高中物理【閉合電路歐姆定律的應(yīng)用】專題訓(xùn)練題

高中物理【閉合電路歐姆定律的應(yīng)用】專題訓(xùn)練題

課時作業(yè)（A）

[A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]

I.（多選）電源的電動勢和內(nèi)阻都保持一定，在外電路的電阻逐漸變小的過程中，下列說法

正確的是（）

A.路端電壓一定逐漸變小

B.電源的輸出功率一定逐漸變小

C.電源內(nèi)部消耗的電功率一定逐漸變大

D.電源輸出電流一定變大

解析：在外電路的電阻逐漸變小的過程中，電源輸出電流一定變大，內(nèi)電壓變大，路端電壓

一定逐漸變小，電源內(nèi)部消耗的電功率一定逐漸變大，但輸出功率不一定變小，故選A、C、

Do

答案：ACD

2.如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，Ri、&、R3為定值電阻，Si>S2為開關(guān)，電壓表

和電流表均為理想電表。初始時Si與S2均閉合，現(xiàn)將S2斷開，則（）

A.電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變大

B.電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小

C.電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變小

D.電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變大

解析：S2斷開時，外電路總電阻變大，則由閉合電路的歐姆定律可得電路中總電流減小，

故路端電壓增大，電壓表的示數(shù)變大；尺的電壓和內(nèi)電壓減小，故當(dāng)兩端的電壓增大，由

歐姆定律可知心中的電流也增大，也流表示數(shù)增大，故A正確，B、C、D錯誤。

答案：A

3.在如圖所示的電路中，當(dāng)滑動變阻器的滑片向下移動時，關(guān)于電燈L的亮度及電容器C

所帶電荷量Q的變化判斷正確的是（）

A.L變暗，。增大

C.L變亮，。增大D.L變亮，。減小

解析：當(dāng)滑動變阻器的滑片向下移動時，變阻器接入電（路的電阻減小，外電路總電阻減小，

由閉合電路的歐姆定律知，干路電流增大，電源的內(nèi)電壓增大，則路端電壓減小，燈L變

暗；電容器極板間電壓等于變阻器兩端的電壓。由以上分析知，路端電壓減小，則通過L

燈的電流減小，而干路電流增大，則通過吊的電流增大，R兩端電壓也增大，則滑動變阻

器兩端的電壓減小，電容器所帶電荷量Q減小，故B正確，A、C、D錯誤。

答案：B

4.在如圖所示的電路中，定值電阻R2=4「為電源內(nèi)阻），滑動變阻器的最大阻值為凡且

凡》&十人在滑動變阻器的滑片P由左端。向右滑動的過程中，以下說法正確的是（）

A.電源的輸出功率變小

B.&消耗的功率先變大后變小

C.滑動變阻器消耗的功率先變大后變小

D.以上說法都不對

解析：滑片向右移動，滑動變阻器接入電路部分電阻變小，電路中的電流變大，R2是定值

也阻，由尸2=尸治可判斷P2增大，B項錯誤；由于描接入電路的電阻減小，R分=2+&

減小，故不能根據(jù)P=/2R來判斷其功率的變化；電源的輸出功率隨外電阻變化的關(guān)系曲線，

如圖所示，因為外電阻始終不小于內(nèi)阻，故R外減小時，可判斷電源輸出功率增大，A項錯

誤；考慮滑動變阻器上的功率消耗時，可以把以看成電源內(nèi)阻的一部分，當(dāng)滑動變阻器的

阻值等于2r時，消耗的功率最大，故滑動變阻器消耗的功率先變大后變小，C項正確，D

項錯誤。

答案：C

5.在如圖所示的電路中，電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,心、心為滑動變阻器，&為定值電

