12-2闭合电路的欧姆定律(作业)(人教版2019必修第三册)(解析版)

第2节闭合电路的欧姆定律（作业时间：30分钟）闭合电路的欧姆定律1．有一电池，外电路断开时的路端电压为3.0V，外电路接上阻值为8.0Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以确定电池的电动势E和内电阻r为（

）A．E=2.4V，r=1.0Ω B．E=2.4V，r=2.0ΩC．E=3.0V，r=2.0Ω D．E=3.0V，r=1.0Ω【答案】C【详解】由题意可知，电池外电路断开时的路端电压为3.0V，则电池的电动势E=3.0V。当外电路接上阻值为的负载电阻后路端电压降为2.4V，由；得故C正确，ABD错误。故选C。2．两个电源的U－I图象如图所示，从图象中可以看出（）A．电源a的电动势较大，内电阻较大B．电源a的电动势较小，内电阻较小C．电源b的电动势较小，内电阻较大D．电源b的电动势较大，内电阻较小【答案】A【详解】根据闭合电路欧姆定律知U＝E－Ir故U－I图象中图象与纵轴的交点等于电源的电动势，由题图可知，a的电动势较大，图象斜率的绝对值表示电源的内阻，a的斜率的绝对值较大，故a的内阻较大，故A正确，BCD错误。故选A。闭合电路的功率问题3．近年来，机器人逐渐走人我们的生活。如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是（）A．电动机消耗的热功率为UIB．电源的输出功率为I2RC．电源的效率为1－D．电动机消耗的总功率为EI【答案】C【详解】A．电动机消耗的热功率是，A错误；B．电源的输出功率等于电动机的输入功率，得，B错误；C．电源的总功率为IE，内部发热的功率为，所以电源的效率为，C正确；D．电动机消耗的总功率是，D错误。故选C。4．分别测量两个电源的电动势和内电阻，其电流和路端电压的关系如图所示，则应有（）A．当时，电源的总功率B．当时，外电阻C．当，电源输出功率D．当时，电源内部消耗的电功率【答案】C【详解】由图像可知E1=E2，r1>r2A．电源的总功率当时，由图读出，则故A错误；B．当时，由于，根据可知选项B错误；C．由电源的输出功率得知，当时，电源输出功率故C正确；D．电源内部消耗的功率因为r1>r2，则当时，电源内部消耗的电功率故D错误．故选C。闭合电路动态分析问题5．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可以视为不变），R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后，将照射光强度增强，则（）A．电路的路端电压将减小 B．灯泡L将变暗C．R1两端的电压将减小 D．内阻r上发热的功率将减小【答案】A【详解】ACD．光照增强，光敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，所以电源内部的电压增大，所以路端电压将减小；内阻r上发热的功率将增大，R1两端的电压增大，故A正确，CD错误。B．因路端电压减小，同时R1两端的电压增大，故并联电路部分电压减小，则流过R2的电流减小，而总电流增大，所以通过灯泡L的电流增大，所以灯泡L变亮，故B错误。故选A。6．如图所示，如果滑动变阻器的滑片P向上端移动，则（）A．V表的示数增大，A表的示数变小 B．V、A表的示数都增大C．V、A表的示数都减小 D．V表的示数减小，A表的示数增大【答案】A【详解】考虑电源内阻时，电压表测路端电压，如果滑动变阻器的滑片P向上端移动，其电阻增大，根据串反并同可知，V表的示数增大，A表的示数减小。不考虑电源内阻时，电压表测电源电动势始终不变，如果滑动变阻器的滑片P向上端移动，其电阻增大，根据串反并同可知，A表的示数减小。综上所述得出，A正确，BCD错误。故选A。欧姆表的原理7．多用表调到欧姆挡时，其内部等效电路应是下列电路中的（

