人教版物理高二选修2-1第一章第四节闭合电路的欧姆定律同步训练

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人教物理高二选修2-1第一章
第四节闭合电路的欧姆定律同步训练
一．选择题
1．电源的电动势为4.5V，内电阻为0.50Ω，外电路接一个4.0Ω的电阻，这时电源路端的电压为（　　）
A． 5.0V B． 4.5V C． 4.0V D． 3.5V
答案：C
解析：
解答：根据闭合电路欧姆定律得：
路端的电压为U=IR=1×4V=4V
故选：C．
分析：已知电源的电动势，内电阻和外电阻，根据闭合电路欧姆定律求出流过电源的电流，由欧姆定律求出路端电压．
2．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r．当可变电阻的滑片P向b移动时，电压表V1的示数U1与电压表V2的示数U2的变化情况是（　　）
A． U1变大，U2变小 B．U1变大，U2变大
C． U1变小，U2变小 D． U1变小，U2变大
答案：A
解析：
解答：当变阻器滑片向b移动时，接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，电流I减小，则路端电压U1=E﹣Ir，E，r不变，U1变大，则电压表V1的示数U1变大；
电压表U2示数：U2=IR，I变小，U2变小．
故选：A．
分析：首先明确电压表V1测量路端电压，V2测量R1的电压．其次，明确变阻器滑片P向b移动时，接入电路的电阻如何变化，根据闭合电路欧姆定律，就能确定电流如何变化，根据内外电压的关系，进一步判断各个电表读数如何变化．
3．太阳能电池由许多片电池板组成．某电池板不接负载时两极间电压是6.0×10﹣4V，短路电流是3.0×10﹣5A，则这块电池板的内阻为（　　）
A． 20Ω B． 5Ω C． 0.2Ω D． 0.05Ω
答案：A
解析：
解答：由题，U=0.6V，则E=U=0.6V
又E=I短r，得到
故选：A
分析：根据开路电压等于电源电动势，求出电动势；再根据电动势和短路电流求出内电阻．
4．在如图所示的电路中，已知电源的电动势E=1.5V，内电阻r=1.0Ω，电阻R=2.0Ω．闭合开关S后，电路中的电流I等于（　　）
A． 4.5 A B． 3.0 A C． 1.5 A D． 0.5 A
答案：D
解析：
解答：根据闭合电路欧姆定律得：
故选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．
5．在如图所示的电路中，已知电源的电动势E=6.0V，内电阻r=1.5Ω，电阻R=3.5Ω．闭合开关S后，电路中的电流等于（　　）
A． 0.67 A B． 0.75 A C． 1.0 A D． 1.2 A
答案：D
解析：
解答：根据闭合电路欧姆定律得：
，故ABC错误，D正确．
故选：D．
分析：本题是闭合电路，开关闭合后，可根据闭合电路欧姆定律求电流I．
6．如图所示的电路中，电阻R=2.0Ω，电源的电动势E=6.0V，内电阻r=1.0Ω，不计电流表的内阻．闭合开关S后，电流表的示数为（　　）
A． 1.0A B． 1.5 A C． 2.0 A D． 6.0 A
答案：C
解析：
解答：由闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流：
故选：C
分析：已知电源电动势、内阻与外电路电阻，由闭合电路的欧姆定律可以求出电路电流．
7．如图所示的电路，闭合开关S，灯泡L正常发光．向右移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的阻值增大，则灯泡L将（　　）
A． 变亮 B． 变暗
C． 亮度不变 D． 以上情况均有可能
答案：B
解析：
解答：灯泡与滑动变阻器串联后进在电源两端，若动变阻器的滑片使其接入电路的阻值增大，根据闭合电路欧姆定律，电流一定减小；根据公式P=I2R，灯泡的发热功率一定减小，故灯泡亮度一定降低；
故选：B
分析：图中灯泡与滑动变阻器串联后进在电源两端，根据闭合电路欧姆定律判断电流变化情况，根据P=I2R判断灯泡的发热功率变化，得到亮度变化情况．
8．用万用表测直流电压U和测电阻R时，若红表插入万用表的正（+）插孔，则（　　）
A． 前者（测电压U）电流从红表笔流入万用表，后者（测R）从红表笔流出万用表
B． 前者电流从红表笔流入万用表，后者电流从红表笔流入万用表
C． 前者电流从红表笔流出万用表，后者电流从红表笔流出万用表
D． 前者电流从红表笔流出万用表，后者电流从红表笔流入万用表
答案：B
解析：
解答：用多用表测量电阻时，流经多用表的电流由内电路提供，红表笔与内部电源的负极相连；用多用电表测电压时，电流由外部电源提供，总之无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电流表；故B正确．
故选：B
分析：无论测电压还是测电阻，电流都从红表笔进，黑表笔出．
9．关于多用电表及其使用，下列说法中正确的是（　　）
