人教版高二物理选修3-1第二章第7节闭合欧姆定律 对点训练

绝密★启用前闭合电路欧姆定律检测题考试范围：闭合电路欧姆定律；考试时间：60分钟；命题人：牧马人注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题)一、单选题1．关于电动势下列说法正确的是（）A．电源电动势等于电源正负极之间的电势差B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，它的数值与外电路的组成有关D．电源电动势总等于路端电压2．关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是A．电源短路时，电路电流为无穷大B．电源短路时，路端电压等于电动势C．外电路断路时，路端电压为零D．外电路电阻值增大时，路端电压也增大3．关于电源的说法，正确的是()A．电源向外提供的电能越多，表明电动势越大B．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移到正极时，非静电力做的功C．断路时电源的路端电压为零D．在电源外部，从正极到负极电势逐渐升高4．如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片向上滑动时A．电压表示数变大，电流表示数变小B．电压表示数变小，电流表示数变大C．电压表、电流表示数都变大D．电压表、电流表示数都变小5．如图为伏打电池示意图，由于化学反应，在A、B 两电极附近产生了很薄的化学反应层a、b，则沿电流方向A．在外电阻R 中，电势升高B．在内电阻r 中，电势升高C．在反应层a 中，电势升高D．在反应层b 中，电势降低6．下列说法正确的是（）①电源电动势在数值上等于电源两端的电压。

②电源电动势的大小与电源的内部外部均有关系。

③导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

④导体的电阻与导体长度成正比，与导体的横截面积成正反比。

A．①③B．②③C．③④D．①③④二、多选题7．如图是小灯泡灯丝材料是钨和某种电阻R的伏安特性曲线，M为两曲线交点。

下列说法正确的有A．在M点状态下，小灯泡L和电阻R的功率相等B．在M点状态下，小灯泡L的阻值比电阻R的小C．曲线a是小灯泡L的伏安特性曲线，曲线b是电阻R的伏安特性曲线D．曲线a是电阻R的伏安特性曲线，曲线b是小灯泡L的伏安特性曲线8．在如图所示的电路中，电流表的内阻很小可忽略不计。

高二物理选修3-1第二章第七节闭合欧姆定律对点训练2一、单选题1.如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，电阻R2随温度t变化的图线如图乙所示。

电流表为值班室的显示器。

a、b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（）A. I变大，U变大B. I变大，U变小C. I变小，U变大D. I变小，U变小2.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R1，滑动变阻器为R。

现闭合电键s，滑动变阻器R的滑动触头P从M端向N端滑动时，则电路中连接的电压表及电流表示数的变化情况分别是（）A. 先变大后变小；一直变大B. 先变小后变大；一直变小C. 先变大后变小；先变小后变大D. 先变小后变大；先变大后变小3.如图甲所示为由某材料制成的电阻R的阻值随温度t变化的图象，若用该电阻与电池(电动势E=1.5V，内阻不计)、电流表(量程为50mA，内阻不计)、电阻箱申联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头。

将电阻箱的阻值调为R'=15Ω，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电阻温度计”。

下列说法错误的是（）A.温度升高，电路中的电流减小B.电流表刻度较大处对应的温度刻度较小C. 电流表的示数为50mA时，电阻R的阻值为30ΩD. 电流表的示数为50mA时，对应的温度为5℃4.如图所示，电源内阻较大，当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L也能正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，则（）A. 灯泡将变暗，电源效率将减小B. 液滴带正电，将向下做加速运动C. 电源的路端电压增大，输出功率也增大D. 滑片滑动瞬间，带电液滴电势能将减小5.如图甲所示，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，滑动变阻器R P的最大电阻为10 Ω，电表均视为理想电表，调节R P记录多组U，I数据，画出了如图乙所示的U-I图像，下列说法正确的是( )A. 当滑动变阻器由中点向右移动时，滑动变阻器上的功率先增加后减小B. 当滑动变阻器的电阻为10 Ω时，滑动变阻器的功率最大C. 当滑动变阻器的电阻为4 Ω时，电源的效率最大D. 电源的最大功率为2.25 W6.如图所示的电路，L是小灯泡，是极板水平放置的平行板电容器。

第二章恒定电流第七节闭合电路定律学案班别姓名学号一、自主预习二、课堂突破（一）闭合电路欧姆定律的应用例题1如图，R1＝14Ω，R2＝9Ω，当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I1＝0.2A；当开关S切换到位置2时，电流表的示数为I2＝0.3A。

求电源的电动势E和内阻r。

（二）电路结构变化问题的讨论例2、在如图所示的电路中，R1=10 Ω，R2=20 Ω，滑动变阻器R的阻值为0~50 Ω，当滑动触头P由I向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是（）A.逐渐变亮B.逐渐变暗C.先变亮后变暗D.先变暗后变亮解析：灯泡的亮度由灯的实际功率大小决定.电灯灯丝电阻不变，研究通过灯丝电流的大小可知灯的亮度。

电源电动势E和内阻r不变，通过灯泡电流由外电路总电阻决定。

外电阻是由滑动变阻器连入电路部分的电阻决定的，当滑动触头由a向b滑动过程中，滑动变阻器连入电路部分的电阻增大，总电阻增大，总电流I=r R E +总减少，灯泡的实际功率P L =I 2R L减小，灯泡变暗。

