《闭合电路的欧姆定律》模拟试题库

《闭合电路的欧姆定律》试题试题组一知识点一闭合电路欧姆定律应用1.(基础理论辨析题)(多选)下列叙述正确的有()A.电源的电动势实质上就是电源两极之间的电压B.电源的电动势在数值上等于电源两极之间的电压C.因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大D.因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压下降E.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F.电源的输出功率随外电阻的增大而增大答案：DE解析：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，而电压是电场中两点间的电势差。电动势与电压有着本质的区别，A错误；只有在电源开路时，电源两极之间的电压才在数值上等于电源的电动势，B错误；由闭合电路欧姆定律得：U＝E－Ir，电源的电动势E、内阻r是不变的，当干路电流I＝eq\f(E,R＋r)减小时U将增大，此时应有外电路的电阻增大，故C错误，D正确；由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir，用电压表直接测量电源两极时，虽然电压表的电阻很大，但电路中也有电流，内电路中也有电压降落，电压表直接测量电源两极得到的电压数值应略小于电源电动势，E正确；当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，电源的输出功率随外电阻的变化是非单调性的，F错误。2.(多选)如图所示，当可变电阻R＝2Ω时，理想电压表的示数U＝4V，已知电源的电动势E＝6V，则()A.此时理想电流表的示数是2AB.此时理想电流表的示数是3AC.电源的内阻是1ΩD.电源的内阻是2Ω答案：AC解析：如题图所示电压表测量的是路端电压，电流表测的是通过R的电流，由部分电路欧姆定律可得U＝IR，故I＝2A；再由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir，将I＝2A、U＝4V、E＝6V代入可得r＝1Ω。故选项A、C正确。知识点二路端电压与电流关系3.电路图甲所示，若电阻未知，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U­I图线分别如图乙所示，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。答案：(1)4V1Ω(2)3V(3)3W解析：(1)由题图乙所示U­I图线知：电源电动势E＝4V，短路电流I短＝4A，故内阻r＝eq\f(E,I短)＝1Ω。(2)由图象知：电源与电阻构成闭合回路时对应路端电压U＝3V。(3)由图象知：R＝3Ω，故P出＝I2R＝3W。知识点三含电容问题4.[2022·哈师大附中高二考试](多选)在如图所示的电路中，已知C1＝C2，电阻R1>R2，电源电动势为E，内阻不计，当开关S由断开到接通后，下列说法正确的是()A.C1所带的电荷量变多，C2所带的电荷量变少B.电路稳定后C1所带的电荷量小于C2所带的电荷量C.C1和C2的电荷量都变多D.C1和C2的电荷量都变少答案：BD解析：开关S断开时，C1和C2两端的电压均等于电源电动势E。当开关S接通稳定后，电源给串联的电阻R1和R2供电，C1和C2两端的电压U1和U2分别等于电阻R2和R1两端的电压，因R1>R2，所以U1<U2<E，由Q＝CU得，开关S由断开到接通时，C1和C2的电荷量都变少，且C1所带的电荷量小于C2所带的电荷量，选项B、D正确。知识点四电功率问题5.如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝Ω，标有“8V16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机绕线的电阻R0＝1Ω，求：(1)电源的总功率；(2)电动机的输出功率。答案：(1)40W(2)12W解析：(1)L正常发光，路端电压等于灯泡额定电压8V。内电压U内＝(10－8)V＝2V则总电流I＝U内/r＝4A电源总功率P电＝IE＝4×10W＝40W(2)流经电动机的电流IM＝I－P/U＝2A输入电动机的总功率P电动机＝UIM＝8×2W＝16W电动机内阻消耗功率P内＝Ieq\o\al(2,M)R0＝4×1W＝4W故电动机输出功率P出＝(16－4)W＝12W。试题组二1．闭合电路．(1)闭合电路的组成：①内电路：电源内部的电路，其电阻称为内电阻，内电阻所降落的电压称为内电压．②外电路：电源外部的电路，其两端电压称为外电压或路端电压．(2)内、外电压的关系：E＝U外＋U内．2．闭合电路的欧姆定律．(1)内容：闭合电路中的电流，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＝eq\f(E,R＋r)或E＝I(R＋r)．(3)适用条件：外电路为纯电阻电路．