课时规范练26 闭合电路欧姆定律及其应用一、基础对点练1.(电路故障分析)(2021辽宁葫芦岛协作体联考)图示电路中,电源的电动势E=9V,内阻不计,闭合开关S后,某时刻电路出现故障,此时理想电压表的示数U=9V,可知该故障可能为( )A.小灯泡L断路B.电阻R1或R2短路C.小灯泡L和电阻R1都断路D.电阻R1或R2断路2.(功率问题)如图所示,电路中电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻。当滑动变阻器R的滑片向a移动时,下列说法正确的是( )A.R两端的电压变大B.流经R0的电流变大C.电源总功率变小D.电源内部消耗功率变大3.(电路动态分析)(2022上海师大附中)下图中R1、R2、R3皆为定值电阻,R4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R4的滑片向a端移动时则( )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4.(串并联电路、电表改装)(2022广西高三月考)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表和两个电压表。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按图示接入电路则( )A.电流表A1的读数等于电流表A2的读数B.电流表A1的指针偏转角小于电流表A2的指针偏转角C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数D.电压表V1的指针偏转角等于电压表V2的指针偏转角\n5.(含电容器电路的分析)如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R。开关闭合前电容器不带电。闭合开关,待电路稳定后( )A.通过电源的电流为零B.定值电阻两端的电压等于EC.电路消耗的电功率等于D.电容器所带电荷量为6.(电源的功率问题)如图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B和C分别为电阻R1、R2的U-I图线。现用该电源分别与R1、R2组成闭合电路。由图象一定能确定的是( )A.电阻R1<R2B.电源输出功率P1<P2C.电源内阻消耗的功率Pr1<Pr2D.电源效率η1<η27.(电路动态分析、功率问题)电路如图所示,电源的电动势为E、内阻为r,与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接,当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时,下列说法正确的是( )A.电压表示数增大,电流表示数减小B.R1的电功率减小C.电源的输出功率增大D.通过R1的电流变化量ΔI1大于通过滑动变阻器的电流变化量ΔIR二、素养综合练8.(2021山西大附中模拟)如图所示的电路中,R1、R2、R3是定值电阻,R4是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小。当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电。当用强光照射R4且电路稳定时,与无光照射时比较( )A.电容器C的下极板带正电\nB.R3两端电压降低C.通过R4的电流变小,电源的路端电压增大D.通过R4的电流变大,电源提供的总功率变小9.如图所示的电路中,R为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,电源内阻为r。闭合开关S后,电压表有示数,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数增大量为ΔU,则在此过程中( )A.滑动变阻器R阻值增大,流过它的电流增大B.电阻R2两端的电压减小,变化量等于ΔUC.通过电阻R2的电流减小,变化量小于D.路端电压一定增大,变化量大于ΔU10.(多选)(2021黑龙江哈尔滨第六中学月考)在如图甲所示的电路中,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向下滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化,图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况,以下说法正确的是( )A.