《2閉合電路的歐姆定律》提升練習(xí)【含答案解析】

《2閉合電路的歐姆定律》提升練習(xí)參考答案與試題解析一．選擇題1.在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r恒定，閉合開關(guān)S后燈泡能夠發(fā)光，經(jīng)過一段時(shí)間后燈泡突然變亮，則出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是（）A．電阻R1斷路 B．電阻R2斷路 C．電阻R2短路 D．電容器C斷路解析：A、若電阻R1斷路，則燈泡被斷路，不會(huì)發(fā)光，不符合題意，故A錯(cuò)誤B、若電阻R2斷路，則總電阻增大，總電流減小，R1及內(nèi)阻中電壓減小，燈泡兩端的電壓增大，故燈泡變亮，故B正確C、若電阻R2短路，燈泡被短路，不亮，故C錯(cuò)誤D、電容器C斷路，對(duì)燈泡亮度沒有影響，故D錯(cuò)誤。答案：B2.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從左端滑到右端時(shí)，理想電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為△U1和△U2，干路電流為I，下列說法中正確的是（燈泡電阻不變）（）A．小燈泡L1、L3變暗，L2變亮 B．△U1與△I的比值變大 C．△U1大于△U2 D．電源的輸出功率一定減小解析：A、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從左端滑到右端時(shí)，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，總電流減小，則L2變暗。變阻器的有效電阻增大，并聯(lián)部分的電阻增大，由于并聯(lián)部分與L2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律知并聯(lián)部分分擔(dān)的電壓增大，則L3變亮?？傠娏鳒p小，而通過L3的電流增大，則通過L1的電流減小，則L1變暗，故A錯(cuò)誤；B、由U1＝E﹣I（RL2+r）得：＝RL2+r，保持不變，故B正確；C、總電流增大，則電壓表V1的示數(shù)增大，由上分析知電壓表V2的示數(shù)減小，由于路端電壓增大，即兩電壓表示數(shù)之和增大，所以△U1＞△U2，故C正確；D、由于電源的內(nèi)、外電阻關(guān)系未知，所以電源的輸出功率不一定減小，故D錯(cuò)誤。答案：C3.如圖甲所示的電路中定值電阻R＝60Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝100V，r＝10Ω．如圖乙所示，曲線為燈泡L的伏安特性曲線，直線為電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，以下說法正確的是（）A．開關(guān)S斷開時(shí)電源的效率為60% B．開關(guān)S閉合后電源的總功率會(huì)變小 C．開關(guān)S閉合后燈泡的亮度增強(qiáng) D．開關(guān)S斷開時(shí)小燈泡消耗的功率為240W解析：A、由乙圖可知電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝100V．開關(guān)S斷開時(shí)，圖乙交點(diǎn)數(shù)值為燈泡的實(shí)際工作電壓和電流，即I＝6.0A，U＝40V，所以燈泡的實(shí)際功率P＝UI＝40×6.0W＝240W，電源的總功率為P總＝EI＝100×6W＝600W，所以電源的效率為，故A錯(cuò)誤；B、閉合開關(guān)S后，電路的外電阻減少，根據(jù)閉合電路的歐姆定律知干路電流增大，所以電源的總功率增大，故B錯(cuò)誤；C、閉合開關(guān)S后，干路電流I增大，路端電壓U＝E﹣Ir，所以路端電壓U減小，燈泡兩端電壓減小，所以燈泡亮度減弱，故C錯(cuò)誤；D、由上面A的分析可知開關(guān)S斷開時(shí)燈泡消耗的功率為240W，故D正確。答案：D4.如圖所示的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小，LED為發(fā)光二極管（電流越大，發(fā)出的光越強(qiáng)），發(fā)出的光直接照射在R上，且R與LED間距不變，下列說法中正確的是（）A．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率減小 B．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率增大 C．當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率可能不變 D．無論怎樣移動(dòng)觸頭P，L消耗的功率都不變解析：AB、當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻減小，電源兩端的電壓恒定，電路兩端電壓恒定，根據(jù)歐姆定律可知，流過發(fā)光二極管電流增大，發(fā)光二極管發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)，光敏電阻R的阻值減小，R和L支路的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，通過燈泡L的電流增大，則L兩端的電壓增大，L消耗的功率增大，故A正確，B錯(cuò)誤；C、觸點(diǎn)P向右移動(dòng)，變阻器接入電路的電阻增大，電源兩端的電壓恒定，由歐姆定律分析得知，流過發(fā)光二極管電流減小，發(fā)光二極管發(fā)光強(qiáng)度減弱，光敏電阻R的阻值增大，則R和L支路的電流減小，則L兩端的電壓減小，L消耗的功率減小，故C錯(cuò)誤；D、由以上分析可知，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭時(shí)，L消耗的功率不可能不變，故D錯(cuò)誤。