3．路端电压随外电阻的变化规律．(1)R增大，I减小，U增大，当R增大到无穷大(断路)时，I＝0，U＝E．(2)R减小，I增大，U减小，当R减小到零(短路)时，I＝eq\f(E,r)，U＝0．4．路端电压与电流的关系图象(U－I图象)．如下图所示，U－I图象是一条倾斜的直线，该图线与纵轴交点的纵坐标表示电源电动势，该线的绝对值斜率表示内阻．►基础巩固1．(多选)在闭合电路中，下列叙述正确的是(BD)A．当外电路断开时，路端电压等于零B．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C．当外电路短路时，电路中的电流趋近于无穷大D．当外电阻增大时，路端电压将增大解析：A.根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir可知，当外电路断开时，电流I＝0，路端电压U＝E.故A错误．B.根据闭合电路欧姆定律I＝eq\f(E,R＋r)得知：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．故B正确．C.当外电路短路时，R＝0，短路电流I短＝eq\f(E,r)，电源内阻r＞0，I短≠∞.故C错误．D.当外电阻增大时，电流减小，内电压减小，路端电压将增大．故D正确．2．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(D)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，保持恒量解析：A.如外电压增大，则内电压减小，电源电动势保持不变．故A错误．B.如外电压减小，内电阻不变，内电压将增大，电源电动势保持不变．故B错误．C.如外电压不变，则内电压也不变．故C错误．D.根据闭合电路欧姆定律得到，电源的电动势等于内电压与外电压之和，如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势保持恒量．故D正确．3．一太阳能电池板，测得他的开路电压为800mV，短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路，则他的路端电压是(D)A．VB．VC．VD．V解析：由已知条件得：E＝800mV.又因I短＝eq\f(E,r)，所以r＝eq\f(E,I短)＝eq\f(800×10－3,40×10－3)Ω＝20Ω.所以U＝IR＝eq\f(E,R＋r)R＝eq\f(800,20＋20)×20mV＝400mV＝V，选项D正确．4．在如图所示电路中，电源的电动势E＝V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R＝30Ω；L为一小灯泡，其额定电压U＝V，额定功率P＝W；S为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在接通开关S，然后将触头缓慢地向A端滑动，当到达某一位置C时，小灯泡恰好正常发光．则C、B之间的电阻应为(B)A．10ΩB．20ΩC．15ΩD．5Ω解析：本题中小灯泡恰好正常发光，说明此时通过小灯泡的电流达到额定电流：I额＝eq\f(P额,U额)＝eq\f,A＝A，两端电压达到额定电压U额＝V，而小灯泡和电源、滑动变阻器的AC部分串联，则通过电阻AC的电流与通过小灯泡的电流相等，故RAC＝eq\f(E－U额,I额)＝eq\f－,Ω＝10Ω，所以RCB＝R－RAC＝20Ω.5．(多选)如图所示为某一电源的U－I图象，由图可知(AD)A．电源电动势为2VB．电源内阻为eq\f(1,3)ΩC．电源短路时电流为6AD．电路路端电压为1V时，电路中电流为5A解析：由U－I图象可知，电源电动势E＝2V；r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\f,6)Ω＝Ω.当U＝1V时，I＝eq\f(E－U,r)＝eq\f(2－1,A＝5A．选项A、D正确．►能力提升6．在如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路．则(ACD)A．电源的电动势为3VB．电源的内阻为2ΩC．电阻R的阻值为1ΩD．电路消耗的总功率为6W解析：A、B.根据闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时，U＝E，由读出电源的电动势E＝3V，内阻等于图线的斜率大小，则r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(3,6)Ω＝Ω.故A正确，B错误．C.根据欧姆定律，外电阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(2,2)Ω＝1Ω.故C正确．D．电路消耗的总功率为：P＝EI＝3×2W＝6W．故D正确．7．如图是一火警报警电路的示意图．其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大．