综上所述，选项B 正确。

【说明】1、电路中的电流表、电压表均视为理想电表（题中特别指出的除外），即电流表内阻视为零，电压表内阻视为无穷大。

2、解答闭合电路问题的一般步骤：（1）首先要认清外电路上各元件的串并联关系，必要时，应进行电路变换，画出等效电路图。

（2）解题关键是求总电流I ，求总电流的具体方法是：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用全电路欧姆定律（I=rR E +）直接求出I ；若内外电路上有多个电阻值未知，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I ；当以上两种方法都行不通时，可以应用联立方程求出I 。

（3）求出总电流后，再根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。

三、巩固训练1.关于电源电动势的说法，正确的是( )A.在某电路中每通过2C 的电荷量，电池提供的电能是4J ，那么这个电池的电动势是0.5VB.电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大C.无论内电压和外电压如何变化，其电源电动势一定不变D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多2.单位电荷绕闭合电路一周，如外电路是纯电阻电路，外电路中产生的热量仅决定于( )A.电流的大小，且与电流的平方成正比B.电源电动势的大小，且与电动势的大小成正比C.路端电压的大小，且与路端电压的大小成正比D.各部分电阻值的大小，且与电阻值成反比3.在灯泡旁并联一只大功率的电炉，发现电灯变暗，这是因为( )A.电炉从电灯上分出了一部分电流B.输电线上电压增大，电灯上电压下降C.电炉的额定电压大于电灯的额定电压D.原来电灯上的电压有一部分分给了电炉4.一电源(电动势为E ，内阻为r)，当它和一标有“6V ，3W ”的小灯泡构成闭合回路时，小灯泡恰好正常发光，如果该电源与一标有“6V ，6W ”的小灯泡构成一闭合回路，该灯泡( )A.正常发光B.比正常发光暗C.比正常发光亮D.因不知电源内阻的大小，故无法确定5.如图所示电路中，电源的内电阻不能忽略，已知定值电阻R 1=10Ω，R 2=8Ω，当开关S 接到位置1时，电压表V 的示数为2V ；当开关S 接到位置2时，电压表V 的示数可能为() A.2.2V B.1.9V C.1.6V D.1.3V（第5题） （第6题） （第7题）6.如图所示电路中，当开关S 闭合时，电流表和电压表读数的变化是( )A.两表读数均变大B.两表读数均变小C.电流表读数增大，电压表读数减小D.电流表读数减小，电压表读数增大7.如图所示的电路中，当可变电阻R的阻值增大时( )A.U AB增大B.U AB减小C.I R增大D.I R减小8.如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是U ab=6V，U ad=0，U cd=6V，由此可判定( )A.L1和L2的灯丝都烧断了B.L1的灯丝烧断了C.L2的灯丝烧断了D.变阻器R断路9.电动势为E、内阻为r的电池与固定电阻R0、可变电阻R串联，如图所示，设R0=r，R ab=2r.当变阻器的滑动片自a端向b端滑动时，下列各物理量中随之减小的是()A.电池的输出功率B.变阻器消耗的功率C.固定电阻R0上消耗的功率D.电池内电阻上消耗的功率10.如图所示的电路中，当S断开时，电源内部消耗的功率与输出功率之比为1:3；当S闭合时，它们的比为1:1，则下列说法正确的是( )A.R1:r=1:1B.R1:R2=2:1C.两次输出功率之比为1:1D.S断开与S闭合时输出功率之比为3:411如图，R1＝14Ω，R2＝9Ω。

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闭合电路的欧姆定律一、不定项选择题1. 如图所示，直流电路闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（）A. 电源的总功率一定减小B。

电源的效率一定增大C。

电容器所带电量减小D. 电源的输出功率一定先增大后减小2。

如图所示的电路中，电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的是( ）A。

路端电压为10 VB. 电源的总功率为10 WC。

a、b间电压的大小为5 VD。

a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A3。

如图为某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是（)A. 电源的电动势为6.0 VB. 电源的内阻为12 ΩC. 电源的短路电流为0。

5 AD。

电流为0。

3 A时,外电阻是18 Ω4。

如图甲所示，R为电阻箱（0~99。

9 Ω),置于阻值最大位置，R x为未知电阻．(1）断开S2,闭合S1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R错误!图线；(2) 断开S2，闭合S1,当R调至某一位置时，电流表的示数I1＝1.0 A；保持电阻箱的位置不变,断开S1，闭合S2，此时电流表的示数为I2＝0。

