《红对勾》 物理3-1课时作业16 闭合电路的欧姆定律

物理闭合电路的欧姆定律专项习题及答案解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路，电源电动势为1.5V ，内阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，求电路中的电流和路端电压．【答案】1A ； 1.38V 【解析】 【分析】 【详解】闭合开关S 后，由闭合电路欧姆定律得： 电路中的电流I 为：I==A=1A路端电压为：U=IR=1×1.38=1.38（V ）2．如图所示，电源的电动势110V E =，电阻121R =Ω，电动机绕组的电阻0.5R =Ω，开关1S 始终闭合．当开关2S 断开时，电阻1R 的电功率是525W ；当开关2S 闭合时，电阻1R 的电功率是336W ，求：（1）电源的内电阻r ；（2）开关2S 闭合时电动机的效率。

【答案】（1）1Ω；（2）86.9%。

【解析】 【详解】（1）S 2断开时R 1消耗的功率为1525P =W ，则2111E P R R r ⎛⎫= ⎪+⎝⎭代入数据得r =1Ω（2）S 2闭合时R 1两端的电压为U ，消耗的功率为2336P =W ，则221U P R=解得U =84V由闭合电路欧姆定律得E U Ir =+代入数据得I =26A设流过R 1的电流为I 1，流过电动机的电流为I 2，则114UI R ==A 又12I I I +=解得I 2=22A则电动机的输入功率为M 2P UI =代入数据解得M 1848P =W 电动机内阻消耗的功率为2R 2P I R =代入数据解得R 242P =W 则电动机的输出功率M R P P P '=-=1606W所以开关2S 闭合时电动机的效率M100%86.9%P P η'=⨯=3．如图所示电路中，电源电动势E ＝16V ，内电阻r ＝1.0Ω，电阻R 1＝9.0Ω，R 2＝15Ω。

开关闭合后，理想电流表A 的示数为0.4A 。

求： (1)电源的路端电压；(2)电阻R 3的阻值和它消耗的电功率。

高中物理人教版版选修3-1课时作业：第二章7闭合电路的欧姆定律(3)[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 ＝IRB ．Ur ＝E －UC ．U ＝E ＋IrD ．U ＝RER ＋r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：B2．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D．L变亮，Q减小C．L变亮，Q增大解析：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U­I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U­I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U­I图线，用该电源分别与R1、。