答案：A5.如圖所示電路中，電源內(nèi)阻為r不能忽略，R1＝0.5r，R2＝1.5r，兩個(gè)電壓表均為理想電表。開關(guān)閉合后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是（）A．P從b向a移動(dòng)，V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小 B．P從a向b移動(dòng)，|△U1|＝|△U2| C．P從b向a移動(dòng)，電源的效率增大 D．P從a向b移動(dòng)，電源的輸出功率先增大后減小解析：AC、滑動(dòng)觸頭P從b向a移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻變小，外電阻變小，總電流變大，根據(jù)E＝U+Ir可知路端電壓變變小，即V1示數(shù)變小。電阻R1兩端電壓變小，所以電壓表V2的示數(shù)U2＝E﹣I（R1+r），也變小，即V2示數(shù)變小。電源的效率為，因?yàn)槁范穗妷鹤冃?，所以效率也減小，故AC錯(cuò)誤；B、滑動(dòng)觸頭P從a向b移動(dòng)，變阻器接入電路的電阻變大，總電阻變大，總電流變小，即路端電壓變大，V1示數(shù)增大，電阻R1兩端電壓UR1減小，變阻器兩端電壓U2＝E﹣I（R1+r），則V2示數(shù)增大，路端電壓U1＝U2+UR1，所以U1+△U1＝U2+△U2+UR1﹣△UR1，則△U1＝△U2﹣△UR1所以，△U1＜△U2，故B錯(cuò)誤；D、外電路的總電阻為R，則電源的輸出功率，整理后得，可以知道，當(dāng)外電阻R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大，當(dāng)R＜r時(shí)，電源的輸出功率隨外電阻的減小而減小，當(dāng)R＞r時(shí)，電源的輸出功率隨外電阻的增大而減小。所以滑頭觸頭P從a向b移動(dòng)過程中，外電阻一直增大，一開始小于內(nèi)阻，后來大于內(nèi)阻，所以電源的輸出功率先增大后減小，故D正確。答案：D二．多選題6.如圖所示，不計(jì)電表內(nèi)阻的影響，改變滑動(dòng)變阻器的滑片的位置，測(cè)得電壓表Vl和V2隨電流表A的示數(shù)變化的兩條實(shí)驗(yàn)圖象如圖，關(guān)于這兩條圖象，有（）A．圖線b的延長線不一定過坐標(biāo)原點(diǎn)O B．圖線a的延長線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值等于電源電動(dòng)勢(shì) C．圖線a、b的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)值乘積等于電源的瞬時(shí)輸出功率 D．圖線a、b的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)值乘積等于電阻R0的瞬時(shí)消耗功率解析：A、當(dāng)電路中電流增大時(shí)，電源的內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，電壓表V2的示數(shù)增大，內(nèi)電壓增大，電壓表V1的讀數(shù)減小，則根據(jù)圖象可知，圖象b是電壓表V2的示數(shù)與I的關(guān)系圖象。而R0是定值電阻，電壓與電流成正比，則圖象b的延長線一定過坐標(biāo)原點(diǎn)O，故A錯(cuò)誤；B、圖象a是電壓表V1的示數(shù)與I的關(guān)系圖象，反映電源的特性，當(dāng)I＝0時(shí)，U＝E，故圖線a的延長線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值等于電源的電動(dòng)勢(shì)，故B正確；CD、圖象a反映電源的特性，圖象b反映電阻R0的特性，兩圖象的交點(diǎn)表示電阻R0接在該電源上的工作狀態(tài)，則交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)值的乘積等于該狀態(tài)下電阻R0消耗的瞬時(shí)功率，也表示電源的輸出功率，故CD正確。答案：BCD7.如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)（）A．電壓表讀數(shù)增大 B．電流表讀數(shù)減小 C．電源的輸出功率逐漸增大 D．