12.2闭合电路的欧姆定律（预习衔接.夯实基础.含解析）2025-2026学年高二上学期物理必修第三册人教版（2019）

中小学教育资源及组卷应用平台
预习衔接.夯实基础 闭合电路的欧姆定律
一．选择题（共5小题）
1．（2021秋 盐城期末）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
2．（2024秋 白山期末）如图所示电路，电源电动势为E，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是（　　）
A．电路中的总电流先减小后增大
B．电路的路端电压先减小后增大
C．电源的输出功率先增大后减小
D．变阻器R1上消耗的功率先减小后增大
3．（2024秋 沙坪坝区校级期末）交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，测试仪电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻，当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时下列说法中正确的是（　　）
A．电流表的示数减小
B．电压表的示数增大
C．定值电阻R0的功率增大
D．电压表示数变化量ΔU与电流表示数变化量ΔI之比的绝对值减小
4．（2024秋 包河区校级期末）如图所示，电阻R1＝2.0Ω，R2＝3.0Ω，R为一滑动变阻器，电压表、电流表均为理想电表，且电源内阻恒定。现将开关S闭合，调节滑片p，观察电压表和电流表示数的变化。当滑片p距R3左端M点的长度为R3总长度的时，两个电压表的示数均达到最大值。下面正确的是（　　）
A．滑片P从M端滑向N端过程中，电压表示数之比不断变大
B．滑片P从M端滑向N端过程中，电流表示数之比保持不变
C．由于电源内阻未知，所以R3的阻值无法确定
D．若电源内阻r＝2.5Ω，电压表示数达到最大值时，电源的输出功率也达到最大值
5．（2024春 顺义区期末）如图甲所示电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从左端逐渐滑至右端时，电压表V1和V2的示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，图线中ab、cd段均为直线。已知电动机两端电压达到某一值时才能开始转动，各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）
A．电源的内阻为2.0Ω
B．电动机内部线圈的电阻值为1.0Ω
C．滑动变阻器的可调范围是0～9.0Ω
D．电流表示数最大时，电动机的输出功率为6.75W
二．多选题（共3小题）
（多选）6．（2024秋 甘肃期末）如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（　　）
A．电源1与电源2的内阻之比是11：7
B．电源1与电源2的电动势之比是1：1
C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2
D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2
（多选）7．（2024秋 杭州期末）某同学在研究性学习活动中自制了电子秤，如图。用理想电压表显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，电流表内阻可忽略，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．物体质量m越大，电流表示数越大
B．物体质量m越小，电压表示数越小
C．该电子秤所用的弹簧劲度系数k越大越灵敏
D．电压表示数U与所称物体质量m的关系式为U
（多选）8．（2024秋 宁河区期末）如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中（　　）
A．电阻R1两端的电压增大
B．流过R2的电流增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表的示数减小，电流表的示数增大
三．填空题（共3小题）
9．（2024春 福州期末）如图所示，电源电动势E＝6V，小灯泡L的规格为“3V 0.6W”，开关S接“1”，当滑动变阻器调到R＝13Ω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，则电源内阻为 　 　Ω，电动机的输入功率为 　 　W。
10．（2024秋 长宁区校级期末）在图中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，则电源的电动势为 　 　，内阻为 　 　，电源的输出功率为 　 　，电源的效率为 　 　。
11．（2024秋 徐汇区校级期末）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R1为一定值电阻、R2为一滑动变阻器，电流表A1，A2的示数分别记为I1，I2。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间。若将滑动变阻器R2的滑片向b端移动，则|ΔI1|　 　|ΔI2|（填“＜”、“＞”或“＝”，Δ表示该物理量的变化），P将 　 　移动。（填“向上”、“向下”或“不”）