第7节 闭合电路的欧姆定律1．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，表达式为I ＝ER ＋r，适用于外电路是纯电阻的电路．2．路端电压是指外电路两端的电压，即电源的输出电压U ＝E －Ir .(1)当外电阻R 增大时，I 减小，内电压减小，路端电压U 增大．当外电路断开时，I ＝0，U ＝E .(2)当外电阻R 减小时，I 增大，内电压增大，路端电压U 减小．当电源两端短路时，外电阻R ＝0，I ＝E r，U ＝0.3．由U 外＝E －Ir 可知，U 外­I 是一条斜向下的直线，直线斜率的绝对值等于电源内阻，直线在纵轴上的截距表示电动势，直线在横轴上的截距表示短路电流I ＝E r.4．有两个相同的电阻R ，串联起来接在电动势为E 的电源上，通过每个电阻的电流为I ，若将这两个电阻并联起来，仍接在该电源上，此时通过一个电阻R 的电流为2I /3，则该电源的内阻是( )A ．RB ．R /2C ．4RD ．R /8 答案 C解析 由闭合电路欧姆定律得，两电阻串联时I ＝E 2R ＋r ，两电阻并联时23I ＝12·ER2＋r ，解得r ＝4R ，故选C.5．一太阳能电池板，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( )A ．0.10 VB ．0.20 VC ．0.30 VD ．0.40 V 答案 D解析 由已知条件得：E ＝800 mV.又因I 短＝E r ，所以r ＝E I 短＝80040Ω＝20 Ω.所以U ＝IR ＝E R ＋r R ＝80020＋20×20 mV＝400 mV＝0.40 V ，选项D 正确．【概念规律练】知识点一 闭合电路欧姆定律1. 如图1所示，当开关S 断开时，电压表示数为3 V ，当开关S 闭合时，电压表示数为1.8 V ，则外电阻R 与电源内阻r 之比为( )图1A ．5∶3B ．3∶5C ．2∶3D ．3∶2答案 D解析 S 断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：E ＝3 V ．S 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∶2.2. 如图2所示，电源电动势E ＝30 V ，内阻r ＝1 Ω，灯泡上标有“6 V 12 W”字样，直流电动机线圈电阻R ＝2 Ω，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率．图2答案 36 W解析 因灯泡正常发光，所以I ＝P U ＝126A ＝2 AU 内＝Ir ＝2×1 V＝2 V 所以电动机电压为U M ＝E －U 内－U ＝30 V －2 V －6 V ＝22 V 电动机输出的机械功率为P 机＝U M I －I 2R ＝22×2 W－22×2 W＝36 W. 知识点二 路端电压与负载的关系3．若E 表示电动势，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 ′＝IRB ．U ′＝E －UC ．U ＝E ＋IrD ．U ＝RR ＋r·E答案 BD4. 如图3所示为两个独立电路A 和B 的路端电压与其总电流I 的关系图线，则( )图3A ．路端电压都为U 1时，它们的外电阻相等B ．电流都是I 1时，两电源内电压相等C ．电路A 的电动势大于电路B 的电动势D ．A 中电源的内阻大于B 中电源的内阻 答案 ACD解析 在路端电压与总电流的关系图线(U —I )中，图线在U 轴上的截距表示电动势E ，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见E A >E B ，r A >r B .图中两直线的交点坐标为(I 1、U 1)，由R ＝U I可知，路端电压都为U 1时，它们的外电阻相等．由U ′＝Ir 可知，电流都是I 1时，因r 不相等，故两电源内电压不相等．所以选项A 、C 、D 正确．【方法技巧练】一、闭合电路动态问题的分析方法5．如图4所示的电路中，在滑动变阻器的滑片P 向上端a 滑动过程中，两表的示数情况为( )图4A．电压表示数增大，电流表示数减小B．电压表示数减小，电流表示数增大C．两电表示数都增大D．两电表示数都减小答案 A6．在如图5所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5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的滑动触点向图中a端移动时( )图5A．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变小答案 D解析本题考查闭合电路的动态分析．当R5的滑动触点向图中a端移动时，R5接入电路的电阻变小，外电路的总电阻就变小，总电流变大，路端电压变小即电压表○V 的读数U 变小；由于总电流变大，使得R1、R3两端电压都变大，而路端电压又变小，因此，R2和R4串联两端电压变小，则电流表○A 的读数I变小，故选D.方法总结闭合电路的动态分析是一类非常典型的题目类型，解决这类问题的关键是抓住电源的E、r不变，思路是外电路电阻变化，引起全电路中电流的变化，根据闭合电路欧姆定律公式I＝ER＋r，以及E＝U外＋U内＝IR＋Ir进行正确推理，从而判定路端电压U外和内电压U内的变化．然后再应用串、并联电路的特点判断外电路的电流或某个电阻的变化情况，即应用“部分——整体——部分”这样的顺序分析．二、闭合电路功率问题的分析7. 如图6所示，直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图象，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图象．用该电源与电阻R组成闭合电路，电源的输出功率和效率分别为( )图6A．4 W,33% B．2 W,33%C．2 W,67% D．4 W,67%答案 D8. 如图7所示的电路中，电池的电动势E＝5 V，内电阻r＝10 Ω，固定电阻R＝90 Ω，R0是可变电阻．在R0由0增加到400 Ω的过程中，求：图7(1)可变电阻R 0上消耗热功率最大的条件和最大热功率； (2)电池的内电阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和．答案 (1)R 0＝100 Ω时，P m ＝116W(2)0.01 W解析 (1)可变电阻R 0上消耗的热功率P 1＝I 2R 0＝(E R ＋R 0＋r )2R 0＝25R 0R 0＋2＝25R 0－2R 0＋400由上式可得：当R 0＝100 Ω时，P 1有最大值P m ＝25400 W ＝116 W.(2)r 和R 上消耗的热功率之和P 2＝I 2(R ＋r )＝25R 0＋2×100由上式可知，R 0最大时，P 2最小，即当R 0＝400 Ω时，P 2有最小值P 2min ＝25＋2×100 W＝0.01 W.方法总结 电源的输出功率P 与外电阻R 的关系P出＝UI ＝I 2R ＝(E R ＋r)2R ＝E 2R R －r 2＋4Rr ＝E 2R －r 2R＋4r由上式可知：当R ＝r 时，P 出有最大值，且最大值P m ＝E 24r.根据电源的输出功率与外电阻的关系可知，二者关系如图所示．1．在闭合电路中，下列叙述正确的是( )A ．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B ．当外电路断开时，路端电压等于零C ．当外电路短路时，电路中的电流无穷大D ．当外电阻增大时，路端电压也增大 答案 AD2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系下列说法正确的是( )A ．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B ．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C ．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小D ．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和 答案 D3. 如图8所示为两个不同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( )图8A．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AD解析由图象可知两电源的U—I图线交纵轴于一点，则说明两电源的电动势相同；交横轴于两不同的点，很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流，则A项正确．又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值，即电源2的内阻大于电源1的内阻，则可知B、C项错误．由图象可判断当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量，可知D项正确．4. 如图9所示是一实验电路图．在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是( )图9A．路端电压变小B．电流表的示数变大C．电源内阻消耗的功率变小D．电路的总电阻变大答案 A解析滑动触头由a端滑向b端的过程中，R1值减小，因此总电阻变小，D错误；干路电流变大，路端电压变小，A正确；内阻消耗的功率变大，C错误；定值电阻R3两端的电压变小，电流表示数变小，B错误．5.在如图10所示电路中，当变阻器的滑动头P由a向b端移动时( )图10A．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．电压表示数变大，电流表示数变大D．电压表示数变小，电流表示数变小答案 B6. 如图11所示，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，曲线OBC 表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线．若A、B点的横坐标均为1 A，那么AB线段表示的功率为( )图11A ．1 WB ．6 WC ．2 WD ．2.5 W 答案 C解析 由图象中不难看出，在C 点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电源的电动势为E ＝3 V ，短路电流为I ＝3 A ，所以电源的内阻为r ＝E I＝1 Ω.图象上AB 段所表示的功率为P AB ＝P 总－I 2r ＝(1×3－12×1) W＝2 W ．故正确选项为C.7. 如图12所示的电路中，灯泡A 、灯泡B 原来都是正常发光的．现在突然灯泡A 比原来变暗了些，灯泡B 比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )图12A ．R 1短路B ．R 2断路C ．R 3断路D ．R 1、R 2同时短路 答案 C8. 如图13所示，用电池对电容器充电，电路a 、b 之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q 处于静止状态．现将两极板的间距变大，则( )图13A ．电荷将向上加速运动B ．电荷将向下加速运动C ．电流表中将有从a 到b 的电流D ．电流表中将有从b 到a 的电流 答案 BD9．如图14所示，电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关S 1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S 2，则下列表述正确的是( )图14A ．电源输出功率减小B ．L 1上消耗的功率增大C ．通过R 1上的电流增大D ．通过R 3上的电流增大 答案 C解析 合上S 2之前，R 3与L 3串联后与L 1、L 2并联，最后与R 1串联．合上S 2之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路的总电流也即流过R 1的电流增大，C 正确．因电源的内阻不计，则电源的输出功率P ＝IE 增大，A 错误．通过R 1中的电流增大时R 1两端电压升高，则并联电路部分的两端电压降低，L 1消耗的功率降低，通过R 3与L 3的电流减小，B 、D 均错误．10. 如图15所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝0.2 Ω，标有“8 V 16 W”的灯泡L 恰好正常发光，电动机线圈电阻R 0＝0.15 Ω，则电源的输出功率为( )图15A ．16 WB ．440 WC ．80 WD ．400 W 答案 C解析 电路的总电流I ＝E －U 额r ＝10－80.2A ＝10 A ，则电源的输出功率为P ＝IU 额＝10×8 W＝80 W11．如图16所示的电路中，当开关S 接a 点时，标有“5 V 2.5 W”的小灯泡L 正常发光，当开关S 接b 点时，通过电阻R 的电流为1 A ，这时电阻R 两端的电压为4 V ．求：图16(1)电阻R 的值；(2)电源的电动势和内阻．答案 (1)4 Ω (2)6 V 2 Ω解析 (1)电阻R 的值为R ＝U 2I 2＝41Ω＝4 Ω.(2)当开关接a 时，有E ＝U 1＋I 1r ， 又U 1＝5 V ，I 1＝P 1U 1＝2.55A ＝0.5 A.当开关接b 时，有E ＝U 2＋I 2r ， 又U 2＝4 V ，I 2＝1 A ，联立解得E ＝6 V ，r ＝2 Ω.12．如图17所示电路中，E ＝10 V ，R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，C ＝30 μF ，电池内阻不计，求：图17(1)闭合开关S ，稳定后通过R 1的电流；(2)然后将开关S 断开，这以后流过R 1的总电荷量．答案 (1)1 A (2)1.2×10－4C解析 (1)闭合S 时：I ＝E R 1＋R 2＝104＋6A ＝1 A(2)设S 闭合与断开时C 的电荷量分别为Q 1、Q 2，则： Q 1＝CIR 2 Q 2＝CE所以，断开S 后，流过R 1的电荷量为：ΔQ＝Q2－Q1＝30×10－6×(10－6) C＝1.2×10－4 C。

