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闭合电路欧姆定律的理解
1．若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是( )
A．U′＝IR B．U′＝E－U
C．U＝E＋Ir D．U＝E
答案 BD
路端电压和负载的关系
2．对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( )
A．U随R的增大而减小
B．当R＝0时，U＝0
C．当电路断开时，I＝0，U＝0
D．当R增大时，U也会增大
答案 BD
电源的UI图象
图295
3．如图295所示为某一电源的UI图象，由图可知( )
A．电源电动势为2 V
B．电源内阻为 Ω
C．电源短路时电流为6 A
D．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A
答案 AD
解析 由UI图象可知，电源电动势E＝2 V.
r＝||＝ Ω＝0.2 Ω，当U＝1 V时，I＝＝ A＝5 A．选项A、D正确．
闭合电路的功率关系
图296
4．如图296所示，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，灯泡上标有“6 V，12 W”字样，直流电动机线圈电阻R＝2 Ω，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率．
答案 36 W
解析 因灯泡正常发光，
所以I＝＝ A＝2 A
U内＝Ir＝2×1 V＝2 V
所以电动机两端电压为
UM＝E－U内－U＝30 V－2 V－6 V＝22 V
电动机输出的机械功率为
P机＝UMI－I2R＝22×2 W－22×2 W＝36 W.
(时间：60分钟)
题组一 闭合电路欧姆定律的理解和简洁应用
1．在闭合电路中，下列叙述正确的是( )
A．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比
B．当外电路断开时，路端电压等于零
C．当外电路短路时，电路中的电流无穷大
D．当外电阻增大时，路端电压也增大
答案 AD
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，下列说法正确的是( )
A．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必定减小
C．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小
D．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和
答案 D
3．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( )
A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V
答案 D
解析 由已知条件得：E＝800 mV.
又因I短＝，所以r＝＝ Ω＝20 Ω.
所以U＝IR＝R＝×20 mV＝400 mV
＝0.40 V，选项D正确．
图297
4．如图297所示电路，R由2 Ω变为6 Ω时，电路中的电流变为原来的一半，则电源的内阻是( )
A．1 Ω B．2 Ω
C．3 Ω D．4 Ω
答案 B
题组二 路端电压与负载的关系
图298
5．如图298所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为( )
A．5∶3 B．3∶5
C．2∶3 D．3∶2
答案 D
解析 S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：E＝3 V．S闭合时，U外＝1.8 V，所以U内＝E－U外＝1.2 V．因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2.
图299
6．在如图299所示电路中，电源的电动势E＝9.0 V，内阻可忽视不计；AB为滑动变阻器，其电阻R＝30 Ω；L为一小灯泡，其额定电压U＝6.0 V，额定功率P＝1.8 W；S为开关，开头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( )
A．10 Ω B．20 Ω C．15 Ω D．5 Ω
答案 B
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＝＝ A＝0.3 A，两端电压达到额定电压U额＝6.0 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＝＝ Ω＝10 Ω，所以RCB＝R－RAC＝20 Ω.
图2910
7．如图2910所示，电路中当可
变电阻R的阻值增大时( )
A．A、B两点间的电压增大
B．A、B两点间的电压减小
C．通过R的电流I增大
D．通过R的电流I减小
答案 AD
解析 当可变电阻R的阻值增大时，外电路总电阻增大，依据闭合电路欧姆定律分析知，干路电流I干减小，A、B间电压增大，通过R2的电流增大，则通过R的电流I减小．故选A、D.
题组三 电源的UI图象
图2911
8．如图2911所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是( )
A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等
B．电流都是I0时，两电源的内电压相等
C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势
D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻
答案 AC
解析 甲、乙两图线的交点坐标为(I0，U0)，外电路是纯电阻说明两电源的外电阻相等，故A正确；图线的斜率大小表示电源内电阻的大小(电动势与短路电流的比值)，图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，故D错误；图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势，故C正确；电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内＝Ir，由于甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，故B错误．故选A、C.
图2912
9．如图2912所示的UI图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，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连接成闭合电路，由图象可知( )
A．R的阻值为1.5 Ω
B．电源电动势为3 V，内阻为0.5 Ω
C．电源的输出功率为3.0 W
D．电源内部消耗功率为1.5 W
答案 AD
10．电路图2913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：
图2913
(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)4 V 1 Ω (2)3 V (3)3 W
解析 (1)由题图乙所示UI图线知：电源电动势E＝4 V，短路电流I短＝4 A，故内阻r＝＝1 Ω.
(2)由图象知：电源与电阻构成闭合回路时对应路端电压U＝3 V.
(3)由图象知：R＝3 Ω，故P出＝I2R＝3 W.
题组四 综合题组
图2914
11．如图2914所示，已知R1＝R2＝R3＝1 Ω.当开关S闭合后，电压表的读数为1 V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8 V，则电源的电动势等于( )
A．1 V B．1.2 V
C．2 V D．4 V
答案 C
解析 当S闭合时，I＝＝ A＝1 A，故有E＝I(1.5＋r)；当S断开时，I′＝＝0.8 A，故有E＝I′(2＋r)，解得E＝2 V，C正确．
图2915
12．如图2915所示的电路中，电源的电动势E为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W，当开关S接位置1时，电压表的读数为3.0 V，那么当开关S接位置2时，小灯泡L能正常发光吗？实际功率是多少？
答案 不能正常工作 1.28 W
解析 当开关S接位置1时，回路中的电流为：
I1＝＝ A＝0.1 A.
电源的内阻为：r＝＝ Ω＝2 Ω.
小灯泡的电阻为：RL＝＝ Ω＝2 Ω.
当开关S接位置2时，回路中的电流为：
I2＝＝ A＝0.8 A.
此时小灯泡的实际功率为：P实＝IRL＝0.82×2 W＝1.28 W.
从小灯泡的实际功率来看，小灯泡此时很暗，不能正常工作．
图2916
13．如图2916所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5 V,2.5 W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1 A，这时电阻R两端的电压为4 V．求：
(1)电阻R的值；
(2)电源的电动势和内阻．
答案 (1)4 Ω (2)6 V 2 Ω
解析 (1)电阻R的值为R＝＝ Ω＝4 Ω.
(2)当开关接a时，有E＝U1＋I1r，又U1＝5 V，
I1＝＝ A＝0.5 A.
当开关接b时，有E＝U2＋I2r，又U2＝4 V，I2＝1 A，
联立解得E＝6 V，r＝2 Ω.
图2917
14．如图2917所示电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝2 Ω，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω.
(1)若在C、D间连一个抱负电压表，其读数是多少？
(2)若在C、D间连一个抱负电流表，其读数是多少？
答案 (1)6 V (2)1 A
解析 (1)若在C、D间连一个抱负电压表，依据闭合电路欧姆定律，有I1＝＝ A＝1 A.
抱负电压表读数为UV＝I1R2＝6 V.
(2)若在C、D间连一个抱负电流表，这时电阻R2与R3并联，并联电阻大小R23＝＝ Ω＝2 Ω
依据闭合电路欧姆定律，有
I2＝＝ A＝1.5 A.
抱负电流表读数为
I′＝I2＝×1.5 A＝1 A.
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