课时作业：第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律

7 闭合电路的欧姆定律
[课时作业]
[A组　基础巩固]
一、单项选择题
1．用E表示电源电动势，U表示路端电压，Ur表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示电源内电阻，I表示干路电流，则下列各式中正确的是(　　)
A．Ur＝IR B．Ur＝E－U
C．U＝E＋Ir D．U＝
解析：因为不知道外电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路，所以I＝不一定成立，Ur＝E－U一定成立，故D错误，B正确；Ur＝Ir，A错误；U＝E－Ir，C错误．
答案：B
2．在如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r恒定不变，电灯L恰好能正常发光．如果滑动变阻器的滑片向b端滑动，则(　　)
A．电灯L更亮，电流表的示数减小
B．电灯L更亮，电流表的示数增大
C．电灯L变暗，电流表的示数减小
D．电灯L变暗，电流表的示数增大
解析：滑动变阻器的滑片向b端滑动，变阻器接入电路的电阻增大，总电流减小，即电流表示数减小，由U＝E－Ir知路端电压增大，电灯L两端的电压等于路端电压，所以电灯两端的电压增大，会更亮，A正确．
答案：A
3．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是(　　)
A．L变暗，Q增大 B．L变暗，Q减小
C．L变亮，Q增大 D．L变亮，Q减小
解析：滑动变阻器滑片向下移动时，R2变小，R总变小，I总变大，路端电压变小，UL变小，IL变小，L变暗，因I总变大，IL变小，则IR1变大，UR1变大，故UC＝UR2变小，再由Q＝CUC可知Q减小，故只有B正确．
答案：B
4．图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与3个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为(　　)
解析：电源的电动势为6 V，内阻为0.5 Ω.在A电路中，外电阻为1 Ω，则总电阻为1.5 Ω，根据闭合电路欧姆定律，总电流为4 A，则外电压为4 V，A错误．在B电路中，外电阻为2 Ω，则总电阻为2.5 Ω，根据闭合电路欧姆定律，总电流为2.4 A，则外电压为4.8 V，B正确．在C电路中，外电阻为9 Ω，则总电阻为9.5 Ω，根据闭合电路欧姆定律，总电流为 A，则外电压为 V，C错误．在D电路中，外电阻为4.5 Ω，则总电阻为5 Ω，根据闭合电路欧姆定律，总电流为1.2 A，则外电压为5.4 V，D错误．
答案：B
5.如图所示，直线A为电源的U-I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U-I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则(　　)
A．P1>P2 B．P1η2 D．η1<η2
解析：由直线A可知，E＝6 V，r＝1 Ω，由直线B、C可知，R1＝2 Ω，R2＝0.5 Ω，P1＝()2·R1＝8 W，η1＝＝，P2＝()2R2＝8 W，η2＝＝，故有P1＝P2，η1>η2，只有C正确．
答案：C
二、多项选择题
6.如图所示，电阻R与电动机M(其线圈电阻为R0)串联后接到电动势为E、内阻为r的电源两端，流过电路的电流为I，路端电压为U，电阻R两端电压为U1，电动机两端电压为U2，则下列关系一定成立的是(　　)
A．E＝I(R＋R0＋r) B．E＝U＋Ir
C．U1＝IR D．U2＝IR0
解析：由于电路中含有电动机，为非纯电阻电路，闭合电路的欧姆定律不再适用，故关系式E＝I(R＋R0＋r)不再成立，A错．根据欧姆定律，B、C正确；对于非纯电阻电路，欧姆定律不适用，D错．
答案：BC
7.(2018·山东青岛二中期中考试)如图所示是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器调节到某一定值，实验中观察到当温度升高时灯更亮．对实验现象分析正确的有(　　)
A．电路中电流减小了
B．电路中电流增大了
C．温度升高，热敏电阻的阻值增大
D．温度升高，热敏电阻的阻值减小
解析：电路图中四个元件是串联关系，灯泡变亮，功率变大，根据P＝I2R得到电流变大，A错误，B正确．电路的总电流变大，根据闭合电路欧姆定律可得总电阻变小，故热敏电阻的阻值减小了，C错误，D正确．
答案：BD
8.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．小灯泡L1、L2均变暗
B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗
C．电流表的读数变小，电压表的读数变大
D．电流表的读数变大，电压表的读数变小
解析：滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，故电流表的读数变小，电压表的读数变大，通过小灯泡L2的电流变小，小灯泡L2变暗，小灯泡L2两端的电压减小，小灯泡L1两端电压增大，小灯泡L1变亮，B、C正确．
答案：BC
三、非选择题
9．(2017·四川成都高二检测)如图所示，电阻R1＝12 Ω，R2＝8 Ω，当开关S断开时，电流表A的示数为0.5 A；当S闭合时，A的示数为0.75 A．试求：
(1)电源的电动势和内电阻；
(2)S闭合时，电源的效率．
解析：(1)当S断开时，由闭合电路的欧姆定律有：
E＝I1(R1＋R2＋r)①
当S闭合时，R2被短路，同理有E＝I2(R1＋r)②
联立①②并代入已知数据解得E＝12 V，r＝4 Ω.