2.7闭合电路的欧姆定律每课一练（人教版选修3-1）（40分钟 50分）一、选择题（本题包括5小题，每小题5分，共25分.每小题至少一个选项正确）1.当外电路的电阻分别为8 Ω和2 Ω时，单位时间内在外电路上产生的热量正好相等，则该电源的内电阻是( )A.1 ΩB.2 ΩC.4 ΩD.6 Ω2.关于闭合电路，下列说法正确的是( )A.电源短路时，放电电流为无限大B.电源短路时，内电压等于电源电动势C.用电器增加时，路端电压一定增大D.把电压表直接和电源连接时，电压表的示数总小于电源电动势3.如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S2，则下列表述正确的是( )A.电源输出功率减小B.L1上消耗的功率增大C.通过R1上的电流增大D.通过R3上的电流增大4.如图所示电路中，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则( )A.电源的功率变小B.电容器储存的电荷量变小C.电源内部消耗的功率变大D.电阻R消耗的电功率变小5.如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是( )A．电流表坏了或未接好B．从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C．灯L2的灯丝断开或灯座未接通D．电流表和灯L1、L2都坏了二、非选择题（本题包括3小题，共25分，要有必要的文字叙述）6.（6分）如图所示的电路中，电阻R=10 Ω，当开关S断开时，电压表示数为6 V，当开关S闭合时，电压表示数为5.46 V，则电源的内阻为多少？7.（9分）如图所示，线段A为某电源的U-I图线，线段B为某电阻R的U-I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：（1）电源的输出功率P 出是多大？（2）电源内部损耗的电功率P 内是多少？（3）电源的效率η是多大？8.（10分）如图所示，电路中电池的电动势E=5 V ，内电阻r=10 Ω，固定电阻R=90 Ω，R 0是可变电阻，在R 0从零增加到400 Ω的过程中，求：（1）可变电阻R 0上消耗功率最大的条件和最大热功率；（2）电池的电阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和；（3）R 0调到多少时，R 上消耗的功率最大，最大值为多少.答案解析1.【解析】选C.由221212E E ()R ()R R r R r =++，代入数据解得：r=4 Ω，C 正确.2.【解析】选B 、D.电源短路时，R=0，放电电流I=E r，U 内=E ，A错误,B 正确；当并联用电器增加时，并联电阻变小，电路中的电流变大，内电压变大，路端电压变小，C 错误；当电压表直接和电源连接时，电压表不视为理想电表时，电路中有微小电流，内电路有一定的电势降落，D 正确.3.【解析】选C.在合上S 2之前，三个灯泡都能正常工作，合上S 2之后，电路中的总电阻R 总减小，则I 总增大，即流过R 1的电流增大，由于不计内阻，电源的输出功率P 出＝EI ，可见电源的输出功率增大，A 错误；R 1两端的电压增大，则并联部分的电压减小，1L I 减小，2L I 减小，3L I 减小，C 正确. 4.【解析】选B 、C.由闭合电路欧姆定律可知，当滑动触头向上滑动时，R 总变小，I 总增大，U 端减小，而R 1分压U 1增大，所以电容器上的电压减小，电源功率P 总=I 总E 增大，A 错误，Q=CU 减小，B 正确，电源内部消耗功率P 内=2I r 总增大，C 正确，电阻R 1消耗的功率增大，R 上消耗的功率无法确定，D 错误.5.【解析】选B.因电压表有示数，则说明电流表与灯泡L 2没有断路，可能是从点a 经过灯L 1到点b 的电路中有断路，B 正确.【方法技巧】 电路故障测试方法（1）测试故障类型——电流表法：若电路断路，电流表串联接在该支路中时表现为：示数为“0”或几乎为“0”．若电路短路，电流表串接在电路中表现为示数较大或超出量程．（2）测试故障所在——电压表法：若电路断路，由于电流I=0，所以当电阻R 为有限值时（即不是断开处），根据欧姆定律U=IR 得U=0，所以根据串联电路的特点，得到断开处的电压U ≠0，即当电压表并联在断开处时电表有示数．被短路处，由于R →0，则有U=IR 得U →0，即当电压表并联在被短接的两端时电压表无示数．（3）在日常生活中还有一种常用的测电压的方法：用测电笔测试一导线，若氖管发光则有电压（火线），若氖管不发光则无电压（零线）．6.【解析】当开关S 断开时，R 外→∞，所以E=U 外=6 V . 当开关S 闭合时，U 外=IR ，即5.46 V=I ×10 Ω，所以I=0.546 A ，又由E=U 外+Ir ，即6 V=5.46 V+0.546r ，解得：r ≈1 Ω答案:1 Ω7.【解析】根据题意从A 图线可读出E=3 V ，r=E 3I 6=Ω=0.5 Ω， 从B 图线可读出R= U I ∆∆ =1 Ω 由电源E=3 V ，r=0.5 Ω与R=1 Ω组成的闭合电路中，I=E 3 A R r 1.5=+ =2 A ，则P 出=I 2R=4 W ，P 内=I 2r=2 W ，P 总=IE=6 W ，所以η= P P 出总×100%=4 W 6 W×100%=66.7% . 答案:（1）4 W （2）2 W （3）66.7%8.【解析】（1）可变电阻R 0上消耗的热功率：()20020025P I R R 100400R ==-+当R 0-100 Ω=0，即R 0=100 Ω时，P 0最大， 其最大值：251P W W.40016==大 （2）当电流最小时，电阻r 和R 消耗的热功率最小，此时R 0应调到最大400 Ω，内阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和为： ()20E P ()R r 0.01 W R R r+=++小＝ （3）R 0=0时，电路中的总电阻最小，因此电路中的电流最大，此时R 上有最大功率 即()22R 2E 5P ()R 90 W 0.225 W R r 9010==⨯=++ 答案:（1）R 0=100 Ω时，P 0最大为116W （2）0.01 W （3）0 0.225 W。

第2节闭合电路的欧姆定律基础过关1.(多选)以下关于电源的说法中正确的是()A.电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有持续的电流B.在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力C.静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减小D.静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加『解析』电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有持续的电流，故A正确；在电源内部既存在非静电力，又存在静电力，故B错误；静电力与非静电力都可以使电荷移动，静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加，故C错误，D正确。

『答案』AD2.(多选)如图所示，为一块手机电池背面印有的一些符号，下列说法正确的是()A.该电池的容量为500 mA·hB.该电池的电动势为3.6 VC.该电池在工作1小时后达到的电流为500 mAD.若电池充满电后以10 mA的电流工作，可用50小时『解析』电池上的3.6 V表示电动势，500 mA·h表示电池容量，可以由电池容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500 mA·h＝t×10 mA，得t＝50 h，所以A、B、D选项正确。

『答案』ABD3.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点，如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常数)，图线b是某电阻R的U－I图像，在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为()A.8.0 ΩB.10 ΩC.12 ΩD.12.5 Ω『解析』由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时，E＝U，由a与纵轴的交点读出电动势E＝3.6 V。

根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压U1＝2 V，电流I1＝0.2 A，则内阻r＝E－U1I1＝3.6－20.2Ω＝8.0 Ω，A正确。