8 A。

据以上数据可知（）A。

7闭合电路的欧姆定律记一记闭合电路的欧姆定律知识体系1个规律——闭合电路欧姆定律1个关系——路端电压与负载的关系1个图象——电源的U－I图象辨一辨1.闭合电路沿着电流的方向电势一定降低．(×)2．闭合电路的电流跟内、外电路电阻之和成反比．(√)3．在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大．(√)4．电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零．(×) 5．外电路短路时，电路中的电流无穷大．(×)6．电动势越大，闭合电路的电流越大．(×)7．E＝U＋Ir适用于任何电路．(×)想一想1.在闭合电路中电荷定向移动过程中，是否只有电场力在做功？提示：不是．在闭合电路中电荷定向移动过程中，除了有电场力做功外，在电源内部还有非静电力在做功．2．为什么外电路短路(即外电路电阻为零)时，电路中电流不会是穷大？提示：因电源内也存在电阻r，所以外电路短路时(R＝0)，电路中电流I＝Er≠∞.不过，一般情况下电源内阻r较小，所以外电路短路时电路中电流较大，很可能会把电源烧杯．3．电源输出功率最大时，电源效率也最大吗？提示：当外电路电阻R等于电源内电阻r时，电源输出功率最大，而电源的效率η＝P出P 总＝I2RI2(R＋r)＝RR＋r＝1＋rR.可知R越大，效率越高，电源有最大输出功率时，R＝r，此时η＝50%.所以电源输出功率最大时，效率并不最高．思考感悟：练一练1.[2019·山东市普通高中学业水平考试]在图所示的电路中，电源的电动势E＝3.0 V，内阻r＝1.0 Ω，电阻R＝5.0 Ω，不计电路中的其他电阻．闭合开关S后，通过电阻R的电流为()A．3.0 A B．2.0 AC．1.0 A D．0.50 A答案：D2．[2019·辽宁省普通高中学业水平考试]如图所示，电源电动势E＝3 V，内阻r＝2 Ω，外电阻R＝4 Ω，闭合开关S后，理想电流表和理想电压表的示数分别为________A和________V.答案：0.5 23．[2019·浦东新区普通高中学业水平考试]如图，电源的输出电压和A、B两灯的电阻均不变．若滑动变阻器R的滑片向左移动，则()A．A、B两灯均变亮B．A、B两灯均变暗C．A灯变暗，B灯变亮D．A灯变亮，B灯变暗答案：D4．[2019·河南省普通高中学业水平考试]在如图所示的电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝2 Ω，电阻R＝10 Ω.Ⓐ是理想电流表，闭合开关．求：(1)电流表的示数和通过电阻R的电流的方向；(2)电阻R在t＝10 min内，产生的热量．答案：(1)1 A a→b(2)6 000 J要点一闭合电路欧姆定律1.在图所示的电路中，R1＝9 Ω，R2＝5 Ω，当a、b两点间接理想的电流表时，其读数为0.5 A；当a、b两点间接理想的电压表时，其读数为1.8 V．求电源的电动势和内电阻．解析：当a、b两点间接理想的电流表时，R1被短路，回路中的电流I1＝0.5 A，由闭合电路欧姆定律得：E＝I1(R2＋r)代入数据得：E＝0.5(5＋r)①当a、b两点间接理想的电压表时，回路中的电流I2＝UR1＝1.89A＝0.2 A由闭合电路欧姆定律得：E＝I2(R2＋R1＋r)E＝0.2(14＋r)②联立①②得：E＝3 V，r＝1 Ω答案：3 V 1 Ω2．如图所示的电路中，R1＝20.0 Ω，R2＝10.0 Ω，当开关S 板到位置1时，电流表的示数为I1＝0.20 A；当开关S板到位置2时，电流表的示数为I2＝0.30 A，求电源的电动势和内电阻．解析：由I1＝ER1＋r ，I2＝ER2＋r解得：E＝I1I2(R1－R2)I2－I1＝6r，r＝I1R1－I2R2I2－I1＝10 Ω答案：6 V10 Ω要点二路端电压与负载的关系3.电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压，下列说法正确的是()A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大C．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小D．若外电路断开，则路端电压为零解析：由I＝ER＋r，U＝IR得：U＝RR＋rE可知路端电压随外电路电阻R的增大而增大，所以A项错误．由U＝E－Ir知B项错误，C项正确．外电路断开时，I＝0，所以U＝E－0＝E.所以D 项错误．答案：C4．电路图如图甲所示，若电阻R阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U －I图线如图乙所示．求：(1)电源的电动势和内阻；(2)电源的路端电压；(3)电源的输出功率．解析：(1)由图线的意义可知，不过原点的斜线是电源的U－I 圈线，当电流为0时，由U＝E－Ir可知E＝U＝4 V；同样由U＝E－Ir可知它的斜率表示电源的内电阻，所以r＝ΔUΔI＝44Ω＝1 Ω.(2)由图可知路端电压是3 V.(3)电源的输出功率P＝UI＝3×1 W＝3 W.答案：(1)4 V 1 Ω(2)3 V(3)3 W要点三闭合电路的动态分析5.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图1所示的电路．当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是()A ．电压表和电流表读数都增大B ．电压表和电流表读数都减小C ．电压表读数增大，电流表A 1减小，A 2增大D ．电压表读数减小，电流表A 1增大，A 2减小解析：由题图可知滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，滑动变阻器连入电路中的阻值R 增大，则外电路的总阻值R 总增大，干路电流I ＝E R 总＋r，因R 总增大，所以I 减小，故A 1示数减小；路端电压U ＝E －Ir ，因I 减小，所以U 增大，即电压表的读数增大；R 2两端电压U 2＝E －I (R 1＋r )，因I 减小，所以U 2增大，由I 2＝U 2R 2知，I 2增大，即电流表A 2的读数增大，故C 项正确，A 、B 、D 三项错误．答案：C6. (多选)如图所示，闭合开关S 并调节滑动变阻器滑片P 的位置，使A 、B 、C 三灯亮度相同．若继续将P 向下移动，则三灯亮度变化情况为( )A ．A 灯变亮B ．B 灯变亮C ．B 灯变暗D ．C 灯变亮解析：将变阻器滑片P 向下移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据全电路欧姆定律得知，总电流I A 增大，则A 灯变亮．