A． 拿到多用电表时指针未指在刻度最左端，应先用电阻的调零旋钮调零
B． 测直流电压时，其红表笔接低电势处
C． 测电路中某个电阻的阻值时，要将该电阻与其它元件断开
D． 换测另一个电阻时都必须重新调零
答案：C
解析：
解答：A、任何电表使用前都要机械调零而不是欧姆调零，故A误；
B、测电压时，其红表笔接高电势处，因为电流要从红表笔流入，故B错误；
C、测电路中某个电阻的阻值时，一定要将该电阻与其它元件断开，避免测量出现较大误差，C正确；
D、当测量电阻时，没有换挡位时，不需要进行欧姆调零，故D错误；
故选：C
分析：每选定一次欧姆档位后电路发生改变要重新进行欧姆调零，测量电阻要把电阻与其它元件独立；电流要从红表笔流入；
10．用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　）
A． 图甲中的A1、A2的示数相同
B． 图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C． 图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同
D． 图乙中的A1、A2的指针偏角相同
答案：B
解析：
解答： A、B图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同．故A错误，B正确．
C、D图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同．由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同．故CD错误．
故选B
分析：电流表A1、A2是由两个相同的小量程电流表改装成的，它们并联时，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程大的电流表读数大．当它们串联时，A1、A2的示数相同．由于量程不同，内阻不同，两电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同．
11．在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r．将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是（　　）
A． 电压表V的示数变小 B． 电流表A2的示数变小
C． 电流表A1的示数变小 D． 电流表A的示数变大
答案：B
解析：
解答：D、将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，外电路的总阻值变大，所以电路的总的电流变小，所以电流表A的示数变小，所以D错误；
A、电源的内电压减小，由U=E﹣Ir可得，路端电压U变大，所以电压表V的示数变大，所以A错误；
C、由于路端电压U变大，电阻R1不变，所以电流表A1的示数变大，所以C错误；
B、由于总的电流减小，电阻R1的电流变大，所以滑动变阻器的电流减小，所以电流表A2的示数变小，所以B正确．
故选B．
分析：根据滑动变阻器的滑片P的运动可以分析滑动变阻器的电阻的变化的情况，再根据闭合电路欧姆定律可以分析电路的电流的变化，进而可以分析电压和电阻R1电流的变化．
12．如图所示，电流表A1（0～3A）和A2（0～0.6A）是由两个相同的电流表改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（　　）
A． A1、A2的读数之比为1：1
B． A1、A2的读数之比为5：1
C．A1、A2的指针偏转角度之比为5：1
D． A1、A2的指针偏转角度之比为1：5
答案：
解析：
解答：图中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，所以A1、A2的指针偏转角度之比为1：1；量程不同的电流表读数不同，
电流表A1的量程为3A，A2的量程为0.6A，当偏转角相同时，A1、A2的读数之比为5：1，故B正确、C错误．
故选B
分析：电流表A1、A2是由两个相同的小量程电流表改装成的，它们并联时，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程大的电流表读数大．
13．如图电路中，当合上开关S后，两个标有“3V、1W”的灯泡均不发光，用电压表测得Uac=Ubd=6V，如果各段导线及接线处均无问题，这说明（　　）
A． 开关S未接通 B． 灯泡L1的灯丝断了
C． 灯泡L2的灯丝断了 D． 滑动变阻器R电阻丝断了
答案：C
解析：
解答：闭合开关后，两个小灯泡均不发光，说明电路为断路，电压表测得ac与bd两点间的电压均为6V，而ac和bd的公共部分为bc，因此bc处发生断路，即L2的灯丝断了．若L1灯或变阻器断路，Uac=Ubd=0，与题不符．故C正确，ABD错误．
故选：C．
分析：根据电压表在电路中的作用进行分析，即电路发生断路时，电压表检测时有电压的线路出现断路（电源除外）．