四．解答题（共4小题）
12．（2024秋 西青区期末）如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.5Ω，标有“8V，16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R0＝1Ω，求：
（1）流过电源的电流；
（2）电动机的输出功率。
13．（2024秋 天津期末）在如图所示的电路中，R1是由某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I＝kU3的规律（式中k＝0.02A/N3）；R2是普通电阻，阻值为24Ω，遵循欧姆定律，电源电动势E＝6V，导线、电键和电流表电阻不计。闭合开关S后，电流表的示数为0.16A。求：
（1）R1两端的电压U1；
（2）R2两端的电压U2；
（3）电源的内电阻r。
14．（2024春 镇海区校级期末）如图所示，电阻R1＝R2＝R3＝2.0Ω，当电键K闭合时理想电压表读数是2.0V，当K断开时理想电压表读数是1.6V，求：电源的电动势E和内电阻r。
15．（2024秋 抚顺期末）在如图所示的电路中，两电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片位于最左端时，两电表的示数分别为10V，0.2A；当滑动变阻器的滑片位于最右端时，两电表的示数分别为4V、0.5A。已知R1＝84Ω，求：
（1）滑动变阻器的最大电阻值；
（2）电源的电动势E、内阻r。
预习衔接.夯实基础 闭合电路的欧姆定律
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．（2021秋 盐城期末）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
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式；电功和电功率的计算．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据电源的效率公式计算出效率的大小；开关闭合后电阻变小，结合功率的计算公式分析功率的变化和灯泡的亮度变化；根据图中的数据结合公式计算出小灯泡消耗功率。
【解答】解：A、开关S断开时，根据图乙可知灯泡两端的电压为UL＝40V，电源的效率为η，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P＝EI可知电源的总功率会变大，根据U＝E﹣Ir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P＝ULIL＝40×6W＝240W，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查了闭合电路的欧姆定律，熟悉电源效率和功率的计算公式，结合电路结构分析电路中的电流、电压和电功率的变化情况。
2．（2024秋 白山期末）如图所示电路，电源电动势为E，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是（　　）
A．电路中的总电流先减小后增大
B．电路的路端电压先减小后增大
C．电源的输出功率先增大后减小
D．变阻器R1上消耗的功率先减小后增大
【考点】电路动态分析；电功和电功率的计算；闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】比较思想；控制变量法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】滑动变阻器的左右两个部分并联后与电阻R2串联接到电源中，分析在滑动触头从a端滑到b端过程中，总电阻的变化情况，根据闭合欧姆定律判断电流的变化情况，以及路端电压的变化。当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，结合内外电阻的关系分析电源的输出功率变化情况。将R2看成电源的内阻，分析变阻器R1上消耗的功率变化情况。
【解答】解：A、当滑动变阻器从a→b移动时，R1左右两个部分并联的总电阻先增大后减小，外电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流先减小后增大，故A正确；
B、路端电压为U＝E﹣Ir，因为总电流I先减小后增大，所以路端电压U先增大后减小，故B错误；
C、当R外＝r时，电源的输出功率最大，因R1＝R2＝r，可知当滑片在a端或者b端时，外电路总电阻R外＝r，此时电源的输出功率最大，所以输出功率先减小后增大，故C错误；
D、将R2看成电源的内阻，等效电源的内阻为2r，滑动变阻器为外电路，显然外电阻小于内电阻，外电阻先增大后减小，等效电源的输出功率即R1上消耗的功率先增大后减小，故D错误。
故选：A。
【点评】本题关键要判断出滑动变阻器滑片P从最右端→中间→左端总电阻变化情况：先增大后减小。要掌握电源的输出功率与外电阻的关系，能巧妙运用等效思维分析变阻器消耗功率的变化。