并联部分的电压U 并＝E －I A (R A ＋r )，E 、R A 、r 不变，I A 增大，U 并减小，B 灯变暗．通过C 灯的电流I C ＝I －I B ，I 增大，I B 减小，则I C 增大，C 灯变亮，故A 、C 、D 三项正确．答案：ACD要点四 闭合电路的功率和效率7.如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，求：当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值．解析：保护电阻消耗的功率为P0＝E2R0(r＋R＋R0)2，因R0和r是常量，而R是变量，所以R最小时，P0最大，即R＝0时，P0max＝E2R0(r＋R0)2＝62×0.51.52W＝8 W.答案：8 W要点五含容电路的分析与计算8.如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻可忽略，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，求：(1)S闭合后，稳定时通过R1的电流；(2)S原来闭合，然后断开，这个过程中流过R1的电荷量．解析：(1)S闭合后，电路稳定时，R1、R2串联，易求I＝ER1＋R2＝1 A，即为通过R1的电流．(2)S闭合时，电容器两端电压U C＝U2＝I·R2＝6 V，储存的电荷量Q1＝C·U C.S断开时至达到稳定后电路中电流为零，此时U C′＝E，储存的电荷量Q1′＝C·U C′.很显然电容上的电荷量增加了ΔQ＝Q′－Q＝CU C′－CU C＝1.2×10－4 C．电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的，只有通过R1这条途径实现，所以流过R1的电荷量就是电容器上增加的电荷量．答案：(1)1 A(2)1.2×10－4 C基础达标1.[2019·山东潍坊中学期中考试]下列说法正确的是()A．电源电动势等于路端电压B．把电压表直接和电源连接时，电压表的示数等于电源电动势C．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比D．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小解析：由闭合电路欧姆定律知E＝U外＋U内，A项错误；当电压表直接和电源连接时，电压表不能视为理想电表，电路中有微小电流，内电路有一定的电势降落，B项错误；由闭合电路欧姆定律I＝ER＋r可知，电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，C项正确；若外电压减小，内电阻不变，内电压将增大，电源电动势保持不变，D项错误．答案：C2.(多选)如图所示，当可变电阻R＝2 Ω时，理想电压表的示数U＝4 V，已知电源的电动势E＝6 V，则()A．此时理想电流表的示数是2 AB．此时理想电流表的示数是3 AC．电源的内阻是1 ΩD．电源的内阻是2 Ω解析：题图所示电压表测量的是路端电压，电流表测的是通过可变电阻R的电流，由部分电路欧姆定律有U＝IR，得I＝2 A，再由闭合电路欧姆定律有E＝U＋Ir，将I＝2 A、U＝4 V、E＝6 V 代入可得r＝1 Ω，故A、C两项正确，B、D两项错误．答案：AC3．某同学利用如图所示的电路来探究闭合电路中总电流与电源电动势的关系，其中定值电阻R1＝10 Ω、R2＝8 Ω，电源的内阻为r＝2 Ω.当单刀双掷开关接1时电流表的示数为I1＝0.2 A，当单刀双掷开关接2时，电流表的示数I2为()A ．0.24 AB ．0.2 AC ．0.18 AD ．0.3 A解析：根据闭合电路的欧姆定律得，当单刀双掷开关接1时，I 1＝E R 1＋r ，当单刀双掷开关接2时，I 2＝E R 2＋r，由以上两式解得I 2＝0.24 A ．故选A.答案：A4．在如图所示的电路中，当开关S 1断开、开关S 2闭合时，电压表的读数为3 V ；当开关S 1、S 2均闭合时，电压表的读数为1.8 V ，已知电压表为理想电表，外接电阻为R 、电源内阻为r .由以上数据可知R r 为( )A.53B.35C.23D.32解析：当开关S 1断开、开关S 2闭合时，电压表的读数等于电源的电动势，即E ＝3 V ．当开关S 1、S 2均闭合时，U 外＝1.8 V ，所以U 内＝E －U 外＝1.2 V ，因U 外＝IR ，U 内＝Ir ，所以R ∶r ＝U 外∶U 内＝1.8∶1.2＝3∶2.故选D.答案：D5．(多选)[2019·江苏省泰兴中学期中考试]a 、b 两电源的路端电压与电流的关系图象如图所示，图中两图线交纵轴于一点，假设两电源的电动势分别用E a 、E b 表示，内阻分别用r a 、r b 表示．则下列说法正确的是( )A．E a＝E b、r a<r bB．E a>E b、r a<r bC．若将同一定值电阻分别接在两电源上时，通过电源的电流关系为I a>I bD．若将两电源分别接入电路，当通过电源的电流相等时路端电压的关系为U a<U b解析：由题图可知，E a＝E b(图线的纵截距)，两电源的短路电流I′a>I′b(图线的横截距)，则r a<r b，A项正确，B项错误；当把同一电阻分别接在两电源上时，由闭合电路欧姆定律I＝ER＋r可知，通过电源的电流关系为I a>I b，C项正确；若将两电源分别接入电路，则路端电压为U＝E－Ir，则有U a>U b，D项错误．答案：AC6．(多选)将两个不同的电源甲、乙的路端电压与电流的关系图线描绘在同一坐标系中，其关系如图所示．则下列分析正确的是()A．两图线的交点表示两电源所接的外电阻相等B．两图线的交点表示两电源在该状态下的内电压相等C．电源甲的电动势大D．电源甲的内阻小解析：在路端电压与总电流的关系图线(U－I)中，图线在U 轴上的截距表示电源的电动势E，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见E甲>E乙，r甲>r乙，C项正确，D项错误．题图中两直线的交点坐标为(I1，U1)，由R＝UI可知，路端电压都为U1时，它们的外电阻相等，A项正确．由U′＝Ir可知，电流都是I1时，因r不相等，故两电源内电压不相等，B项错误．答案：AC7．(多选)在如图所示的U－I图象中，图线甲、乙分别为一电源和一电阻两端电压随电流的变化规律，已知两图线与I轴的夹角分别为α、β.若将该电阻接在该电源两端，则下列说法正确的是()A．两图线交点的横、纵坐标的乘积为电源的输出功率B．两图线交点的横、纵坐标的乘积为电源消耗的总功率C．当α＝β时电源的效率为80%D．