4.2闭合电路欧姆定律的应用 课时提升练（Word版含答案）

4.2闭合电路欧姆定律的应用 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻，电压表为理想电压表。闭合开关S待电路稳定后，电压表的示数为（　　）
A． B． C． D．
2．右图为某种对车辆进行快速称重的电子称重计原理图，以下说法正确的是（　　）
A．称重计在电路中相当于一个电压表
B．电路中的是没有作用的
C．当车辆越重时，流过称重计的电流越大
D．当车辆越重时，流过称重计的电流越小
3．某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示．当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，下列说法错误的是（　　）
A．车灯的电流变小 B．路端电压变小
C．电路的总电流变大 D．电源的总功率变小
4．如图（a），电源的电动势，电表均为理想电表．闭合开关S，让变阻器的滑片C从B端向左滑动的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图（b）所示，其中，U、I分别是电压表、电流表的示数，R是变阻器间的电阻，是电源的输出功率，是电源的效率．则（　　）
A．电源的内阻为 B．滑动变阻器最大阻值为
C．Ⅰ图c点的坐标为 D．Ⅱ图a点的坐标
5．如图所示电路，电源的电动势为E、内阻为r，电动机M的线圈电阻为，定值电阻为R，当开关S闭合后，电动机正常转动，电动机两端电压为，电路中电流为I，下列说法正确的是（ ）
A．电动机的两端电压 B．电动机输出的机械功率
C．电源两端的电压 D．电源的输出功率
6．如图所示是一个光照异常报警传感器的电路示意图。R1、R2为定值电阻，R3是用光敏电阻制成的传感器，其阻值会随着光照强度的增强而急剧减小，当电路中传感器R3附近处光照异常时，会引起电流表A和电压表V示数异常，小灯泡L灯光亮度也发生变化，从而发出警报。已知电源的电动势为E、内阻为r。下列说法正确的是（　　）
A．当R3附近处光照强度增强时，小灯泡变亮
B．当R3附近处光照强度增强时，电源总功率变小
C．当电流显示器显示的电流变小时，R3附近处光照强度减弱
D．当电压显示器显示的电压变小时，R3附近处光照强度减弱
7．如图所示，由电源（内阻不可忽略）、电流表、电压表、电阻箱和开关组成的电路，当闭合开关S时，电压表示数为U，电流表示数为I，现将电阻箱的阻值变大，则（　　）
A．电压表的示数仍为U B．电压表的示数将大于U
C．电流表的示数仍为I D．电流表的示数将大于I
8．系统误差是由于实验原理等原因而产生的误差，它的数值总是向某一个方向偏离真实值。在 “测电源电动势和内阻”实验中由于电表的内阻所产生的误差即为系统误差。关于该系统误差产生原因以及影响，以下正确的是（　　）
A．电流表分压；测得的电源电动势偏小，内阻偏小
B．电流表分压；测得的电源电动势偏大，内阻偏大
C．电压表分流；测得的电源电动势偏小，内阻偏小
D．电压表分流；测得的电源电动势偏大，内阻偏大
9．如图所示，电源电动势、内阻保持不变，合上开关S，灯泡L与定值电阻R2串联，R1是电阻箱，增大电阻箱R1的接入阻值，下列说法正确的是（ ）
A．路端电压增大
B．灯泡L的电功率减小
C．定值电阻R2的热功率减小
D．通过电阻箱R1的电流增大
10．如图所示，平行金属板中带电质点原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则（　　）
A．电压表读数增大 B．电流表读数增大
C．质点将向上运动 D．上消耗的功率减小
11．如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则（　　）
A．电容器中的电场强度将增大 B．电容器上的电荷量将减少
C．电容器的电容将减少 D．液滴将向上运动
12．如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小灯泡，R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是（　　）
A．电流表示数变小，电压表示数变小
B．电流表示数变小，电压表示数变大
C．电容器C上电荷量减少
D．小灯泡L变亮
13．如图所示，电路中接有五个理想电表，现闭合开关，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，电表的示数都发生了变化，下列分析正确的是（　　）
A．电压表示数增大，电流表示数减小
B．电压表示数减小，电流表示数增大