3．（2024秋 沙坪坝区校级期末）交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，测试仪电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻，当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时下列说法中正确的是（　　）
A．电流表的示数减小
B．电压表的示数增大
C．定值电阻R0的功率增大
D．电压表示数变化量ΔU与电流表示数变化量ΔI之比的绝对值减小
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式；电功和电功率的计算．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，分析R阻值的变化情况，根据闭合电路欧姆定律列式，分析两电表示数变化关系；当酒精气体浓度越大时，传感器电阻R的电阻值越小，根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化，根据电功率的公式分析C。
【解答】解：ABD、设电压表的示数为U，电流表的示数为I。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻R的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可知电流表的示数I变大，根据闭合电路欧姆定律得：U＝E﹣I（R0+r），知U变小。根据数学知识可知，电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比：||＝R0+r，保持不变，故ABD错误；
C、根据P＝I2R0，由于电流增大，所以定值电阻R0的功率增大，故C正确。
故选：C。
【点评】本题是信息给予题，要搞清传感器电阻R的特性，分析其阻值的变化情况，要知道R相当于可变电阻，根据闭合电路欧姆定律分析两电表示数变化的关系。
4．（2024秋 包河区校级期末）如图所示，电阻R1＝2.0Ω，R2＝3.0Ω，R为一滑动变阻器，电压表、电流表均为理想电表，且电源内阻恒定。现将开关S闭合，调节滑片p，观察电压表和电流表示数的变化。当滑片p距R3左端M点的长度为R3总长度的时，两个电压表的示数均达到最大值。下面正确的是（　　）
A．滑片P从M端滑向N端过程中，电压表示数之比不断变大
B．滑片P从M端滑向N端过程中，电流表示数之比保持不变
C．由于电源内阻未知，所以R3的阻值无法确定
D．若电源内阻r＝2.5Ω，电压表示数达到最大值时，电源的输出功率也达到最大值
【考点】电路动态分析；电功和电功率的计算；闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】比较思想；极端假设法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据电压表测量位置，可判断电压表示数的相对大小；由欧姆定律，可知电流的变化情况，从而得到支路电流之比的变化情况；根据外电路的电阻表达式，结合数学知识，可得到外电阻的最值，从而计算电压表取得最值时的滑动变阻器总阻值；由闭合电路欧姆定律的推导式，可知电源的输出功率达到最值的临界条件，结合电压表取得最值的条件，对比可知是否为同一条件。
【解答】解：A．两个电压表测量的都是路端电压，所以比值始终不变且为1，故A错误；
B．两支路电压始终相同，滑片P从M端滑向N端过程左边支路电阻增大，则电流表A1的示数I1减小，右边支路电阻减小，则电流表A2的示数I2增大，所以在减小，故B错误；
C．设MP间阻值为Rx，则并联部分的总阻值为，
其分子是Rx的二次函数，由题意可知，时，两个电压表的示数均达到最大值，此时R应具有极大值。
利用二次函数求极值的公式得到，解得：R3＝5.0Ω，故C错误；
D．当滑片p距R3左端M点的长度为R3总长度的时，电压表达到最大值，由C选项分析可知：Rx＝3Ω，代入得并联部分电阻为：R＝2.50Ω；
由闭合电路欧姆定律的推导式可知，当外电路总电阻与电源内阻相等时，电源输出功率有最大值，此时若电源内阻2.50Ω，则电源的输出功率也达到最大值，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电路的动态分析，在计算滑动变阻器阻值时，注意利用数学知识，判断外电路电阻取得最值的条件，再与题目中的滑片位置对比求解。
5．（2024春 顺义区期末）如图甲所示电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从左端逐渐滑至右端时，电压表V1和V2的示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，图线中ab、cd段均为直线。已知电动机两端电压达到某一值时才能开始转动，各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）
A．电源的内阻为2.0Ω
B．电动机内部线圈的电阻值为1.0Ω
C．滑动变阻器的可调范围是0～9.0Ω
D．电流表示数最大时，电动机的输出功率为6.75W
【考点】电路动态分析；电动机中的能量转化与计算；利用U﹣I图像交点的物理意义求解导体的实际功率．
【专题】计算题；定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】A、根据闭合欧姆定律代入图像的两个坐标联立可解出；
B、电动机不转的时候，两端电压与电流的比值是内阻；
