12.2闭合电路的欧姆定律同步练习（Word版含答案）

12.2闭合电路的欧姆定律
一、选择题
1．在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，为滑动变阻器，、为定值电阻，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数不变
B．电流表的示数增大
C．电容器C所带电荷量不变
D．电阻消耗的功率增大
2．如图所示，电源内阻为r，定值电阻R0=r，可变电阻R的最大阻值为2r。当可变电阻的滑片向右移动时（　　）
A．路端电压由大变小
B．电阻R0两端的电压由大变小
C．电源的内电压不变
D．电源的总功率由小变大
3．如图所示，电源电动势E,内阻r,当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，则理想电表示数的变化情况是 （ ）
A．V1减小，V2增大，A增大 B．V1增大，V2减小，A增大
C．V1增大，V2增大，A减小 D．V1减小，V2减小，A减小
4．如图所示电路，两电压表为理想电表，将开关k闭合，当滑动变阻器的滑片向左滑动时（　　）
A．电压表V1的示数不变 B．电压表V1的示数变小
C．电压表V2的示数变小 D．电压表V2的示数不变
5．如图所示的电路电源的电动势和内阻一定，当变阻器的滑动触头向上端移动时，电压表V和电流表A的读数分别为（　　）
A．增大、减小 B．减小、增大
C．都减小 D．都增大
6．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源的发热功率Pr随电流变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。下列判断正确的是（　　）
A．直线a表示电源的输出功率 B．曲线b表示电源的输出功率
C．电源的最大输出功率Pm=2.25W D．电源的电动势E=9V，内电阻r=1Ω
7．如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡的图线的一部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的内阻功率和电源的效率分别为（ ）
A．2W、25% B．6W、25% C．2W、75% D．6W、75%
8．已知干电池的电动势为，下列说法正确的是（ ）
A．当外电路闭合时，干电池两极间的电压等于
B．当外电路断开时，干电池两极间的电压等于零
C．当外电路闭合时，在内有的电荷通过该电池
D．当的电荷通过干电池时，干电池能够把的化学能转化为电能
9．如图所示，电源电动势为E、内阻为r，电阻R1=2r，滑动变阻器的最大阻值R=5r，最初滑动变阻器的滑片处于b端，则当滑动变阻器的滑片缓慢向a端滑动时（　　）
A．电流表示数逐渐减小
B．电压表示数逐渐减小
C．滑动变阻器消耗的电功率先增大后减小
D．当滑动变阻器的电阻R=3r时，电阻R1的功率最大
10．在如图所示的U-I图像中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线II为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直按与电阻R相连组成闭合电路。由图象可知（　　）
A．电源的电动势为3V，内阻为2Ω
B．电阻R的阻值为0.5Ω
C．电源的输出功率为6W
D．电源的效率为66.7%
11．如图所示，C=6F，R1=3Ω，R2=6Ω，电源电动势E=18V，内阻不计。下列说法正确的是（　　）
A．开关S断开时，电容器C不带电
B．开关S断开时，通过R2的电流是3A
C．开关S闭合时，电容器C带的电荷量为3.6×10－5C
D．开关S由闭合到断开，电容器C带的电荷量增加了1.44×10－4C
12．在如图所示的电路中，电表都为理想电表，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（　　）
A．灯泡L变亮 B．电源的输出功率增大
C．电容器C上电荷量减少 D．电流表读数变小，电压表读数变大
13．如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，、是定值电阻，当滑动变阻器的滑片向下端移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表示数变小 B．电压表示数变大
C．灯泡的亮度变暗 D．消耗的功率减小
14．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，r < R1，C为电容器，电流表、电压表为理想电流表和理想电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变小