当α＝β时电源的效率为50%解析：根据闭合电路的欧姆定律和U－I图象特点可知，两图线交点的横、纵坐标的乘积表示负载电阻消耗的功率，即电源的输出功率，A项正确，B项错误；当满足α＝β时，电源内阻等于负载电阻，电源的效率为50%，C项错误，D项正确．答案：AD8．如图所示，电源的内阻不可忽略，在滑片从最右端向左端滑动的过程中，下列说法正确的是()A．电源的内耗功率减小B．电源消耗的总功率变大C．电阻R1的功率增大D．电源的输出功率减小解析：由题图可知外电路总电阻R＝R1(R2＋R3)R1＋R2＋R3，根据闭合电路的欧姆定律I＝ER＋r可知，滑片向左移动，R3减小，R减小、I增大，P r＝I2r，P＝IE，故A项错误，B项正确；由于干路流增大，因此内压变大，路端电压减小，电阻R1的功率将减小，C项错误；当外电路的电阻与电源的内阻相等时，电源的输出功率最大，由于电阻的阻值情况未知，因此输出功率的变化无法确定，D项错误．答案：B9．(多选)如图所示，四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时，下列说法正确的是()A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小解析：本题的易错之处是不能正确地画出该电路的等效电路．当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路上的电流减小，电源内阻及R1分得的电压减小，电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小，A项错误，B项正确；由子电压表V1的读数增大，由欧姆定律可得通过R3的电流增大，则电流表A2的读数增大，由IR1＝IR3＋IR2可知通过R2的电流减小，则电压表V2的读数减小，C项正确，D项错误．答案：BC10．[2019·山东东营市胜利第一中学期中考试]将两个定值电阻、电阻箱和理想电压表按照如图所示的方式连接，其中电源的内阻为r，且r≠0.闭合开关，逐渐增大电阻箱的阻值，同时观察电压表的示数，使其读数增加ΔU.则在该过程中()A．如果流过电阻箱的电流改变ΔI，则ΔUΔI＝R2＋rB．定值电阻R2两端的电压逐渐减小，且减少量为ΔUC．如果流过定值电阻R2的电流改变ΔI2，则ΔUΔI2＝R2＋rD．电源的输出电压增加了ΔU解析：本题的易错之处是不能结合闭合电路的欧姆定律处理问题．在闭合电路中，对于定值电阻有ΔUΔI＝R，对于变化的电阻利用闭合电路的欧姆定律，得ΔUΔI2＝ΔU(R2＋r)ΔI2＝R2＋r，A项错误，C项正确．因为r≠0，电压表读数增加ΔU，所以电阻R2的电压减小，减少量小于ΔU，电源输出电压增加量小于ΔU，B、D两项错误．答案：C11．(多选)[2019·湖北省黄石二中期末考试]如图所示的电路中，定值电阻a、b、c、d的阻值相等、电容器C的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计．当仅闭合开关K1时，电路的总电阻用R1表示、电容器所带的电荷量为q1，当两个开关均闭合时，电路的总电阻用R2表示、电容器所带的电荷量为q2.则下列式子正确的是()A．R1∶R2＝6∶5 B．R1∶R2＝5∶6C．q1∶q2＝5∶3 D．q1∶q2＝3∶5解析：本题的解题关键是对电路的分析，画出不同状态下的等效电路．假设定值电阻的阻值均为R，电源的电动势为E，内阻可忽略不计，当仅闭合开关K1时，等效电路如图甲所示，则电路的总电阻为R1＝3R，电容器两极板间的电压U1＝2R3R E＝23E，则电容器所带的电荷量q1＝CU1＝23EC；当两个开关均闭合时，等效电路如图乙所示，电路的总电阻为R2＝2R＋R2＝52R，电容器两极之间的电压为U2＝R52RE＝25E，电容器所带的电荷量q2＝CU2＝25EC.由以上分析可知R1∶R2＝6∶5、q1∶q2＝5∶3，A、C两项正确，B、D两项错误．答案：AC12．(多选)[2019·江苏南京师大附中期末考试]在如图所示电路中，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中()A．电压表的示数增大，电流表的示数减小B．电压表的示数减小，电流表的示数增大C．电源路端电压增大D．电容器C所带电荷量减小解析：本题疑难之处在于如何熟练分析动态电路和含容电路问题．滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，电流表示数增大，电源内阻和R1两端电压增大，电源路端电压减小，则R2两端的电压减小，故电压表示数减小，故A、C两项错误，B项正确；电容器两端的电压等于R2两端的电压，则电容器两端的电压也减小，根据Q＝UC可知，电容器C所带电荷量减小，故D项正确．答案：BD能力达标13.如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，标有“8 V 16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机绕线的电阻R0＝1 Ω，求：(1)电源的总功率；(2)电动机的输出功率．解析：(1)灯泡L正常发光，则路端电压等于灯泡的额定电压8 V内电压U内＝10 V－8 V＝2 V则总电流I＝U内r＝4 A电流总功率P电＝IE＝4×10 W＝40 W(2)流经电动机的电流I M＝I－PU＝2 A电动机的总功率P M＝UI M＝8×2 W＝16 W电动机内阻消耗功率P内＝I2M P0＝4 W故电动机的输出功率P出＝P M－P内＝12 W答案：(1)40 W(2)12 W14.如图所示，电源内阻r＝1 Ω，R1＝2 Ω，R2＝6 Ω，灯L上标有“3 V 1.5 W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时，电流表示数为1 A，灯L恰能正常发光．(1)求电源的电动势；(2)求当P移到最左端时，电流表的示数；(3)当滑动变阻器的Pb段电阻为多大时，变阻器R3上消耗的功率最大？最大值为多大？解析：本题疑难之处在于对电路结构的分析及如何求最大功率．(1)滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电源的电动势E＝U L ＋IR1＋Ir＝3 V＋1×2 V＋1×1 V＝6 V(2)当P移到最左端时，由闭合电路欧姆定律得I1＝ER1＋r＝2 A(3)设滑动变阻器的Pb段电阻为R′，R′与R L并联的等效电阻为R3L＝R′R L R′＋R L由闭合电路欧姆定律得I2＝ER1＋r＋R3L，又U3＝I2R3L所以P3＝U23R′＝16R′R′2＋4R′＋4＝16R′＋4R′＋4当R′＝4R′，即R′＝2 Ω时变阻器R3上消耗的功率最大，且最大值为2 W 答案：(1)6 V(2)2 A(3)2 Ω 2 W。

