4.1闭合电路欧姆定律-同步训练（word含答案）

4.1闭合电路欧姆定律
一、选择题（共15题）
1．如图所示，图甲有一电动机，当滑动变阻器的触头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0.2A以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，以下结论不正确的是（　　）
A．电路中的电源电动势为3.9V
B．电动机的电阻为4Ω
C．此电路中电动机的最大输出功率为0.90W
D．变阻器的最大阻值为32Ω
2．如图所示，直线A为某电源的U﹣I图线，曲线B为某小灯泡D1的U﹣I图线的一部分，用该电源和小灯泡D1组成闭合电路时，灯泡D1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（　　）
A．此电源的内阻为1.5Ω
B．灯泡D1的额定电压为3V，功率为6W
C．把灯泡D1换成“3V，20W”的灯泡D2，电源的输出功率将变小
D．由于小灯泡B的U﹣I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程，欧姆定律不适用
3．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（　　）
A．伏特表V示数将减小
B．灯泡L将变亮
C．电容器C的电容将减小
D．电容器C的电荷量将增大
4．如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P处于某一位置时，小灯泡L 能发光。将滑片P 从该位置向b端滑动的过程中（不考虑温度对电阻的影响）（　　）
A．小灯泡L变亮，电流表的示数变大
B．电阻R3自右向左的电流
C．电阻R2的电功率变小
D．电源的输出功率变大
5．如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为光敏电阻（光照越强电阻越小），C为电容器，电源内阻不可忽略。闭合开关后,当光照减弱时，下列说法中正确的是（　　）
A．R1的电功率增大
B．电流表的示数增大
C．电源的效率提高
D．电容器两端电势差增大
6．新冠疫情期间，额温枪广泛应用于各种场所。开学后，学校实行体温每日三检制度，体温检测员小张同学仔细研究了班里的额温枪及其技术参数（如图所示），发现它以两节干电池（内阻不可忽略）为电源，工作电流为5mA，能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱，快速、准确且无接触地测量体温，那么关于该额温枪的说法中正确的是（　　）
A．额温枪工作时，电池组两极间的电压为3V
B．额温枪工作时，电源的输出功率为15mW
C．额温枪工作时，电路中每通过1C电荷，每节电池都能把1.5J化学能转化为电能
D．若换用两节充满电的800mA·h充电电池，则可测温5.76×104次
7．如图示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)，L为小灯泡，当温度降低时（　　）
A．R1两端的电压增大 B．电流表的示数增大
C．小灯泡变亮 D．小灯泡变暗
8．如图所示，电流表、电压表均为理想电表，电源内阻不能忽略，当变阻器R2的滑片向右滑动时，电压表V1的变化量和电流表A的变化量的比值为K1，电压表V2的变化量和电流表A的变化量的比值为K2，则（ ）
A．K1变小
B．K2变大
C．K2的绝对值大于K1的绝对值
D．K2的绝对值小于K1的绝对值
9．在如图（a）所示的电路中，L1、L2为规格相同的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图（b）所示，C是电容为100mF的电容器，R是阻值为8Ω的定值电阻，电源E的内阻为1Ω．电路稳定后，通过L1的电流为0.2A，下列结果正确的是（ ）
A．L1的电功率为0.16W B．L2的电阻为4Ω
C．电源的效率为60% D．电容器的带电量为2.4×10-4C
10．如图所示电路，电表都是理想电表，当闭合开关S，滑片P向左滑动过程中，四块电表的读数均发生变化，设在滑动过程中、、在同一时刻的读数分别是、、、，电表示数的变化量的绝对值分别是，那么下列说法正确的是（　　）
A．I1减小，I2增大
B．U1减小，U2增大
C．
D．为定值，增大
11．如图所示，直流电路中，R1、R2是定值电阻，R3是光敏电阻，其阻值随光照增强而减小。当开关S闭合，电容器两板间的M点的带电液滴恰好能保持静止。现用强光照射电阻R3时（　　）
A．电源的总功率减小 B．液滴向下运动
C．A板的电势降低 D．电容器所带电荷量增加