『答案』A4.如图所示是一实验电路图。

课时作业(十六)闭合电路的欧姆定律[全员参与·基础练]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【解析】电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，A错．由闭合电路欧姆定律E＝U外＋U内，B错．由I＝ER＋r 和U＝IR得U＝EI＋r/R，故C对．路端电压U增大，可知P＝IU可能减小，D对．【答案】CD2．“神舟”七号飞船的发射、回收成功，标志着我国载人航空航天技术达到了世界先进水平．飞船在太空飞行时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成．某电池板开路电压是800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是() A．0.10 V B．0.20 VC．0.30 V D．0.40 V【解析】电源电动势E＝0.8 V内阻r＝EI0＝0.80.04＝20 Ω，当接入R＝20 Ω电阻时I＝ER＋r＝0.02 A，所以U＝IR＝0.4 V【答案】 D3．(多选)如图2－7－12所示电路中，电源电动势E＝9 V、内阻r＝3 Ω，R ＝15 Ω，下列说法中正确的是()图2－7－12A．当S断开时，U AC＝9 VB．当S闭合时，U AC＝9 VC．当S闭合时，U AB＝7.5 V，U BC＝0D．当S断开时，U AB＝0，U BC＝0【解析】当S断开时，U AB与U BC为路端电压，等于电源电动势，A正确，D错误；当S闭合时，U AC＝U AB＝ER＋rR＝7.5 V，U BC＝I×0＝0，B错误，C正确．【答案】AC4．在图2－7－13的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是()图2－7－13A．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】当滑片向右移动时，R变大，电路中的总电阻变大．根据闭合电路欧姆定律：电路中的电流I＝ER＋R0变小，即电流表读数变小；电压表读数U ＝E－IR0变大，B正确．【答案】 B5．(多选)如图2－7－14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()图2－7－14A．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【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．【答案】AD6．(多选)电位器是变阻器的一种．如图2－7－15所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是()图2－7－15A．连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B．连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C．连接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D．连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮【解析】根据电位器结构和连线及导体的电阻R＝ρlS可知：连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A 正确；同理，D 正确；连接A 、C 时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B 、C 错误．【答案】 AD7．(多选)如图2－7－16所示电路中，电源内阻不能忽略．闭合S 后，调节R 的阻值，使电压表示数增大ΔU ，在这一过程中，有( )图2－7－16A ．通过R 1的电流增大ΔU R 1B ．R 2两端电压减小ΔUC ．通过R 2的电流减小量小于ΔU R 2D ．路端电压增大量为ΔU【解析】 由电流I ＝U R 可知，当电压增加ΔU 时，通过R 1的电流就增加ΔU R 1，故A 正确；由于电源的内阻不能忽略，故R 2两端电压减小量比ΔU 小，B 错误，C 正确；因R 2两端的电压减小，故路端电压增大量比ΔU 要小，故D 错误．【答案】 AC8．如图2－7－17所示电路中，r 是电源的内阻，R 1和R 2是外电路中的电阻，如果用P r 、P 1和P 2分别表示电阻r 、R 1、R 2上所消耗的功率，当R 1＝R 2＝r 时，P r ∶P 1∶P 2等于( )图2－7－17A ．1∶1∶1B ．2∶1∶1C ．1∶4∶4D ．4∶1∶1【解析】在如图所示电路中，内阻上通过的电流与外电路的总电流相同，内阻与外电阻是串联关系，(不能认为内阻与外电阻并联)，但R1与R2是并联的，因R1＝R2，则I1＝I2＝I，I R＝I1＋I2＝2I.P r∶P1∶P2＝I2R r∶I21R1∶I22R2＝4∶1∶1，故正确答案为D.【答案】 D[超越自我·提升练]9．图2－7－18为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线．用此电源与三个阻值均为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()图2－7－18【解析】由图可知，E＝U m＝6 V，U＝4 V时，I＝4 A，因此有6＝4＋4r，解得r＝0.5 Ω，当路端电压为4.8 V时，U内＝E－U＝6－4.8＝1.2 V，由UU内＝Rr，所以R＝UU内r＝4.81.2×0.5＝2 Ω，由电阻的串并联知识可知，正确答案为B.【答案】 B10．如图2－7－19所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S2，则下列表述正确的是()图2－7－19A ．电源输出功率减小B ．L 1上消耗的功率增大C ．通过R 1上的电流增大D ．通过R 3上的电流增大【解析】 电源不计内阻，其输出电压等于电动势．当闭合S 2时，电路的外电阻R 变小，电路电流变大，故C 对；电源的输出功率P 出＝E 2R ，所以电源输出功率应该变大，A 错误；因并联部分两端的电压U 并＝E －IR 1闭合S 2时IR 1变大，所以U 并变小，L 1上消耗的功率变小，通过R 3的电流也是变小的，故B 、D 错误．【答案】 C11．如图2－7－20所示，M 为一线圈电阻r M ＝0.4 Ω的电动机，R ＝24 Ω，电源电动势E ＝40 V ．当S 断开时，电流表的示数为I 1＝1.6 A ，当开关S 闭合时，电流表的示数为I 2＝4.0 A ．求：图2－7－20(1)电源内阻r ；(2)开关S 闭合时电动机输出的机械功率；(3)开关S 闭合时电源输出功率．【解析】 (1)当S 断开时E ＝I 1(R ＋r )，代入数据得r ＝1 Ω.(2)设开关S 闭合时，路端电压为U 2，U 2＝E －I 2r ＝36 V流过R 的电流I R ＝U 2/R ＝1.5 A流过电动机的电流I M ＝I 2－I R ＝2.5 A电动机输出的机械功率P 出＝U 2I M －I 2M r M ＝87.5 W.(3)P ＝U 2I 2＝144 W.【答案】 (1)1 Ω (2)87.5 W (3)144 W12．如图2－7－21所示，电解槽A 和电炉B 并联接到电源上，电源内阻r＝1 Ω，电炉电阻R ＝19 Ω，电解槽电阻r ＝0.5 Ω，当S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗的功率为648 W ；S 1、S 2都闭合时，电炉消耗的功率475 W ．(电炉电阻不变)，试求：图2－7－21(1)电源电动势．(2)S 1、S 2都闭合时，流过电解槽的电流大小．(3)S 1、S 2都闭合时，电解槽电能转化成化学能的功率．【解析】 (1)S 1闭合，S 2断开时，电炉功率P 1＝I 2R ，所以I ＝P 1R ＝64819A ，电源电动势E ＝I (R ＋r )＝120 V .(2)S 1、S 2都闭合时，电炉功率P 2＝I 2R R所以I R ＝P 2R ＝47519 A ＝5 A 路端电压U ＝I R ·R ＝19×5 V ＝95 V通过电源的电流I ＝E －U r ＝120－95IA ＝25 A 电解槽中电流I A ＝I －I R ＝20 A.(3)电解槽消耗电功率P A ＝I A U ＝20×95 W ＝1 900 W.【答案】 (1)120 V (2)20 A (3)1 900 W。

课时训练16闭合电路的欧姆定律题组一闭合电路欧姆定律的理解1.(多选)在闭合电路中,下列叙述正确的是()A.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B.当外电路断开时,路端电压等于零C.当外电路短路时,电路中的电流无穷大D.当外电阻增大时,路端电压也增大解析:由闭合电路欧姆定律I=可知,选项A正确;由路端电压U=E-Ir得,外电路断路时,路端电压应为电源电动势E,选项B错误;当外电路短路时,电路中电流I短=,选项C错误;由路端电压U=IR=·R可知R增大,路端电压增大,选项D正确。

答案:AD2.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,下列说法正确的是()A.若外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B.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C.若外电压不变,则内电压减小,电源电动势也会随内电压减小D.若外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终等于二者之和解析:电源电动势由电源本身的性质决定,与是否接入外电路无关,即选项A、B、C错误,选项D正确。

答案:D题组二闭合电路欧姆定律的应用3.电动势为2 V的电池接在电路上输出1 A的电流,则可以断定()A.内外电阻相差2 ΩB.外电阻是2 ΩC.内电阻是2 ΩD.内外电阻之和是2 Ω解析:由闭合电路欧姆定律知E=I(R+r),所以R+r==2 Ω,即内、外电阻之和是2 Ω,故选项D正确,A、B、C错误。

答案:D4.一电池在外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内电阻r为()A.E=2.4 V,r=1 ΩB.E=3 V,r=2 ΩC.E=2.4 V,r=2 ΩD.E=3 V,r=1 Ω解析:当外电路断路时,I=0,U=E=3 V;接上8 Ω负载时,I'= A=0.3 A,则r=--Ω=2 Ω。

答案:B5.如图所示的电路中,电源的电动势和内阻分别为E和r,当闭合开关S,向左移动滑动变阻器的滑片时,下列说法正确的是()A.电流表的示数变大,电压表的示数变大B.电流表的示数变大,电压表的示数变小C.电流表的示数变小,电压表的示数变小D.电流表的示数变小,电压表的示数变大解析:闭合开关S,滑片向左移动,外电阻R增大,由I=知总电流I减小,电流表示数减小。

鑫达捷高中物理学习材料§2. 7 闭合电路欧姆定律作业1、在如图所示的电路中，R 1=10 Ω，R 2=20 Ω，滑动变阻器R 的阻值为0～50 Ω，当滑动触头P 由a 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2、 在如图所示的电路中，R 1、R 2、R3、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 3、某同学设计了一个转向灯电路，其中L 为指示灯，L 1、L 2分别为左、右转向灯，S 为单刀双掷开关，E 为电源.当S 置于位置1时，以下判断正确的是 A. L 的功率小于额定功率 B. L 1亮，其功率等于额定功率 C. L 2亮，其功率等于额定功率 D.含L 支路的总功率较另一支路的大4、在如图所示电路中，闭合电键 S ，当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I 、U 1、U 2 和 U 3 表示，电表示数变化量的大小分别用 ΔI 、ΔU 1、ΔU 2 和 ΔU 3 表示．下列比值正确的是 A.U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 不变． B.U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 变大． C.U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 不变． D. U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 不变． 5、汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图，在打开车灯的情况下，E(6V ,1Ω)L 1(6V ,16W) L 2(6V ,16W)L(6V ,1.2W) S 12AM ×电动机鑫达捷电动机未启动时电流表读数为10 A ，电动机启动时电流表读数为58 A ，若电源电动势为12.5 V ，内阻为0.05 Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了 A ．35.8 W B ．43.2 W C ．48.2 W D ．76.8 W6、 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1R 、2R 和3R 的阻值都相同。