图线a表示的是电压表V1的示数随电流表示数变化的情况B.图线c表示电压表V2的示数随电流表示数变化的情况C.此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大D.此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI的比值不变11.(2021重庆南开中学月考)如图所示,电路中电源的电动势为E,内阻为r,开关S闭合后,滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中,不考虑灯泡阻值的变化,以下说法正确的是( )A.灯L2、L3变暗,灯L1变亮B.电源效率变小C.内阻r消耗的功率变小D.电源输出功率增加12.(2021河北邢台二中月考)如图所示,电源电动势E=18V,内阻r=5Ω,滑动变阻器的最大阻值R1=18Ω,定值电阻R2=18Ω,R3=4Ω,R4=10Ω,电容器的电容C=30μF。开关S闭合,电路稳定后,求:\n(1)滑动变阻器滑片从最左端滑到最右端过程中,通过R4的电荷量;(2)电源的最大输出功率。13.(2021上海长宁区高三一模)如图所示,闭合开关后,电压表示数为2V,电流表示数是0.8~1.3A之间的某个值。一段时间后,某电阻发生了故障,两表的示数变为4.5V和1.5A。已知电源电动势E=6V,R3=1Ω。(1)电路中哪一个电阻发生了故障?属于何种故障?(2)电阻R1的阻值是多少?(3)电源内阻r是多少?(4)电阻R2的阻值是多少?\n课时规范练26 闭合电路欧姆定律及其应用1.D 解析:若小灯泡L断路,则电压表的示数为零,A错误;若电阻R1或R2短路,则电压表的示数不为零,但小于电源的电动势,即电压表的示数小于9V,B错误;若小灯泡L和电阻R1都断路,则电压表的示数为零,C错误;若电阻R1或R2断路,则电压表的示数等于电源的电动势,即电压表的示数为9V,D正确。2.D 解析:当滑动变阻器R的滑片向a移动时,R电阻减小,则外电阻减小,根据闭合电路欧姆定律知干路电流增大,路端电压U=E-Ir减小,R和R0两端电压减小,流经R0的电流变小,故A、B错误;I增大,电源总功率P=EI增大,故C错误;电源内部消耗功率Pr=I2r变大,故D正确。3.D 解析:当R4的滑片向a端移动时,R4的阻值减小,则回路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律,回路总电流增大,又U=E-I(r+R3),电压表V的读数U减小;电阻R1两端的电压增大,则电阻R2两端的电压减小,电流表A的读数I减小,故选D。4.D 解析:电流表A1的量程大于电流表A2的量程,故电流表A1的内阻小于电流表A2的内阻,并联电路中,电阻小的支路电流大,故电流表A1的读数大于电流表A2的读数,A错误;两个电流表的表头是并联关系,电压相同,通过表头的电流相同,故指针偏转角度相等,B错误;电压表V1的量程大于V2的量程,根据电压表改装的原理可知电压表V1的内阻大于电压表V2的内阻,串联时电流相同,电压表V1的读数大于电压表V2的读数,C错误;两个电压表的表头是串联关系,电流相等,故指针偏转角度相等,D正确。5.D 解析:闭合开关,待电路稳定后,由于电源与电阻R构成一个闭合电路,故通过电源的电流不为零,选项A错误;定值电阻R两端的电压就是电源的路端电压,不等于电源的电动势,而是等于U=E,选项B错误;电路消耗的电功率是指总电功率,即P总=,选项C错误;根据电容的公式C=,得电容器所带电荷量为Q=CU=,选项D正确。6.C 解析:根据R=可知,电阻R1>R2,选项A错误;电源的输出功率等于电阻R上消耗的功率,大小等于电源的U-I图线与电阻的U-I图线交点的横纵坐标的乘积,由图象可知,两种情况下电源的输出功率无法确定,选项B错误;电源内阻上的功率为Pr=I2r,可知电源接R1时电流小,则电源内阻消耗的功率Pr1<Pr2,选项C正确;电源的效率η=,可知外电路的电阻越大,则电源的效率越大,则电源效率η1>η2,选项D错误。