，路端电压减小，R2中电流减，故灯泡中电流增大，灯泡变亮，故B错误；C、使R2增大，则总电阻增大，总电流减小，内压减小，路端电压增大，故L中电流增大，灯泡变亮，故C错误；D、R2减小，总电阻减小，总电流增大，内压增大，路端电压减小，故L中电流减小，灯泡变暗，故D正确；故选AD【点评】在电路中，若部分电阻发生了变化，则对该部分的处理不能直接根据欧姆定律求解，应灵活应用串并联电路的性质进行分析判断4.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，当电键闭合后，两小灯泡均能发光在将滑动变阻器的触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的读数变大，电压表V的读数变小【答案】BC【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，并联部分的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流减小，故L2灯变暗，电流表读数变小。电源的内电压减小，则路端电压增大，电压表读数变大。根据串联电路分压特点可知，并联部分电压增大，则L1灯变亮。故BC正确。AD错误。故选BC。【点睛】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，分析外电路总电阻的变化，由欧姆定律判断干路电流的变化，即可知道电流表示数的变化和路端电压的变化，即可知道电压表读数的变化分析并联部分电压的变化，判断L1灯亮度的变化5.如图所示的电路中，R120 ，R240 ，R360 ，R440 ，R54 ，下面说法中，正确的是()A. 若UAB140 V，C、D端开路，UCD84 VB. 若UAB140 V， C、D端开路，UCD140 VC. 若UCD104 V，A、B端开路，UAB84 VD. 若UCD104 V，A、B端开路，UAB60 V【答案】D【解析】【详解】若UAB=140V，C、D端开路，电路中R1、R3、R4串联，cd端的电压等于R3两端的电压，则UCD=R3R1+R3+R4UAB=6020+60+40140V=70V，故AB错误；若UCD=104V，A、B端开路，电路中R2、R3、R5串联，AB端的电压等于R3两端的电压，则UAB=R3R2+R3+R5UCD6040+60+4104V=60V，故C错误，D正确。故选D。6.如图所示的电路中，各个电阻都是2 ，电流表内阻不计，在B、C两点间加6 V电压时，则电流表的示数为()A. 0.5 A B. 1 AC. 1.5 A D. 2 A【答案】B【解析】【详解】如图，电阻R2与R3并联后与R1串联，电路的总电阻为：R=2+122=3；根据欧姆定律得干路电流为：I=UR=63A=2A，由于并联电路的电流与电阻成反比，故电流表的示数为：IR2=I2=1A，故选B。7.如图所示，直线a、抛物线b和曲线c分别为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P、电源内部发热功率Pr、输出功率PR随电流I变化的图象，根据图象可知()A. 电源的电动势为9 V，内阻为3 B. 电源的电动势为3 V，内阻为1 C. 图象中任意电流值对应的P、Pr、PR间的关系为PPrPRD. 电路中的总电阻为2 时，外电阻上消耗的功率最大且为2.25 W【答案】BD【解析】试题分析：三种功率与电流的关系是：直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EII2r，根据数学知识选择图线根据图线a斜率求解电源的电动势由图读出电流I=3A时，发热功率Pr=I2r，求出电源的内阻当电流为1.5A时，根据闭合电路的欧姆定律求出总电阻，根据能量关系求外电阻上消耗的最大功率解：A、B：直流电源的总功率PE=EI，故图线a的斜率等于电源的电动势，由得到E=3V由图线b，当I=3A时，Pr=9W，由公式Pr=I2r得，r=1故A错误，B正确C、在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C 三点，这三点的纵坐标PA、PB、PC，则这三点的纵坐标PA、PB、PC分别是电源的总功率、电源内部的发热功率和输出功率，根据能量关系可知，PA=PB+PC即P=Pr+PR，故C错误D、由图线c可知，当电流为1.5A时外电阻消耗的功率最大此时电路中的总电阻为，外电阻上消耗的功率最大为PR=EII2r=31.51.521=2.25W故D正确故选BD【点评】本题首先考查读图能力，物理上往往根据解析式来理解图象的物理意义8.如图甲所示，其中R两端电压u随通过该电阻的直流电流I的变化关系如图乙所示，电源电动势为7.0 V(内阻不计)，且R11 000 (不随温度变化)若改变R2，使AB与BC间的电压相等，这时()A. R的阻值为1 000 B. R的阻值为1 300 C. 通过R的电流为1.5 mAD. 通过R的电流为2.0 mA【答案】BC【解析】将R1电阻的伏安特性曲线在坐标中作出，两图象的交点为电阻的工作点，由图可知，此时电流为3 mA，要使AB与BC之间的电压相等，则BC两端的电压为3.5 V，并且两电阻中的电流相等，由图可知，此时符合条件的只有1.5 mA，这时R的电压为2 V，由，故BC正确，AD错误。【名师点睛】对于伏安特性为曲线的非线性元件，要注意不能直接利用闭合电路欧姆定律求解，应考虑作出图象，由图象结合串并联电路的特点进行分析。9.如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是()A. R1短路B. R2断路C. R2短路D. R3短路【答案】D【解析】【详解】若R1短路，外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大，A灯变亮。并联部分的电压减小，通过B的电流减小，则B灯变暗，不符合题意。故A错误。若R2断路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，A灯变暗，不符合题意。故B错误。若R2短路，D灯不亮，外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大，A灯变亮。并联部分的电压减小，通过B的电流减小，则B灯变暗，不符合题意。故C错误。若R3短路，外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大，A灯变亮。并联部分的电压减小，通过C、D的电流都减小，则C、D灯变暗。干路电流增大，通过C灯电流减小，则B灯的电流增大，变亮。符合题意。故D正确。故选D。【点睛】此题是电路故障分析问题解决的关键是在明确电路连接关系的前提下采用“排除法”将每一选项逐一代入题干，检查是否符合题意，最终确定正确选项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变亮，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. 