阻，C為電容器。開始時開關(guān)S|、S2閉合。下列操作能使電容器所帶電荷量增加的是（）

A.斷開開關(guān)Si

B.斷開開關(guān)S2

C.向左移動滑動變阻器R的滑片

D.向左移動滑動變阻器R的滑片

解析：斷開開關(guān)Si,電容器通過RI、R2放電，電荷量減少，故A錯誤；斷開開關(guān)Sz,電容

器穩(wěn)定后的電壓等于電源的電動勢，即兩極板間的電壓增大，電容器所帶電荷量增加，故B

正確；向左移動滑動變阻器品的滑片，不會影響電容器兩極板的電壓，電容器所帶電荷量

不變，故C錯誤；向左移動滑動變阻器R3的滑片，電路總電阻增大，干路電流減小，則電

容器兩極板的電壓(即R2的分壓)減小，所帶電荷量減少，故D錯誤。

答案：B

6.如圖所示，電源電動勢E=10V,內(nèi)阻可忽略，R=4C,R2=6dC=30gF,求：

(1)S閉合后，電路穩(wěn)定時通過Ri的電流：

(2)S原來閉合，然后斷開，這個過程中流過用的總電荷量。

解析：(1)S閉合后，電路穩(wěn)定時，R、&串聯(lián)，

E

也流］=c|八=1Ao

K\~rKi

(2)S閉合時，電容器兩端電壓Uc=S=/R2=6V,儲存的電荷量。=CUc,

S斷開至達(dá)到穩(wěn)定后電路中電流為零，此時Uc'=E,儲存的電荷量Q'=CUc,

電容器上的電荷量增加了

△Q=Q'-Q=CUc-Ct/c=1.2X10-4Co

電容器上電荷量的增加是在S斷開以后才發(fā)生的，這只有通過&這條電路實現(xiàn)，所以流過

R的電荷量就是電容器帶電荷量的增加量。

答案：⑴1A(2)1.2X10-4C

IB組能力提升練］

7.(多選)在如圖所示的電路中，電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,固定電阻凡=「，可變電阻治

的最大值也等于，，則當(dāng)滑動頭上移時()

A.電源的輸出功率增大

B.電源內(nèi)部的電勢降落增大

C-Rz消耗的電功率減小

D.電源的效率增加

解析：當(dāng)滑動頭上移時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，但總電阻仍然大于電源內(nèi)阻，所

以包源的輸出功率增大，故A正確；當(dāng)滑動頭上移時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，

總電阻減小，總電流增大，內(nèi)電壓增大，所以電源內(nèi)部的電勢降落增大，故B正確；4巴R

和電源看作一個整體，即把電源的內(nèi)阻看作Ri+r,由于&VR+r,所以&變小時，&消

耗的電功率減小，故C正確：電源的效率，7=m=日，電路總電阻減小.內(nèi)阻所占電壓增大，

所以路端電壓減小，則電源效率減小，故D錯誤。

答案：ABC

8.（多選）在如圖所示的電路中，電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=ld電阻R=6C,&=5。，

%=3。，電容器的電容C=2X10PF。若將開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定時通過&的電流為/，

斷開開關(guān)S后，通過R的電荷量為4,則（）

A./=0.75AB.7=0.5A

C.^=2X105CD.g=lX105c

F

解析：開關(guān)S閉合時，/=上…口=0.75A,選項A正確，B錯誤：開關(guān)S閉合時Uc=

/*IA4iA2

SM=1.5V,QC=CUC=3X10、C,若將開關(guān)斷開，則電容器上所帶的電荷量通過R、&

放掉，因八：，3=犬3：R=1：2,根據(jù)0=〃可知，通過R的電荷量g=；Qc=lXl（）rC,

選項C錯誤，D正確。

答案：AD

9.（多選）如圖所示，曲線G、C2分別是純電阻電路中，內(nèi)、外電路消耗的電功率隨電流變

化的圖線。由該圖可知，下列說法正確的是（）

A.兩條圖線的交點表示內(nèi)、外電路消耗的總功率為4W

B.電源的內(nèi)電阻為1C

C.電源輸出功率最大值為4W

D.電源的效率最大可達(dá)50%

解析：根據(jù)題圖可以知道，在曲線G、C2的交點的位置，電路的內(nèi)、外功率相等，由于內(nèi)、

外電路的電流是相等的，所以此時電源的內(nèi)阻和外電路總電阻大小是相等的，內(nèi)、外電路消

耗的功率相等，總功率為8W,即此時電源的輸出功率是最大的，由題圖可知電源輸出功率

最大值為4W,所以A錯誤，C正確；當(dāng)輸出功率最大時，P=4W,1=2A,根據(jù)P=/2R

=「廠可知R一=1C,所以B正確；電源的效率〃=*乂100%=分1。0%=島><100%

不是效率的最大值，所以D錯誤。

答案：BC

10.某一電路圖如圖甲所示，圖乙中圖線是電路中的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖像，滑動