7.B 解析:当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时,滑动变阻器的有效电阻增大,则电路的总电阻增大,根据闭合电路的欧姆定律,干路电流减小,内电压减小,外电压增大,故电压表示数增大,R1两端的电压减小,并联电路部分两端的电压增大,所以通过R2的电流增大,即电流表示数变大,A错误;干路电流减小,根据P1=I2R1可知,功率减小,B正确;由于不确定内、外电阻的关系,所以无法确定电源的输出功率变化,C错误;根据电流关系有I1=IR+I2,所以有ΔI1=ΔIR+ΔI2,又因为干路电流I1减小,R2的电流I2增大,所以有|ΔI1|<|ΔIR|,D错误。8.A 解析:有光照射时,光敏电阻的阻值减小,故总电阻减小,由闭合电路的欧姆定律可知,干路电路中电流增大,由E=U+Ir可知路端电压减小,R1与R2支路中电阻不变,故该支路中的电流减小,则由并联电路的电流规律可知,另一支路中电流增大,即通过R2的电流减小,而通过R3和R4的电流增大,根据U=IR可知,R3两端电压升高,电容器上极板所接处的电势低于下极板的电势,故下极板带正电,A正确,B、C错误;强光照射,R4电阻减小,那么,\n电路总电阻减小,故总电流增大,由P=EI可知电源提供的总功率变大,D错误。9.C 解析:电压表的示数增大,R和R1并联的总电阻增大,得知R增大,电路总电阻增大,干路电流减小,并联部分电压增大,通过R1的电流增大,所以通过可变电阻R的电流减小,A错误;R增大,外电阻增大,干路电流减小,电阻R2两端的电压减小,路端电压增大,而路端电压等于外电路总电压,所以电阻R2两端的电压减小量小于ΔU,由欧姆定律得知,通过电阻R2的电流减小,减小量小于,B错误,C正确;由于电阻R2两端的电压减小,所以路端电压的增大量小于ΔU,D错误。10.BD 解析:当滑动变阻器的滑片P向下滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,总电流减小,可知路端电压增大,即知电压表V1示数增大,电压表V2的示数减小,电压表V3的示数增大,则知图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况,图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况,A错误,B正确;由闭合电路欧姆定律得U1=E-Ir,则可得=r,保持不变,C错误;由闭合电路欧姆定律得U3=E-I(r+R1),则可得=R1+r,保持不变,D正确。11.B 解析:开关S闭合后,滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻R变小,所以电路中总电阻R总变小,由闭合电路欧姆定律E=I总R总,可知电路总电流I总变大,所以灯L1变亮,根据欧姆定律可得U内=I总r、U1=I总R1,所以电源内电压U内和灯泡L1的电压U1都变大,所以并联电路部分的总电压变小,对于灯L2有U2=I2R2,由于灯L2的电压U2变小,所以电流I2变小,所以灯L2变暗。由并联电路电流规律可知灯L2和灯L3的电流之和等于总电流I2+I3=I总,由于I总变大,I2变小,所以I3变大,所以灯L3变亮,A错误;由电源效率定义可知电源效率为η=,由题意可知R外变小,所以电源效率变小,B正确;电源内电压U内变大,电路总电流I总变大,根据P内=U内I总,可知电源内阻r消耗的电功率变大,C错误;由于无法判断外电路总电阻与r的大小关系,所以电源输出功率P出=U外I总,由于U外变小、I总变大,所以电源输出功率如何变化无法判断,D错误。12.答案:(1)1.2×10-4C (2)16.2W解析:(1)滑动变阻器滑片处于最左端时,电容器两端的电压就是电源的路端电压U1=R3代入数据解得U1=8V滑动变阻器滑片处于最右端时,R1、R2并联电阻为R1,电容器两端的电压U2=R3代入数据解得U2=4V通过R4的电荷量Q=C(U1-U2)代入数据解得Q=1.2×10-4C。(2)外电路总电阻的最小值Rmin=R3=4Ω最大值Rmax=+R3=13ΩR外=r时,电源的输出功率最大\n电源的最大输出功率P=代入数据解得P=16.2W。13.答案:(1)R3发生了故障,断路 (2)3Ω(3)1Ω (4)0.5Ω解析:(1)R3发生了故障,属于断路。(2)当R3断开后,电压表的示数即为R1两端的电压,故R1==3Ω。(3)当R3断开后,根据闭合电路的欧姆定律E=I2(R1+r)代入数据得r=1Ω。(4)R3断开前,根据闭合电路的欧姆定律E=I1R1+r代入数据得I1=1AR3断开前,根据并联电路电压相等得I1R1=(R2+R3)代入数据得R2=0.5Ω。
