4.1 闭合电路欧姆定律（Word版含答案）

4.1闭合电路欧姆定律
一、选择题（共15题）
1．在如图所示的电路中，电阻R＝2.0Ω，电源的电动势E＝3.0V，内电阻r＝1.0Ω，闭合开关S后，流过电阻R的电流为（　　）
A．1.0A B．1.5A C．2.0A D．3.0A
2．电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，外电路电阻R=5Ω的电阻，则电路中的电流强度为（　　）
A．1A B．2A C．3A D．4A
3．如图所示，直线A为电源的路端电压与电流的关系图线，直线是电阻两端电压与电流的关系图线，用该电源与电阻组成闭合电路，则下列说法错误的是（　　）
A．电源的电动势为
B．电阻是
C．消耗的功率是
D．电源内阻消耗的功率是
4．某兴趣小组测海水电阻率，在一根细橡胶管中灌满海水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的海水柱。他将此海水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住海水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.5倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱（　　）
A．通过的电流增大 B．阻值增大为原来的1.5倍
C．两端的电压增大 D．电功率增大为原来的2.25倍
5．关于电源电动势概念的认识中，正确的是：（ ）
A．电源电动势等于电源两极间的电压
B．在闭合电路中，电动势等于路端电压与电源内部电势降落之和
C．电动势与电压单位相同，所以物理意义也相同
D．电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大
6．根据闭合电路欧姆定律，有多种方法可以测定电池的电动势和内阻，下图是某次实验的测量数据作的图像，根据图像可以得出（　　）
A．直线与U坐标轴的交点值表示断路时的路端电压，约为1.49V
B．直线与I坐标轴的交点值表示短路时的电流，约为0.55A
C．图像斜率的绝对值就是该电路的外电路的总电阻
D．由图像，当电源两端短路时，电流会是无穷大
7．如图所示，当电阻箱接入电路的阻值为R0时，理想电压表的示数为U；当电阻箱接入电路的阻值为3R0时，理想电压表的示数为2U，则电源的电动势E和内阻r分别为（　　）
A．E=2U，r=R0 B．E=4U，r=3R0
C．E=3U，r=2R0 D．E=5U，r=4.5R0
8．2010年元月9日上午，山东润泽电力有限公司投资的兆瓦级太阳能光伏电站正式并网发电，这是山东省第一家并网发电的太阳能示范电站，每年发电量约为130万度．现有一块太阳能电池板，用电压表测得它的两端电压1600mV，用电流表测得短路电流为80mA，若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是（电表均为理想电表）（ ）
A．0.4V B．0.8V C．1.2V D．1.6V
9．如图所示电路中，定值电阻R1=8Ω,R为变阻器，最大值R=10Ω，电源电动势为10V，内阻r=2Ω．移动变阻器的触片，A、B两点电压的变化范围（A、B两点未接任何元件）（ ）
A．0～10V B．5～10V C．0～5V D．5～12V
10．图甲为某电源的UI图线，图乙为某小灯泡的UI图线，则下列说法正确的是（　　）
A．电源的内阻为
B．小灯泡的电阻随着电压的增大而减小
C．当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻约为
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为2.59W
11．在新农村建设的街道亮化工程中，全部使用太阳能路灯，如图是某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，电池的开路电压等于电池在断路时（即没有电流通过两极时）电池两极的电压，则电池板的内阻值约为（ ）
A．0.14Ω
B．0.16Ω
C．6.23Ω
D．7.35Ω
12．如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，A为电压表，内阻为10kΩ，B为静电计，两个电容器的电容分别为C1、C2，下列说法中正确的是（　　）
A．若C1=C2，则电压表和静电计的电势差相等
B．若C1＞C2，则电压表上的电势差大于静电计上的电势差
C．不论C1、C2是否相等，电压表上的电势差均为零
D．C1上带电量不为零
13．实验室老师为同学们准备了新旧不同的两个电池组，同学们通过实验画出了它们的路端电压U与通过它们的电流I的关系图线，如图中的①、②所示。下列说法正确的是（　　）
A．①代表新电池组的U—I图像，②代表旧电池组的U—I图像
B．两电源的电动势
C．两电源的内阻
D．同一个电阻R分别接在①、②两端时，电源的输出功率
14．如图所示，直线b为电源的U﹣I图像，直线a为电阻R的U﹣I图像，用该电源和该电阻串联组成闭合电路时，下列说法正确的是（　　）
A．电源的输出功率为4W
B．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω
C．电源的热功率为2W
D．电源的效率约为33.3%
15．一种新型环保电源电动势E恒定不变，内阻r是变化的。现将该电源与滑动变阻器串联，构成一个闭合电路，其输出电压与电流的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．电流越大，电源的内电阻越大
B．滑动变阻器阻值减小，电流也减小
C．电源内电阻的阻值等于图线切线斜率的绝对值
D．图线与U轴的截距值等于电源电动势E
二、填空题
16．图所示的是甲、乙两种型号电池的外壳上的说明文字。甲电池的电动势是_____V；乙电池最多可放出________的电量，若该电池平均工作电流为，则最多可使用________h。
甲型号电池 乙型号电池
17．如图所示电路中，电源E的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W．当电键S接位置1时，电压表的读数为3V．则电源内电阻大小____Ω，当电键S接到位置2时，小灯泡L的实际功率____W．（假设灯泡电阻不变）
18．欧姆表内部电路简化后如图所示，电源电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，电流表满偏电流Ig=10mA，电流表内阻Rg=7.5Ω，A、B为接线柱。
(1)用一条导线把A、B直接连起来，此时，应将可变电阻R1调节为_______Ω才能使电流表恰好达到满偏。
(2)调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个150Ω的定值电阻R2，电流表示数为_______mA。
(3)继续保持R1的值不变，将定值电阻R2更换为另一电阻R3接在A、B之间，电流表读数为6mA，则R3=________Ω。
19．如图为某实际电路的图线，、、各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，过点的两条线与轴夹角，若该电源的电动势为，在工作点时，电源的路端电压为______，从工作点变到工作点时，电源的输出功率将_____（选填：增大、减小或不变）
三、综合题
20．人造地球卫星常常利用太阳能电池作为电源，太阳能电池由许多片电池板组成．设某太阳能电池板的内电阻为r＝20Ω，它不接外电路时两极间的电压为8×10－4V．
（1）该太阳能电池板的电动势为多大？
（2）该太阳能电池板的短路电流为多大？
（3）若在该太阳能电池板的两极间连接一只定值电阻R，R＝5Ω，则电阻R两端的电压为多大？
21．在图所示的U-I图像中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，求此时电源的输出功率；内、外电路消耗的电功率。
22．如图所示，电阻R=4Ω，M是电动机，当k接a时电动机正常工作，此时电流表示数为0.6A，电压表示数为4.8V，当k接b时电流表的示数为1A，求电源电动势和内阻。
23．如图所示的电路中，两平行金属板竖直放置构成电容器，两板间的距离，沿斜面向下电源电动势，内电阻，电阻，滑动变阻器接入电路的阻值。闭合开关，待电路稳定后，质量的带正电小球用绝缘细线悬挂于两金属板间，小球静止时，绝缘细线与竖直方向间的夹角，，，，求：
（1）电容器两板间的电压；
（2）小球所带电荷量。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
根据闭合电路的欧姆定律可得
故选A。
2．A
【详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．由图可得，电源的电动势为，电源的内阻
故A正确，不符合题意；
B．电阻的阻值为
故B正确，不符合题意；
C．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的工作状态，由图可知电压为，电流为，则消耗的功率为
故C正确，不符合题意；
D．电源内阻消耗的功率为
故D错误，符合题意。
故选D。
4．C
【详解】
AB．由电阻定律可得
将海水柱拉长到原来的1.5倍，由于体积不变，，横截面积变为原来的，则电阻变为原来的倍，由闭合电路欧姆定律可得
电源电动势和内阻恒定，R增大，则通过的电流减小，AB错误；
C．由
可知两端的电压增大，C正确；
D．电功率可表示为
阻值为原来倍，但电流在减小，故电功率不会增大为原来的2.25倍，D错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．电源电动势等于电路断开时，电源两端的电压，故A错误
由电源中非静电力的特性所决定，与外电路无关．所以同一电源接入不同的电路，电动势不会改变．故A错误．
B．在闭合电路中，电动势等于路端电压与电源内部电势降落之和．故B正确．
C．电动势、电压和电势差物理意义不同，单位相同．故C错误
D．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，根据W=qE可知，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势不一定大，还跟移动电荷的多少有关．故D错误．
故选B．
6．A
【详解】
A．由闭合电路欧姆定律可知
所以直线与U坐标轴的交点值表示断路，即I=0时的路端电压，约为1.49V，故A正确；