C．电压表示数的改变量的绝对值大于电压表示数的改变量的绝对值，即
D．电压表示数的改变量与电流表示数改变量的比值的绝对值减小
14．如图，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻，滑动变阻器R的总电阻大于4r。调节R，当的功率最大时，电源的总功率为，输出功率为；当R上的功率最大时，电源的总功率为，输出功率为，则（　　）
A． B．
C． D．
15．如图，电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，R（R>r）为定值电阻，闭合开关，小灯泡能正常发光，现将滑动变阻器的滑片慢慢地向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（　　）
A．电源的输出功率逐渐增大
B．电容器所带电荷量增大
C．，，均保持不变
D．
二、解答题
16．在如图所示的电路中，电源的电动势E=18V，内阻r=1.0Ω，电阻R2=5.0Ω，R3=6.0Ω，板间距d=2cm的平行板电容器水平放置。当滑动变阻器R1的滑片P移至R1的中点时，图中理想电压表的示数为16V，一个带电荷量q= -8.0×10--9C的油滴正好平衡于两极板之间。求：（g取10m/s2）
（1）滑动变阻器R1的最大阻值
（2）油滴的质量。
（3）移动滑片P，油滴可获得向下的最大加速度大小。
17．如图甲所示的电路中，、均为定值电阻，且，阻值未知，为一滑动变阻器。当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中、两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的。求：
（1）电源的电动势和内阻；
（2）定值电阻的阻值；
（3）滑动变阻器的阻值为多少时，滑动变阻器消耗的功率最大，消耗的最大功率值为多少。
参考答案
1．C
【详解】
闭合开关S待电路稳定后，电压表的示数
故选C。
2．C
【详解】
A．称重表串联在电路中，相当于电流表，A错误；
B．当车辆很重，滑片滑到最下端时，如果没有R1，会造成电源短路，烧坏电源和电表，所以电路中的R;是起保持作用，B错误；
C D．当车辆越重时，弹簧的压缩越大，滑片越往下，电路中电阻越小，电流越大，C正确，D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，车灯的电流变小，选项A正确；
BCD．开关S闭合，电机工作，外电路总电阻减小，电路的总电流变大，电源内阻上电压变大，路端电压变小，电源的总功率P=EI变大，故BC正确，D错误。
此题选择错误的选项，故选D。
4．C
【详解】
A．电源的输出功率为
可知，当
此时输出功率取最大值为
根据图（b）可知，电源的输出功率最大值为4W，则有
可得，电源的内阻为
故A错误；
B．电源的效率为
可知，当滑动变阻器取最大阻值时，电源效率最高，根据图（b）可知，电源的效率最大值为80%，则有
可得，滑动变阻器最大阻值为
故B错误；
C．由图可知，c点横坐标为电压表示数最大时，即滑动变阻器取最大值时，此时电压表示数为
此时电源的输出功率为
故C正确；
D．由图可知，a点坐标为电流表最小，电压表示数最大时，即滑动变阻器取最大值时，根据闭合电路欧姆定律可得，此时电流表示数为
则此时电压表示数为
故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．电动机正常工作时属于非纯电阻元件，电动机两端电压不等于，A错误；
B．电动机的总功率
电动机的热功率
电动机输出的机械功率
B错误；
C．电源两端的电压
C正确；
D．电源的输出功率
不等于，D错误。
故选C。
6．A
【详解】
A．当R3附近处光照强度增强时，R3的阻值变小，则外电阻减小，干路上的电流增大，外电压减小，根据
电阻R1两端的电压增大，根据
则电压显示器显示的电压表的示数减小，根据欧姆定律，通过电阻R2的电流减小，即电流显示器显示的电流变小，根据并联电路的特点，可得流过灯泡支路的电流增大，则小灯泡变亮，A正确；
B．当R3附近处光照强度增强时，R3的阻值变小，则外电阻减小，干路上的电流增大，根据
电源的总功率增大，B错误；
CD．根据AB分析可知，当R3附近处光照强度增强时，电流显示器显示的电流变小，电压显示器显示的电压变小；反之，如果电流显示器显示的电流变小，电压显示器显示的电压变小，则应R3附近处光照强度增强，CD错误。
故选A。
7．B
【详解】
将电阻箱的阻值变大，则总电阻变大，电路的总电流减小，则电流表的示数将小于I，路端电压变大，则电压表的示数将大于U。
故选B。
8．C
【详解】
伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示
由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值，故C正确；ABD错误。
故选C。
9．A
【详解】
A．当电阻箱的接入阻值变大，电路总电阻R变大，由闭合电路欧姆定律知，总电流I减小，路端电压
电源两端的电压（电阻箱两端的电压）增大，故A正确；
BC．电源两端的电压增大，即灯泡L与定值电阻的总电压增大，流过L与定值电阻的电流增大，L的电功率增大，定值电阻的热功率增大，故BC错误；
D．总电流减小，当流过L与定值电阻的电流增大，则流过电阻箱的电流一定减小，故D错误。
故选A。
10．B
【详解】
AD．当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干电路电流增大，流过的电流增大，则上消耗的功率增大。电压表的读数为
增大，其他量不变，则减小，AD错误；
B．电压表的读数增大，则通过的电流减小，而干路电流增大，则电流表读数增大，B正确；
C．电流表读数增大，可知，通过的电流增大，则的电压增大，而与变阻器的总电压减小，则变阻器的电压减小，因此，电容器板间电压减小，板间场强减小，带电质点所受的电场力减小，因此，质点将向下运动，C错误。
故选B。
11．B
【详解】
A．将滑动变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器的阻值增大，总电流减小，R2两端电压U减小，则电容器两极板间电压减小，根据
电容器中的电场强度将减小，A错误；
B．根据
由于电容器两极板间电压减小，电容器上的电荷量将减少，B正确；
C．根据
所以电容器的电容将保持不变，C错误；
D．开始时，带电液滴正好处于静止状态，有
则当电容器两极板间电压减小时，电场力小于重力，液滴将向下运动，D错误。
故选B。
12．B
【详解】
ABD．当滑动变阻器滑片P向左移动时，变阻器接入电路电阻增大，外电路总电阻增大，由欧姆定律得知，总电流减小，路端电压增大，则电流表示数变小，电压表示数变大，小灯泡L变暗，故B正确，AD错误；
C．电容器的电压
U=E-I（RL+r）
I减小，其它量不变，则U增大，由Q=CU可知电容器C上电荷量Q增加，故C错误；
故选B。
13．BC
【详解】
AB．当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，R1阻值变小，可知总电阻变小，总电流减大，则读数增大；路端电压示数变小，则R3电流变小，则支路电流增大，则读数增大，则读数变小，故A错误、B正确；
C．因路端电压
路端电压变小，而变小，变大，则电压表示数的改变量的绝对值大于电压表示数的改变量的绝对值，C正确；
D．根据
可知
则电压表示数的改变量与电流表示数改变量的比值的绝对值等于电源内阻不变，则D错误。
故选BC。
14．AC
【详解】
当的功率最大时，此时R=0，此时电流
电源的总功率为
输出功率为
当R上的功率最大时，则R=4r，此时电路中的电流
电源的总功率为
输出功率为
则
故选AC。
15．BCD
【详解】
A．将滑动变阻器的滑片向左滑动时，其接入电路的阻值变大，由于电源内阻小于外电阻，由电源输出功率
逐渐减小，故A错误；
B．将滑动变阻器的滑片向左滑动时，其接入电路的阻值变大，电路中总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中总电流变小，内压与R两端的电压和变小，故电容器两端的电压变大，电容器所带电荷量，减小，故B正确；
C．由闭合回路的欧姆定律可得
因此可知
同理有
可得
而，所以比值都不变；故C正确；
D．电压变化关系
故D正确。
故选BCD。
16．（1）12Ω；（2）4.0×10-7kg；（3）1m/s2。
【详解】
（1）电路中总电流为
R2两端电压为
R1、R3并联部分电压为
通过R3的电流为
则通过R1的电流为
则R1接入电路中的电阻为
则可变电阻的总电阻为
R1=2R'1=12Ω
（2）电容器两端电压为
由平衡条件得
油滴质量为
（3）为使向下的加速度最大，则应使R1的滑动头移到最右端，以使电场力最小。此时R1、R3的并联电阻为
则R2两端电压为
电容器两端电压为
由牛顿第二定律得
油滴向下最大加速度为
17．（1），；（2）；（3）
【详解】
（1）根据闭合电路欧姆定律有
结合图中数据得
联立解得
（2）滑片P在变阻器右端时，、被短路，电路的总电阻最小，总电流最大，则外电阻只有定值电阻，所以有
（3）当外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，则有
而
代入数据解得
输出功率的最大值为