12．如图是一火警报警装置的一部分电路示意图，其中R2的电阻随温度升高而减小，a、b接报警器。当R2所在处出现火情时，电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比（　　）
A．I变大，U变大 B．I变小，U变小
C．I变大，U变小 D．I变小，U变大
13．图示电路中，电容器与电阻R2并联后，经电阻R1与电源和开关相连，电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R1＝15Ω，R2＝8Ω，电容器的电容C=2×10-9F，闭合开关S，待电路稳定后，下列说法正确的是
A．电源两端的电压为24V
B．电容器两端的电压为18V
C．电容器所带电荷量为1.6×10－8C
D．通过电阻R1的电流为1A
14．如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R是定值电阻，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向上移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表A的示数变小
B．电压表V1的示数变小
C．电压表V2的示数变小
D．电源的效率变小
15．在一次研究性学习的实验探究中，某组同学分别测绘出一个电源的路端电压随电流变化的关系图线，还测絵出了一个电阻两端的电压随电流变化的关系图线，如图中AC和OB所示．若把该电阻R接在该电源上构成闭合电路（R为唯一用电器）由图可知（）
A．电源的内电阻是1.2Ω
B．外电阻的电阻值是1.2Ω
C．电源的效率是80％
D．电源的输出功率是1.5W
二、填空题
16．如图所示电路中，是由某种金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循的规律，（式中），R是普通可变电阻，遵循欧姆定律，电源E电压恒为6V，此电路中的电流、电压仍遵循串联电路的有关规律。当电阻R的阻值为____Ω，电流表的示数为0.16A；当R、R0电功率相等时，电源的输出功率P出=____W。
17．一直流电源给蓄电池充电，电路如图所示，如果蓄电池内阻为r，电压表读数为U，电流表读数为I，则输入蓄电池的电功率为___________，蓄电池的发热功率为___________，电能转变为化学能的功率为___________.
18．太阳能是绿色能源，太阳能发电已被广泛应用，某型号太阳能电池组的电动势为43.2V，内阻为6Ω，给一个阻值为8.4Ω的电阻供电，则通过该电阻的电流为_____A，该电阻两端的电压为_____V
三、综合题
19．如图甲所示的电路中R1＝R2＝100 Ω，是阻值不随温度而变的定值电阻．白炽灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示．电源电动势E＝100 V，内阻不计．求：
(1)当开关S断开时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率；
(2)当开关S闭合时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率．
20．如图所示电路，已知，闭合开关，电流表示数为0.75A，电压表示数为2V，经一段时间，一个电阻被烧坏了，使电流表示数变为0.8A，电压表示数变为3.2V，问：
（1）哪个电阻发生故障？是短路还是开路？
（2）的阻值是多少？
（3）能否求出电源电动势E和内阻r？如果能，求出结果；如果不能，说明理由．
21．把一个滑动变阻器与电流表串联后再与电压表并联（电表认为理想），然后接于一个电池的两极上。当变阻器的滑动头在某一位置时，电流表的读数是0.3 A，电压表的读数是2.8 V；当滑动头移到另一位置时，电流表读数是0.4 A，电压表读数是2.6 V。试求该自制电池的电动势和内阻。
22．如图所示，电源电动势E＝3V，小灯泡L标有“2V、0.4W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。电动机M的内阻为1。求：
（1）电源的内阻；
（2）电动机M的输出功率；
（3）电源的效率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．由电路图甲知，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，所以最上面的图线表示的电压与电流的关系，此图线的斜率大小等于电源的内阻，为
当电流 I=0.1A时，U=3.6V，则电源的电动势
故A正确，不符合题意；