14．如图所示电路中，A、B两灯均正常发光，R为一滑动变阻器，P为滑动片，若将滑动片向下滑动，则（　　）
A． A灯变亮 B． B灯变亮
C． R1上消耗功率变大 D． 总电流变小
答案：C
解析：
解答：将滑动片向下滑动时，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得知，总电流I增大，则R1上消耗功率变大．路端电压U=E﹣Ir，I增大，U减小，则A灯变暗．B灯与变阻器并联的电压U并=E﹣I（R1+r），I增大，则U并减小，所以B灯变暗．
故选C
分析：将滑动片向下滑动时，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，再分析R1上消耗功率的变化．根据总电流的变化分析并联部分电压的变化，判断B灯亮度的变化．
15．如图所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电油滴恰能在电场中静止，当正对的平行板左右错开一些时（　　）
A． 带电尘粒将向上运动
B． 带电尘粒将向下运动
C． 通过电阻R的电流方向为A到B
D． 通过电阻R的电流方向为B到A
答案：C
解析：
解答：由于电容器与电源相连，故电容器两端电压不变，因板间距不变，故两端间场强不变，故带电粒子仍能保持静止，故A、B错误；
因正对面积减小，由可知C减小；因电压不变，由可知，Q减小，故电容器放电，因电容器上极板接电源正极，故上极板带正电，故电流由A流向B，故D错误，C正确；
故选C．
分析：粒子静止在电容器内，则由共点力的平衡可知电场强度与重力的关系；再根据变化后的场强判断能否保持平衡；
由电容器的决定式可知电容的变化，由电容的定义式可知极板上电荷量的变化，由充放电知识可知电流的方向．
二．填空题
16．如图所示，已知电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω，电阻R=5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为　　　　　　A，电压表的读数为　　　　　　V．
答案：0.5|2.5
解析：
解答：根据闭合电路欧姆定律，有：；
路端电压为：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
故答案为：0.5，2.5．
分析：根据闭合电路欧姆定律求解电流，根据U=IR求解路段电压．
17．如图所示的电路，当开关与a相连时，通过灵敏电流表的电流方向　　　　　　（选填“向左”或“向右”）．然后将开关与b相连，此时通过灵敏电流表的电流方向　　　　　　（选填“向左”或“向右”）．
答案：向右|向左
解析：
解答：当开关与a相连时，电源给电容器充电，电流表中电流向右；
当开关与b相连时，电容器放电，电流表中电流向左；
故答案为：向右；向左．
分析：当开关与a相连时，电源给电容器充电，当开关与b相连时，电容器放电．
18．如图所示，电源的内阻r=2.0Ω，电阻R=8.0Ω，开关闭合后，电流表示数I=0.30A．则电源的电动势E=　　　　　　V；在t=50s时间内，电阻R产生的焦耳热Q=　　　　　　J．
答案：3|36
解析：
解答：开关闭合后，根据闭合电路欧姆定律得：
E=（R+r）I=（8+2）×0.3=3V，
在t=50s时间内，电阻R产生的焦耳热Q=I2Rt=0.32×8×50=36J
故答案为：3；36．
分析：根据闭合电路欧姆定律即可求解电源的电动势E，电阻R产生的焦耳热根据Q=I2Rt求解．
19．取两片不同的金属，相隔一定距离插入水果（如芒果等）内，就构成了简易水果电池．用理想电压表测得电池两极间的电压为1.26V．用阻值为10Ω的电阻与理想电流表串联，接在电池两极间，测得电流表中的电流为30mA，则该电池的电动势为　　　V，内阻为　　　Ω
答案：1.26|32
解析：
解答：用理想电压表测电池两极间的电压，即为电源的电动势E=1.26V，
由闭合电路的欧姆定律，有：
，
解得电源的内电阻r=32Ω．
故答案为：1.26，32．
分析：根据闭合电路欧姆定律，路端电压U=E﹣Ir，当电流I=0时，路端电压等于电动势；理想电压表电阻无穷大，测得电池两极间的电压即为电源的电动势，由闭合电路的欧姆定律可求电源的内电阻．
20．如图所示，R1=5Ω，R2阻值未知，灯EL标有“3V 3W”字样，R3是最大电阻是6Ω的滑动变阻器．P为滑片，电流表内阻不计，灯EL电阻不变．当P滑到A时，灯EL正常发光；当P滑到B时，电源的输出功率为20W．则电源电动势为　　　　　　V；当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为　　　　　　W．
答案：12V|2.56W
解析：
解答：①电灯电阻
P在A端时，RL与R3的并联值为
外电路总电阻R总=R1+R′=7Ω，干路电流
则由全电路欧姆定律得：E=I总R总+I总r﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