值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器．当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是(C)A．I变大，U变小B．I变小，U变大C．I变大，U变大D．I变小，U变小解析：当传感器R3所在处出现火情时，温度升高电阻增大，回路的总电流减小，路端电压U变大，UR2＝E－I总(r＋R1)，则UR2增大，通过R2的电流I增大，C正确．8．如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中(A)A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大解析：滑动变阻器R0的滑片向下滑动，R0接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，总电流变大，电源的内电压变大，外电压变小，电压表的示数变小，R1两端的电压变大，R2两端的电压变小，电流表的示数变小，A项正确．9．如右图所示，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(C)A．P1＞P2B．P1＜P2C．η1＞η2D．η1＜η210．如图所示的电路中，所用电源的电动势E＝4V，内电阻r＝Ω，电阻R1可调．现将R1调到3Ω后固定．已知R2＝6Ω，R3＝3Ω，求：(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？解析：(1)开关S断开时，I1＝eq\f(E,r＋R1＋R2)＝eq\f(4,1＋3＋6)A＝A；开关接通时，R2、R3并联的总电阻R23＝eq\f(R2·R3,R2＋R3)＝2Ω，I1′＝eq\f(E,r＋R1＋R23)＝eq\f(4,1＋3＋2)A＝A.(2)开关接通时，A、B之间的总电阻R23＝2Ω为定值，所以，只有当R1＝0时，总电流最大，A、B之间的电功率才最大．I总＝eq\f(E,r＋R1＋R23)＝eq\f(4,1＋0＋2)A＝eq\f(4,3)APAB＝Ieq\o\al(2,总)RAB＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,3)))eq\s\up12(2)×2W＝W.答案：(1)AA(2)03．556W试题组三1.如下图所示，当开关S断开时，电压表示数为3V，当开关S闭合时，电压表示数为。则外电阻R与电源内电阻r之比为（）A．5∶3B．3∶5C．2∶3D．3∶22.如图所示电路,电源电动势ε=4V,内阻不计,电阻R1=1Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，R4=2Ω，K接通时，a、b两点电压Uab的值为（）A．B．2VC．3VD．1V3.在电源一定的闭合电路中，下列哪个说法正确（）A．路端电压与外电阻成正比B．路端电压随外电阻的增大而增大C．外电路短路时，路端电压的值等于电源电动势的值D．路端电压一定大于内电路的电压4.如下图所示，当滑动变阻器触头向上滑动，则电表示数将（）A．V和A均增大 B．V和A均减小C．V增大，A减少 D．V减小，A增大5.如图所示，R1=12Ω，R2=8Ω，R3=4Ω，电键K断开时,电流表示数为；电键K闭合时，电流表示数为．求电源电动势和内电阻．B组（拓展练）1.如图所示，把两个电源的U~I关系曲线取相同的坐标,画在同一坐标系中，由图象可得出的正确结论是（）A．E1=E2，内电阻r1＜r2B．E1=E2，发生短路时的I1＞I2C．E1＜E2，内电阻r1＞r2D．在发生相同电流变化的情况下，电源2的路端电压改变较大2.如图电路中，电键K1、K2、K3、K4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一油滴P，则（）A．断开K3，P将向下运动B．断开K2，P将向下运动C．断开K1，P将向下运动D．断开K4，P仍悬浮不动3.如下图所示的电路，E=9V，r=1Ω，R2=2Ω．灯A标有“12V，12W”，灯B标有“4V，4W”．如果要使灯B正常发光，求：(1)R1应是多大?(2)这时灯A的实际功率是多大?(设灯丝通电后电阻不变)4.（1）如图所示电路中，定值电阻R2＝r(r为电源内阻)，滑动变阻器的最大阻值为R1且R1≫R2＋r，在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，以下说法正确的是()A．电源的输出功率变小B．R2消耗的功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率先变大后变小D．以上说法都不对（2）如图所示，U—I图线上，a、b、c各点均表示上电路中有一个确定的工作状态，b点α＝β，则下列说法中正确的是()A．在b点时，电源有最大输出功率B．在b点时，电源的总功率最大C．从a到b时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将增大D．