變阻器的最大阻值為I5C,定值電阻Ro=3C。

（1）當(dāng)R為何值時，Ro消耗的功率最大？最大值為多少？

（2）當(dāng)R為何值時，電源的輸出功率最大？最大值為多少？

解析：（1）由題圖乙知電源的電動勢和內(nèi)阻分別為

20-5

E=20V,r=~2~fi=7.5Q

由題圖甲分析知道，當(dāng)R=0時，Ro消耗的功率最大，

p20

最大值為Pmax=（而二）2&=（而行）2X3W%10.9W。

E

（2）當(dāng)r-R+Ro,即我一4.5。時，電源的輸出功率最大，最大值為「儂一一（而柏^^（品

20

+K）=（3+4.5+7.5）2X（3+45）W%13.3W。

答案：（1）010.9W（2）4.5Q13.3W

[C組創(chuàng)新應(yīng)用練]

11.如圖甲所示，一個簡單的閉合電路由內(nèi)、外兩部分電路構(gòu)成。已知內(nèi)電路的電源是一個

化學(xué)電池，電池的正、負(fù)極附近分別存在著化學(xué)反應(yīng)層，反應(yīng)層中非靜電力（化學(xué)作用）把正

電荷從電勢低處移到電勢高處，在這兩個地方，電勢會沿電流方向“跌升”。這樣整個閉合

電路的電勢高低變化情況如圖乙所示，圖乙中各點位置的高低表示電路中相應(yīng)各點電勢的高

低，。點的高度略低于C點。若減小外電路電阻R,則下列說法正確的是（）

A.C、。兩點之間的高度差將變大

B.A、。兩點之間的高度差和C、4兩點之間的高度差之和將變小

C.A、B兩點之間的高度差不變

D.在電子從A點經(jīng)。、C移動至8點的過程中，非靜電力做功將變大

解析：因電動勢不變，減小外電路電阻R,電路中的電流增大，內(nèi)電壓變大，外電壓減小，

A、B兩點的高度差為外電壓，將減小，C、。兩點高度差類似于內(nèi)電壓，將變大，故A正

確，C錯誤；4與。、。與8高度差的總和為電動勢，故應(yīng)不變，故B錯誤；電子從4處

經(jīng)D、C至8處，非靜電力做功將不變，故D錯誤。

答案：A

12.（多選）如圖所示，電源電動勢E和內(nèi)阻r一定，品、&是定值電阻，&是光敏電阻（光

敏電阻阻值隨光照強度的增大而減?。?。閉合開關(guān)，當(dāng)照射到R的光照強度變化時，&功率

變大。以下判斷正確的是（）

A.電流表示數(shù)一定變小

B.電壓表示數(shù)一定變小

C.R3的功率一定變大

D.照射到心的光照強度一定增加

解析：由于色功率變大，根據(jù)尸=尸尺可知氏的電流增大，根據(jù),'串反并同"可得心的阻

值減小，照射到角的光照強度一定增加，電路總電阻減小，電路總電流增大，也源內(nèi)電壓

增大，路端電壓減小，所以電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大，故B、D正確，A錯誤；R3

的阻值減小，通過心的電流增大，根據(jù)P=「R可知，心的功率變化無法確定，故C錯誤。

答案：BD

課時作業(yè)（B）

[A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]

1.將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測得電阻箱所消耗的功率P隨電阻箱讀數(shù)R變化