B．电容器C所带电荷量增多
C．电源的输出功率增大，效率降低
D．a点的电势升高
15．如图所示，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的曲线．用该电源与电阻R组成闭合电路，则
A．电源电动势3V，内阻2Ω
B．电阻R的阻值为0.5Ω
C．电源的总功率为6W
D．电源的效率为50%
二、综合题
16．如图所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，灯L标有“3V 3W”字样，R3是最大电阻是6Ω的滑动变阻器．P为滑片，电流表内阻不计，灯L电阻不变．当P滑到A时，灯L正常发光；当P滑到B时，电源的输出功率为20W．则电源电动势为_____V；当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为______W．
17．在如图所示的电路中，电源内电阻为r，R1、R3分别为两个定值电阻．闭合电键S，当变阻器R2的滑动触头P向下滑动时，伏特表V1的示数逐渐________________（选填“增大”、“减小”、“不变”）．若移动P的过程中，电流表示数变化量的大小为ΔI，则伏特表V2示数变化量的大小ΔU2＝________________．
18．判断对错
①无论是串联电路还是并联电路，只要其中一个电阻变大，总电阻就变大。（______）
②用小量程电流表改装电压表时，串联的电阻越大，改装的电压表的量程越大。（______）
③电源的电动势与外电路无关，由电源中非静电力的性质决定，但与电源的体积有关。（______）
④闭合电路中外电阻越大，路端电压越大。（______）
⑤外电阻越大，电源的输出功率越大。（______）
⑥电源的输出功率越大，电源的效率越高。（______）
19．如图所示，ε＝10V，C1＝C2＝30μF，R1＝4Ω，R2＝6Ω，电池内阻可忽略，先闭合开关s，待电路稳定后，再将s断开，则断开S后流过电阻R1的电量为多少？
20．电源的电动势为4.5 V，外电阻为R1=4 Ω时，路端电压为4 V。求：
（1）电源的内阻多大
（2）如果在外电路并联一个R2=4 Ω的电阻，路端电压是多大
（3）如果R3=4.5 Ω的电阻串联在外电路中，路端电压是多大
21．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电阻R1＝R2＝R3＝R，C为水平放置的平行板电容器，其电容为C，两极板的间距为d，重力加速度为g．
（1）开关S处于断开状态时，平行板电容器的电压是多大？所带电荷量是多少？
（2）开关S处于断开状态时，有一带电微粒恰好能在平行板电容器中静止不动，求该微粒的电性及比荷；
（3）在开关S由断开到闭合稳定的过程中，流过电阻R2的电荷量为多少？
参考答案
1．B
【详解】
当滑动变阻器的滑片向左滑动时，接入电路的电阻增大，则总电阻增大，总电流减小，内电压减小，则路端电压增大，电压表示数增大，电流表示数增大，又因总电流减小，所以通过的电流减小，则其消耗的功率减小，因两端的电压减小，两端的电压增大，则电容器C两端的电压增大，由公式知，电容器C所带电荷量增大，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．B
【详解】
AC．当变阻器的滑动触头向右滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中电流减小，则电源内阻所占电压减小，根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压增大，故AC错误；
B．根据U=IR0可知，电流减小，电阻R0上的电压减小，故B正确；
D．根据总功率P=EI可知，电流减小，总功率减小，故D错误；
故选B。
3．C
【详解】
当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，电阻R3的阻值变大，电路总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，则V1读数变大；电阻R1和电源内阻上的电压减小，则R2电压变大，即V2读数变大；R2上的电流变大，则R3电流减小，即电流表A读数减小；
A．V1减小，V2增大，A增大，与结论不相符，选项A错误；
B．V1增大，V2减小，A增大，与结论不相符，选项B错误；
C．V1增大，V2增大，A减小，与结论相符，选项C正确；
D．V1减小，V2减小，A减小，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
4．C
【详解】