从b到c时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将减小【答案】拓展探究当堂检测A组（反馈练）1．D5.ΩB组（拓展练）1．ABDΩ3W4.（1）C（2）AD试题组四一、选择题1．闭合电路中，关于电源电动势、内电压及路端电压，下列叙述正确的是()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．并联用电器增加时，路端电压一定增大D．把电压表直接和电源相连时，电压表的示数总小于电源电动势解析：电源短路时，放电电流并非为无限大，I短＝eq\f(E,r)，A选项错误；外电压为零，所以内电压等于电源电动势，B选项正确；用电器增加时，外电路电阻减小，路端电压随之减小，C选项错误；把电压表直接和电源相连时，由于电源有内阻电压表的示数小于电源电动势，D选项正确．答案：BD2．如图所示，当可变电阻R＝2Ω时，理想电压表的示数U＝4V，已知电源的电动势E＝6V，则()A．此时理想电流表的示数是2A B．此时理想电流表的示数是3AC．电源的内阻是1Ω D．电源的内阻是2Ω解析：如题图所示电压表测量的是路端电压，电流表测的是通过R的电流，由部分电路欧姆定律可得U＝IR，故I＝2A；再由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir，将I＝2A、U＝4V、E＝6V代入可得r＝1Ω.故A、C选项正确．答案：AC3．如图所示，已知电源的内阻为r，外电路的固定电阻R0＝r，可变电阻Rx的总阻值为2r.在Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中()A．电源的总功率保持不变B．Rx消耗的功率减小C．电源内消耗的功率增大D．R0消耗的功率减小解析：依据全电路欧姆定律可得I＝eq\f(E,R＋r)，而电源的总功率P总＝IE，所以P总＝eq\f(E2,R＋r).在Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中，外电阻R＝R0＋Rx减小，显然，电源的总功率P总＝eq\f(E2,r＋R0＋Rx)增大，所以，A选项错误．将R0视为电源内阻的一部分，则总内阻为2r，Rx为外电阻．当Rx减小时，内外电阻的差将增大，电源的输出功率减小，即Rx消耗的功率减小，故B选项正确．当R减小时，由I＝eq\f(E,R＋r)可知，干路电流I增大，因此电源内消耗的功率P内＝I2r增大，R0消耗的功率PR0＝I2R0也增大．C选项正确、D选项错误．答案：BC4．(2022·闵行区一模)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，其电阻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变小，U变小C．I变小，U变大 D．I变大，U变小解析：根据电阻R2随温度t变化的图线可知，当传感器R2处出现火情时，电阻R2变小，总阻值变小，干路电流变大，内电压变大，报警器两端电压U变小，电阻R1两端电压变大，R3两端电压变小，电流表示数I变小，B选项正确．答案：B5.(2022·西藏模拟)如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果滑动变阻器的滑片向b端移动，则()A．电灯L更亮，安培表的示数变大B．电灯L更亮，安培表的示数变小C．电灯L变暗，安培表的示数变小D．电灯L变亮，安培表的示数不变解析：滑动变阻器滑片向b端移动时，电阻变大，干路电流变小，安培表示数变小，内电压变小，路端电压变大，灯泡两端电压变大，灯泡变亮，B选项正确．答案：B6．(2022·唐山一模)如图所示，电源电动势E＝3V，小灯泡L标有“2V、W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作．则()A．电源内阻为1Ω B．电动机的内阻为4ΩC．电动机正常工作电压为1V D．电源效率约为%解析：当开关S接1时，电路为纯电阻电路，灯泡L和滑动变阻器R串联，灯泡L正常发光，流过它的电流I＝eq\f(PL,UL)＝A，灯泡电阻RL＝eq\f(UL,I)＝10Ω，根据闭合电路欧姆定律I＝eq\f(E,RL＋R＋r)，可求出电源内阻r＝eq\f(E,I)－RL－R＝1Ω，故A选项正确；当开关S接2时，电路为非纯电阻电路，灯泡L和电动机M正常工作，则流过电路的电流为I＝A，电源内电压Ur＝Ir＝V，电动机正常工作时两端的电压UM＝E－UL－Ur＝V，内阻r0<eq\f(UM,I)＝4Ω，故B、C选项错误；电源的效率等于电源的输出功率占总功率的百分比，η＝eq\f(EI－I2r,EI)＝%，故D选项正确．答案：D二、非选择题7．如图所示电路中，电阻R1＝R2＝R3＝10Ω，电源内阻r＝5Ω，电压表可视为理想电表．当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10V．