12.2 闭合电路的欧姆定律 能力(Word版含答案)

12.2 闭合电路的欧姆定律 能力
一、单项选择题（共6小题；共24分）
1. 如图所示电路中，电源电压不变， 为定值电阻， 为滑动变阻器，闭合开关 ，当滑动变阻器的滑片 向左移动时，下列判断正确的是
A. 电压表示数不变，电流表示数不变
B. 电压表示数变小，电流表示数变小
C. 电压表示数变大，电流表示数变小
D. 电压表和电流表的示数的比值不变
2. 如图，直线 为某电源的 图线，曲线 为某小灯泡 的 图线的一部分，用该电源和小灯泡 串联起来组成闭合回路时灯泡 恰能正常发光，则下列说法中正确的是
A. 此电源的内电阻为
B. 灯泡 的额定电压为 ，额定功率为
C. 把灯泡 换成阻值恒为 的纯电阻，电源的输出功率将变小
D. 由于小灯泡 的 图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用
3. 如图所示的电路中，电源电动势为 内阻为 、 和 为相同的灯泡，每个灯泡和定值电阻的阻值均为 ，电压表为理想电表， 为单刀双掷开关，当开关由 位置打到 位置时，下列说法中正确的是
A. 电压表读数将变小 B. 亮度不变， 将变暗
C. 将变亮， 将变暗 D. 电源内阻的发热功率将变小
4. 如图所示，电源电动势 ，内阻 ，，直流电动机内阻 。当调节滑动变阻器 时可使图甲中电路的输出功率最大；调节 时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（额定输出功率为 ），则 和 连入电路中的阻值分别为
A. B. C. D.
5. 在如图甲所示的电路中， 为定值电阻， 为滑动变阻器。闭合开关 ，将滑动变阻器的滑片 从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示，则
A. 图线 是电压表 示数随电流变化的图线
B. 电源的内阻为
C. 滑动变阻器 的最大功率为
D. 电源的电动势是
6. 如图甲所示， 为一电动机，在滑动变阻器 的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在 以下时，电动机没有发生转动。不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是
A. 电源电动势为
B. 变阻器的滑片向右滑动时， 读数逐渐减小
C. 此电路中，电动机的最大输出功率为
D. 变阻器的最大阻值为
二、双项选择题（共2小题；共8分）
7. 如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，电压表示数为 ，电流表示数为 ；在滑动变阻器 的滑片 由 端滑到 端的过程中
A. 先变大后变小
B. 先变小后变大
C. 与 比值先变大后变小
D. 变化量与 变化量比值等于
8. 如图所示， 表示某电源路端电压随电流变化的图线， 表示外电阻两端电压随电流变化的图线，下列判断正确的是
A. 阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率
B. 阴影部分的面积表示电源的输出功率
C. 当 时，电源的输出功率最大
D. 当 时，电源的效率最高
三、多项选择题（共3小题；共12分）
9. 在如图所示的电路中，电源电动势为 ，内阻为 ， 为定值电阻， 为电阻箱， 为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小， 为理想电压表， 为理想电流表，闭合开关后，下列说法正确的是
A. 用光照射 ，电流表示数变大
B. 用光照射 ，电压表示数变小
C. 增大电阻箱 的阻值，电流表示数变大
D. 增大电阻箱 的阻值，电压表示数变小
10. 某同学将一直流电源的总功率 、输出功率 和电源内部的发热功率 随电流 变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知下列叙述正确的是
A. 反映 变化的图线是
B. 电源电动势为
C. 电源内阻为
D. 当电流为 时，外电路的电阻为
11. 如图所示，图中直线 表示某电源的路端电压与电流的关系图线，图中曲线 表示该电源的输出功率与电流的关系图线，则下列说法正确的是
A. 电源的电动势为
B. 电源的内阻为
C. 电流为 时，外电路的电阻为
D. 输出功率为 时，输出电压是
四、解答题（共1小题；共13分）
12. 如图所示电路中，灯 标有“，”，定值电阻 ，，电源内阻 ，当滑片 滑到最下端时，电流表读数为 ，此时灯 恰好正常发光，试求：
（1）滑动变阻器最大值 ；
（2）当滑片 滑到最上端时，电流表的读数；
（3）当滑片 位于滑线变阻器的中点时，变阻器消耗的功率。
答案
第一部分
1. D
【解析】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测量 两端的电压，电流表测量电路中的电流。当滑动变阻器的滑片 向左移动时，其接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由 可知，定值电阻 两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A、B、C错误；因为电压表和电流表的示数的比值等于定值电阻 的阻值，所以电压表和电流表的示数的比值不变，故D正确。
2. B
【解析】由图象知，电源的内阻为 ，A错误；因为灯 正常发光，故灯 的额定电压为 ，额定功率为 ，B正确；正常工作时，灯 的电阻为 ，换成 的纯电阻后，该电阻更接近电源内阻 ，故电源的输出功率将变大，C错误；小灯泡是纯电阻用电器，欧姆定律适用，其 图线是一条曲线的原因是灯泡的电阻随温度的变化而发生变化，D错误。
