4.1闭合电路欧姆定律综合训练 （word版含答案）

4.1闭合电路欧姆定律
一、选择题（共15题）
1．如图所示的电路中，电源的电压恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向a端滑动，电灯的电阻视为不变，则（ ）
A．电灯L变亮，安培表的示数减小
B．电灯L变亮，安培表的示数增大
C．电灯L变暗，安培表的示数减小
D．电灯L变暗，安培表的示数增大
2．如图所示，直线a为电源的U-I图线，直线b为电阻R的U-I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为（　　）
A．4W、33.3% B．2W、33.3% C．4W、67% D．2W、67%
3．如图所示中，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。电源的电动势为E，内阻为r，电压表读数为U，电流表读数为I。当R3的滑片向a端移动时，下列结论中正确的是（　　）
A．U变大，I变大
B．U变大，I变小
C．U变小，I变小
D．U变小，I变大
4．如图所示，平行金属板中带电质点原处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，当滑动变阻器的滑片向a端移动时，则（　　）
A．电压表读数减小 B．电流表读数增大
C．质点将向上运动 D．上消耗的功率逐渐减小
5．闭合电路欧姆定律的公式是（　　）
A． B． C． D．
6．如图甲所示的电路中定值电阻R=60Ω，电源电动势E=100V，r=10Ω。如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是（ ）
A．开关S断开时电源的效率为60%
B．开关S闭合后电源的总功率会变小
C．开关S闭合后灯泡的亮度增强
D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W
7．如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，平行板电容器的两块金属板正对水平放置，B为两极板间一固定点，R为光敏电阻（光照越强电阻越小）．图中滑动变阻器R1的滑动触头P在a端时，闭合开关K，稳定后电流表A和电压表V的示数分别为I和U，以下说法正确的是（ ）
A．若此时仅将R1的滑动触头P向b端移动，则平行板电容器的带电量将减小
B．若此时仅将电容器上极板上移，则图中B点电势将降低
C．若此时仅用更强的光照射R，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增大
D．若此时仅用更强的光照射R，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值之比减小
8．在如图的电路中当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表的读数变小，电流表的读数变大
B．电压表的读数变大，电流表的读数变小
C．电压表和电流表的读数都变大
D．电压表和电流表的读数都变小
9．在如图所示电路中，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，电流表、电压表均为理想表，下列说法正确的是
A．电流表的示数减小
B．电压表的示数减小
C．电容器C的电容增大
D．电容器C所带电荷量增大
10．在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S， 将滑动变阻器的滑片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．电流表读数变小，电压表读数变小
C．电源的输出功率变小 D．电容器C上所带的电荷量减少
11．在如图所示的电路中，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．电源的输出功率先变大后变小
C．电容器C上的电荷量减少
D．电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比恒定
12．如图所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻。在滑动变阻器R（最大阻值是4Ω）的滑片由a缓慢地向b滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电容器的带电荷量先减小后增大
B．滑动变阻器滑片滑至中间位置时，定值电阻R0的功率最大
C．滑动变阻器的功率先增大后减小，最大值是
D．电源效率先增大后减小，最大值是50%
13．如图所示，是测定两个电源的电动势和内电阻实验中得到的电流和路端电压图线，则应有（ ）
A．当时，电源总功率
B．当时，外电阻
C．当时，电源输出功率
D．当时，电源内部消耗的电功率
14．如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0=0.5r，滑动变阻器的最大阻值是3r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（　　）
A．电源内阻消耗的功率变大
B．电源的输出功率先变大后变小
C．滑动变阻器消耗的功率变小
D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小
15．在如图所示的电路中，R1>r，将滑动变阻器R的滑片从位置a向下滑动到位置b的过程中，电路均处于稳定状态。滑片处于位置b和位置a相比，电路中（　　）
A．灯泡L的亮度变亮 B．电容器C所带电荷量Q增大
C．电源的输出功率P增大 D．电阻R1消耗的热功率P1增大
二、填空题
16．如图所示为根据实验数据画出的路端电压U随电流I变化的图，由图线可知，该电池的电动势______V，电池的内电阻______
17．一个蓄电池因外电路的电阻变化而使路端电压增大，同时使输出总电流变化，则这个电源的内电阻r是______。
18．如图甲所示，电源电动势为E、内阻为r的电源与阻值为R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、电键S组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效电阻RP的关系如图乙所示。则定值电阻R消耗的最大功率Pmax=___W；由图乙可知，Rx=___Ω。
