高中物理新教材人教版必修第三册课后练习12.2 闭合电路的欧姆定律 Word版含解析

一、单项选择题(每小题6分，共42分)
1．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800
mV，短路电流为40
mA，若将该电池板与一阻值为20
Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是(　D　)
A．0.10
V
B．0.20
V
C．0.30
V
D．0.40
V
解析：电源电动势为0.8
V，根据I短＝解得r＝＝20
Ω.所以U＝E＝0.4
V.
2．在如图所示的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是(　B　)
A．A变大，V变大
B．A变小，V变大
C．A变大，V变小
D．A变小，V变小
解析：该电路中，当滑片P向右移动时，滑动变阻器的有效电阻变大，闭合电路的总电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律I＝可知，电路中的电流变小，电流表的读数变小，而电压表的读数为U＝E－I(R0＋r)，I减小，电压表读数变大，选项B正确．
3.如图所示电路中，电源电动势为E，内电阻为r，开关闭合时在平行板电容器C中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态，当变阻器R0的滑动端向左移动时，带电粒子将(　B　)
A．向上运动
B．向下运动
C．静止不动
D．不能确定运动状态的变化
解析：当滑动端向左移动时R0变大，则总电流变小，R两端的电压变小，电容器中的场强变小，粒子受到的电场力减小，重力大于电场力，所以粒子将向下运动，故B正确．
4．如图所示，电源电动势为6
V，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压Uad＝0，Ucd＝6
V，由此可以判定(　C　)
A．L1和L2的灯丝都断了
B．L1的灯丝断了
C．L2的灯丝断了
D．变阻器R断路
解析：由题给条件可知，电路中有的地方没有电压，由Uad＝0，Ucd＝6
V可知电路是断路，电路a、d之间没有断点，c、d之间有断点，可知灯L2断路．由电灯L2两端电压不为零，可知灯L1与变阻器R是完好的，选项C正确．
5．如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05
Ω，电流表和电压表均为理想电表．只接通S1时，电流表示数为10
A，电压表示数为12
V，再接通S2，电动机工作时，电流表示数变为8
A，则此时通过电动机的电流是(　C　)
A．2
A　　　B．8
A
C．50
A　　　D．58
A
解析：根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，只接通S1时，电流表示数为10
A，电压表示数为12
V，得E＝12.5
V，车灯电阻R＝＝
Ω＝1.2
Ω；接通S2，电动机工作时，电流表示数变为8
A，车灯电压U1＝I1R＝9.6
V，电源内电压为U内＝E－U1＝2.9
V，通过电源的电流I总＝＝
A＝58
A，通过电动机的电流I2＝I总－I1＝50
A，C正确．
6．如图所示电路中，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是(　B　)
A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大
B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小
C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大
D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小
解析：当R1不变，增大R2时，电路中总电流I减小，R0分压相应减小，MN极板间的场强也减小，所以F也变小．而当R2不变，调节R1时，MN极板间的电压不变，F应不变．选项B正确．
7.如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，电源内阻为r，闭合电键S，电压表显示有读数，调节可变电阻R的阻值，电压表示数增大量为ΔU，则在此过程中(　C　)
A．可变电阻R阻值增大，流过它的电流增大
B．电阻R2两端的电压减小，变化量等于ΔU
C．通过电阻R2的电流减小，变化量小于
D．路端电压一定增大，变化量大于ΔU
解析：由题，电压表的示数增大，R和R1并联的电阻增大，得知R增大，总电阻增大，总电流减小，并联部分电压增大，通过R1的电流增大，所以通过可变电阻R的电流减小，故A错误．R增大，外电阻增大，干路电流减小，电阻R2两端的电压减小，路端电压增大，而路端电压等于外电路总电压，所以电阻R2两端的电压减小量小于ΔU，由欧姆定律得知，通过电阻R2的电流减小，减小量小于，故B错误、C正确．由于电阻R2两端的电压减小，所以路端电压的增大量小于ΔU，故D错误．