B．由图可知，电动机的电阻
选项B正确，不符合题意；
C．当时，，电动机输出功率最大，最大为
故C错误，符合题意；
D．当时，电路中电流最小，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以
故D正确，不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】
A．由图读出：电源的电动势 E=4V，内阻
故A错误。
B．两图线的交点表示小灯泡D1与电源连接时的工作状态，此时灯泡的电压 U=3V，电流 I=2A，功率为
P=UI=6W
由于小灯泡D1正常发光，则灯泡D1的额定电压为3V，功率为6W，故B正确。
C．灯泡D1的电阻
“3V，20W”的灯泡D2的电阻为
R2==0.45Ω
可知灯泡D2的电阻更接近电源的内阻，根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，知把灯泡D1换成“3V，20W”的灯泡D2，电源的输出功率将变大，故C错误。
D．灯泡是纯电阻，欧姆定律仍适用，图像为曲线是由灯泡电阻随温度的增大而增大，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
A．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器所在支路电阻增大，则总电阻增大，电路中电流减小，内电压减小，路端电压增大，则电压表示数变大，A错误；
B．电路中电流减小，灯泡变暗，B错误；
C．电容器的电容跟电压无关，由电容器本身决定，所以电容器的电容不变，C错误；
D．电容器两端的电压等于路端电压，则电容器两端的电压增大，由
可知，电荷量增大，D正确。
故选D。
4．C
【详解】
将滑片P从该位置向b端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流I变小，则电流表示数变小。总电流变小，电源的内电压变小，则路端电压变大，小灯泡的电压变大，则小灯泡L变亮，则R2电流变小，电压变小，功率变小，路端电压变大，则电阻R1两端电压变大，电容器充电，电阻R3自左向右的电流；因为不确定内阻与外阻关系，无法确定电源输出功率变化，故C正确ABD错误。
故选C。
5．C
【详解】
AB．当光照减弱时，光敏电阻的电阻增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，电流表的示数减小；由P=I2R可知，R1的电功率减小，故AB错误；
C．总电流减小，则内电阻消耗的内电压减小，所以路端电压增大，则电源的效率
可知，电源的效率提高，故C正确；
D．电容器与R1并联，R1两端电压U1=IR1减小，故电容器两端电势差减小，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A．额温枪工作时，电池组两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势，故电池组两极间电压小于3V。故A错误；
B．额温枪工作时电源消耗的总功率为
P=2EI=15mW
电源的输出功率小于电源消耗的总功率。故B错误；
C．每节电池的电动势为1.5V根据电动势的定义可以知道电路中每通过1C电荷，消耗的电能为
W=qE=1.5J
则有1.5J的化学能转化为电能。故C正确；
D．若换用两节充满电的800mAh的充电电池，最多可测温的次数为
故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
AB．当温度降低时，R2电阻增大，并联部分电阻增大，总电阻增大，总电流减小，R1两端电压减小，电流表示数减小，故AB错误；
CD．因为内电压和R1两端电压减小，根据串联电路电压特点可知，灯泡两端的电压增大，故灯泡变亮，故C正确，D错误。
故选C。
8．C
【详解】
试题分析：R1是定值电阻，根据欧姆定律可知：，R1的阻值不变，则K1不变．故A错误；R2是可变电阻，将电阻R1与电源看作等效电源，故电压表V2测量的是等效电源的路端电压，由闭合电路的欧姆定律得：，故电压表V2的变化量和电流表A的变化量的比值 ，则K2也不变,B错误；，，故K2的绝对值大于K1的绝对值，C正确，D错误；故选C．
9．A
【详解】
A．电路稳定后，通过L1的电流为I1=0．2A，由图读出其电压U1=0．8V，则灯泡L1的电功率
P1=U1I1=0.2×0.8=0.16W
故A正确；
B．并联部分的电压
U2=U1+I1R=0.8+0.2×8=2.4V
由图读出其电流为I2=0.4A
根据欧姆定律得
故B错误；
C．电源电动势