课时作业12 欧姆定律一、选择题(每小题6分，共48分) 1．欧姆定律适用于( )A ．金属导体B ．电解质溶液C ．半导体元件D ．气态导体 解析：欧姆定律不适用于半导体元件或气态导体． 答案：AB2．如右图所示，a 、b 两直线分别是用电器A 和B 的伏安特性曲线，则下列说法正确的是( )A ．通过用电器的电流与用电器两端的电压成正比B ．用电器中的电流、两端的电压和用电器的电阻不符合欧姆定律C ．用电器A 的电阻值比B 大D ．用电器A 的电阻值比B 小解析：伏安特性曲线斜率越大，表明导体电阻越大． 答案：AC3．导体的电阻是4 Ω，在120 s 内通过导体横截面的电荷量是480 C ，则加在导体两端的电压是( )A ．960 VB ．16 VC ．1 VD ．60 V解析：根据电流定义式I ＝qt 可求得电流为4 A ，由欧姆定律可得加在导体两端的电压U ＝IR ＝16 V.答案：B4．鸟落在110 kV 的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露的电线，但鸟仍然安然无恙．这是因为( )A ．鸟有耐高压的天性B ．鸟脚是干燥的，所以鸟体不导电C ．鸟两脚间的电压几乎为零D ．鸟体电阻极大，所以无电流通过 答案：C5．两电阻R A 、R B 的电流I 和电压U 的关系图线如右图所示，由图可知两电阻R A ∶R B 为( )A ．1∶3B ．3∶1C ．1∶ 3 D.3∶1答案：A6．如右图所示，四只电阻并联起来使用时，通过各个电阻的电流分别是I 1、I 2、I 3、I 4，则其大小顺序为( )A ．I 2>I 4>I 3>I 1B ．I 4>I 3>I 2>I 1C ．I 1＝I 2＝I 3＝I 4D ．I 1>I 2>I 3>I 4 答案：D7．一只标有“220 V 60 W ”的白炽灯灯泡，加上的电压U 由零逐渐增大到220 V ．在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用图线表示．在如下图所示的四个图线中，肯定不符合实际的是( )解析：由电阻的定义式R ＝U /I 知：在U —I 图象上，某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U /I 就对应着电阻值R .由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大，当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220 V 时，钨丝由红变白炽，灯丝的温度不断升高，电阻将不断增大．A 图象表示U /I 为一定值，说明电阻不变，不符合要求．C 图象上各点的U /I 值随U 的增大而减小，也不符合实际．D 图象中的U /I 的值开始随U 的增大而增大，后来随U 的增大而减小，也不符合实际；只有B 图象中U /I 的值随U 的增大而增大，符合实际．故应选ACD.答案：ACD8．某导体中的电流随其两端电压的变化如右图所示，则下列说法中正确的是( )A ．加5 V 电压时，导体的电阻约为5 ΩB ．加11 V 电压时，导体的电阻约为1.4 ΩC ．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D ．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小 答案：AD二、解答题(共52分)9．(16分)某导体两端的电压减小了10 V 时，通过此导体的电流减小了2 A ，则当导体两端的电压为20 V ，通过导体的电流为多少？解析：导体的电阻为R ，则R ＝U I ＝ΔU ΔI ＝102Ω＝5 Ω，当U ＝20 V 时，I ＝U R ＝205A ＝4 A.10．(16分)人体通过50 mA 的电流时，就会引起呼吸器官麻痹．如果人体的最小电阻为800 Ω，求人体的安全工作电压．根据以上所给数据说明：为什么人体接触到220 V 电线时会发生危险，而接触到干电池的两极时却没有感觉？解析：由I ＝UR 得安全电压U ＝IR ＝40 V ．因为220 V ＞40 V ，所以会发生危险，又因为1.5 V ＜40 V ，所以没有感觉．11．(20分)某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后，他突然想到一个问题，若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用，这个“大”元件是线性还是非线性的呢？为此，他把这个“大”元件接入电路中，测得编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U /V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 2.00 I /A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.50解析：可以根据表中数据在坐标纸上描点，由图象看特点，若I －U 图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的，I －U 图线是曲线则表示“大”元件是非线性的．I －U 图线如图所示，由此可见“大”元件是非线性元件．课时作业13 串联电路和并联电路一、选择题(每小题6分，共48分)1．电阻R 1、R 2、R 3串联在电路中．已知R 1＝10 Ω、R 3＝5 Ω，R 1两端的电压为6 V ，R 2两端的电压为12 V ，则( )A ．电路中的电流为0.6 AB ．电阻R 2的阻值为20 ΩC ．三只电阻两端的总电压为21 VD ．电阻R 3消耗的电功率为3.6 W 答案：ABC2．一只电流表I g ＝2 mA ，R g ＝500 Ω，下列结论中正确的是( ) A ．它只能用来测量2 mA 的电流B ．它只能用来测量1 V 的电压C ．用它来测量电流时，量程是2 mAD ．用它来测量电压时，量程是1 V 答案：CD3．如下图所示电压U 不变，R 1＝3R 2，电键S 断开时，电流表示数为I 1，电键S 闭合时，电流表示数为I 2，则I 1∶I 2为( )A ．3∶1B ．1∶3C ．2∶3D ．1∶4答案：D4．标有“8 V 6.4 W ”和“8 V 20 W ”字样的a 、b 两只灯泡连接在如右图所示的电路中，C 点接地．如果将电路中a 、b 两灯的位置互换，则( )A ．B 点电势提高 B ．B 点电势降低C ．两灯的亮度不改变D ．a 灯变暗，b 灯变亮解析：根据灯泡的规格和公式P ＝U 2R 得灯泡a 的电阻大于灯泡b 的电阻，R a >R b .灯泡互换后电路的总电流不变，根据P ＝I 2R 分析两灯功率不变，C 对D 错；电流流经电阻时电势降低形成电压，φA －φB ＝U AB ＝IR AB ，灯泡互换后，AB 间的电阻减小，电势降落的少，所以B 点电势升高，A 对B 错．答案：AC5．右图中电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等，电池的内阻不计，开关S 接通后流过R 2的电流是S 接通前的( )A.12B.23C.13D.14答案：B6．将分压电阻串联在电流表上，改装成电压表，下列说法中正确的是( ) A ．接上分压电阻后，增大了原电流表的满偏电压B ．接上分压电阻后，电压按一定比例分别加在电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压不变C ．如分压电阻是表头内阻的n 倍，则电压表量程扩大到n 倍D ．通电时，电流表和分压电阻通过的电流一定相等解析：本题考查的是电流表的改装问题．电流表改装成电压表后，电压按一定比例分别加在电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压并不改变，并且电流表和分压电阻由于是串联关系通过的电流一定相等，故A 错，B 、D 正确．如分压电阻是表头内阻的n 倍，则电压表量程扩大到(n ＋1)倍，故C 错．故正确答案为B 、D.答案：BD 7．如右图所示，电压U 不变，闭合开关S ，先调节电阻箱R 的电阻值到R 1，使电流计指针转到满刻度，再把R 调节到R 2，使电流表的指针转到满刻度的23，电流表的内阻等于( )A ．