AB．由图可知，电路中R1与R2串联接在电源两端，电压表V1测量R1两端的电压，V2测量路端电压，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，因R1为定值电阻，故其两端电压增大，电压表V1的示数变大，故AB错误；
CD．由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，路端电压减小，电压表V2的示数变小，故C正确，D错误；
5．A
【详解】
当R2的滑动触点向上滑移动时，R2变大，外电路总电阻变大，则由闭合电路欧姆定律知，总电流变小，路端电压变大，则电压表V读数减大。电路中并联部分电压变大，通过R1的电流变大，而总电流减小，则电流表A的读数减小。
故选A。
6．C
【详解】
A．闭合电路中电动势E和内电阻r不变，外电阻的变化引起电路中的电流I发生变化，电路中消耗的总功率PE＝IE，E一定时，PE与I成正比，故直线a表示电源的总功率与电流的关系，且a图线的斜率大小为电源电动势E＝3 V，A错误；
B．电源内电阻消耗的功率
r一定时，Pr与I2成正比，所以抛物线b表示电源内电阻消耗的功率与电流的关系；外电阻上消耗的功率
故抛物线c表示外电阻消耗的功率与电流的关系，B错误；
C．图线b、c的交点也是抛物线c的顶点，该处纵坐标表示外电阻消耗功率的最大值，此时
R＝r
C正确；
D．a图线的斜率大小为电源电动势
E＝3 V
图线a、b的交点表示，此时外电阻消耗功率为0，R＝0，则
所以内阻
r＝1 Ω
D错误。
故选C。
7．C
【详解】
根据闭合电路的欧姆定律有
U = E - Ir
可知，电源U—I图像的斜率的负值即电源的内阻，纵截距为电源的电动势，计算有
r = 0.5Ω，E = 4V
则用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的内阻功率为
P内 = I2r = 2W
此时电源的输出功率为
P出 = UI = 6W
电源的总功率为
P总 = EI = 8W
则电源的效率为
η = × 100% = 75%
故选C。
8．D
【详解】
A：当外电路闭合时，两极间的电压为路端电压，小于电动势，故A项错误．
B：当外电路断开时，干电池两极间的电压等于电动势，故B项错误．
C：电路的总电阻未知，根据电动势无法求出单位时间内通过的电量，故C项错误．
D：由电动势的定义式可知，当的电荷通过干电池时，干电池能够把的化学能转化为电能，故D项正确．
故选D．
点睛：电动势是表示电源特征的一个物理量，电源中非静电力对电荷做功的能力，称为电动势，电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所作的功．如设W为电源中非静电力(电源力)把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功，则电动势大小为E=W/q；电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反．
9．C
【详解】
AB．当滑动变阻器的滑片缓慢向a端滑动时，阻值减小，总电阻减小，则电流变大，即电流表示数逐渐变大，R1上的电压变大，则电压表示数逐渐变大，选项AB错误；
C．将电阻R1看做是电源的内阻，则电源的等效内阻为r＇=3r，则当滑动变阻器的阻值等于3r时滑动变阻器消耗的功率最大，则当滑动变阻器的滑片缓慢向a端滑动时，滑动变阻器消耗的电功率先增大后减小，选项C正确；
D．因R1是固定电阻，当电路中电流最大时消耗的功率最大，则当滑动变阻器的电阻为0时，电阻R1的功率最大，选项D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．电源的电动势为3V，内阻为
A错误；
B. 电阻R的阻值为
B错误；
C. 电源的输出功率为
C错误；
D. 电源的效率为
D正确。
故选D。
11．C
【详解】
AB．开关S断开时，电容器接在电源两端，电路中没有电流，电容器两端电压为电源电动势，则电容器带电，故AB错误；
C．开关S闭合时，，两电阻串联，电路的电流为
电容器两端电压等于电阻两端的电压
电容器C带的电荷量为
故C正确；
D．开关S断开时，电容器接在电源两端，电路中没有电流，电容器两端电压为电源电动势，此时电荷量为
增加的电荷为
故D错误。
故选C。
12．D
【详解】
A．当滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R总增大，电流I减小，灯泡的功率P=I2RL，RL不变，则灯泡变暗，故A错误。
B．当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大。灯泡L的电阻大于电源的内阻，当R增大时，电源的输出功率减小，故B错误。