E=U2+（I1+I2）r=2．4+0．6×1=3V
电源的效率为
故C错误；
D．电容器的电压
U=I1R=1.6V
则电容器的带电量为
Q=UC=1.6×100×10-6=1.6×10-4C
故D错误。
故选A。
10．C
【详解】
A．滑片P向左滑动过程中，R1电阻增大，回路总电阻增大，干路电流I变小，即I2减小，由
可知，R0、R1并联部分的电压增大，流过R0部分的电流增大，则流过R1部分的电流减小，即I1减小，A错误；
B．由于干路电流I减小，R2的电压减小，结合A的分析可知，U1增大，U2减小，B错误；
CD．把R2等效为内阻，则
由部分电阻欧姆定律可得
对比可得
且、均为定值，C正确，D错误。
故选C。
11．D
【详解】
强光照射电阻R3时，R3的阻值减小，电路总电阻减小，电流增大。
A．电源的总功率将变大。A错误；
BCD．R1上的电压增大，带电液滴受到的电场力增大，液滴将向上运动。电容器下极板电势为零，保持不变，所以上极板电势将升高。根据，电容器所带电荷量增加。BC错误，D正确。
故选D。
12．C
【详解】
由题意知，当R2所在处出现火情时，减小，则外部电路总电阻减小，由
可得总电流增大，由
可知U减小，由
可知两端电压增大，则、并联部分两端的电压减小，则流过的电流减小，又因为总电流增大，所以流过的电流I增大，故C正确，ABD错误。
故选C。
13．CD
【详解】
A. 电源两端的电压小于电动势，A错误；
BD. 电流为
R2的电压为
电容器与R2并联，其电压也是8V，B错误，D正确；
C. 电容器所带电荷量为
C正确。
故选CD。
14．CD
【详解】
A．当滑动变阻器的滑片向上移动时，电路总电阻变小，总电流变大，故A错误；
B．根据欧姆定律知
总电流变大，电压表V1的示数变大，故B错误；
C．根据闭合电路欧姆定律
总电流变大，电压表V2的示数变小，故C正确；
D．电源的效率
路端电压减小，所以效率变小，故D正确。
故选CD。
15．BC
【详解】
A、AC斜率的绝对值表示电源的内阻：，故A错误；
B、由图象可知，OB的斜率表示外电阻：，故B正确；
C、电源的输出功率，U为外电阻两端电压，电路中的总电流即为流过外电阻的电流，所以，则电源的效率：，C正确，D错误．
16． 25 3.24
【详解】
串联电路电流相等，通过的电流为，由
可得
代入数据解得
因为串联电路路端电压等于各部分电压之和，由此可得
代入数据解得
根据
代入数据解得
根据
和串联电路电流相等可得，当
时，R、R0电功率相等。因此电流为
代入数据得
因此
代入数据得
同理可得
因此外电阻
因此电源输出功率
代入数据得
17． UI I2r UI- I2r
【详解】
输入蓄电池的电功率为：；
电池产生的热功率为：；
电能转化为化学能和热能，根据能量守恒定律，有：，故电能转化为化学能的功率为：．
18．3；25.2．
【详解】
试题分析：根据全电路欧姆定律可得，电路中的电流I==3A，电阻两端的电压为U=IR=3A×8.4Ω=25.2V．
19．(1)40 V　0.6 A　24 W (2)25 V　0.5 A　12.5 W
【详解】
(1)当S断开时，因R1是定值电阻，与灯泡串联，设灯泡上的电压为U1，电流为I1，根据闭合电路的欧姆定律有：E＝U1＋IR1，代入数据得：
I1＝1－，
在IU图上作出图线如图所示：
这条直线与灯泡的伏安特性曲线的交点为(40V，0.60 A)．由此可知此时流过灯泡的电流为0.6 A，灯泡上的电压为40 V，灯泡的实际功率为：
P＝0.6×40=24W；
(2)当S闭合时，设灯泡上的电压为U2，电流为I2，根据闭合电路的欧姆定律有：E＝U2＋(I2＋)R1，代入数据得：
I2＝1－，
在IU图上作出图线，如上图所示，这条直线与灯泡的伏安特性曲线的交点为(25V，0.5 A)．由此可知此时流过灯泡的电流为0.5 A，灯泡上的电压为25 V，灯泡的实际功率：
P＝0.5×25=12.5W。
20．（1）R2发生开路（2）4Ω（3）因为未知，所以不能求出r的值
【详解】
（1）不可能断，否则电流表电压表都不会有示数，也不可能断，否则电流表不会有示数；也不可能断，否则电压表不会有示数．所以只可能是R2发生开路．
（2）开路后，电压表示数就是两端的电压，因此有
．
（3）由
可得
因为未知，所以不能求出r的值．
21．，
【详解】
设电动势为E，内电阻为r，根据闭合电路欧姆定律
可知
联立解得
，
22．（1）1；（2）；（3）
【详解】
（1）开关S接1时，根据闭合电路欧姆定律有
又
代入数据解得
r=1
（2）开关S接2时，根据闭合电路欧姆定律有
解得
电动机的输入功率为
P=UMI=0.8×0.2W=0.16W
发热功率为
P热==0.04W
所以输出功率为
（3）电源的效率为
答案第1页，共2页