B．当U=0时，外电路短路，由图可知，当电流约为0.55A时，U=1.20V，故B错误；
C．由闭合电路欧姆定律可知
可知图像斜率的绝对值是电源的内阻r，故C错误；
D．由图像，当电源两端短路时，电流为
故D错误。
故选A。
7．B
【详解】
当电阻箱接入电路的阻值为R0时，由闭合电路欧姆定律得
当电阻箱接入电路的阻值为3R0时，由闭合电路欧姆定律得
联立解得
，
故选B。
8．C
【详解】
根据题意可知太阳能电池板的内阻为：，若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻连成一闭合电路，根据闭合电路欧姆定律可得路端电压是，故C正确，ABD错误．
9．C
【详解】
当变阻器的滑片移到最左端时，A、B两点电压最小，最小值为0；当滑片移到最右端时，A、B两点电压最大，由闭合电路欧姆定律得最大值为
V
故A、B两点电压的变化范围为0～5V，C正确，ABD错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．由图甲，根据可得，电动势
内阻
故A错误；
B．由图乙可得：电压越大，斜率越大，故电阻越大，故B错误；
C．由图乙可得，当小灯泡两端的电压U=0.5V时，电流I=6A，故电阻
故C错误；
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起，如图所示
两UI曲线的交点即小灯泡的电压、电流，故U≈0.47V，I=5.5A，所以，小灯泡的功率
P=UI=
故D正确。
故选D。
11．D
【详解】
根据太阳能路灯的电池板铭牌可知，开路电压即为电源电动势，所以，
短路电流为：，则内电阻为：，故选项D正确．
点睛：本题考查闭合电路的欧姆定律，要注意开路电路即为电源的电动势，同时此题还需要注意电源电动势与短路电流的比值才是电池板的内阻，工作电压只是路端电压．
12．C
【详解】
AB．由于静电计的两个电极是彼此绝缘的，电压表由电流表改装成的，电路稳定后，电路中没有电流，电压表两端没有电压，电容器C2充电，两端存在电压，所以电压表两端的电势差小于静电计两端的电势差，AB错误；
CD．由于电压表两端没有电压，电容器C1没有被充电，C1上带电量是零，所以不论C1、C2是否相等，电压表上的电势差均是零，C正确，D错误；
故选C。
13．AD
【详解】
根据闭合电路欧姆定律
故U—I图像纵轴截距表示电源电动势，斜率绝对值表示内阻大小。
由图可知，两电源的电动势
故①代表新电池组的U—I图像，②代表旧电池组的U—I图像。
电源的输出功率
故电源的输出功率
故选AD。
14．ABC
【详解】
B．由图可知，图线b与纵坐标的交点表示电源的电动势，图像的斜率等于电源的内阻，可得电源的电动势
内阻
B正确；
A．当电源的与电阻串联后，两图线的交点就表示电路的工作状态，可读出电路中电流为2A，路端电压为2V，则电源的输出功率
A正确；
C．电源的热功率
C正确；
D．电源的效率
D错误。
故选ABC。
15．AD
【详解】
A．由闭合电路路端电压和负载的关系
可得电源输出电压与电流的U－I图像的斜率的绝对值表示电源内阻r，根据图线可知斜率绝对值在变大，所以电流越大，内电阻越大，故A正确；
B．若滑动变阻器阻值减小，电流也减小，则根据图像可知电源输出电压U增大，这与欧姆定律相矛盾，故B错误；
C．图线切线斜率的绝对值表示电源内电阻的阻值，但不能说等于，因为斜率的值会随着坐标轴标度的选取不同而不同，故C错误；
D．由
可知，当I=0时，U=E，即图线与U轴的截距值等于电源电动势E，故D正确。
故选AD。
16． 1.2V 600mAh 20h
【详解】
由电池外壳上的说明可知，电池的电动势为1.2V；
由乙电池外壳上的说明可知，该电池的容量为600mAh；
若乙电池平均工作电流为0.03A，则最多可使用时间为
17． 2 1.28
【详解】
当电键S接位置1时，电压表的读数为3V，可知电源内阻上的电压为0.2V；电路中的电流：，则内阻：；小灯泡的电阻：； 当电键S接到位置2时，电路电流：；小灯泡L的实际功率.
18． 142 5
【详解】
(1)欧姆表内阻
调零电阻阻值
(2)电流
指针指在刻度盘的中央。
(3)电流表指针示数
即
解得
19． 减小
【详解】
由于夹角，点为图像在第一象限的中点，其纵坐标为路端电压，为截距的一半，有
电源的输出功率即为工作点横纵坐标的乘积，根据图像得在工作点b时，电源的输出功率最大。所以从工作点变到工作点时，电源的输出功率将减小。
20．（1）8×10－4V （2）4×10－5 A （3）1.6×10－4V
【详解】
（1）电池板的电动势E等于不接外电路时两极间的电压U，即E＝8×10－4V
（2）外电路短路时，R＝0，I短=＝4×10－5 A
（3）UR＝IR =
解得UR＝1.6×10－4V
21．4W，2W，4W
【详解】
由图像可知，电源的电动势为6V，电源的内阻为
电阻
电流为
电源输出功率也是外电路消耗功率为
电源的内功率为
即电源输出功率为4W，内、外电路消耗的电功率分别为2W，4W。
22．6V，2Ω
【详解】
由闭合电路欧姆定律，当k接a时
当k接b时
代入数据解得
23．（1）5V；（2）
【详解】
(1)根据闭合电路欧姆定律有
电容器两板间的电压等于滑动变阻器两端的电压
解得
(2)根据平衡条件有
解得
答案第1页，共2页