19．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，固定电阻R0，可变电阻为R，则电源输出功率最大的条件是R=___________；可变电阻消耗功率最大的条件是R=___________；固定电阻消耗功率最大的条件是R=___________。
三、综合题
20．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电动机内阻，电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为。不计空气阻力和摩擦，取。求：
（1）电源的总功率；
（2）电动机的输入功率；
（3）重物匀速上升时的速度。
21．如图所示的电路中，两平行金属板AB水平放置，两板间的距离．电源电动势，内电阻，电阻．将滑动变阻器的滑片放置在某一位置，闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的微粒从B板小孔以初速度竖直向上射入板间，微粒恰能到达A板，若微粒带电荷量为，质量为，不考虑空气阻力（取），则此时：
（1）金属板AB之间的电压是多少？
（2）滑动变阻器接入电路的阻值为多大？
（3）电源的输出功率是多大？
22．如图所示电路中，电阻R1=R2=3Ω，R3=6Ω，S扳至1时，电流表的示数为1.0A，S扳至2时，电流表示数为1.5A，求：
（1）电源的电动势E和内阻r（电流表内阻不计）；
（2）S扳至2时，电源的输出功率。
23．如图所示，电源电动势E=10V，内阻，闭合电键S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻，求∶。
（1）电动机的电功率P0；
（2）10s内电动机产生的热量Q；
（3）电动机的机械功率。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．D
【详解】
滑动变阻器的滑片向a端滑动过程，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由欧姆定律得知总电流I增大，电流表的示数增大；路端电压U=E-Ir减小．灯泡L两端的电压等于路端电压，所以电灯L变暗，故选D．
2．C
【详解】
由图像可知电源电动势，短路电流为，该电源和该电阻组成闭合回路时路段电压为
电流为
电源的输出功率即为电阻上消耗的功率，根据
得
电源的总功率为
所以效率为
ABD错误，C正确。
故选C。
3．C
【详解】
由图可知，R2、R3并联后，与R1串联，电压表测量路端电压，当变阻器的滑片向a端移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，则根据闭合电路欧姆定律
可知，路端电压减小，即电压表的读数U减小；
总电流增大，则根据部分电路欧姆定律
可知，R1的电压增大，再根据串联电路电压特点
可知，R2两端的电压减小，电流减小，即电流表的读数I减小；
故选C。
4．C
【详解】
A B．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向a移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，同时，R1两端的电压也减小，故并联部分的电压增大；由欧姆定律可知流过R3的电流增大，则流过并联部分的电流减小，故电流表示数减小；因并联部分电压增大，而R2中电压减小，故电压表示数增大，故AB错误；
C．因R3两端电压增大，则电容器两端电压增大，故电荷受到的向上电场力增大，则重力小于电场力，电荷向上运动，故C正确；
D．R3上电流增大，根据，则R3消耗的功率逐渐增大，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．是部分电路的欧姆定律表达式，故A错误；
B．是闭合电路的欧姆定律表达式，体现电流由电动势和总电阻决定，故B正确；
C．是部分电路的电压计算式，故C错误；
D．是闭合电路的电动势的计算式，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】
A．开关S断开时，根据图乙可知灯泡两端的电压为
电源的效率为
故A错误；
BC．开关S闭合后总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大，根据可知电源的总功率会变大，根据可知路端电压减小，根据可知灯泡的功率减小，所以灯泡的亮度变暗，故B、C错误；
D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为
故D正确；
故选D。
7．B
【详解】
A．滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头，I不变，U不变，带电量不变．故A错误．
B．若此时仅将电容器上极板上移，距离变大，电压不变，电场强度变小，所以B点到负极的电势差减小，所以B到上极板的电势差变大，上极板电势不变，所以B点电势将降低．故B正确；
CD．用更强的光线照射R，R的阻值变小，总电阻减小，电流增大，内电压增大，外电压减小，即U减小，根据q=UC可知，q减小， U的变化量的绝对值等于内电压的增加量，不变，故CD错误．
8．A
【详解】
当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时，滑动变阻器的阻值变小，总电阻变小，总电流变大，电压表示数U=E-（R2+r）I，电流变大，U变小，所以电压表的读数变小，电流表示数 ，其中U变小，I变大，所以电流表示数Ia变大，A正确BCD错误．
9．B
【详解】
AB.滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，则滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，电流表示数增大，内阻和R1两端电压增大，则R2的电压减小，故电压表示数减小，故A错误，B正确；
C.电容器的电容与电容器的自身有关，与电容器的两端的电压没有关系，只要电容器的自身没有改变，电容器的电容就不变，故C错误．
D.电容器的电压等于R2的电压，则电容器电压减小，根据可知，电容器C所带电荷量减小， D错误．
10．C
【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．电流表读数变小，电压表读数
U=E-Ir
变大，故B错误；
C．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，电源的输出功率变小，故C正确；
D．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D错误。
故选C。