C、串联电路中，总电阻增大电流减小，总电阻减小电流增大；
D、根据输出功率等于总功率减去热功率可以求出。
【解答】解：A、根据E＝U外+Ir找两个点代入E＝5.5V+0.5r和E＝4.5V+1.5r可得r＝1Ω，故A错误；
B、I在0.5A～1A内电动机不转，电动机内部线圈的电阻为rΩ＝2Ω，故B错误；
C、由图像可知，当电流表示数为1.5A时，滑动变阻器连入电路的阻值为零，当电流表示数为0.5A时，滑动变阻器全部连入电路，故滑动变阻器的最大阻值为RΩ＝9Ω，故C正确；
D、电流表示数最大值为1.5A，电动机的输出功率P输出＝P﹣P热＝UI﹣I2r＝4.5×1.5W﹣1.52×2W＝2.25W，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查闭合的欧姆定律中动态电路的分析，能够根据电阻的变化来确定电路中电流的变化以及对于输出功率的计算。
二．多选题（共3小题）
（多选）6．（2024秋 甘肃期末）如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（　　）
A．电源1与电源2的内阻之比是11：7
B．电源1与电源2的电动势之比是1：1
C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2
D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2
【考点】利用U﹣I图像交点的物理意义求解导体的实际功率；利用电源的外特性曲线得出电源的电动势和内阻；电源的U﹣I图像与导体的U﹣I图像相结合的问题．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】ABC
【分析】根据电源的U﹣I曲线，可求出电动势和内阻；
根据灯泡伏安特性曲线与电源U﹣I曲线交点确定灯泡与电源连接时工作电压与电流，即可求出功率与灯泡电阻。
【解答】解：A、电源U﹣I图线的斜率的绝对值表示电源内阻，r1，r2，则r1：r2＝11：7，故A正确；
B、电源U﹣I图象与纵轴的截距表示电源的电动势，故电源1与电源2的电动势相等，E1＝E2＝10V，电源1与电源2的电动势之比是1：1，故B正确；
C、D、灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态
则U1＝3V，I1＝5A，P1＝U1I1＝3×5W＝15W，R1Ω
U2＝5V，I2＝6A，P2＝U2I2＝5×6W＝30W，R2Ω
P1：P2＝1：2，R1：R2＝18：25，故C正确，D错误。
故选：ABC。
【点评】本题考查了闭合电路欧姆定律和电功率的计算，解题的关键在于对电源U﹣I曲线、灯泡伏安特性曲线的理解，
（多选）7．（2024秋 杭州期末）某同学在研究性学习活动中自制了电子秤，如图。用理想电压表显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，电流表内阻可忽略，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．物体质量m越大，电流表示数越大
B．物体质量m越小，电压表示数越小
C．该电子秤所用的弹簧劲度系数k越大越灵敏
D．电压表示数U与所称物体质量m的关系式为U
【考点】电路动态分析；胡克定律及其应用；利用电阻定律求电阻；闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】定量思想；方程法；恒定电流专题；分析综合能力．
【答案】BD
【分析】根据电路动态分析的方法分析AB选项；根据平衡条件列式，分析弹簧的形变量x与被测物体质量m，根据闭合电路欧姆定律、电阻定律和欧姆定律得到电压表示数U与所称物体质量m的关系式，再进行分析。
【解答】解：AB、物体质量m越大，滑动变阻器接入电路的阻值越大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路中的电流越小，则电流表示数越小；反之，物体质量m越小，滑动变阻器接入电路的阻值越小，根据“串反并同”可知，电压表示数越小，故A错误，B正确；
CD、设滑动变阻器上端到滑片的长度为x，则：mg＝kx
滑动变阻器接入电路的阻值为：Rx
根据闭合电路欧姆定律可得：I
电压表示数为：U＝IRx
联立得电压表示数U与所称物体质量m的关系式为：U
弹簧劲度系数k越大，当m变化时，电压表示数变化越小，即越不灵敏，故C错误，D正确。
故选：BD。
【点评】本题是力电综合题，两者联系的桥梁是弹簧的形变量x，根据闭合电路欧姆定律、电阻定律和欧姆定律得到U与m的关系式是关键，结合电路构造即可完成分析。
（多选）8．（2024秋 宁河区期末）如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中（　　）
A．电阻R1两端的电压增大
B．流过R2的电流增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表的示数减小，电流表的示数增大
【考点】电路动态分析．
【专题】比较思想；控制变量法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】在变阻器R0的滑片向上滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析干路电流和路端电压如何变化，即可确定电压表示数的变化情况。由欧姆定律分析电阻R1两端的电压变化，再判断并联部分电压的变化，即可判断流过R2的电流变化，进一步分析电流表示数的变化。