电阻R2短路D. 电容器C断路【答案】AB【解析】本题考查的是对电路故障的分析，灯泡突然变亮，可能电阻R1短路，电阻R2断路；故AB正确；11.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【答案】A【解析】试题分析：闭合开关S，电容器的电压等于滑动变阻器R2左部分的电压，与R1无关；把R2的滑片向左移动，电容器的电压减小，板间场强减小，尘埃P向下加速运动；把R2的滑片向右移动，电容器的增大，板间场强增大，尘埃P向上加速运动；R1的滑片移动不能改变电容器的电压，所以尘埃P处于处于静止状态；把开关S断开后，电容器的电压等于电源的电动势，即电压增大，尘埃P向上加速运动，所以正确选项为A。考点:本题考查了含电容器电路的分析。12.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，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03 A，电源电动势为12 V，内阻为2 ，电阻R随压力变化的函数式为R300.02F(F和R的单位分别是N和)下列说法正确的是()A. 该秤能测量的最大体重是1 400 NB. 该秤能测量的最大体重是1 300 NC. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处【答案】AC【解析】试题分析：因为理想电流表的量程为3A，所以电路中允许的最大电流为3A，因此根据闭合电路欧姆定律，压力传感器的最小电阻应满足R2123，R最小为2 ，代入，求出最大F1 400N，A正确B错误；当F0时，R30，这时电路中的电流I1230+2A0.375 A，C正确D错误，考点：闭合电路的欧姆定律【名师点睛】电子秤测量的最大体重时，由R=30-0.02F可知，其电阻R最小，电路中电流最大，等于电流表的量程为3A根据欧姆定律求出电流为3A时电子秤的电阻，再由R=30-0.02F求解最大体重踏板空载时F=0，代入RR=30-0.02F得到电阻，由欧姆定律求出电流13.在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流表，A为理想电流表开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态在P向上移动的过程中，下列说法不正确的是（ ）A. A表的示数变大B. 油滴向上加速运动C. G中有由a至b的电流D. 电源的输出功率一定变大【答案】ACD【解析】【详解】粒子原来处于平衡状态，重力和静电力平衡；电容器与电阻R、电阻R2相并联后与R1串联，滑片向上移动，电阻R变大，电路总电阻变大，电流变小，则A表的示数变小，故A说法错误；电容器两端电压为：U=EI（r+R1），故电容器两端电压变大，带电量变大，电场力变大，粒子向上加速，故B说法正确；电容器充电，故电流从b到a，故C说法错误；根据当外电阻等于内电阻时，此时电源输出功率最大，虽外电阻在变大，但不知与内电阻的关系，因此无法确定输出功率的大小关系，故D说法错误。所以选ACD。14.如图甲所示为某一小灯泡的UI图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4 的定值电阻R串联，接在内阻为1 、电动势为5 V的电源两端，如图乙所示，则()A. 若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WB. 若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WC. 若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.26 WD. 若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.4 W【答案】B【解析】试题分析:设通过每个小灯泡的电流为I，电压为U，则电路中总电流为2I根据闭合电路欧姆定律得U=E-2I（R+r），代入得：U=5-10I，当U=0时，I=0.5A；当I=0时，U=5V，在U-I图上作出U=5-10I的图象如图，此图线与小灯泡的U-I图线的交点即为乙图状态下小灯泡的工作状态，由图读出通过每盏小灯泡的电流强度为I=0.3A，电压为U=2V，则此时每盏小灯泡的电功率为P=UI=0.6W故选B考点：闭合电路欧姆定律，电路串并联，小灯泡伏安特性曲线，电功、电功率15.如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U12 V，电解槽内阻RA2 ，当S1闭合，S2、S3断开时，A示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，A示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，A示数为4 A求：(1)电炉子的电阻及发热功率；(2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少【答案】(1)2 72 W(2)1 (3)16 W【解析】当S1闭合、S2、S3断开时，只有电炉子接入，因电炉子为纯电阻，由欧姆定律有：电炉子的电阻r=UI1=126=2其发热功率为：PR=UI1=126W=72W （2）当S2闭合、S1、S3断开时，电动机为非纯电阻，由能量守恒定律：UI2=I22rM+P输出 代入数据解得：rM=1（3）当S3闭合、S1、S2断开时，电解槽工作，由能量守恒定律：P化=UI3I32rA 代入数据解得：P化=（124422）W=16W 点睛：对于非纯电阻来说要知道用那种方式求功率，理解输入功率，输出功率、发热功率并会用正确的公式求解。16.在如图所示的电路中，R12 ，R2R34 ，当开关S接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关S接b时，电压表示数为4.5 V，试求：(1)开关S接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)开关S接b时，电源的电动势和内电阻；(3)当开关S接c时，通过R2的电流【答案】(1)1A;4V（2）6V；2 （3）0.5A【解析】试题分析：（1）开关S接a时，R1被短路，由P2=I2R2得：通过电源的电流为：I=1A电源两端的电压等于R2的两端电压为：U=IR2=14V=4V；（2）由闭合电路欧姆定律得：当开关S接a时，有：E=U+Ir，代入得：E=4+r当开关S接b时，电压表示数为45V，有：E=U+联立以上两式解得：E=6V，r=2（3）当电开关S接c时，通过R2的电流为：A考点：闭合电路的欧姆定律【名师点睛】本题首先要理解短路的意义，灵活选取灵活功率公式，运用闭合电路欧姆定律和欧姆定律结合求解。