第2講閉合電路歐姆定律一、單項(xiàng)選擇題1.如圖所示的電路中,電源內(nèi)阻不可忽略,開(kāi)關(guān)S閉合前燈泡A、B、C均已發(fā)光。那么,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),A、B、C三個(gè)燈泡的亮度變化情況是()A.A亮度不變,B變亮,C變暗B.A變暗,B變亮,C變暗C.A變亮,B變暗,C變亮D.A變暗,B變亮,C亮度不變答案B當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),C、D并聯(lián),電阻減小,外電路總電阻R減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,總電流I增大,A兩端的電壓UA=E-Ir減小,電流IA減小,A變暗。通過(guò)B的電流IB=I-IA,增大,電壓UB增大,B變亮。C兩端的電壓UC=UA-UB,UA減小,UB增大,則UC減小,C變暗。故B正確。2.(2018常州檢測(cè))如圖所示,a、b、c、d、e是五個(gè)相同的電阻,如果將電壓逐漸升高,則最先燒壞的電阻應(yīng)是()A.a和bB.cC.dD.e答案D由題圖可知,a和b并聯(lián)后與e串聯(lián),最后跟c和d的串聯(lián)電路并聯(lián),設(shè)電阻都為R,則c和d的電壓都為U2,a和b并聯(lián)電阻為R2,所以a和b的電壓都為U3,e的電壓為2U3,所以e的電壓最大,所以隨著電壓U升高,先燒壞的電阻應(yīng)是e。3.(2018泰州中學(xué)月考)如圖所示,E為電源,其內(nèi)阻不可忽略,RT為熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小,L為指示燈泡,C為平行板電容器,G為靈敏電流計(jì)。閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)環(huán)境溫度明顯升高時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.L變暗B.RT兩端電壓變大C.C所帶的電荷量保持不變D.G中電流方向由a到b答案D由題圖可知,熱敏電阻與L串聯(lián),當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)熱敏電阻的阻值減小,總電阻減小,則電路中電流增大,燈泡L變亮,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)殡娐分须娏髟龃?電源的內(nèi)壓及燈泡L兩端的電壓增大,由E=U燈+Ur可得,RT兩端電壓減小,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)殡娙萜鞑⒙?lián)在電源兩端,內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,故由Q=CU知電容器的帶電荷量減小,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;電容器的帶電荷量減小,電容器放電,故G中電流由a到b,所以D選項(xiàng)是正確的。4.(2018鎮(zhèn)江一模)如圖所示,電路中R1、R2均為可變電阻,電源內(nèi)阻不能忽略,平行板電容器C的極板水平放置。閉合開(kāi)關(guān)S,電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí),帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)。則下列操作能使油滴向上運(yùn)動(dòng)的是()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大兩板間的距離D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S答案A開(kāi)始時(shí)油滴靜止,則重力與電場(chǎng)力相互平衡,電場(chǎng)力向上。增大R1的阻值,則路端電壓增大,電容器兩端電壓增大,板間場(chǎng)強(qiáng)增大,故電場(chǎng)力增大,油滴將向上運(yùn)動(dòng),故A項(xiàng)正確;R2與電容器串聯(lián),視為導(dǎo)線,故對(duì)電容器的電壓沒(méi)有影響,油滴不動(dòng),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;增大兩板間距離時(shí),電壓不變,d變大,故電場(chǎng)強(qiáng)度減小,因此油滴將向下運(yùn)動(dòng),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后,電容器將通過(guò)回路放電,兩板間場(chǎng)強(qiáng)減小,油滴向下運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.(2018江蘇六市模擬)圖甲電路中,D為二極管,其伏安特性曲線如圖乙所示。在圖甲電路中,閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器R的滑片P從左端向右移動(dòng)過(guò)程中()A.二極管D消耗的功率變大B.二極管D的電阻變大C.通過(guò)二極管D的電流減小D.電源的功率減小答案A滑動(dòng)變阻器R的滑片P從左端向右移動(dòng)過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器的電阻減小,電路中電流增大,由圖乙可知,二極管的電阻減小,電流、電壓增大,消耗的功率也增大,故A正確,B、C錯(cuò)誤;電源的功率為P=EI,因?yàn)殡娏髟龃?所以電源的功率增大,故D錯(cuò)誤。6.(2019江陰一中月考)某溫控電路的原理圖如圖所示,RM是負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體熱敏電阻,R是滑動(dòng)變阻器,某種儀器要求在1527的環(huán)境中工作,當(dāng)環(huán)境溫度偏高或偏低時(shí),控制器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)降溫或升溫設(shè)備。