12.2 闭合电路欧姆定律（基础）—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册（含答案）

第十二章
电能
能量守恒定律
第2节
闭合电路欧姆定律（基础）
一、单项选择题
1．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（
）
A．铅蓄电池两极间的电压为2V
B．铅蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能
C．电路中通过相同的电荷量时，铅蓄电池比1节干电池非静电力做的功多
D．铅蓄电池接入不同电路中，电动势会发生变化
2．为解决手机充电问题，市面上出现了免押共享充电宝服务。图示为小米某款充电宝的相关数据，下列说法正确的是（　　）
容量
10000mAh
匹配系统
安卓
输入
DC5V2A
输出
DC5V.1A~2.5A
产品名称
小米
重量
300g
A．充电宝充电时将化学能转化为电能
B．充电宝放电时将电能转化为化学能
C．该充电宝充电时的输入电压为220V
D．若该充电宝给电池电荷量为零、容量为3000mAh的手机充电，则理论上能充满3次
3．若用E表示电源电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是（　　）
A．U=2U′
B．U′=E－U
C．U=E＋Ir
D．U=
4．将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是（
）
A．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大
B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压，随I的增大而增大
C．由U＝E－Ir可知，电源输出电压，随输出电流I的增大而减小
D．由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大
5．一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为（
）
A．E＝2.4V，r＝1
B．E＝3V，r＝2
C．E＝2.4V，r＝2
D．E＝3V，r＝1
6．如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列不正确的是（　　）
A．电源的电动势为6.0V
B．电源的内阻为2Ω
C．电源的短路电流为0.5A
D．电流为0.3
A时的外电阻是18Ω
7．用两节干电池串联后接在额定电压为
2.5V
的小灯两端，小灯正常发光。现将一节如图所示的方块电池接在该小灯两端，闭合电键后发现小灯亮度变暗，产生这一现象的主要原因是（　　）
A．方块电池的电动势过低
B．导线分担了大部分电压
C．小灯的电阻太大
D．方块电池的内阻太大
8．锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（
）
A．电能转化为化学能的功率为UI
B．充电器输出的电功率为UI＋I2r
C．电池产生的热功率为I2r
D．充电器的充电效率为
9．如图所示的电路中，电压表和电流表都是理想电表，若将滑动变阻器的滑动触点向b端移动时（
）
A．电压表V的读数增大，电流表A的读数减小
B．电压表V的读数减小，电流表A的读数增大
C．电压表V和电流表A的读数都减小
D．电压表V和电流表A的读数都增大
10．如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中（　　）
A．电压表的示数增大
B．电流表的示数减小
C．流经电阻R1的电流减小
D．流经电源的电流减小
二、多项选择题
11．关于电动势下列说法中正确的是（
）
A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加
B．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大
C．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极送单位电荷量做功越多
D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多
12．如图所示，直线A为某电源的U－I图线，直线B为电阻R的U－I图线，下列说法正确的是（　　）
A．该电源的电动势为6V，内阻为1Ω
B．此电阻R大小为2.5Ω
C．将该电阻与电源组成一闭合电路，则电源的输出功率为10W
D．将该电阻与电源组成一闭合电路，1min内，电源内阻消耗的能量为720J
13．一电动摩托车的电瓶由四组相同的蓄电池串联而成，每组蓄电池的电动势为，容量为，则（　　）
A．该摩托车的电瓶总电动势为
B．该摩托车的电瓶总电动势为
C．该摩托车的电瓶总容量为
D．该摩托车的电瓶总容量为
14．某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（　　）
A．车灯的电流变小
B．路端电压变小
C．电路的总电流变小
D．电源的总功率变大
15．已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使灯泡L正常发光．若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则（
）
A．灯泡L变亮
B．灯泡L变暗
C．电流表的示数变小
D．电流表的示数变大
三、多项选择题
16．如图所示,当可变电阻R调到20Ω,电流表的读数为0.3A,当可变电阻R调到10Ω,电流表的读数为0.4A,则电源的电动势E=____________V,内阻r=____________Ω。
17．现有某型号手机电池板上标有“电压：3.7V，容量：”（即假如通过1mA电流，则可维持1380h；通过2mA电流，则可维持690h），若该手机可待机3天．则根据以上数据，计算出这块电池板充电后储存的电能为__________J，该手机待机时的平均功率为_________W．
18．一电池外接一电阻时，总电流为I；如果将另一电阻与电阻并联，再接在这个电池上，则中的电流变为，而总电流则变为2I．则电阻________Ω，电池内阻________Ω．
四、解答题
19．在如图所示的电路中，电阻箱的阻值R是可变的，电源的电动势为E，电源的内阻为r，其余部分的电阻均可忽略不计。
（1）闭合开关S，写出电路中的电流I和电阻箱的电阻R的关系表达式；
（2）若电源的电动势E为3V，电源的内阻r为1Ω，闭合开关S，当把电阻箱R的阻值调节为14Ω时，电路中的电流I为多大？此时电源两端的电压（路端电压）U为多大？
20．如图所示，E=8V，r=2，R1=8，R2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：
(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R2的取值应是多大？这时R2的功率是多大？
(2)要使R1得到的电功率最大，则R2的取值应是多大？R1的最大功率是多少？这时电源的效率是多大？
21．如图所示，M为一线圈电阻r=1Ω的电动机，定值电阻R=24Ω，电源电动势E=40V，当S断开时，电流表的示数I1=1.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2=4.0A，电表内阻不计。求：
（1）电源内阻r0；
（2）开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率。
参考答案
一、单项选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
B
C
B
C
D
C
A
C
二、多项选择题
11
12
13
14
15
AC
BC
BC
ABD
AC
三、填空题
16．12
20
17．18381.6
0.07
18．4
6
四、解答题
19．【答案】(1)
(2)0.2A
2.8V
【解析】
（1）由闭合电路的欧姆定律，得关系表达式:
（2）将E=3V，r=1Ω，R=14Ω，代入上式得：电流表的示数
I==0.2A
电源两端的电压U=IR=2.8V
20．【答案】(1)10，1.6W；(2)0，5.12
W，80%
【解析】
(1)将R1和电源等效为一新电源，则新电源的电动势E′=E=8
V
内阻r′=r＋R1=10
Ω
且为定值。利用电源的输出功率随外电阻变化的结论知，当R2=r′=10
Ω
R2有最大功率，即P2max==1.6
W
(2)因R1是定值电阻，所以流过R1的电流越大，R1的电功率就越大。当R2=0时，电路中有最大电流，即
Imax==0.8
A
R1的最大功率P1max=I
max2R1=5.12
W
这时电源的效率η=
×100%=80%
21．【答案】（1）；（2）6.25W，83.75W
【解析】
（1）当S断开时，根据闭合电路的欧姆定律有
代入数据解得
（2）开关S闭合后，根据闭合电路的欧姆定律有
代入数据解得
流过R的电流为
流过电动机的电流为
电动机发热消耗的功率为
电动机转化为机械能的功率为