21世纪教育网名师求索工作室系列
同步课时精练（十六）12.2闭合电路欧姆定律（学生版）
一、单题
1．小明同学在学习磁感应强度（I与B垂直）的定义式后，发现以下表达式中有一个不是物理量的定义式，它是（ ）
A．电流 B．电容
C．电动势 D．电场强度
2．在生活中经常用电池作直流电源，探究电源的功率和内阻消耗功率如何随电流变化是一个重要课题。如图所示，直线OMQ为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线ONQ为该直流电源内部的热功率Pr随电流I变化的图线，M、N两点对应的横坐标均为2 A。随着外电路电阻的增大（ ）
A．电源输出功率一直增大
B．电源输出功率一直减小
C．电源内阻消耗的功率一直增大
D．MN表示的功率为4 W
3．在图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω，电阻R=5.0Ω，不计电路中的其他电阻．闭合开关S后，通过电阻R的电流为（ ）
A．3.0A B．2.0A C．1.0A D．0.50A
4．利用如图（甲）所示电路进行“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某学习小组测出多组数据，并根据实验数据作出U I 图像，如图（乙）所示，电源电动势 E 和内阻 r 分别为（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
5．如图所示电路，电源电压保持不变 闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，两个电阻的U—I关系图像如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为13V
B．变阻器滑片在中点时，电压表V2示数为7.2V
C．图线甲是电阻R1的“U—I”关系图像
D．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
6．某同学利用如图甲所示的闭合电路研究电容器的充、放电过程。首先将滑动变阻器R滑到某合适位置，闭合开关S，电流传感器（可视为理想电流表）记录得到电流随时间变化的图象如图乙所示，电压表稳定后的读数为。则（ ）
A．闭合开关，在电容器充电过程中，电阻两端电压保持不变
B．闭合开关，电路稳定时，电容器两端电压小于两端电压
C．闭合开关，电路稳定后，再将R的滑片向左滑动，电流传感器中有电流从a流向b
D．闭合开关，若将R的滑片向左滑动，再次稳定后，电压表的示数小于
7．在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然熄灭，则出现这种现象的原因可能是（ ）
A．电阻R1短路
B．电阻R2断路
C．电容器C被击穿（相当于被短路）
D．电容器C的一个极板与导线脱落导致断路
二、多选题
8．如右图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1和R2是两个定值电阻，当滑动变阻器的触头向a滑动时，流过R1、R2的电流I1、I2及流过电源的电流I的变化情况为（ ）
A．I1增大 B．I2增大 C．I增大 D．I减小
9．图示为一闭合电路，电源电动势和内阻恒定，均为定值电阻，当可变电阻R的阻值增大时，下列说法正确的是（ ）
A．a、b两点间的电压减小
B．两端的电压减小
C．通过电阻的电流增大
D．通过电阻R的电流减小
10．如图所示的电路中，电容器两板间的电荷恰好处于平衡状态，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则( )
A．电源的功率变小
B．电源内部消耗的功率变大
C．电容器贮存的电荷量变小
D．电容器两板间的电荷将向下移动
11．阻值相等的三个电阻、电容为C的平行板电容器、电动势为且内阻可以忽略的电源与开关连接成如图所示的电路，其中电源负极接地。开始时，开关断开，电路稳定后有一带电液滴位于电容器极板间的点并处于静止状态，整个装置处于真空中，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．若将电容器上极板上移少许，则液滴的电势能增大
B．若减小电容器两极板的正对面积，则液滴向下加速运动
C．闭合，则电路稳定后电容器所带电荷量比原来增加
D．闭合，若电路稳定后液滴还在板间运动，则其加速度大小为
12．在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值定阻R1、R2及电位器（滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红、绿两个指示灯,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,下列说法中正确的是
A．L1、L2两个指示灯都变亮 B．L1、L2两个指示灯都变暗
C．R2两端电压增大 D．R1两端电压增大
三、解答题
13．如图所示，电源电动势为，内阻为，小灯泡电阻为。则：
（1）当开关闭合后，电路中电流和小灯泡两端的电压各为多少？
（2）简述闭合电路中电流做功与能量转化的情况。
14．R1=28Ω，R2=18Ω。当开关处于位置1时，电流表示数I1=0.2A，当开关处于位置2时，电流表示数I2=0.3A。求电源的电动势E和内阻r。
15．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？
16．在如图所示的电路中，电源的电动势E=6.0V，内电阻r=1.0Ω，外电路的电阻R=2.0Ω。闭合开关S后，求：
(1)电路中的电流I；
(2)电源的输出功率P。21世纪教育网名师求索工作室系列