第7节闭合电路的欧姆定律1．了解内电路、外电路，知道电动势等于内外电路电势降落之和。

2．掌握闭合电路的欧姆定律并会进行有关计算。

3．会用闭合电路的欧姆定律分析路端电压与负载的关系。

一、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路的组成及电流流向2．闭合电路的欧姆定律二、路端电压与负载(外电阻)的关系1．路端电压与电流的关系：U＝□01E－Ir。

2．路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R增大时，电流I□02减小，外电压U□03增大，当R增大到无限大(断路)时，I ＝□040，U＝□05E，即断路时的□06路端电压等于电源□07电动势。

(2)外电阻R减小时，电流I□08增大，路端电压U□09减小，当R减小到零时，即电源短路时I ＝□10E r，U ＝□110。

在实验课上，小明同学用电压表去测量1节新干电池的电动势约为1.5 V,1节旧干电池的电动势约为1.45 V ，现在他把这样的两节旧电池串联后接在一个标有“3 V 2 W”的小灯泡两端，结果发现小灯泡不发光，检查电路的连接，各处均无故障。

电池虽然旧了，但电动势并没有减小多少，那么小灯泡为什么不亮呢？提示：电池变旧后，电动势并不明显减小，但内阻明显变大，因而使电路中的电流很小，小灯泡不发光。

(1)电动势就是电源两极间的电压。

( )(2)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。

( ) (3)外电路的电阻越大，路端电压就越大。

( ) (4)闭合电路中的短路电流无限大。

( )(5)电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零。

( )(6)外电阻变化可以引起内电压的变化，从而引起内电阻的变化。

( ) (7)电源U ­I 图象上某点纵、横坐标的乘积对应此时的输出功率。

( ) 提示：(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√课堂任务闭合电路的欧姆定律仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