求：(1)通过电阻R2的电流为多大？(2)路端电压为多大？(3)电源的电动势为多大？(4)当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数变为多大？解析：(1)I2＝eq\f(U2,R2)＝eq\f(10,10)A＝1A．(2)路端电压等于外电路电压，故U＝I2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R2＋\f(R1R3,R1＋R3)))＝1×(10＋5)V＝15V.(3)又U＝E－I2r，故E＝U＋I2r＝15V＋1×5V＝20V.(4)当开关S1闭合而S2断开时，电路是R1、R2串联再与电源构成闭合电路，电压表示数等于外电路电压．U＝eq\f(E,R1＋R2＋r)(R1＋R2)＝eq\f(20,10＋10＋5)×20V＝16V.答案：(1)1A(2)15V(3)20V(4)16V8．如图所示，电解槽A和电炉B并联接到电源上，电源内阻r＝1Ω，电炉电阻R＝19Ω，电解槽电阻r′＝Ω.当S1闭合、S2断开时，电炉消耗的功率为684W；当S1、S2都闭合时，电炉消耗的功率为475W．(电炉电阻不变)试求：(1)电源电动势；(2)S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S1、S2都闭合时，电解槽消耗的电功率．解析：(1)S1闭合、S2断开时，电炉功率P1＝Ieq\o\al(2,1)R，所以I1＝eq\r(\f(P1,R))＝eq\r(\f(684,19))A＝6A，电源电动势E＝I1(R＋r)＝6×(19＋1)V＝120V.(2)S1、S2都闭合时，电炉功率P2＝Ieq\o\al(2,r)R，所以IR＝eq\r(\f(P2,R))＝eq\r(\f(475,19))A＝5A，路端电压U＝IR·R＝5×19V＝95V，通过电源的电流I＝eq\f(E－U,r)＝eq\f(120－95,1)A＝25A，流过电解槽的电流IA＝I－IR＝25A－5A＝20A．(3)电解槽消耗的电功率PA＝IAU＝20×95W＝1900W.答案：(1)120V(2)20A(3)1900W试题组五A组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表示电源内阻,I表示干路电流,则下列各式中正确的是()=IR =E-U=E+Ir =解析:因为不知道外电阻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,故选项D错误,选项B正确;Ur=Ir,选项A错误;U=E-Ir,选项C错误。答案:B2.如图是一火警报警装置的一部分电路示意图,其中R2的电阻随温度升高而减小,a、b接报警器。当R2所在处出现火情时,电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比()变大,U变大 变小,U变小变大,U变小 变小,U变大解析:当出现火情时R2减小,导致整个电路中干路电流增加,内电压增加,由U=E-U内减小,UR1增加,则R2、R3并联电压减小,通过R3的电流减小,R2的电流增加,故电流表示数I增大,选项C正确。答案:C3.用如图所示的电路测定电源电动势和内阻。其中V为电压表(其电阻足够大),定值电阻R=Ω。在开关未接通时,V的读数为V;开关接通后,V的读数变为V。那么,电池组的电动势和内阻分别是()V,Ω V,ΩV,Ω V,Ω解析:开关未接通时,V的读数即为电源电动势的大小,故E=V。开关接通后,根据欧姆定律得,A=,所以电源内阻r=Ω,选项A正确。答案:A4.当外电路的电阻分别为8Ω和2Ω时,单位时间内在外电路上产生的热量正好相等,则该电源的内阻是()Ω Ω Ω Ω解析:由题意可得,R1=R2,代入数据解得,r=4Ω,选项C正确。答案:C5.如图所示的电路,灯泡L1与L2完全相同,开关S闭合后,电压表V1、V2的示数都等于电源电压,两个灯泡都不发光。如果故障只有一个,则可能是()短路断路短路断路解析:V2示数等于电源电压,则说明电压表的两接线柱间含电源部分的电路b—L1—c—d—e—a之间是连通的,且a—L2—b部分无短路现象,则选项B、C排除;选项A和D都满足V1和V2的示数等于电源电压的要求,但由于电路故障只有一处,若L1短路,则L2完好,则L2应发光,与两个灯都不发光矛盾,故只有选项D正确。答案:D6.将一盏“6V12W”的小灯泡,一台线圈电阻是2Ω的电动机及电动势为30V、内阻1Ω的电源组成串联闭合电路,小灯泡刚好正常发光,则电动机输出的功率是()W WW W解析:小灯泡正常发光,由P=IU知,I==2A。U内=Ir=2V,电动机两端的电压U’=E-U灯-U内=22V,电动机输出功率P出=IU’-I2R=36W,选项A正确。答案:A7.(多选)在如图所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是()A.灯泡L变亮B.电源的输出功率变小C.电容器C上电荷量减少D.