【解答】解：在变阻器R0的滑片向上滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，变阻器R0与R2并联电阻R并增大，则外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流I减小，电源的内电压减小，则路端电压U增大，电压表示数增大；干路电流I减小，流过R1的电流减小，则R1两端的电压减小；电路中并联部分电压U并＝E﹣I（R1+r），I减小，E、R1、r均不变，则U并增大，R2的电压增大，则流过R2的电流增大，因干路电流减小，则电流表示数减小，故AD错误，BC正确。
故选：BC。
【点评】本题是电路的动态变化分析问题，按局部到整体，再到部分的思路进行分析，也可以直接根据路端电压随外电阻的增大而增大，判断路端电压的变化情况。
三．填空题（共3小题）
9．（2024春 福州期末）如图所示，电源电动势E＝6V，小灯泡L的规格为“3V 0.6W”，开关S接“1”，当滑动变阻器调到R＝13Ω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，则电源内阻为 　2　Ω，电动机的输入功率为 　0.52　W。
【考点】用闭合电路的欧姆定律计算电源的电动势和内阻；电功和电功率的计算．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】2，0.52
【分析】根据闭合电路的欧姆定律计算电源内阻，根据P＝UI计算电动机的输入功率。
【解答】解：设电源的内阻为r，灯泡的额定电流为I
当开关接“1”时，根据闭合电路的欧姆定律有E＝U+I（r+R）
代入数据解得r＝2Ω
当开关接“2”时，电动机两端电压为U'＝E﹣U﹣Ir
代入数据解得U'＝2.6V
则电动机的输入功率为P＝U'I＝2.6×0.2W＝0.52W
故答案为：2，0.52
【点评】分清电路的结构，熟练掌握闭合电路的欧姆定律是解题的基础。
10．（2024秋 长宁区校级期末）在图中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，则电源的电动势为 　3V　，内阻为 　0.5Ω　，电源的输出功率为 　4W　，电源的效率为 　66.7%　。
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】3V，0.5Ω，4W，66.7%
【分析】由电源的路端电压与电流的关系图象与纵轴的交点读出电源的电动势，其斜率大小等于电源的内阻，两图线的交点读出电流与电压，求出电源的输出功率和效率。
【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得U＝E﹣Ir，当I＝0时，U＝E，由图读出电源的电动势E＝3V，内阻等于图线的斜率大小，则
电源的输出功率P电＝UI＝2×2W＝4W，电源的效率66.7%
故答案为：3V，0.5Ω，4W，66.7%
【点评】对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义，本题要抓住图线的斜率、交点的意义来理解图象的意义，属于基础题。
11．（2024秋 徐汇区校级期末）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R1为一定值电阻、R2为一滑动变阻器，电流表A1，A2的示数分别记为I1，I2。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间。若将滑动变阻器R2的滑片向b端移动，则|ΔI1|　＜　|ΔI2|（填“＜”、“＞”或“＝”，Δ表示该物理量的变化），P将 　向下　移动。（填“向上”、“向下”或“不”）
【考点】含容电路的动态分析．
【专题】比较思想；控制变量法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】＜，向下。
【分析】滑动变阻器R2的滑片向b端移动，分析其接入电路的电阻变化情况，判断干路电流的变化，进一步分析电容器极板间电压的变化，从而判断油滴的运动情况。根据欧姆定律和并联电路的规律分析两电表示数的变化，结合干路电流的变化，判断|ΔI1|与|ΔI2|的大小。
【解答】解：滑动变阻器R2的滑片向b端移动时，其接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，则干路电流I增大，电容器的电压UC＝E﹣I（R+r），可知电容器的电压减小，板间场强减小，油滴受到的电场力减小，则油滴将向下运动。
R1的电压等于电容器的电压，则R1的电压减小。根据I＝I1+I2，I增大，可知流过R2的电流I2增大，且有|ΔI1|＜|ΔI2|。
故答案为：＜，向下。
【点评】本题是含有电容器的动态电路分析，解决的思路一般为：从部分到整体再到部分。
四．解答题（共4小题）
12．（2024秋 西青区期末）如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.5Ω，标有“8V，16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R0＝1Ω，求：