P在B端时，外电路总电阻R总′=R1=5Ω，
由得干路电流I总′=2A，
由全电路欧姆定律 可得 E=I总′R1+Ir﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②式可得：E=12V，r=1Ω；
②P在中点时，R外=6.5Ω，，所以电源内阻损耗的功率P内=I总″2r=2.56W
故答案为：12V，2.56W
分析：由两个电路结构列全电路欧姆定律方程，解方程组即可得到电源的电动势．根据电路结构，求得总电流，即可求得功率．
21．在如图所示的电路中，已知定值电阻为R，电源内阻为r，电表均为理想电表．将滑动变阻器滑片向下滑动，电流表A示数变化量的绝对值为△I，则电压表V1示数变化量的绝对值△U1=　　　　　　，电压表V2示数变化量的绝对值△U2=　　　　　　．
答案：△IR|△Ir
解析：
解答：据题理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路，所以R与变阻器串联，电压表V1、V2、分别测量R、路端电压的电压．当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则A的示数增大△I，则△U1=△IR
根据闭合电路欧姆定律得：U2=E﹣Ir，则得： 则有：△U2=△Ir．
故答案为：△IR；△Ir
分析：理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路．分析电路的连接关系，根据欧姆定律分析．根据电源的输出功率分析功率的变化．
三．解答题
22．如图所示，是一种测量电源电动势和内阻的电路．已知：R1=0.5Ω，R2=1.5Ω，当电键扳到1位置时，电压表读数为1V；当电键扳到2位置时，电压表读数为1.5V，求：电源电动势E和内阻r．
答案：由闭合电路欧姆定律得：
代入得：
由闭合电路欧姆定律得：E=2V，r=0.5Ω
解析：
解答：由闭合电路欧姆定律得：
代入得：
由闭合电路欧姆定律得：E=2V，r=0.5Ω
答：电源电动势E为2V，内阻r为0.5Ω．
分析：对电键扳到1、2两个位置时，运用闭合电路欧姆定律分别列出方程，联立即可求得电源电动势E和内阻r．
23．在如图所示的电路中，电源内电阻r=2Ω，当开关S闭合后电路正常工作，电压表的读数U=8V，电流表的读数I=2A．求：
（1）电阻R；
答案：由欧姆定律U=IR得：
（2）电源电动势E．
答案：根据闭合电路欧姆定律有：E=U+Ir=8V+2×2V=12V
解析：
解答：①由欧姆定律U=IR得：；
②根据闭合电路欧姆定律有：E=U+Ir=8V+2×2V=12V
分析：（1）电阻R由欧姆定律U=IR求解．（2）电源电动势E根据闭合电路欧姆定律 E=U+Ir求解．
24．电动势为5V的电源与一个阻值是10Ω的电阻构成闭合电路，测得电源两端电压为4V．求：
（1）电路中的电流强度；
由欧姆定律得：
答案：电路中的电流强度
（2）电源的内阻．
答案：由闭合电路欧姆定律得：
电源的内阻:．
解析：
解答：（1）由欧姆定律得：电路中的电流强度 （2）由闭合电路欧姆定律得：电源的内阻:
分析：①对外电阻，已知电压和电阻，由欧姆定律求解电流．
②由闭合电路欧姆定律得到电源的内阻．
25．在如图所示的电路中，R1=2Ω，R2=R3=4Ω，当电键K接a时，R2上消耗的电功率为4W，当电键K接b时，电压表示数为4.5V．试求：
（1）当电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；
答案：K接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据电功率公式可得
通过电源电流
电源两端电压
（2）电源的电动势和内电阻．
答案：K接a时，有E=U1+I1r=4+r ①
K接b时，R1和R2串联，R外=R1+R2=6Ω
通过电源电流
这时有：E=U2+I2r=4.5+0.75 r ②
解①②式得：E=6 V r=2Ω
（3）当电键K接c时，求电源输出功率．
答案：当K接c时，R总=R1+r+R23=6Ω
总电流
电源输出功率
解析：
解答：
①K接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据电功率公式可得
通过电源电流
电源两端电压
②K接a时，有E=U1+I1r=4+r ①
K接b时，R1和R2串联，R外=R1+R2=6Ω
通过电源电流
这时有：E=U2+I2r=4.5+0.75 r ②
解①②式得：E=6 V r=2Ω
③当K接c时，R总=R1+r+R23=6Ω
总电流
电源输出功率
分析：（1）当电键K接a时，R1被短路，根据功率公式求出通过电源的电流和电压．（2）K接b时，R1和R2串联，分别由闭合电路欧姆定律对两种情况列方程求解电源的电动势和内电阻．（3）当K接c时，R2与R3并联后与R1串联．由闭合电路欧姆定律求出干路电流，再求解电源输出功率．
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