电流表示数变小,电压表示数变大解析:将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,R的阻值变大,电路中电流变小,灯泡变暗,选项A错误;路端电压变大,电阻R两端电压变大,电容器C两端电压变大,电容器C上电荷量增加,选项C错误,选项D正确;当外电路电阻等于电源的内阻时,电源的输出功率最大,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,则外电路电阻比r大得越多,R增大,电源输出功率变小,选项B正确。答案:BD8.如图所示,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF。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,求此后流过R1的总电荷量。解析:(1)闭合开关S,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==1A。(2)闭合开关S,电路稳定后,C两端电压U1=IR2=6VC所带电荷量Q1=CU1=30×10-6×6C=×10-4C开关S断开,电路稳定后,总电流为零,电容器两端电压为E,所带电荷量Q2=CE=30×10-6×10C=3×10-4C通过R1的电荷量,即为电容器增加的电荷量,ΔQ=Q2-Q1=×10-4C。答案:(1)1A(2)×10-4C9.如图所示的电路中,电源的电动势E=12V,内阻未知,R1=8Ω,R2=Ω,L为规格“3V3W”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。解析:(1)灯泡的额定电流I0=A=1A灯丝电阻RL=Ω=3Ω。(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=1Ω。(3)闭合S时,设外电路总电阻为R外则R外=+R1=9Ω设干路电流为I总,则I总==A灯泡两端的电压UL=I总·=V灯泡的实际功率PL==W。答案:(1)1A3Ω(2)1Ω(3)WB组1.(多选)关于电动势及闭合电路的欧姆定律,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,选项A错误;由闭合电路的欧姆定律E=U外+U内,选项B错误;由I=和U=IR得U=,故选项C正确;路端电压U增大,可知P=IU可能减小,选项D正确。答案:CD2.如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,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的滑动触头向左移动时,带电粒子将()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:当滑动触头向左移动时,R0接入电路的电阻值变大,则R总变大,总电流变小,R两端的电压变小,电容器中的电场强度变小,所以粒子将向下运动,故选项B正确。答案:B3.如图所示,直线A表示电源的U-I图线,直线B和C分别为电阻R1和电阻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()>P2 <P2C.η1>η2 D.η1<η2解析:由图线A可知该电源的电动势E=6V,电阻R1与该电源组成闭合电路时,路端电压U1=4V,电流I1=2A,则电源的输出功率P1=U1I1=8W,电源的效率η1==%。电阻R2与该电源组成闭合电路时,路端电压U2=2V,电流I2=4A,则电源的输出功率P2=U2I2=8W,电源的效率η2==%。故P1=P2,η1>η2。答案:C4.如图所示,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1A,那么AB线段表示的功率为()W W W W解析:根据EI=9W,I=3A,得E=3VI2r=9W,I=3A,得r=1Ω当I=1A时,EI=3×1W=3WI2r=1W,AB段表示的功率值P=EI-I2r=3W-1W=2W。故选项C正确。答案:C5.如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=Ω,“8V16W”的灯泡L恰好能正常发光,电动机M绕线的电阻R0=1Ω,求:(1)路端电压。(2)电源的总功率。(3)电动机的输出功率。解析:(1)灯泡正常发光,所以路端电压为8V。(2)该题为非纯电阻电路问题。设干路总电流为I,则8V=10V-I×Ω,得I=4A,故P总=EI=40W。(3)又IL=A=2A,故IM=I-IL=2A,PM总=8×2W=16W,PM出=16W-22×1W=12W。答案:(1)8V(2)40W(3)12W试题六基础练1．关于电源的电动势，下面正确叙述的是()A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大答案C解析接在电源两极间的电压表测得的电压为路端电压而不是电源电动势．同一电源接入不同的电路中电动势不会发生变化，所以A、B均错误．