二、多项选择题(每小题8分，共24分)
8.下图为闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法中正确的是(　AD　)
A．电动势E1＝E2，短路电流I1＞I2
B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2
C．电动势E1＞E2，内阻r1＞r2
D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大
解析：由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir.当I＝0时电动势E等于路端电压U，即U－I图线和U轴的交点就是电动势，由图知两电源的电动势相等．当U＝0时I＝E/r，U－I图线和I轴的交点就是短路电流，由图可知I1＞I2，A正确．而r＝E/I，即图线的斜率表示电源的内阻，由图知r1＜r2，B、C错误．当工作电流变化量相同时，因为r1＜r2，电源2内电压变化较大，由闭合电路的欧姆定律得E＝U外＋U内．所以电源2的路端电压变化较大，D正确．
9．如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知(　AD　)
A．R的阻值为1.5
Ω
B．电源电动势为3
V，内阻为0.5
Ω
C．电源的输出功率为3.0
W
D．电源内部消耗的功率为1.5
W
解析：由直线Ⅰ可知，电源的电动势为3
V，内阻为1.5
Ω，选项B错误；由直线Ⅱ可知，R的阻值为1.5
Ω，选项A正确；闭合回路的电流为I＝＝1
A，则电源的输出功率为P出＝EI－I2r＝1.5
W，电源内部消耗功率为P内＝I2r＝1.5
W，选项C错误，D正确．
10．有一种测量体重的电子秤，其原理图如图中的虚线部分所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3
A，电源电动势为12
V，内阻为2
Ω，电阻R随压力变化的函数为R＝30
Ω－0.02
F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是(　AC　)
A．该秤能测量的最大体重是1
400
N
B．该秤能测量的最大体重是1
300
N
C．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375
A处
D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400
A处
解析：当电流表示数达到3
A时，压力传感器受到的压力最大，由E＝I(R＋r)可求得R＝2
Ω，由R＝30
Ω－0.02
F可求得F＝1
400
N，选项A正确，B错误；当踏板空载时，R′＝30
Ω，电流表G示数为I′＝＝
A＝0.375
A，选项C正确，D错误．
三、非选择题(共34分)
11．(16分)如右图所示E＝10
V，R1＝4
Ω，R2＝6
Ω，C＝30
μF.电池内阻可忽略．
(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流；
(2)然后将开关S断开，求这以后流过R1的总电荷量．
答案：(1)1
A　(2)1.2×10－4
C
解析：(1)电路稳定后，电容器所在的支路上无电流通过，因此R1与R2串联，C两端的电压即为R2两端的电压．
由欧姆定律得，通过R1的电流I＝＝
A＝1
A.
(2)电容器两端电压U2＝IR2＝6
V，
电容器所带电荷量Q1＝CU2＝30×10－6×6
C＝1.8×10－4
C.
开关S断开稳定后，总电流为零，电容器两端电压为E，所带电荷量Q2＝CE＝30×10－6×10
C＝3×10－4
C.
通过R1的电荷量，即为电容器增加的电荷量，
ΔQ＝Q2－Q1＝1.2×10－4
C.
12.
(18分)如图所示的电路中，电源的电动势E＝12
V，内阻未知，R1＝8
Ω，R2＝1.5
Ω，L为规格“3
V，3
W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光．(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求：
(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻；
(2)电源的内阻；
(3)开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率．
答案：(1)1
A　3
Ω　(2)1
Ω　(3)0.48
W
解析：(1)灯泡的额定电流I0＝＝
A＝1
A
灯丝电阻RL＝＝
Ω＝3
Ω.
(2)断开S时，灯L正常发光，即I1＝I0
根据闭合电路的欧姆定律得E＝I0(R1＋RL＋r)
r＝－(R1＋RL)＝
Ω－(8＋3)
Ω＝1
Ω.
(3)闭合S时，设外电路总电阻为R外，
则R外＝＋R1＝9
Ω
设干路电流为I总，则I总＝＝1.2
A
灯泡两端的电压UL＝I总·＝1.2
V
灯泡的实际功率PL＝＝0.48
W.