（1）流过电源的电流；
（2）电动机的输出功率。
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式；电功和电功率的计算．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）流过电源的电流为4A；
（2）电动机的输出功率为12W。
【分析】（1）根据灯泡正常发光时的电压，可知电路的路端电压。根据闭合电路欧姆定律求解流过电源的电流；
（2）先求得通过灯泡的电流，根据串并联关系可得电动机的电压和通过电动机的电流。根据电动机的输出功率等于输入功率减去绕线电阻的发热功率解答。
【解答】解：（1）标有“8V，16W”的灯泡恰好能正常发光，可知路端电压U＝8V。根据闭合电路欧姆定律可得流过电源的电流为：
（2）通过灯泡的电流为：
通过电动机的电流为：IM＝I﹣IL＝4A﹣2A＝2A
电动机的输出功率为：
答：（1）流过电源的电流为4A；
（2）电动机的输出功率为12W。
【点评】本题考查了闭合电路欧姆定律的应用，非纯电阻电路的计算问题，基础题目。注意电动机工作时是非纯电阻用电器，欧姆定律对其不再适用，要利用串并联电路的性质间接求解它的电压与电流。
13．（2024秋 天津期末）在如图所示的电路中，R1是由某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I＝kU3的规律（式中k＝0.02A/N3）；R2是普通电阻，阻值为24Ω，遵循欧姆定律，电源电动势E＝6V，导线、电键和电流表电阻不计。闭合开关S后，电流表的示数为0.16A。求：
（1）R1两端的电压U1；
（2）R2两端的电压U2；
（3）电源的内电阻r。
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】计算题；定量思想；等效替代法；恒定电流专题；分析综合能力．
【答案】（1）R1两端的电压U1为2V。
（2）R2两端的电压U2为3.84V。
（3）电源的内电阻r为1Ω。
【分析】（1）根据通过R1的电流I和它两端的电压U遵循I＝kU3的规律，求出R1两端的电压。
（2）根据欧姆定律求出R2的电压。
（3）根据闭合电路欧姆定律求解电源的内电阻r。
【解答】解：（1）闭合开关S后，电流表的示数为I＝0.16A
据题可得：I
则得U1V＝2V
（2）R2两端的电压U2＝IR2＝0.16×24V＝3.84V
（3）根据闭合电路的欧姆定律有：
E＝U1+IR2+Ir
解得：r＝1Ω
答：（1）R1两端的电压U1为2V。
（2）R2两端的电压U2为3.84V。
（3）电源的内电阻r为1Ω。
【点评】解决本题的关键要读懂题意，明确导体棒的电流I和电压U的关系，再根据闭合电路欧姆定律和欧姆定律进行解答。
14．（2024春 镇海区校级期末）如图所示，电阻R1＝R2＝R3＝2.0Ω，当电键K闭合时理想电压表读数是2.0V，当K断开时理想电压表读数是1.6V，求：电源的电动势E和内电阻r。
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】电源的电动势E为4V，内电阻r为1Ω。
【分析】根据闭合电路的欧姆定律计算即可。
【解答】解：设电源的电动势为E，内阻为r
当K断开时R1和R3串联在一起组成串联电路，电压表测量的是R3两端的电压，根据闭合电路的欧姆定律有
当K闭合时，R1和R2并联后和R3串联在电路中，电压表仍测量R3两端的电压，根据闭合电路的欧姆定律有
代入数据解得：E＝4V，r＝1Ω
答：电源的电动势E为4V，内电阻r为1Ω。
【点评】解题的关键是分析清楚电路的结构，熟练掌握闭合电路的欧姆定律。
15．（2024秋 抚顺期末）在如图所示的电路中，两电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片位于最左端时，两电表的示数分别为10V，0.2A；当滑动变阻器的滑片位于最右端时，两电表的示数分别为4V、0.5A。已知R1＝84Ω，求：
（1）滑动变阻器的最大电阻值；
（2）电源的电动势E、内阻r。
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）滑动变阻器的最大电阻值为84Ω；
（2）电源的电动势E为14V、内阻r为20Ω。
【分析】（1）当滑动变阻器的滑片位于最左端时，滑动变阻器的最大电阻值，由部分电路里的欧姆定律，电阻关系式求滑动变阻器的最大电阻值；
（2）由闭合回路里的欧姆定律，求出电源的电动势和内阻。
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片位于最右端时，有U＝IR2，
当滑动变阻器的滑片位于最左端时，滑动变阻器的最大电阻值R3，有I′R外＝U′，
其中外部电路的电阻，
解得：R3＝84Ω。
（2）当滑动变阻器的滑片位于最右端时，由闭合回路里的欧姆定律：E＝U+Ir，
当滑动变阻器的滑片位于最左端时，E＝U′+I′r，
联立解得：E＝14V，r＝20Ω。
答：（1）滑动变阻器的最大电阻值为84Ω；
（2）电源的电动势E为14V、内阻r为20Ω。
【点评】本题考查闭合回路里的欧姆定律，解题关键是分滑动变阻器的滑片位于最左端和最右端列出闭合回路里的欧姆定律。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)