R 2－R 1B ．2R 2－R 1C ．R 2－3R 1D ．2R 2－3R 1答案：D8．小明去实验室取定值电阻两只R 1＝10 Ω，R 2＝30 Ω，电压表一个，练习使用电压表测电压．电路连接如右图，电源输出电压U ＝12.0 V 不变．小明先用电压表与R 1并联，电压表示数为U 1，再用电压表与R 2并联，电压表示数为U 2，则下列说法正确的是( )A．U1一定为3.0 V B．U2一定小于9.0 VC．U1与U2之和一定为12 V D．U1与U2之和小于12 V解析：本题主要是运用串并联的知识讨论电压表对电路的影响．不接电压表时，R1、R2串联，电压之比为U′1∶U′2＝R1∶R2＝1∶3即U′1＝3.0 V，U′2＝9.0 V．当电压表并联在R1两端时，U1/U2＝R1并/R2＜1/3，所以，U1＜3.0 V，同理，电压表并联在R2两端时，U2＜9.0 V，所以U1＋U2＜12 V，B、D正确，A、C错．答案：BD二、解答题(共52分)9．(16分)在如下图所示的电路中，已知R2＝R4，A、C间电压U AC＝15 V，B、D间的电压U BD＝7 V，则A、E间电压U AE是多大？解析：由于R2＝R4所以U BD＝U CEU AE＝U AC＋U CE＝15 V＋7 V＝22 V.答案：22 V10．(16分)如右图所示，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，R3＝15 Ω，U不变，S1、S2均闭合时电流表示数为0.5 A，当S1、S2断开时电流表示数为多大？答案：0.2 A11．(20分)一量程为100 μA的电流表内阻为100 Ω，现串联一个9900 Ω的电阻将它改装为电压表，该电压表的量程是多少？如果用改装后的电压表测量某一电路，电压表示数如右图所示，此时的电压是多少？解析：根据串联电路电压特点有U＝I g R＋I g R g＝10－4×(100＋9900) V＝1 V，此时指针所表示的电压为0.80 V.答案：1 V0.80 V课时作业14焦耳定律时间：45分钟分值：100分一、选择题(每小题6分，共48分)1．一只普通的家用照明白炽灯泡正常发光时，通过它的电流值与下列哪一数值较为接近()A．20 A B．2 AC．0.2 A D．0.02 A解析：普通的家用照明白炽灯泡正常发光时，其功率一般为几十瓦，根据P＝UI，可得I＝PU，显然电流值与0.2 A最接近．答案：C2．有两个电阻R1和R2，且R1>R2，下列说法正确的是()A．由公式P＝I2R可知，电阻大的消耗的功率多，所以有P1>P2B．由公式P＝U2R可知，电阻小的消耗的功率多，所以有P1<P2 C．由公式P＝IU可知，消耗的功率多少与电阻无关，所以有P1＝P2D．在所加电压相同的情况下，由公式P＝U2R可知，P1<P2解析：对纯电阻而言，公式P＝IU、P＝I2R和P＝U2R均是正确的，但在讨论时应注意其前提条件．答案：D3．室内有五种用电器：1.5 kW的电饭锅，200 W的电冰箱，750 W的取暖器，250 W的电视机和2 kW的空调机，供电电压是220 V，进线处有13 A的保险丝，为不使保险丝烧断，下列用电器不能同时使用的是()A．电饭锅和电冰箱B．取暖器和空调机C．电饭锅和空调机D．电冰箱、电视机和空调机解析：根据题意可知，该室能够使用电器的总功率最大为P max＝UI max＝220×13W＝2.86 kW，显然，电饭锅和空调机的总电功率达到了3.5 kW>2.86 kW.答案：C4．在如右图所示的电路中，R1＝R3<R2＝R4，在A、B两端接上电源后，各个电阻消耗的电功率的大小关系为()A．P1＝P2<P3＝P4B．P2>P1>P4>P3C．P2>P1>P3>P4D．P1>P2>P3>P4解析：R1、R2中电流相等，R2的电阻大，功率大，R3、R4的总电阻小于R1，其总功率也小于R1的功率，R3、R4并联，电阻小的功率大，因此R3的功率比R4的功率大．答案：C5．有一只电风扇，标有“220 V 50 W”，电动机线圈的电阻为0.4 Ω，把它接入220 V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法，正确的是() A．Q＝U2·t/R B．Q＝PtC．Q＝(P/U)2·Rt D．以上三种方法均正确答案：C6．右图为甲、乙两灯泡的I—U图象．根据图象，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中，实际发光的功率约为()A．15 W、30 WB．30 W、40 WC．40 W、60 WD．60 W、100 W答案：C7．理发用的电吹风机中有一个小电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干．设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝R2串联后，接到直流电源上，电吹风机两端的电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则以下关系式中正确的是()A．P＜IU B．P＝I2(R1＋R2)C．P＝IU D．P＞I2(R1＋R2)解析：电吹风机是一个非纯电阻电路．答案：CD8．把6个相同的小灯泡连成如下图所示的两种形式．调节滑动变阻器R1和R2，使小灯泡都能正常发光．这时R1和R2消耗的电功率分别为P1和P2，则P1和P2的大小关系为()A．P1＞3P2B．P2＞3P1C．P1＝3P2D．P2＝3P1答案：B二、解答题(共52分)9．(16分)观察某洗衣机的铭牌，解答问题：防触电保护类别I类额定洗涤容量5 kg额定电压220 V电源频率50 Hz洗涤功率330 W甩干功率650 W水加热功率1950 W最大工作电流10 A自来水压力0．05 MPa≤p≤1 MPa重量72 kg出厂日期：1997年8月28日出厂编号：9 7 0 8 2 8 2 5 3(1)(2)给水加热的电阻丝电阻有多大？答案：(1)1.5 A(2)24.8 Ω10．(16分)电动机的额定电压是110 V，额定功率是2.2 kW，线圈的电阻是0.5 Ω，求：(1)电动机正常工作时的电流多大？(2)1 s时间内线圈上产生的热量是多少？(3)1 s 时间内转化的机械能有多少？(4)用此电动机提升质量为100 kg 的重物，匀速运动时的速度多大？解析：(1)根据P ＝UI 可得，I ＝PU ；(2)1 s 时间内线圈上产生的热量Q ＝I 2Rt ＝200 J ；(3)根据能量转化和守恒定律可知，1 s 时间内转化的机械能E 机＝E 电－Q ＝UIt －I 2Rt ＝2000 J ；(4)电动机输出的机械功率P 机＝UI －I 2R ，因为P 机＝F v ，重物匀速运动时，F ＝mg ，所以v ＝P 机F ＝P 机mg，代入数据即得v ＝2 m/s.答案：(1)20 A (2)200 J (3)2000 J (4)2 m/s11．(20分)某房间的入户电源线如右图所示，现有工作电压为220 V 的用电器如下：100 W 的灯泡6只；220 W 的电视机1台；1000 W 的电冰箱1台；1500 W 的洗衣机1台；700 W 的微波炉1台和1000 W 的暖风机1台，还有3只额定电流均为8 A 的保险盒，如何将上述电器全部合理地接入电路？要求画出电路接线图，用电器用指定的符号表示，如功率为100 W 的灯泡用⊗表示，功率为220 W 的电视机用电视机表示，保险盒用保险盒表示，图中a 是火线，b 是零线．解析：要将各用电器合理地接到三条线路上，重点是电路中的电流不能超过保险盒的额定电流8 A 的要求．因此，首先计算每条线路的最大负荷是多少．P ＝IU ＝8×220 W ＝1760 W ，即每条线路的用电器的总功率不能超过1760 W ，然后再将各用电器平均分到三条线路上．另外，还需注意的是保险盒一定要接在火线上．按上述要求，可接成如下图所示的电路．课时作业15 导体的电阻一、选择题(每小题6分，共48分)1．如右图所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd ，ab 边为l 1，ad 边为l 2，当端点1、2或3、4接入电路时，R 12∶R 34是( )A ．l 1∶l 2B ．l 2∶l 1C ．1∶1D ．