C．变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故C错误。
D．电流表读数变小，电压表读数U=E-Ir变大，故D正确。
故选D。
13．D
【详解】
当滑动变阻器R3的滑片向下端移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，总电阻减小，则干路电流增大，则内电压增大，则路端电压减小，接在干路上的定值电阻R1两端电压增大，则并联部分电压减小，则电压表示数减小，则并联部分的定值电阻R2通过电流减小，R2消耗功率减小，又干路电流增大，则通过电流表的电流增大即电流表示数增大，通过灯泡的电流增大，灯泡变亮。
故选D。
14．C
【详解】
在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大．电阻R2两端的电压U2=E-I（R1+r），I增大，则U2变小，电容器板间电压变小，其带电量减小．根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知，a的电势大于零，a点的电势等于R2两端的电压，U2变小，则a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流IA=I-I2，I增大，I2减小，则IA增大．即电流表示数变大．故ABD错误．据题：r＜R1，当外电路总电阻减小时，内外电阻更加接近，电源的输出功率增大．电源的效率，路端电压U减小，则电源的效率降低，故C正确．故选C．
15．C
【详解】
A. 根据闭合电路欧姆定律得：
当时，由读出电源的电动势，内阻等于图线的斜率大小，则内阻：
故A错误；
B. 电阻的阻值为：
故B错误；
CD. 两图线的交点表示该电源直接与电阻相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压，电流，则电源的输出功率为：
电源的总功率为：
电源的效率为
故C正确，D错误。
16．12 2.56
【详解】
（1）电灯电阻
P在A端时，RL与R3的并联值为
外电路总电阻R总=R1+R′=7Ω，干路电流
则由全电路欧姆定律得：
E=I总R总+I总r------------①
P在B端时，外电路总电阻R总′=R1=5Ω，
由
得干路电流
I总′=2A
由全电路欧姆定律 可得
E=I总′R1+Ir---------②
由①②式可得：
E=12V，r=1Ω
（2）P在中点时，R外=6.5Ω，
所以电源内阻损耗的功率
P内=I总″2r=2.56W
17．减小 ΔI(R3+R1+r)
【详解】
当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R2变大，外电路总电阻变大，由欧姆定律，I变小，U1=IR1变小，故V1逐渐减小；因R1、R3为定值电阻，故由欧姆定律U 2＝E I(R 1+R3+r)可知，电压表V2示数的变化量绝对值与电流表A示数的变化量比值等于R 1+R3+r，故．
18．√ √ × √ × ×
【详解】
①串联电路的总电阻等于各电阻之和，其中一个电阻变大，总电阻就变大，并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，则其中一个电阻变大，总电阻也变大，故说法正确；
②用小量程电流表改装电压表时，串联的电阻越大，分压效果越明显，改装的电压表量程越大，故说法正确；
③电源的电动势与外电路无关，由电源中非静电力的性质决定，与电源的体积也无关，故说法错误；
④由
可得闭合电路中外电阻越大，路端电压越大，故说法正确；
⑤当外电阻与内电阻相等时，电源输出功率最大,所以外电阻越大,电源的输出功率不一定越大，故说法错误；
⑥外电阻与内电阻相等时，电源输出功率最大,所以外电阻功率越大，电源的效率不一定越高，故说法错误。
19．
【详解】
S闭合时，外电路是R1和R2串联，C1两端的电压是R2两端的电压U2，
C2两端电压是0，
S断开稳定后，外电路断开，C1和C2两端电压都是电源电动势，
C2两端电压是0，
即S从闭合到断开稳定后，流过R1的总电量是
20．（1）0.5 Ω；（2）3.6 V；（3）4.25 V
【详解】
（1）根据欧姆定律可得
根据闭合回路欧姆定律可得
解得
（2）根据并联电路规律可得
所以
给
（3）根据串联电路规律可得
故根据闭合回路欧姆定律可得
所以
21．（1）； （2） （3）
【详解】
（1）开关S断开时，电容器的电压：
电容器的电荷量：
（2）开关S断开时，电微粒恰好能在电容器中静止不动，重力和电场力平衡，故电场向上，微粒带负电；
解得：
（3）开关S闭合稳定时，电容器的电压
其中
电容器的电荷量：
此过程中流过电阻R2的电荷量为：．