）。A． B．C． D．【答案】C【详解】多用表调到欧姆挡时，内部存在电源，调零电阻，且表头正极接电源正极。故选C。8．一个用满偏电流为3mA的电流表改装而成的欧姆表，调零后用它测量500Ω的标准电阻时，指针恰对在刻度盘的正中间，当用它测量一个未知电阻时，指针在1mA处，则电源的电动势及被测电阻的阻值为（）A．1.5V，1000Ω B．5V，5000ΩC．3V，1500Ω D．3V，2000Ω【答案】A【详解】欧姆调零时，则有测500欧姆电阻时，则有测未知电阻时，则有联立解得；故A正确，B、C、D错误；故选A。9．如图所示的电路中，电源的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W。开关S接位置1时，理想电压表的读数为3V，下列说法正确的是（）A．电源的内电阻为4ΩB．小灯泡的电阻为2ΩC．当开关S接到位置2时，小灯泡不能正常发光D．当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3V【答案】BC【详解】AB．灯泡的额定电流IL＝＝A＝1.5A电阻RL＝＝Ω＝2Ω当开关接1时，通过电阻R的电流I＝＝A＝0.1A根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir代入得3.2＝3＋0.1r可得r＝2Ω故A错误，B正确；CD．当开关接2时，灯泡电流IL′＝＝A＝0.8A小于灯泡的额定电流，实际功率小于其额定功率，则灯泡L不能正常发光，此时灯泡两端的电压为UL′＝IL′RL＝0.8×2V＝1.6V故C正确，D错误。故选BC。10．某组同学在实验室利用如图甲所示的电路图连接好电路，并用于测定电灯电阻R0、电源的电动势E和内电阻r。调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据。根据所得数据描绘了如图乙所示的两条U－I图线。则有（）A．图像中的曲线是电压表V2的测量值所对应的图线B．由图像可以得出电源电动势和内阻分别是E＝4.5V，r＝1.0ΩC．图像中两图线的交点表示在本电路中该电源的效率达到最大值D．若将三个这样的灯泡并联后再接到该电源上，则每个灯泡的实际功率为5W【答案】AB【详解】A．由图可知，V1测电源的路端电压，V2测量R0两端的电压，路端电压随电流增大而减小，定值电阻两端电压随电流增大而增大，由图乙所示图像可知，直线是电压表V1的测量值所对应的图线，曲线是电压表V2的测量值所对应的图线，故A正确；B．电源的U－I图像是一条倾斜的直线，由图像可知，电源电动势E＝4.5V电源内阻r＝||＝Ω＝1.0Ω故B正确；C．当外电路电阻越大时，电源的效率越高，但很明显交点处的电阻不是无穷大，故不是最大效率；故C错误；D．设流过每个灯泡的电流为I，三个灯泡并联接在电源上，在闭合电路中，路端电压U＝E－3Ir＝4.5－3×1×I＝4.5－3I即U＝4.5－3I在图乙所示坐标系中作出图像如图所示由图示图像可知，灯泡两端电压为0.9V，流过灯泡的电流为1.2A，灯泡实际功率P＝UI＝0.9×1.2W＝1.08W故D错误。故选AB。11．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线，直线C为电阻两端的电压与电流的关系图线。电源a、b的电动势分别为Ea、Eb，内阻分别为ra、rb，将电阻分别接到电源a、b上，则下列说法中正确的是（

）A．Ea>Eb，ra>rbB．C．接到电源b上时，电源的热功率较大D．接到电源a上时，电源的输出功率较大【答案】ABD【详解】AB．由闭合电路欧姆定律可知，直线A、在纵轴上的截距表示电动势，则电源的电动势较大，直线A、斜率的绝对值表示内阻，则电源的内阻较大；由题图可知，两电源的短路电流相等，根据可得即故AB正确；C．当电阻与电源组成闭合电路时，电阻的图线与电源的图线的交点表示电阻的工作状态，交点的纵坐标表示路端电压，横坐标表示电路中的电流，两者乘积表示电源的输出功率。由题图可知，接到电源上，电路中电流较小，又因为电源的内阻较小，电源的热功率可知此时电源的热功率较小，故C错误；D．由题图可知，接到电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大，故D正确。故选ABD。12．自动控制电路中常用到半导体材料，光敏电阻便是其中的一种。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。