下列說(shuō)法中正確的是()A.環(huán)境溫度降低,RM的阻值減小B.環(huán)境溫度升高,Uab變大C.滑片P向下移動(dòng)時(shí),Uab變大D.調(diào)節(jié)滑片P能改變升溫和降溫設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的臨界溫度答案DRM是負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體熱敏電阻,環(huán)境溫度降低時(shí),RM的阻值增大,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;環(huán)境溫度升高時(shí),RM的阻值減小,根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比,可知Uab變小,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;滑片P向下移動(dòng)時(shí),R增大,總電流減小,則Uab變小,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;調(diào)節(jié)滑片P時(shí),可改變Uab,從而改變升溫和降溫設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的臨界溫度,故D項(xiàng)正確。二、多項(xiàng)選擇題7.(2018蘇州一模)硅光電池是一種太陽(yáng)能電池,具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示,圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I變化的關(guān)系圖像(電池電動(dòng)勢(shì)不變,內(nèi)阻不是定值),圖線b是某電阻R的U-I圖像。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí),下列說(shuō)法中正確的是()A.硅光電池的內(nèi)阻為8B.硅光電池的總功率為0.4WC.硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率為0.32WD.若將R換成阻值更大的電阻,硅光電池的輸出功率增大答案AC由圖可知該電池的電源電動(dòng)勢(shì)為3.6V,由U內(nèi)+UR=E可知內(nèi)電壓為1.6V,硅光電池的內(nèi)阻為r=U內(nèi)I=1.6V0.2A=8,故A項(xiàng)正確;硅光電池的總功率為P總=EI=3.6×0.2W=0.72W,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率為P熱=I2r=0.22×8W=0.32W,故C項(xiàng)正確;若將R換成阻值更大的電阻,電路中電阻兩端的電壓變大,但電流變小,硅光電池的輸出功率不一定增大,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.(2018南京、鹽城二模)光敏電阻是用硫化鎘或硒化鎘等半導(dǎo)體材料制成的特殊電阻器,其電阻值會(huì)隨光照強(qiáng)度的增大而減小,光敏電阻的這種特殊性能,在科技生活中得到廣泛應(yīng)用。某應(yīng)用電路如圖所示,R1、R2為定值電阻,L為小燈泡,R3為光敏電阻,當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)()A.電壓表的示數(shù)增大B.R2中電流減小C.小燈泡的功率增大D.R3的功率增大答案ABC光照強(qiáng)度增大時(shí),R3電阻減小,電路總電阻減小,干路電流增大,R1的電壓和內(nèi)阻電壓增大,電壓表的示數(shù)增大,故A項(xiàng)正確;根據(jù)閉合電路歐姆定律E=Ur+U1+U2,U2減小,根據(jù)I2=U2/R2,R2中電流減小,故B項(xiàng)正確;流過(guò)燈泡的電流增大,根據(jù)PL=I2RL,小燈泡的功率增大,故C項(xiàng)正確;流過(guò)R3的電流增大,電壓減小,功率的變化無(wú)法確定,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.(2018淮海中學(xué)月考)在如圖所示電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)電阻r=0.5,電阻R1=2,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí),四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,則下列敘述中正確的是()A.I變小,U1變小B.U2變小,U3變大C.電阻R1的功率減小D.電源的輸出功率減小答案ACD當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí),R2變大,外電路總電阻變大,由閉合電路歐姆定律知,I變小,U1=IR1變小,故A項(xiàng)正確;I變小,則U3=E-Ir,U3變大,則U3=U1+U2,U1變小,則U2變大,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)P=U12R1可知,U1變小,電阻R1的功率減小,故C項(xiàng)正確;內(nèi)電阻r=0.5,電阻R1=2,外電路總電阻大于電源的內(nèi)阻,則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí),外電路總電阻增大,電源的輸出功率減小,故D項(xiàng)正確。10.(2016江蘇單科)如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻為2,四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出。