l 12∶l 22解析：设薄片厚度为d ，则由电阻定律，得R 12＝ρl 1l 2d ，R 34＝ρl 2l 1d ，故R 12∶R 34＝l 12∶l 22，选项D 正确．答案：D2．关于公式R ＝U /I 和公式R ＝ρ·l /S ，下列说法正确的是( ) A ．两公式对一切情况都适用B ．R ＝U /I 仅适用于金属导体，R ＝ρ·l /S 适用于任何导体C ．导体的电阻R 与U 成正比，与I 成反比D ．导体的电阻在温度一定时与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比解析：R ＝U I 适用于一切情况，而R ＝ρ·lS 只适用粗细均匀的金属和浓度均匀的电解液导体．电阻是由导体本身的性质决定的．答案：D3．一只“220 V 100 W ”的灯泡工作时的电阻为484 Ω，测量它不工作时的电阻应( )A ．等于484 ΩB ．大于484 ΩC ．小于484 ΩD ．无法确定解析：正常工作时温度较高，电阻为484 Ω，不工作时温度较低．电阻应小于484 Ω.答案：C4．甲、乙两根保险丝均用同种材料制成，直径分别是d 1＝0.5 mm 和d 2＝1 mm ，熔断电流分别为2.0 A 和6.0 A ，把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是( )A ．6.0 AB ．7.5 AC ．10.0 AD ．8.0 A解析：因甲、乙保险丝等长，由R ＝ρl S ＝ρ1π(d 2)2知R 1R 2＝4，当R 1，R 2并联时，令I 1＝2 A ，则由I 1R 1＝I 2R 2得I 2＝8 A ＞6 A ，故I 1不能取2 A ，令I 2＝6 A 则由I 1R 1＝I 2R 2得I 1＝1.5 A ＜2.0 A ，故二者并联时，整个电路允许通过的最大电流I ＝I 1＋I 2＝7.5 A ，故选B.答案：B5．关于电阻率的正确说法是( )A ．电阻率ρ与导体的长度l 和横截面积S 有关B ．电阻率表征了导体材料导电能力的好坏，由导体的材料决定，且与温度有关C ．电阻率大的导体，电阻一定很大D ．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计 答案：B6．质量相同的两根铜导线，其长度之比为3∶5，则它们的电阻之比为( ) A ．3∶5 B ．5∶3 C ．25∶9 D ．9∶25 答案：D7．在截面积为S 、粗细均匀的铜导体中流过恒定电流I ，铜的电阻率为ρ，电子的电荷量为e ，则电子在铜导体中运动时受到的电场作用力为( )A ．0B ．Iρe /SC ．IS /ρeD ．Ie /ρS解析：设导体内部场强为E ，导体长度为l ，则U ＝El ，由I ＝U R ＝El ρl S＝ESρ，所以E ＝IρS ，所以电子受到的电场力F ＝Ee ＝Iρe S .答案：B 8．灯泡的灯丝断了以后，有时可以设法使它“搭接”后，继续使用，设由于搭接后灯丝的有效长度是原来的910，则搭接后灯泡的实际功率与原来的功率之比是( )A ．11∶10B ．10∶11C ．10∶9D ．9∶10解析：根据电阻定律可知，灯丝搭接后，其电阻R ′＝910R ，根据P ＝U 2R可知搭接后灯泡的实际功率P ′＝R R ′·P ＝109P .答案：C二、解答题(共52分)9．(16分)一卷铝丝，电阻为2.9 Ω，质量为10.8 kg ，求这卷铝丝的长度和直径．(ρ铝＝2.9×10－8Ω·m ，ρ密＝2.7×103kg/m 3)答案：632.5 m 2.8 mm 10．(16分)某电路需要20 A 的保险丝，但手边只有用同种材料制成的“15 A ”和“5 A ”两种型号的保险丝，它们的规格如表所示，问能否将这两种保险丝取等长的两段并联后用于该电路中？说明其理由.保险丝 1 2 直径 1 mm 2 mm 额定电流 5 A 15 A答案：不能，两等长的保险丝电阻之比R 1R 2＝S 2S 1＝41，当它们并联加相同的电压时，电流之比为I 1I 2＝R 2R 1＝14，而两根保险丝额定电流之比为1∶3，可知两根保险丝不会同时达其额定电流，当直径为2 mm 的通有电流15 A 时，直径为1 mm 的保险丝中电流为154 A ＝3.75 A ，所以最大电流为15 A ＋3.75 A ＝18.75 A.11．(20分)为了测定液体的电阻率，工业上用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如右图所示，A 、B 是两片面积均为1 cm 2的正对着的正方形铂片，相互平行，间距d ＝1 cm ，把它浸没在待测的液体中，若通过两根引线加在两铂片上的电压U ＝6 V ，测得电流I ＝1 μA ，求这种液体的电阻率是多少？解析：由电阻定律R ＝ρl S 知，欲求ρ须知R 、S 、l .R 可由定义R ＝UI 求得，S 、l 已知，故可求得ρ.R ＝U I ＝61×10－6Ω＝6×106Ωρ＝RS d ＝6×106×1×10－41×10－2Ω·m ＝6×104Ω·m 答案：6×104 Ω·m课时作业16 闭合电路的欧姆定律一、选择题(每小题6分，共48分)1．电动势为2 V 的电源在电路上输出1 A 的电流，由此可以判定( ) A ．内、外电阻相差2 Ω B ．外电阻是2 Ω C ．内电阻是2 Ω D ．内、外电阻之和是2 Ω解析：由闭合电路欧姆定律表达式I ＝E R ＋r 知R 总＝R ＋r ＝EI ＝2 Ω.答案：D2．用电池供电时，关于它的路端电压的变化，判断错误的是( )A ．负载变化越大，路端电压变化也越大B ．电池内阻越大，负载变化时路端电压的变化也越大C ．电池内阻越小，负载变化时路端电压的变化也越小D ．负载变化时，路端电压的变化与电池内阻无关解析：由闭合电路欧姆定律表达式E ＝U 外＋Ir 可知R ↑→R 总↑→I 总↓→U 外↑，R ↓→R 总↓→I 总↑→U 外↓，所以路端电压随负载的增大而增大，随负载的减小而减小，负载变化越大，路端电压变化也越大，A 正确．U 外＝E －Ir ＝E －ER r ＋1，电池内阻越小，负载变化时路端电压的变化也越小，B 正确，同理，C 正确．D 错误．答案：D3．如下图所示，当开关S 断开时，理想电压表的示数为3 V ，当开关S 闭合时，电压表的示数为1.8 V ，则外电阻R 与电源内阻r 之比为( )A ．5∶3B ．3∶5C ．2∶3D ．3∶2解析：开关S 断开时，理想电压表的示数就是电源的电动势；当S 闭合时，有：E ＝U 外＋U 内，U 外＝1.8 V ，则U 内＝1.2 V ，所以R r ＝U 外U 内＝32.答案：D4．(2009·广东卷)如右图所示是一实验电路图．在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是( )A ．路端电压变小B ．电流表的示数变大C ．电源内阻消耗的功率变小D ．电路的总电阻变大解析：当滑片向b 端滑动时，接入电路中的电阻减少，使得总电阻减小，D 错．根据I ＝ER 总，可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有E ＝Ir ＋U 外，可知路端电压在减小，A 对．流过电流表的电流示数为I ＝U 外R 3，可知电流在减小，B 错．根据P ＝I 2r ，可知内阻消耗的功率在增大，C 错．答案：A5．如右图所示是研究内、外电压的实验装置，“＋”、“－”是电池的两极，A 、B 是位于两极内侧的探针，电压表V 、V ′分别接在电池的两极和两探针上，R 是滑动变阻器，P 是它的滑动触头，下述中错误．．的是( )A ．P 向右滑动时V 的示数增大B．P向右滑动时V′的示数减小C．电压表V′跟A端相连的接线柱应是“＋”接线柱D．电压表V′跟B端相连的接线柱应是“＋”接线柱解析：P向右滑动时，变阻器有效电阻变大，总电流变小，内电压U′＝Ir变小，路端电压U变大，故A、B正确．在内电路中电流是从B经电解液流向A，φB ＞φA，电压表V′跟B端相连的接线柱是“＋”接线柱，跟A端相连的接线柱是“－”接线柱，故C错误，D正确．答案：C6．如右图所示，经过精确校准的电压表V1和V2，分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时，如图所示，读数依次为12.7 V和12.3 V，则()A．