同步课时精练（十六）12.2闭合电路欧姆定律（解析版）
一、单题
1．小明同学在学习磁感应强度（I与B垂直）的定义式后，发现以下表达式中有一个不是物理量的定义式，它是（ ）
A．电流 B．电容
C．电动势 D．电场强度
答案：A
解析：A.欧姆定律
电流I与电压U正比，与R成反比，不是比值定义法，故A正确；
B．电容C 反映电容器容纳电荷的本领大小，与Q、U 无关，采用的是比值定义法，故B错误；
C．电动势E反映的是电源储存电能本领强弱的物理量，与W、q无关，采用的是比值定义法，故C错误；
D．电场强度E是描述电场本身性质的物理量，与F、q 无关，采用的是比值定义法，故D错误；
2．在生活中经常用电池作直流电源，探究电源的功率和内阻消耗功率如何随电流变化是一个重要课题。如图所示，直线OMQ为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线ONQ为该直流电源内部的热功率Pr随电流I变化的图线，M、N两点对应的横坐标均为2 A。随着外电路电阻的增大（ ）
A．电源输出功率一直增大
B．电源输出功率一直减小
C．电源内阻消耗的功率一直增大
D．MN表示的功率为4 W
答案：D
解析：AB．Q点表示电源的总功率全部转化为热功率，即Q点表示外电路短路，外电阻为零，电源的总功率
P=EI
可知电源的电动势E=6 V。在Q点，I=3 A、U=E=6 V，根据欧姆定律可知内阻r=2 Ω。根据电源内外电阻相等时输出功率最大知，当外电路电阻r=2 Ω时电源输出功率最大，则电源输出功率先增大后减小，A、B两项错误；
C．电源内阻为定值电阻，其功率随外电路电阻增大而减小，C项错误；
D．MN段对应电流I0=2 A，此段表示功率
P0=EI0-r=4 W
D项正确。
3．在图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω，电阻R=5.0Ω，不计电路中的其他电阻．闭合开关S后，通过电阻R的电流为（ ）
A．3.0A B．2.0A C．1.0A D．0.50A
答案：D
【分析】本题是闭合电路问题，根据闭合电路欧姆定律列式求电路中的电流I．
解析：根据闭合电路欧姆定律得；故D正确，ABC错误．
4．利用如图（甲）所示电路进行“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某学习小组测出多组数据，并根据实验数据作出U I 图像，如图（乙）所示，电源电动势 E 和内阻 r 分别为（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
答案：C
解析：由闭合电路欧姆定律，可得
可知当I=0时，U=E，则有U I 图像的纵轴截距为电源电动势，可得
E=1.50V
则有U I 图像的斜率大小表示电源内阻，可得
ABD错误，C正确。
5．如图所示电路，电源电压保持不变 闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，两个电阻的U—I关系图像如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为13V
B．变阻器滑片在中点时，电压表V2示数为7.2V
C．图线甲是电阻R1的“U—I”关系图像
D．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
答案：B
解析：C．分析电路，该电路为串联电路，电流表测串联电路的电流，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压。根据闭合电路欧姆定律有
再根据欧姆定律，有
由图像可以看出，甲图像表示电源的路端电压随电流的变化规律，乙图像是R1的U－I关系图像，且R1的电阻为
故C错误；
A．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端，由甲图像看出，P在a端时电压表示数为9V，P在b端电压表示数为0，这时电路中只有R1，电压表V1示数为电源电压为12V，故A错误；
D．由P＝I2R得，电阻R1要取得最小电功率，电流要最小，这时为滑动变阻器的滑片P在a端阻值最大，由图像得，这时R2的阻值
R2＝＝30Ω
故D错误；
B．变阻器滑片在中点时，接入电路的电阻为15Ω，根据串联电路分压特点可知，电压表V2示数为
B正确。
6．某同学利用如图甲所示的闭合电路研究电容器的充、放电过程。首先将滑动变阻器R滑到某合适位置，闭合开关S，电流传感器（可视为理想电流表）记录得到电流随时间变化的图象如图乙所示，电压表稳定后的读数为。则（ ）
A．闭合开关，在电容器充电过程中，电阻两端电压保持不变
B．闭合开关，电路稳定时，电容器两端电压小于两端电压
C．闭合开关，电路稳定后，再将R的滑片向左滑动，电流传感器中有电流从a流向b
D．闭合开关，若将R的滑片向左滑动，再次稳定后，电压表的示数小于
答案：D
解析：A．闭合开关，在电容器充电过程中，电容器所带电量增大，电容器两端电势差增大，电流逐渐减小，电阻两端电压
减小，A错误；
B．电路稳定时，R2无电流通过不分压，电容器两端电压等于两端电压，B错误；
C．电路稳定后，再将R的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路部分阻值变小，回路中电流变大，两端电压变大，电容器继续充电，电流传感器中有电流从b流向a，C错误；
D．若将R的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路部分阻值变小，再次稳定后，由闭合电路欧姆定律
回路中电流变大，电源内电阻分压变大，外电路电压变小，电压表的示数小于，D正确。