質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)解析：AB、變阻器滑片向b端移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻變小，則變小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知干路電流變大，所以并聯(lián)部分兩端電壓U并＝E﹣I（R1+r）變小，通過電阻R3的電流變小，根據(jù)I＝I2+I3，則通過R2支路的電流I2變大，即電流表示數(shù)增大，變阻器兩端電壓U4＝U并﹣I2R2變小，即電壓表示數(shù)變小，故AB錯(cuò)誤；C、設(shè)電路的外電阻為R，則電源的輸出功率，由此可知當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大，當(dāng)R＞r時(shí)，電源的輸出功率隨外電阻的增大而減小，隨外電阻的減小而增大，外電阻R＝R1+R并，由題知R1＝r，則R＞r，因?yàn)镽并減小，所以R減小，則電源的輸出功率增大，故C正確；D、電容器兩端電壓等于并聯(lián)部分兩端電壓U并，由上面的分析可知U并變小，板間場(chǎng)強(qiáng)變小，所以電荷受電場(chǎng)力變小，小于重力，則質(zhì)點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng)，故D正確。答案：CD8.如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R0為定值電阻，R1為光敏電阻（其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減?。?。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電容器中一帶電微粒恰好靜止。下列說法中正確的是（）A．?dāng)嚅_開關(guān)S瞬間，電阻R2中有向上的電流 B．只減小R1的光照強(qiáng)度，電源輸出的功率變小 C．只將電容器上板向下移動(dòng)時(shí)，帶電微粒向上運(yùn)動(dòng) D．只將P1向上端移動(dòng)時(shí)，下板電勢(shì)升高解析：A、若斷開開關(guān)S，電容器處于放電狀態(tài)，電荷量變小，電阻R2中有向上的電流，故A正確；B、若只減小R1的光照強(qiáng)度，電阻R1變大，但由于不知道外電阻和內(nèi)阻的大小關(guān)系，因此無法判斷電源輸出的功率的變化情況，故B錯(cuò)誤；C、電容器兩極板間電壓不變，只將電容器上板向下移動(dòng)時(shí)，間距減小，則電場(chǎng)強(qiáng)度增加，帶電粒子向上運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、電容器下極板接地，只將P1向上端移動(dòng)時(shí)，下板電勢(shì)不變，依然為零，故D錯(cuò)誤。答案：AC三．實(shí)驗(yàn)題9.某同學(xué)制作了一個(gè)可用電流表直接顯示拉力大小的拉力器，原理如圖。R1是一根長20cm、阻值20Ω的均勻電阻絲，勁度系數(shù)為1.0×103N/m的輕彈簧左端固定，右端連接金屬滑片P和拉環(huán)，拉環(huán)不受拉力時(shí)，滑片P恰好處于a端。閉合S，在彈簧彈性限度內(nèi)，對(duì)拉環(huán)施加水平拉力，使滑片P滑到b端，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電流表恰好滿偏。已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，電流表的量程為0～0.6A，內(nèi)阻不計(jì)，P與R1接觸良好且不計(jì)摩擦。（1）電阻箱R0接入電路的阻值為9Ω（2）電流表的刻度標(biāo)示為拉力值時(shí)，拉力刻度值的分布是不均勻（填“均勻”或“不均勻”）的；（3）電流表刻度值為0.50A處拉力的示數(shù)為180N；（4）要通過線性圖象直觀反映電流表示數(shù)I與拉力F的關(guān)系，可作C圖象；A．I﹣FB．I﹣C．﹣FD．﹣（5）若電流表的內(nèi)阻不可忽略，則（4）問中正確選擇的圖象斜率不變（填“變大”“變小”或“不變”）。解析：（1）分析電路圖，滑片P滑到b端，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電流表恰好滿偏，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的最小阻值：R總＝＝Ω，其中R總＝R0+r，則電阻箱接入電路的阻值：R0＝9Ω。（2）設(shè)均勻電阻絲接入電路的電阻為R1，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：I＝設(shè)彈簧的形變量為x，均勻電阻絲原長：L＝20cm＝0.2m拉力為：F＝kx則有：聯(lián)立解得：I＝，故I與F不是線性關(guān)系，電流表的刻度標(biāo)示為拉力值時(shí)，拉力刻度值的分布不均勻。（3）當(dāng)電流表刻度值為0.50A時(shí)，代入上式電流與拉力關(guān)系式可知，F(xiàn)＝180N。（4）要通過線性圖象直觀反映電流表示數(shù)I與拉力F的關(guān)系，根據(jù)I＝，變形為，，故作圖象，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。（5）在彈簧彈性限度內(nèi)，對(duì)拉環(huán)施加水平拉力，使滑片P滑到b端，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電流表恰好滿偏，若電流表的內(nèi)阻不可忽略，則電阻箱接入電路的阻值減小，對(duì)整個(gè)電路沒有影響，圖象的斜率不變。答案：（1）9；（2）不均勻；（3）180；（4）C；（5）不變。四．計(jì)算題10.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝16V，內(nèi)電阻r＝1.0Ω，電阻R1＝9.0