a、b间的实际电压略大于12.7 VB．a、b间的实际电压略小于12.3 VC．电压表V1的内阻大于V2的内阻D．电压表V1的内阻小于V2的内阻解析：当电压表为非理想电表时，相当于在R两端并联了一个电阻，使a、b 间的电压变小，因此，a、b间的实际电压略大于12.7 V，A正确；当换用内阻更大的电压表测量时，a、b间的电压变大，因此，电压表V1的内阻大于V2的内阻，C正确．答案：AC7．(2008·重庆卷)某同学设计了一个转向灯电路(如右图)，其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源．当S置于位置1时，以下判断正确的是()A．L的功率小于额定功率B．L1亮，其功率等于额定功率C．L2亮，其功率等于额定功率D．含L支路的总功率较另一支路的大解析：考查直流电路的分析．当单刀双掷开关S置于位置1时，指示灯L与转向灯L2串联后接到电源E上，指示灯L两端电压低于额定电压6 V，所以指示灯L 的功率小于额定功率，选项A正确．由于电源E有内阻，转向灯L1接到电源E上，转向灯L1虽然比转向灯L2亮，但功率仍然小于额定功率，选项B错．同理，选项C错．含L支路两个灯泡串联，总电阻大于另一支路，通过的电流小于另一支路，所以含L支路的总功率一定小于另一支路，选项D错．答案：A8．在右图所示的电路中，当开关S闭合后，和未闭合S前相比三个电流表示数的变化情况()A．V变大，A1变大，A2变小B．V变大，A1变小，A2变大C．V变小，A1变大，A2变小D．V变小，A1变小，A2变大解析：S闭合后，相当于在R2上并联了一个电阻，电路中的总电阻R总变小，由I总＝ER总，I总变大，A1的示数变大；U＝E－I总r，所以路端电压U减小，V的示数变小；U R＝I总R，U R变大，UR1＝UR2＝U－U R，UR2变小，UR2＝I2R2，I2变小，A2的示数变小．所以选C.答案：C二、解答题(共52分)9．(16分)右图所示的电路中，电源是由三个规格相同的电池串联而成的电池组．每个电池的电动势和内阻如下，E0＝2.0 V，r0＝0.5 Ω，定值电阻R1＝6.0 Ω，R2＝2.5 Ω，R3＝3.0 Ω，电流表内阻很小，可以忽略不计，电压表内阻很大，其分流作用可以忽略不计．问：S闭合后电流表和电压表的示数各是多少？解析：由题意可知E ＝3E 0＝6 V ，r ＝3r 0＝1.5 Ω，S 闭合后R 1与R 3为并联关系，设其等效电阻为R ，则R ＝R 1R 3R 1＋R 3＝6×36＋3Ω＝2 Ω，用I 2表示干路中的电流，依据闭合电路欧姆定律有：I 2＝E R 2＋R ＋r ＝62.5＋2＋1.5A ＝1 A ，电流表测量的是R 1支路的电流I 1，依分流原理有：I 1＝R 3R 1＋R 3I 2＝36＋3×1 A ＝0.33 A ，电压表测量的是电源的路端电压U ，有U ＝E －I 2r ＝(6－1×1.5)V ＝ 4.5 V.答案：0.33 A 4.5 V10．(16分)右图所示的电路中，电源电动势为6 V ，当开关S 接通后，灯泡L 1和L 2都不亮，用电压表测得各部分电压是U ab ＝6 V ，U ad ＝0，U cd ＝6 V ，由此可断定哪一元件断开了？解析：由题给条件知，电路中有的地方有电压，可知电源是有电压的，由U ad＝0，可知a 与d 之间没有断点；由U ab ＝6 V 和U ad ＝6 V 可知，外电路中的a 与b 之间有断点及外电路中的c 与d 之间有断点．取其公共部分，可知灯泡L 2断开．由灯泡L 2两端电压不为零，可知灯泡L 1与变阻器R 是导通的，故应是L 2断开．答案：L 2断开11．(20分)三只灯泡L 1、L 2和L 3的额定电压分别为1.5 V 、1.5 V 和2.5 V ，它们的额定电流都为0.3 A ．若将它们连接成图1、图2所示电路，且灯泡都正常发光，(1)试求图1电路的总电流和电阻R 2消耗的电功率；(2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能．图1 图2解析：(1)由题意，在题图1电路中： 电路的总电流I 总＝I L 1＋I L 2＋I L 3＝0.9 A U 端＝E －I 总r ＝2.55 V UR 2＝U 端－U L 3＝0.05 V IR 2＝I 总＝0.9 A电阻R 2消耗功率 PR 2＝IR 2UR 2＝0.045 W (2)题图1电源提供的电功率 P 总＝I 总E ＝0.9×3 W ＝2.7 W 题图2电源提供的电功率P ′总＝I ′总E ′＝0.3×6 W ＝1.8 W由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等， 而P ′总＜P 总所以，题图2电路比题图1电路节能．答案：(1)0.9 A 0.045 W (2)2.7 W 1.8 W 题图2更节能．课时作业19 简单的逻辑电路一、选择题(每小题6分，共48分)1．“或”门的输入端输入信号为何时，输出端输出“0”( ) A ．0 0 B ．1 0 C ．0 1 D ．1 1 答案：A2．联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系()A．“与”门B．“非”门C．“或”门D．“与”“非”门答案：A3．下图是一个复合门电路，由一个x门电路与一个“非”门组成，若整个电路成为一个“与”门，则x电路应是()A．“与”门B．“或”门C．“与非”门D．“或非”门答案：C4．如下图是一个三输入端复合门电路，当C端输入“1”时，A、B端输入为何时输出端Y输出“1”()A．00 B．0 1C．10 D．1 1答案：D5．关于下列门电路的符号，下列说法中正确的是()A．甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门B．甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门C．甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门D．甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门答案：C6．走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有一个开关，我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，那么设计的电路为()A．“与”门电路B．“非”门电路C．“或”门电路D．上述答案都有可能答案：C7．如右图所示的电路图是一个应用“非”门构成一个简易火警报警电路，则图中X框，Y框中应是()A．X为热敏电阻，Y为可变电阻B．X为热敏电阻，Y为开关C．X为可变电阻，Y为热敏电阻D．X、Y均为热敏电阻解析：热敏电阻受热后，电阻减小，A端出现低电位，经过非门后使L两端出现高电位，产生报警信号．答案：C8．如下图是一个组合逻辑电路，A、B、C为输入端，Y为输出端，则在真值表中Y空格从上到下依次填写都正确的是()A B C Y000001010011100101110111A．00010101 B．00000010C．00101010 D．以上答案都不正确答案：C二、填空题(共52分)9．(16分)某同学设计了一个楼道应急灯的控制电路，如下图所示．当电网停电时，应急灯自动打开，来电时，应急灯自动熄灭．图中R1、R2为分压电阻，以使门电路获得合适的电压，J是应急灯开关控制继电器(图中未画应急灯电路)，请在虚线框内填入需要的门电路符号．答案：如下图所示答案：由题意，来时，应急灯自动熄灭，故虚线框内需要“非”门路．符号为．10．(16分)下图是用一个逻辑电路、电键S、安装在室外的光敏电阻R0、定值电阻R1和滑动变阻器R2组成的报警系统控制电路．该控制系统的功能是：工作日的晚上(光线较暗)，报警系统自动开始工作；非工作日只要合上电键S，报警系统24小时都能工作(报警系统工作时，逻辑电路输出端为高电位)．在两个虚线框内分别画上光敏电阻或定值电阻，并在实线框内标上门电路的符号，该门电路是____________门电路．答案：“或”11．(20分)一个逻辑电路，要求AB输入相等时，结果为真(1)，AB输入不相等时，输出为假(0)．在右边(下图)电路三个空框内填上适合的门电路符号．A B Z00 101010011 1。