3. A
【解析】开关在位置 时，外电路总电阻 ，电压表示数 ，同理，每个灯泡两端的电压 ，电源内阻的发热功率为 。开关在位置 时，外电路总电阻 ，电压表示数 ，灯泡 两端的电压 ， 两端的电压 ，电源内阻的发热功率为 。综上所述，电压表读数变小，故A正确。 亮度不变， 将变亮，故BC错误。电源内阻的发热功率将变大，故D错误。
4. B
【解析】因为题图甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以 接入电路中的阻值为 ；而题图乙电路是含电动机的电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率 ，当 时，输出功率 有最大值，此时电动机的输出功率为 ，发热功率为 ，所以电动机的输入功率为 ，电动机两端的电压为 ，电阻 两端的电压为 ，所以 接入电路中的阻值为 ，B正确。
5. C
【解析】当 左移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，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， 两端的电压增大，故图线 表示 示数的变化，图线 表示 示数的变化，故A错误；
由图可知，当只有 接入电路时，电路中电流为 ，路端电压为 ，则由 可得 ，当滑动变阻器全部接入电路时，由闭合电路欧姆定律可得 ，解得 ，，故B、D错误；
由图可知， 的阻值为 ， 总电阻为 ，将 等效为内阻的一部分，则当滑动变阻器的阻值等于 时，即 时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流 ，则滑动变阻器消耗的最大功率 ，故C正确。
6. D
【解析】由电路图知，电压表 测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以上面的图线表示 的读数与电流的关系，此图线的斜率的绝对值等于电源的内阻，故 。当电流 时，，则电源的电动势 ，故A错误；变阻器的滑片向右滑动时， 接入电路的阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即 读数逐渐增大，故B错误；由图可知，电动机的电阻 ，当 时，，电动机的输入功率最大，最大输入功率为 ，则最大输出功率一定小于 ，故C错误；当 时，电路中电流最小，变阻器接入电路的电阻最大，为 ，故D正确。
第二部分
7. B， C
【解析】方法一：滑片 由 端滑到 过程中，变阻器接入电路中的电阻先变大后变小。
外电路总电阻先变大后变小，电压不变，电流先变小后变大， 电压不变，电流不变， 电流先变小后变大。
与 比值就是 与 的串联电阻，先变大后变小，
变化量比值无意义。
故选BC。
方法二：
据题意，由于电源内阻不计，电压表的示数总是不变，故A错误；
滑片滑动过程中，电阻 连入电路的总阻值先增大后减小， 不变，所以电流表示数先减小后增大，故BC正确；
由于电压表示数没有变化，故D错误。
8. B， C
【解析】阴影部分的面积表示外电阻消耗的功率或电源的输出功率，A错误，B正确；当 时，说明外电阻的阻值 与电源内阻 相等，此时电源的输出功率最大，电源效率为 ，外电阻越大，电源的效率越高，故C正确，D错误。
第三部分
9. A， C， D
【解析】用光照射 ， 的阻值减小，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，则 两端的电压增大，电压表示数变大，根据串联分压可知电阻箱 两端的电压减小，流过 的电流减小，根据并联分流可知流过 的电流增大，电流表示数变大，故A正确，B错误；增大电阻箱 的阻值，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流减小，则 两端的电压减小，电压表示数变小，根据串联分压可知 两端的电压增大，流过 的电流增大，电流表示数变大，故C 、D正确。
10. A， C， D
【解析】电源内部的发热功率 ， 图象是抛物线，而且是增函数，则反映 变化的图线是 。故A正确。
直流电源的总功率 ， 图象的斜率等于电动势 ，则有 。故B错误。
图中 时，电源内部的发热功率 与电源的总功率相等，则有 ，得到 。故C正确。
当电流为 时，根据闭合电路欧姆定律得：，代入解得 。故D正确。
11. A， C， D
【解析】电源的路端电压和电流的关系为：，显然直线 的斜率的绝对值等于 ，纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出 ，，A正确，B错误；
当电流为 时，由回路中电流 ，解得外电路的电阻 ，C正确；
当输出功率为 时，由题图中 关系图线看出对应干路电流为 ，再从 图线读取对应的输出电压为 ，D正确。
第四部分
12. （1）
【解析】灯 的电阻为：
当 滑到下端时， 被短路，灯 与整个变阻器 并联，此时灯正常发光，通过灯 的电流为：
通过变阻器 的电流为：
则
即得滑动变阻器最大值为：
（2）
【解析】电源电动势：
当 滑到上端时，灯 、变阻器 及电阻 都被短路，此时电流表的读数为：
；
（3）
【解析】 位于变阻器的中点时，灯 与 并联后再与 串联 。
此时：
总电流为：
并联部分的电压为：
变阻器上消耗的功率为：
。
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