第二章恒定电流7 闭合电路的欧姆定律A级抓基础1．(多选)关于电动势及闭合电路欧姆定律，下列说法正确的是()A．电源电动势越大，电源所能提供的电能就越多B．电源电动势等于路端电压C．外电路的电阻越大，路端电压就越大D．路端电压增大时，电源的输出功率可能减小答案：CD2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是()A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量答案：D3．(多选)如图所示为某一电源的U－I图象，由图可知()A．电源电动势为2 VB．电源内阻为13ΩC．电源短路时电流为6 AD．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A答案：AD4.如图所示的电路中，电源的内阻不可忽略，当开关S闭合时，电流表的示数为0.30 A，则当S断开时，电流表的示数可能是()A．0.28 AB．0.42 AC．0.52 AD．0.58 A答案：A5．如图所示，电源的电动势为50 V，电源内阻为1.0 Ω，定值电阻R＝14 Ω，M为直流电动机，电枢电阻R′＝2.0 Ω，电动机正常运转时，电压表读数为35 V，则在100 s时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少？解析：内阻和电阻R上的电压为U＝E－U V＝(50－35) V＝15 V.由欧姆定律得电路电流为I＝UR＋r ＝1514＋1A＝1 A.在100 s内电源做的功W＝IEt＝1×50×100 J＝5.0×103 J.在100 s内电动机转化为机械能的部分有W′＝(IU v－I2R′) t＝(1×35－12×2)×100 J＝3.3×103 J.B级提能力6．(多选)如图所示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()A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2C．电动势E1>E2，内阻r1>r2D．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答案：AD7．如图所示的电路中，电键S1、S2、S3、S4均闭合，C是水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴P，欲使P向上运动，应断开电键()A．S1B．S2C．S3D．S4解析：四个开关都闭合油滴静止不动：q U d＝mg ，此时电压等于R 3的电压．要使其向上运动，则使电压增大．只有断开S 2电容器两端电压变大等于电源电动势．答案：B8．如图所示，直线A 是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B 、C 分别是电阻R 1、R 2的两端电压与电流的关系图线，若这两个电阻分别接到这个电源上，则( )A ．R 1接在电源上时，电源的效率高B ．R 2接在电源上时，电源的效率高C ．R 1接在电源上时，电源的输出功率大D ．电源的输出功率一样大答案：A9．一电源在负载电阻分别为4 Ω和9 Ω时，输出功率相等，则电源内阻为( )A ．4 ΩB ．6 ΩC ．9 ΩD ．12 Ω答案：B10.如图所示，已知电阻R 1＝4.0 Ω，R 2＝6.0 Ω，电源内阻r ＝0.60 Ω，电源的总功率P 总＝40 W ，电源输出功率P 出＝37.6 W ．求：(1)A 、B 间的电压U ；(2)电源电动势E ；(3)R 3的阻值．解析：由P总－P出＝I2r，得I＝40－37.60.6A＝2 A.由P总＝EI，得到电源的电动势E＝402V＝20 V.AB间的电压U AB＝R AB I＝R1R2R1＋R2·I＝2.4×2 V＝4.8 V.(3)路端电压U＝E－Ir＝20－2×0.6 V＝18.8 V.由欧姆定律得，外电路总电阻为R＝UI＝18.82Ω＝9.4 Ω.得到，R3＝R－R1R2R1＋R2＝7 Ω.小课堂：如何培养学生的自主学习能力？自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。

人教版高二物理（选修3-1）第二章恒定电流第7节闭合电路欧姆定律典型例题深度分析例1．如图18—13所示，电流表读数为0.75A ，电压表读数为2V ，R 3= 4Ω，若某一电阻发生断路，则两电表的读数分别变为0.8A 和3.2V.（1）是哪个电阻发生断路？（2）电池的电动势和内电阻分别为多大？[解析] （1）假设R 1发生断路，那么电流表读数应变为零而不应该为0.8A ；假设R 3发生断路，那么电压表读数应变为零而不应该为3.2V 。

所以，发生断路的是R 2。

（2）R 2断路前，R 2与R 3串联、然后与R 1并联；R 2断路后，电池只对R 1供电，于是有22R ×3.2=0.8R 由此即可解得 R 1rR R R R R E++++32132)(rR E+1=0.8 [规律总结] 象进行分析，从而得出故障的种类和位置。

一般的故障有两种：断路或局部短路。

例2．在如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3、R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源的电动势为E ，内阻为r ，设电流表A 的读数为I ，电压表V 的读数为U ，当R5的滑动触头向a 端移动时，判定正确的是（ ）A ．I 变大，U 变小．B ．I 变大，U 变大．C ．I 变小，U 变大．D ．I 变小，U 变小． [解析] 当R 5向a 端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小，根据闭合电路的欧姆定律EI R r=+知道，回路的总电流I 变大，内电压U 内=Ir 变大，外电压U 外=E-U 内变小，所以电压表的读数变小，外电阻R 1及R 4两端的电压U=I （R1+R 4）变大，R5两端的电压，即R 2、R 3两端的电压为U ’=U 外-U 变小，通过电流表的电流大小为U ’/(R 2+R 3)变小，答案：D [规律总结] 在某一闭合电路中，如果只有一个电阻变化，这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化，它们遵循的规则是：（1）.凡与该可变电阻有并关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大. （2）.凡与该可变电阻有串关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大.所谓串、并关系是指：该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式 用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点.简单记为：并同串反[例3] 已知如图，E =6V ，r =4Ω，R 1=2Ω，R 2的变化范围是0~10Ω。