而變化的曲線如圖所示，由此可知（）

A.電源最大輸出功率可能大于45W

B.電源內(nèi)阻一定等于5Q

C.電源電動勢為45V

D.電阻箱所消耗的功率尸最大時，電源效率大于50%

解析：由題圖可知，電阻箱所消耗的功率P的最大值為45W,所以電源最大輸出功率為45

W,選項A錯誤；由電源輸出功率最大的條件可知，電源輸出功率最大時，外電路電阻的

阻值等于電源內(nèi)阻，所以電源內(nèi)限一定等于5C,選項B正確：由題圖可知，電阻箱所消耗

的功率P為最大值45W時，電阻箱讀數(shù)為R=5C,電流/=1源=3.4,電源電動勢石=/（a

+r）=30V,選項C錯誤；電阻箱所消耗的功率P最大時，電源效率為50%,選項D錯誤。

答案：B

2.如圖所示，a、b、c三盞燈都能發(fā)光，且在電路變化時，燈不會燒壞。當(dāng)滑動變阻器的

觸頭P向下移動時，下列說法正確的是（）

A.外電路的總電阻變小

B.總電流變小

C.a燈變暗

D.c燈變亮

解析：分析電路可知，當(dāng)滑動變阻器的觸頭P向下移動時，并聯(lián)電阻變小，外電路總電阻

變小，A選項正確：根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流增大，B選項錯誤；a燈在

干路,干路電流增大，a燈一定變亮，C選項錯誤；由〃=七一"可知，電源的榆出電壓減

小，而a消耗的電壓增大，故并聯(lián)部分電壓減小，c燈一定變暗，D選項錯誤。

答案：A

3.如圖所示的電路中，尺是光敏電阻，其阻值隨光照強度的增強而減??；R2、R3、R是定

值電阻，當(dāng)開關(guān)S閉合且沒有光照射時，電容器C不帶電。當(dāng)用強光照射品且電路穩(wěn)定時，

與無光照時比較，下列說法中正確的是（）

A.電容器。的下極板帶正電

B.&兩端電壓降低

C.通過R的電流變大，電源提供的總功率變小

D.R兩端的電壓變小，電源的路端電壓變小

解析：當(dāng)開關(guān)S閉合且沒有光照射時，電容器C不帶電，說明此時電容器C上下兩板的電

勢相等，當(dāng)用強光照射R時，R咀值減小，總電阻減小，R2的電流增大，R2兩端的電壓增

大，。上板的電勢增大，上板帶正電，故A、B項錯誤；由P.匕.=￡7,電源提供的總功率變

大,故C項錯誤；由U=Ef,可知電源的路端電壓減小，&兩端的電壓增大，則幻兩端

的電壓變小，故D項正確。

答案：D

4.某實驗小組將燈泡的燈絲P與小燈泡A和B連接在電路中，連接方式如圖所示。閉合開

關(guān)后兩小燈泡均正常發(fā)光，用酒精燈給燈絲加熱，加熱時間較短。則下列關(guān)于實驗現(xiàn)象及其

推論原因正確的是（）

A.發(fā)現(xiàn)小燈泡A變暗、B變亮，原因是燈絲P的電阻變大了

B.發(fā)現(xiàn)小燈泡A變亮、B變暗，原因是燈絲P的電阻變小了

C.發(fā)現(xiàn)小燈泡A和B都變亮，原因是燈絲P電阻變大了

D.發(fā)現(xiàn)小燈泡A和B都變暗，原因是燈絲P的電阻變小了

解析：閉合開關(guān)后兩小燈泡均正常發(fā)光，用酒精燈給燈絲加熱，金屬電阻率隨溫度升高而增

大，燈絲電阻增大，外電路總電阻變大，回路電流減小，根據(jù)U=E-/r可知，路端電壓變

大,故流過B燈的電流變大，B燈變亮；總電流減小，故流過A燈所在支路的電流減小，A

燈變暗。

答案：A

5.（多選汝J圖所示，電源E對電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓達(dá)到80V時，閃光燈瞬間導(dǎo)

通并發(fā)光，C放電。放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對C充電。這樣不斷地充電和

放電，閃光燈就周期性地發(fā)光。該電路（）

培

A.充電時，通過R的電流不變

B.若R增大,則充電時間變長

C.若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大

D.若E減小為85V,閃光燈閃光一次通過的電荷量不變

解析：充電時，電容器極板兩端電壓增大，通過R的電流逐漸減小，選項A錯誤；若R增

大，充電的最大電流減小，充電時間變長，選項B正確；若C增大，電容器充電后帶的電

荷量增多，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大，選項C正確；若石減小為85V,電容器

仍充電至極板間電壓為80V時放電，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變，選項D正確。

答案：BCD

6.如圖甲所示電路，當(dāng)變阻器的滑片從一端滑動到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電

流表讀數(shù)的變化情況如圖乙中的AC、BC兩直線所示，不考慮電表對電路的影響。

（1）定值電阻Ro及變阻器的總電阻分別為多少？

⑵試求出電源的電動勢和內(nèi)電阻。

解析：（1）電壓表Vi的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖像應(yīng)為8C;電壓表V2的示數(shù)隨電流表示