7．在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然熄灭，则出现这种现象的原因可能是（ ）
A．电阻R1短路
B．电阻R2断路
C．电容器C被击穿（相当于被短路）
D．电容器C的一个极板与导线脱落导致断路
答案：C
解析：A．若电阻R1短路，电路中总电阻减小，总电流增大，灯泡与R2并联的电压增大，则灯泡变亮，A错误；
B．若电阻R2断路，则总电阻增大，总电流减小，R1及内阻中电压减小，灯泡两端的电压增大，故灯泡变亮，B错误；
C．电容器C被击穿（相当于被短路），则灯泡被短路，没有电流流过灯泡，熄灭，C正确；
D．电容器C的一个极板与导线脱落导致断路，对灯泡亮度没有影响，D错误。
二、多选题
8．如右图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1和R2是两个定值电阻，当滑动变阻器的触头向a滑动时，流过R1、R2的电流I1、I2及流过电源的电流I的变化情况为（ ）
A．I1增大 B．I2增大 C．I增大 D．I减小
答案：BC
解析：R的滑动触点向端移动时，R减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，I增大，内电压增大，外电压减小，所以通过的电流减小，而总电流I增大，则流过的电流增大，故AD错误，BC正确．
9．图示为一闭合电路，电源电动势和内阻恒定，均为定值电阻，当可变电阻R的阻值增大时，下列说法正确的是（ ）
A．a、b两点间的电压减小
B．两端的电压减小
C．通过电阻的电流增大
D．通过电阻R的电流减小
答案：BCD
10．如图所示的电路中，电容器两板间的电荷恰好处于平衡状态，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则( )
A．电源的功率变小
B．电源内部消耗的功率变大
C．电容器贮存的电荷量变小
D．电容器两板间的电荷将向下移动
答案：BCD
11．阻值相等的三个电阻、电容为C的平行板电容器、电动势为且内阻可以忽略的电源与开关连接成如图所示的电路，其中电源负极接地。开始时，开关断开，电路稳定后有一带电液滴位于电容器极板间的点并处于静止状态，整个装置处于真空中，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．若将电容器上极板上移少许，则液滴的电势能增大
B．若减小电容器两极板的正对面积，则液滴向下加速运动
C．闭合，则电路稳定后电容器所带电荷量比原来增加
D．闭合，若电路稳定后液滴还在板间运动，则其加速度大小为
答案：AD
解析：A．若将电容器上极板上移少许，和电容并联部分电路没有发生改变，电容器两端的电压不变，根据可知电场强度变小，则油滴所受向上电场力变小，油滴向下运动，电场力做负功，油滴的电势能增大，故A正确；
B．若减小电容器两极板的正对面积，不改变极板间的电场强度，则油滴所受向上电场力不变，油滴仍然静止，故B错误；
CD．开关闭合前，电容器两端的电压为
电容器的电荷量为
开关闭合后，电容两端的电压为
电容器的电荷量为
可知电荷量减少，根据平衡条件可得
根据牛顿第二定律得
联立解得
故D正确，C错误。
12．在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值定阻R1、R2及电位器（滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红、绿两个指示灯,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,下列说法中正确的是
A．L1、L2两个指示灯都变亮 B．L1、L2两个指示灯都变暗
C．R2两端电压增大 D．R1两端电压增大
答案：BD
【分析】当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，再由欧姆定律分析并联部分电压的变化，分析电流表示数的变化.
三、解答题
13．如图所示，电源电动势为，内阻为，小灯泡电阻为。则：
（1）当开关闭合后，电路中电流和小灯泡两端的电压各为多少？
（2）简述闭合电路中电流做功与能量转化的情况。
答案：（1），；（2）见解析
解析：（1）根据闭合回路欧姆定律可得电路中电流的大小为
小灯泡两端的电压为
（2）外电路中正电荷在电场力作用下克服外电阻的阻碍，从正极移向负极，在此过程中电场力推动电荷做功，电源提供的电能转化为小灯泡电阻的热能。内电路中，通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能，内阻会消耗一部分电能转化为内能。
14．R1=28Ω，R2=18Ω。当开关处于位置1时，电流表示数I1=0.2A，当开关处于位置2时，电流表示数I2=0.3A。求电源的电动势E和内阻r。
答案：6V，2Ω
解析：由闭合电路的欧姆定律可得，开关处于1时
开关处于2时
代入数据得
解得
15．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？
答案：（1）；（2）；（3）
解析：（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
考点：闭合电路的欧姆定律、电功、电功率
【名师点睛】本题考查闭合电路欧姆定律中的含容电路，要明确电容的性质，知道电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压．
16．在如图所示的电路中，电源的电动势E=6.0V，内电阻r=1.0Ω，外电路的电阻R=2.0Ω。闭合开关S后，求：
(1)电路中的电流I；
(2)电源的输出功率P。
答案：(1)2.0A；(2)8.0W
解析：(1)根据闭合电路欧姆定律得电路中的电流为
(2)电源的输出功率