一、闭合电路的欧姆定律┄┄┄┄┄┄┄┄①1．描述闭合电路的几个基本物理量用导线把电源、用电器连接起来就构成了闭合电路，如图所示。

(1)内电路：电源内部的电路叫做内电路，其电阻叫做内电阻，通常用r表示；闭合电路中，通常用U内表示Ir，它是内电路的电势降落，即内电路两端的电压，称为内电压。

(2)外电路：电源两极之间的外部电路叫做外电路，其电阻叫做外电阻；闭合电路中，通常用U外表示IR，它是外电路的电势降落，即外电路两端的电压，称为外电压，也常称为路端电压，简单地记为U。

(3)内、外电路的特点：外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低；内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高。

2．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

(2)公式：I＝ER＋r；适用范围：纯电阻电路。

(3)常用的变形公式及适用范围：E＝U外＋U内或U外＝E－Ir；适用范围：任何闭合电路。

①[判一判]1．电源的两端可以用导线直接连在一起(×)2．外电路断开时，路端电压就是电源的电动势(×)3．用电压表直接与电源两极相连，电压表的示数略小于电源的电动势(√)二、路端电压与负载的关系┄┄┄┄┄┄┄┄②1．路端电压与外电阻的关系U外＝E－U内＝E－ER＋rr结论：(1)R增大→U外增大。

(2)外电路断路时U外＝E。

(3)外电路短路时U外＝0。

2．路端电压与电流关系：U外＝E－Ir。

[注意]部分电路欧姆定律的U-I图象与闭合电路欧姆定律的U-I图象比较一个闭合电路，是由电池供电的，外电路是纯电阻时，下列说法正确的是() A．当外电阻增大时，路端电压增大B．当外电阻减小时，路端电压增大C．当外电阻减小时，电路中的电流减小D．电池的内阻越小，外电阻变化时，路端电压的变化越大解析：选A根据U＝E－Ir，当外电阻增大时，I减小，U增大，A正确，B错误；根据I＝ER＋r，可知外电阻减小时，电路中的电流增大，C错误；再根据U＝E－Ir，ΔU＝ΔIr，可知电池的内阻越小，外电阻变化时，路端电压变化越小，故D错误。

（精心整理，诚意制作）1．有两个电阻R1＝1 Ω、R2＝3 Ω，有一电源电动势E＝3. 0 V，内阻r ＝1 Ω，下列接法使电源的内电阻消耗功率最大的是( )A．将R1、R2串联后接到电源两端B．将R1、R2并联后接到电源两端C．将R1单独接到电源两端D．将R2单独接到电源两端2．如图所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑动触头P向上移动时，下列判断中正确的是( )A．b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值B．a、b两灯变亮，c灯变暗C．电源输出功率增大D．电源的供电效率增大3．如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图．当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有读数．则故障原因可能是( )A．L1断路B．L1短路C．L2断路D．L2短路4．(20xx·河北五校联盟模拟)一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动车的质量为m，电动车受到的阻力是车重的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则( )A．电动机的内阻为R＝E IB．电动机的内阻为R＝EI－kmgvI2C．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变大D．如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变小5．(20xx·大连四校联考)如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，内阻不能忽略，电阻R1>R2.图中电压表为理想表．当在两电路中通过相同的电荷量q 的过程中，下列关于两电路的比较正确的是( )A．R1上产生的热量比R2上产生的热量多B．电源内部产生热量较多的是甲电路C．电压表V1示数大于电压表V2示数D．甲、乙两电路电源输出功率可能相等6.(经典题)用控制变量法可以研究金属丝的电阻与金属丝的长度、横截面积之间的关系，取同一种材料的几段不同长度、不同横截面积的金属丝，分别接入如图所示的电路中，针对每一根金属丝，改变滑动变阻器，记录多组电压表和电流表的读数，并在同一坐标系中分别作出每一根金属丝的U－I图象．设金属丝的长度是L，横截面积是S，图象与I轴的夹角是θ，则下列说法正确的是( ) A．如果保持S不变，增大L，则θ变大B．如果保持S不变，增大L，则θ变小C．如果保持L不变，减小S，则θ变小D．如果保持L不变，减小S，则θ不变7．如图所示电路，闭合电键S，待电路中的电流稳定后，减小R的阻值．则( )A．电流表的示数减小B．电压表的示数减小C．电阻R2两端的电压减小D．路端电压增大8.在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是( )A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小9．如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同．若将电键S1由位置2切换到位置1，则( )A．电压表的示数变大B．电阻R2两端的电压变大C．电池内阻消耗的功率变大D．电流表的读数变小10．(20xx·合肥六校联考)如图所示，其中R两端电压u随通过该电阻的直流电流i的变化关系如图所示，电源电动势为7.0 V(内阻不计)，且R1＝1 000 Ω(不随温度变化)．若改变R2，使AB与BC间的电压相等，这时( )A．R的阻值为1 000 ΩB．R的阻值为1 300 ΩC．通过R的电流为1.5 mA D．通过R的电流为2.0 mA。