11．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，干路电流I减小，电源的内电压减小，路端电压增大，灯泡的功率P=I2RL，RL不变，则电流表读数变小，电压表读数变大，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。由题意，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，当R增大时，外电阻与电源内电阻的差值增大，电源的输出功率变小。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．根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，则，即电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比等于电源的内电阻r，保持不变。故D正确。
故选D。
12．D
【详解】
A．滑动变阻器左右两部分并联，在滑片由a向b移动的过程中，并联总电阻先增大后减小，滑片滑至中间位置时，并联电阻最大，为1Ω，因此路端电压先增大后减小，电容器两端电压等于路端电压，由可知，则其带电荷量先增大后减小，A错误；
B．定值电阻R0消耗的功率，滑动变阻器滑片滑至两端时，外电阻最小时，电流最大，定值电阻R0的功率最大，B错误；
C．将定值电阻等效成电源内阻，滑动变阻器消耗功率即可等效为电源输出功率，理论上滑动变阻器接入电路的阻值等于时，滑动变阻器消耗功率最大，但滑动变阻器在该电路中的最大阻值是1Ω，因此在滑动变阻器滑片由a端滑向中间位置的过程中，其消耗的功率逐渐增大，之后由中间位置滑向b端过程中，消耗的功率逐渐减小，滑片在中间位置时滑动变阻器的功率最大，其最大值为
C错误；
D．滑动变阻器滑片在中间位置时
此时外电路电阻最大，电源效率最大，最大值为
在滑动变阻器R的滑片由a缓慢地向b滑动的过程中，电源效率先增大后减小，D正确。
故选D。
13．AC
【详解】
由图可知，两电源的电动势相等．由电源的总功率得知，当时，电源总功率．故A正确．由图可知，图线的斜率大于图线的斜率，则电源的内阻，当时，由闭合电路欧姆定律可知，．故B错误．电源的输出功率，当时，由图读出，则，故C正确．当时，由于，由闭合电路欧姆定律可知：内电压相等．由图知电流，由公式知：，故D错误．故选AC．
14．AB
【详解】
A．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电流变大，则电源内阻消耗的功率变大，故A正确；
B．当外电阻与内阻相等时，电源输出功率最大，由题意可知，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，电源的输出功率先变大后变小，故B正确；
C．把定值电阻R0和电源看成一个整体，此时大电源的内电阻为1.5r，此时的滑动变阻器就相当于外电路，由于滑动变阻器的最大阻值是3r，滑动变阻器消耗的功率先变大后变小，故C错误；
D．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电流变大，则定值电阻R0上消耗的功率一直增大，故D错误。
故选AB。
15．CD
【详解】
A．滑片位于位置b和滑片位于位置a相比，变阻器电阻变小，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律，电路总电流变大，灯泡L两端的电压
变小，灯泡L变暗，故A错误；
B．灯泡电流变小，总电流变大，通过R2支路的电流变大，R2两端的电压增大，R2和变阻器两端的电压等于等于灯泡L两端的电压，故变阻器两端的电压减小，即电容器两端的电压减小，由
知，电容器C所带电荷量Q减小，故B错误；
C．当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，因为，所以外电阻一定大于内阻，外电阻变小时，电源的输出功率P变大，故C正确；
D．由于总电流增大，根据
知电阻R1消耗的热功率增大，故D正确；
故选CD。
16． 1.5 0.5
【详解】
由图可知，电路电流为零时，路端电压等于电源的电动势，故电源的电动势为：E=1.5V；当外电路短路时，电流为3A，则．
17．0.12
【详解】
电池电动势E和内阻r不变，由
可得路端电压为
可知路端电压增大时，电路总电流减小，即当路段电压增大0.48V时有
以上两式相减可解得
18． 6 20
【详解】
将定值电阻R看作电源的内阻，由图乙可知，当滑动变阻器的电阻
Rp=R+r=6Ω+r=10Ω
时，r=4Ω，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大功率有
解得
E=10V
当电路中的电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，此时Rp =0，最大功率为
由图乙可知，当滑动变阻器的阻值为5Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等，则有
解得
Rx=20Ω
19． 0
【详解】
当满足条件
此时，电源输出功率最大，即
将固定电阻R0与电源等效为一个新电源，则等效电源内阻为
则可变电阻消耗的功率即等效电源的输出功率，则可变电阻消耗功率最大的条件是
当电路的电流最大时，即R=0时，电路中的总电阻最小，因此电路中的电流最大，此时固定电阻消耗功率最大
20．（1）3W；（2）2W；（3）1.5m/s
【详解】
（1）流经电源的电流为
电源的总功率为
（2）电动机两端的电压为
电动机的输入功率为
（3）电动机的热功率为
电动机的输出功率为
重物匀速上升时有
解得
21．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）对小球从B到A，有；则由动能定理可得
得
（2）由闭合电路欧姆定律可得
解得
则有
（3）电源的输出功率等于外电路上消耗的功率，故电源的输出功率
22．（１）E=6.0V，r=1.0Ω；（２）
【详解】
依题意，可知当开关S扳至1时，电阻R1、R3并联后与R2串联；S扳至2时，电阻R1、R2串联联后与R2并联。
（1）根据闭合电路欧姆定律得，当开关S接1时
当开关S接2时
代入数据，求解方程组得
E=6.0V，r=1.0Ω
（2）S扳至2时，，外电路电阻
有
或者
23．（1）4W；（2）10J；（3）3W
【详解】
（1）由题可知，并联部分电压为
内电压应为
总电流为
流过灯泡的电流为
则流过电动机的电流为
电动机的电功率
（2）电动机10s内产生的热量
（3）电动机的发热功率为
电动机的机械功率为
答案第1页，共2页