(2)S闭合时，电源的总功率和输出功率分别为
P总＝I2E＝I(R1＋r)，P出＝I2U＝IR1，
所以电源的效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝75%.
答案：(1)12 V　4 Ω　(2)75%
[B组　能力提升]
一、选择题
1．如图所示，直线OAC为某一直流电源把其他形式的能转化为电能的功率P随电流I变化的图象；抛物线OBC为同一直流电源内部消耗的热功率P′随电流I变化的图象．当电路中的电流为2 A，且外电路为纯电阻电路时，外电路消耗的功率及相应的外电阻的阻值分别是(　　)
A．2 W,0.5 Ω B．4 W,2 Ω
C．2 W,1 Ω D．6 W,2 Ω
解析：当电流I＝2 A时，由题图知电源的总功率为6 W，而此时内阻消耗的热功率P′为4 W，所以外电路消耗的功率为2 W，据此求得外电阻为0.5 Ω，故选项A正确．
答案：A
2.(多选)(2018·上海高二检测)在如图所示电路中，电源电动势为12 V，内电阻不能忽略．闭合S后，调整R的阻值，使电压表的示数增大ΔU＝2 V，在这一过程中(　　)
A．通过R1的电流增大，增大量为
B．通过R2的电流减小，减小量小于
C．R2两端的电压减小，减小量为ΔU
D．路端电压增大，增大量为ΔU
解析：由电阻的定义知R1＝＝，所以ΔI＝，即通过R1的电流增大量为，A正确；R1两端的电压增大，R2和r的电压减小，两者减小的电压之和为ΔU＝2 V，所以R2两端的电压减小量小于ΔU，故B正确，C错误；因为R1两端的电压增大量为ΔU，R2两端的电压减小量小于ΔU，路端电压等于两者变化之和，故应小于ΔU，D错误．
答案：AB
二、非选择题
3.如图所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，变阻器的最大阻值R＝10 Ω.
(1)在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？
(2)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？
解析：(1)此种情况可以把R0归入电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率，也就是电源的输出功率，即当R＝r＋R0＝2 Ω时，R消耗功率最大为
Pm＝＝ W＝ W＝1.125 W.
(2)定值电阻R0上消耗的功率可以表达为P＝I2R0，因为R0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R＝0时R0上消耗的功率最大
Pm′＝R0＝×1.5 W＝ W＝3.375 W.
答案：(1)2 Ω　1.125 W　(2)0　3.375 W
4.如图所示电路中，电源电动势E＝9 V，内阻r＝2 Ω，定值电阻R1＝6 Ω，R2＝10 Ω，R3＝6 Ω，电容器的电容C＝10 μF.
(1)保持开关S1、S2闭合，求电容器C所带电荷量．
(2)保持开关S1闭合，将开关S2断开，求断开开关S2后流过电阻R2的电荷量．
解析：(1)保持开关S1、S2闭合，R1、R2串联，UC＝UR1
则UC＝·R1＝3 V
Q＝CUC＝3×10－5 C
(2)开关S1闭合，S2断开，电路稳定时电容器两端的电压等于电源电动势则Q′＝CE＝9×10－5 C
而流过R2的电荷量等于电容器C上电荷量的增加量
QR2＝ΔQ＝Q′－Q＝6×10－5 C
答案：(1)3×10－5 C　(2)6×10－5 C