數(shù)的變化圖像應(yīng)為直線AC。

定值電阻Ro=^=懸C=3Q

當(dāng)/=0.5A時R外=牛=念。=15C

則R=R外-Ro=12C。

⑵根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

E=7.5V+0.5Ar

E=6V+2Ar

解得七=8V,r=\Qo

答案：(1)3C12Q(2)8V1H

［B組能力提升練］

7.（多選）如圖所示，電源電動勢E=3V,小燈泡L標(biāo)有“2V0.4W”，開關(guān)S接1,當(dāng)

滑動變阻器調(diào)到R=4C時，小燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)將開關(guān)S接2,小燈泡L和電動機M均

正常工作。則（）

A.電源內(nèi)阻為1C

B.電動機的內(nèi)阻為4Q

C.電動機正常工作電壓為IV

D.電源效率約為912%

P04U2

解析：小燈泡的額定電流為1=可=虧A=0.2A,電阻為/?L=y=Q^Q=10Q。當(dāng)接1時，

由閉合電路歐姆定律：E=I（RL+R+r）,代入數(shù)據(jù)解得r=IQ,故A項正確；當(dāng)接2時燈泡

正常發(fā)光，流過的電流為/=0.2A,電源內(nèi)阻分得的電壓為U內(nèi)="=0.2X1V=0.2V,故

電動機分得的電壓為U^=E—UL-U內(nèi)=3V—2V—0.2V=0.8V,故C項錯誤：電動機對

EI—pr

外功率未知，不能求出電動機的電阻，故B項錯誤；電源的效率r}=X100%=

IrZrl/

3X0.2一0.22XI

-----------------------X100%q93.3%,故D項正確。

3XU.Z

答案：AD

8.（多選）如圖所示，電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,不計電壓表和電流表內(nèi)阻對電路的影響,

當(dāng)開關(guān)閉合后，兩小燈泡均能發(fā)光。在將滑動變阻器的滑片逐漸向右滑動的過程中，下列說

法正確的是（）

A.小燈泡L］、L2均變暗

B.小燈泡Li變亮，小燈泡L?變暗

C.電流表A的讀數(shù)變小，電壓表V的讀數(shù)變大

D.電流表A的讀數(shù)變化量與電壓表V的讀數(shù)變化量之比不變

解析：將滑動變阻器的滑片逐漸向右滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻增大，與燈Li

并聯(lián)的電路的電阻增大，外電路總電阻增大，干路電流減小，電流表讀數(shù)變小，L2變暗，

電源的內(nèi)電壓減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律知路端電壓增大，電壓表V的讀數(shù)變大，而燈

L?兩端電壓減小，所以燈Li兩端的電壓增大，燈Li變亮，故B、C正確，A項錯誤；電壓

表的讀數(shù)變化量（外電壓的變化量;與電流表的讀數(shù)變化量的比值為電源的內(nèi)阻，電源的內(nèi)阻

不變，故D項正確。

答案：BCD

9.（多選）某汽車的電源與啟動電機、車燈連接的簡化電路如圖所示。當(dāng)汽車啟動時，開關(guān)S

閉合，電機工作，車燈突然變暗，此時（）

A.通過車燈的電流變小

B.路端電壓變小

C.電路的總電流變小

D.電源的總功率變大

解析：開關(guān)閉合時，車燈變暗，故流過車燈的電流/燈變小，A正確；電路的路端電壓為U

珞=（/燈=/燈/?燈，八變小，路端電壓變小，B正確；總電流即干路電流為/千=：7=——,

U必減小，干路電流增大，C錯誤；電源總功率為P.尸Eh,/千增大，總功率變大，D正確。

答案：ABD

10.豎直放置的一對平行金屬板的左極板上，用絕緣線懸掛了一個帶負(fù)電的小球，將平行金

屬板按如圖所示的電路連接，開關(guān)閉合后絕緣線與左極板間的夾角為優(yōu)當(dāng)滑動變阻器R的

滑片在。位置時，電流表的讀數(shù)為4,夾角為仇；當(dāng)滑片在〃位置時，電流表的讀數(shù)為/2,

夾角為出，則下列關(guān)系正確的是（）

A.&<仇，/i</2B.Zi>/2

C.0\=&2,I\=I1D.仇<。2，/]=，2

解析：由圖示電路圖可知，滑動變阻器滑片由4位置移動到〃位置過程,外電路總電阻變小，

由閉合電路歐