在闭合电路中，当外电阻增大时I总减小，据U＝E－Ir有路端电压变大，但电动势不变，故D错误．2.如图1所示，已知R1＝R2＝R3＝1Ω.当开关S闭合后，电压表的读数为1V；当开关S断开后，电压表的读数为V，则电池的电动势等于()图1A．1VB．VC．2VD．4V答案C解析当S闭合时，I＝eq\f(U,R1)＝eq\f(1,1)A＝1A，故有E＝I＋r)；当S断开时，I′＝eq\f(U′,R1)＝A，故有E＝I′(2＋r)，解之，得E＝V，C正确．3．在如图2所示电路中E为电源，其电动势E＝V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R＝30Ω；L为一小灯泡，其额定电压U＝V，额定功率P＝W；S为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在接通开关S，然后将触头缓慢地向A端滑动，当到达某一位置C处时，小灯泡刚好正常发光．则CB之间的电阻应为()图2A．10ΩB．20ΩC．15ΩD．5Ω答案B解析本题中小灯泡刚好正常发光，说明此时小灯泡达到额定电流I额＝P/U＝A＝A，两端电压达到额定电压U额＝V，而小灯泡和电源、滑动电阻AC串联，则电阻AC的电流与小灯泡的电流相等．4．如图3所示的电路，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动，下列结论正确的是()图3A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小灯泡L变亮C．电容器C上电荷量减小D．以上说法都不对答案A解析当滑片向左滑动时，电路中的总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，所以电流表的示数减小，电压表的示数增大．小灯泡的电流是干路电流，灯泡变暗．电容器上的电压是滑动变阻器两端的电压，因为路端电压增大，小灯泡两端电压减小，所以滑动变阻器两端的电压增大，电容器上所带的电荷量增加．5．在如图4所示电路中，开关S1、S2、S3、S4均闭合，C是水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪个开关后P会向下运动？()图4A．S1B．S2C．S3D．S4答案C解析油滴悬浮在极板之间，说明油滴受到的电场力与重力平衡.若要油滴P向下运动，则需要使平行板间的电场减小，也就是降低平行板间的电压．而平行板两板间电压就是R3两端的电压，故只有断开S3，使电容器与电源脱离，同时使极板的电荷通过R1、R2与R3放电，这样就达到了降低电压的要求．因此应选C.提升练6.在图5所示的电路中，电源内阻忽略不计，电动势为E，电阻R1、R2阻值相等，保持R1的阻值不变，改变R2的阻值，则关于R2消耗的功率P的说法正确的是()图5A．R2增大，P增大；R2减小，P减小B．R2增大，P减小；R2减小，P增大C．无论R2是增大还是减小，P均减小D．无论R2是增大还是减小，P均增大答案C解析可把R1和电源看成一体，即认为R1是电源的内阻，则根据以上推论可知，当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率(外电路消耗功率)最大，即R1＝R2时，R2消耗的功率最大，所以当改变R2阻值时，无论是增大还是减小，P均减小．故正确答案为C.7．某同学设计了一个转向灯电路(如图6所示)，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()图6A．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答案A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6V，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．8．如图7所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1、L2都能发光．后来由于某种故障使灯L2突然变亮(未烧坏)，电压表的读数增大，由此可推断，这个故障可能是()图7A．电阻R1断路B．电阻R2短路C．灯L1两接线柱间短路D．电阻R2断路答案D解析根据题设条件，电路中的某种故障产生两个后果：一是灯L2突然变亮；二是电压表的读数增大．只有符合这两个条件的故障才是可能的故障．因为电压表的读数增大，所以路端电压增大，电源内阻消耗的电压减小，说明电路总电阻增大.若电阻R1断路，会导致总电阻增大，总电流减小，而此时灯L2两端电压会减小，致使灯L2变暗，故选项A错．若电阻R2短路，灯L2将不亮，选项B错．若灯L1两接线柱间短路，电路的总电阻减小，总电流增大，电压表的读数减小，不符合题意，选项C也错．若电阻R2断路，电路的总电阻增大，总电流减小，电压表的读数增大，符合题意．而总电流减小，导致内电压和灯L1、R1并联部分电压减小，灯L2两端电压增大，灯L2变亮，故选项D正确．9．如图8所示电路中，