现将一只光敏电阻R连入电路，与定值电阻、小灯泡L（灯丝电阻视为不变）组成如图所示的电路，，光照强度为某一值时，。若将照射R的光照强度减弱，则（）A．小灯泡变暗B．光敏电阻R消耗的功率先增大后减小C．电源输出功率一直减小D．小灯泡与电阻消耗的总功率越小【答案】ACD【详解】A．光照强度减弱，光敏电阻阻值增大，通过灯泡的电流变小，灯泡功率减小，灯泡变暗，A正确；B．根据闭合电路欧姆定律可知，总电流为光敏电阻R消耗的功率为将看作内阻，当外电阻等于内阻时，等效电源输出功率最大，即R消耗功率最大，一开始，则光照强度减弱的过程中，R消耗的功率一直减小，故B错误；C．同理可知光照强度减弱的过程中，电源的输出功率一直减小，故C正确；D．小灯泡与电阻为定值电阻，功率将照射R的光照强度减弱时R越大，电流I越小，小灯泡及电阻消耗功率越小，故D正确。故选ACD。13．交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（）A．电压表的示数变大，电流表的示数变小B．电压表的示数变小，电流表的示数变大C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变【答案】BD【详解】AB．由于传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，而酒驾驾驶员吹气时，酒精气体浓度变大，R变小，由闭合电路的欧姆定律可知I＝；U＝E－I（R0＋r）可知电流表示数变大，电压表示数变小，故A错误，B正确；C．电源的输出功率与外电阻R外的关系图像如图所示由图可知，当R外＝r时电源的输出功率最大，而酒精气体浓度增大导致R＋R0减小，若开始时R＋R0>r则随着R减小，电源的输出功率增大，若开始时R＋R0<r则随着R减小，电源的输出功率减小，故C错误；D．把R0等效为电源内阻的一部分，则||＝r＋R0故无论R怎么变，电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D正确。故选BD。14．在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，各电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是（）A．不变，不变 B．变大，变大C．变大，不变 D．变大，不变【答案】ACD【详解】A．由题图电路图可知，U1、U2分别是R1、R2两端的电压，电流表测通过这个电路的总电流，U3是路端电压，由欧姆定律可知（因R1是定值电阻）所以A正确；BC．由闭合电路欧姆定律有U2=E-I（R1＋r）（因E、R1、r均是定值）；=R2，R2变大，变大，的大小为R1＋r，保持不变，故B错误；C正确；D．由欧姆定律有=R1＋R2因R2变大，则变大，又由于U3=E-Ir可知的大小为r，保持不变，故D正确；故选ACD。15．下列说法中正确的是（）A．欧姆表的每一挡的测量范围是0~∞B．用欧姆表的不同挡测量同一电阻的阻值时，误差大小是一样的C．用欧姆表测电阻时，指针越接近刻度盘中央，误差越小D．用欧姆表测电阻，选不同量程时，指针越靠近右边误差越小【答案】AC【详解】A．测量范围为0～∞（从最右端到最左端），故A符合题意；B．不同挡次的欧姆表，测量同一电阻的阻值，误差大小是不一样的，故B不符合题意；CD．根据闭合电路欧姆定律可得电流为则I与被测电阻Rx不成正比，所以刻度盘上的刻度是不均匀的，则指针越接近刻度盘中央时，误差越小，故C符合题意，D不符合题意。故选AC。16．把一量程0~、内阻的电流表改装成欧姆表，电路如图所示，现备有如下器材：A．电源（内阻不计）；B．变阻器0~；C．变阻器0~；D．红表笔：E.黑表笔。(1)变阻器选用______。(2)红表笔接______端，黑表笔接______端。（选填“”或“”）(3)按正确方法测量，指针指在电流表刻度处，则电阻值应为______；若指在电流表3mA刻度处，则电阻值应为______。(4)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻，其测量结果与原结果相比将______（选填“偏大”“