閉合開(kāi)關(guān)S,下列說(shuō)法正確的有()A.路端電壓為10VB.電源的總功率為10WC.a、b間電壓的大小為5VD.a、b間用導(dǎo)線連接后,電路的總電流為1A答案AC根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)可得,外電路總電阻為10,根據(jù)閉合電路歐姆定律得通過(guò)電源的電流為I=122+10A=1A,則路端電壓為U=IR外=10V,選項(xiàng)A正確;電源的總功率P=EI=12W,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若取電源負(fù)極的電勢(shì)為0,則a點(diǎn)電勢(shì)為a=2.5V,b點(diǎn)電勢(shì)為b=7.5V,a、b間電壓的大小為5V,選項(xiàng)C正確;a、b間用導(dǎo)線連接起來(lái)后外電路總電阻為7.5,電路的總電流為I=122+7.5A1.26A,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11.如圖所示,曲線C1、C2分別是純電阻直流電路中,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(shuō)法中正確的是()A.電源的電動(dòng)勢(shì)為8VB.電源的內(nèi)阻為1C.電源輸出功率最大值為8WD.電源被短路時(shí),電源消耗的最大功率可達(dá)16W答案BD由圖線的交點(diǎn)知PR=I2R,Pr=I2r,得R=r=1,E=I(R+r)=4V,電源被短路時(shí),電源消耗的功率最大,Pr'=E2r=16W,電源輸出功率最大值為Pm=E24r=4W。故B、D項(xiàng)正確。12.(2018昆山月考)恒流源是一種特殊的電源,其輸出的電流能始終保持不變,如圖所示的電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法中正確的是()A.R0上的電壓變小B.R2上的電壓變大C.R1上的電壓變大D.R1上電壓變化量大于R0上的電壓變化量答案AC觸頭P由圖示位置向右移動(dòng)時(shí),接入電路的電阻減小,則總電阻也減小,而電源輸出電流不變,由歐姆定律可知,并聯(lián)部分電壓減小,所以R2上的電壓變小,R2是定值電阻,所以通過(guò)R2的電流減小,總電流不變,則通過(guò)R1的電流增大,所以R1的電壓變大,而并聯(lián)電路電壓是減小的,則R0上的電壓變小,故A、C正確,B錯(cuò)誤;R1的電壓變大,R0上的電壓變小,R1和R0的電壓之和減小,則R1上電壓變化量小于R0上的電壓變化量,故D錯(cuò)誤。13.(2018南京模擬)如圖所示,圖線甲、乙分別為電源和某金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線,電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別用E、r表示,根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析下列選項(xiàng)正確的是()A.E=50VB.r=253C.當(dāng)該導(dǎo)體直接與該電源相連時(shí),該導(dǎo)體的電阻為20D.當(dāng)該導(dǎo)體直接與該電源相連時(shí),電路消耗的總功率為80W答案AC由圖像的物理意義可知電源的電動(dòng)勢(shì)E=50V,內(nèi)阻r=UI=50-206-0=5,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該導(dǎo)體與該電源相連時(shí),電阻的電壓、電流分別為U=40V,I=2A,則R=UI=20,此時(shí),電路消耗的總功率P總=EI=100W,故C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。14.(2018鎮(zhèn)江模擬)如圖甲所示,不計(jì)電表對(duì)電路的影響,改變滑動(dòng)變阻器的滑片位置,測(cè)得電壓表和隨電流表的示數(shù)變化規(guī)律如圖乙中a、b所示,下列判斷正確的是()A.圖線a的延長(zhǎng)線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值等于電源電動(dòng)勢(shì)B.圖線b斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻C.圖線a、b交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)之積等于此狀態(tài)下電源的輸出功率D.圖線a、b交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)之積等于此狀態(tài)下電阻R0消耗的功率答案ACD當(dāng)電路中電流增大時(shí),電壓表V2的示數(shù)增大,電源的內(nèi)電壓增大,電壓表V1的讀數(shù)減小,則根據(jù)圖像可知,圖線a是電壓表V1的示數(shù)與I的關(guān)系圖像,則圖線a的延長(zhǎng)線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值等于電源電動(dòng)勢(shì),故A項(xiàng)正確;由上分析知,圖線b是電壓表V2的示數(shù)與I的關(guān)系圖像,由于V2測(cè)量的是定值電阻的電壓,定值電阻的電壓與電流成正比,則圖像b的斜率的絕對(duì)值等于R0的阻值,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖像a反映電源的特性,圖像b反映定值電阻R0的特性,兩圖像的交點(diǎn)表示定值電阻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)下定值電阻R0消耗的瞬時(shí)功率,也即電源的輸出功率,故C、D項(xiàng)正確。8