高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十二章 电能 能量守恒定律2 闭合电路的欧姆定律优秀综合训练题

12.2闭合电路的欧姆定律 课后练

1. 下列关于电源和电动势的说法中正确的是（　　）

A. 电动势就是电势差，也叫电压

B. 电动势大的电源，其内部非静电力做功不一定多

C. 在外电路中和电源内部，因为正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流

D. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功

2. 如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R′0＝1 Ω.当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路的输出功率最大；调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2连入电路中的阻值分别为（　　）

A. 2 Ω、2 Ω B. 2 Ω、1.5 Ω

C. 1.5 Ω、1.5 Ω D. 1.5 Ω、2 Ω

3. 对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法中正确的是（I、U、R分别表示干路电路电流、路端电压和外电阻）（　　）

A. U随着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

4. 如图所示为某一电源的U－I图像，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

5. 如图所示，当可变电阻时，理想电压表的示数，已知电源的电动势，则（　　）

A. 此时理想电流表的示数是2 A B. 此时理想电流表的示数是3 A

C. 电源的内阻是 D. 电源的内阻是

6. 如图所示的电路中，电源的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W.当开关S接位置1时，电压表的读数为3V，下列说法正确的是（　　）

A. 电源的内电阻为4Ω

B. 小灯泡的电阻为2Ω

C. 当开关S接到位置2时，小灯泡很暗

D. 当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3V

7. 如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P（5.2，3.5）、Q（6，5）。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（　　）

A. 电源1与电源2的内阻之比是3∶2

B. 电源1与电源2的电动势之比是1∶1

C. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2

D. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶10

8. 将两个不同的电源甲、乙的伏安特性曲线描绘在同一坐标系中，其关系如图所示。则下列分析正确的是（　　）

A. 两图线的交点表示两电源所接的外电阻相等

B. 两图线的交点表示两电源在该状态下的内电压相等

C. 电源甲的电动势大

D. 电源甲的内阻小

9. 两个相同的电阻R,串联接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将这 两个电阻并联，仍接在该电源上，此时通过一个电阻R的电流为2I/3，则电源的内阻为（ ）

A. R B. R/2 C. 4R D. R/8

10. 如图所示电路中，电源电动势E＝12V，内电阻r＝1.0Ω，电阻R1＝9.0Ω，R2＝15Ω，电流表A的示数为0.4A，求电阻R3的阻值和它消耗的电功率．

11. 在如图所示的电路中，R1=2 Ω，R2=R3=4 Ω，当电键K接a时，R2上消耗的电功率为4W，当电键K接b时，电压表示数为4.5 V，试求：

（1）电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；

（2）电源的电动势和内电阻；

（3）当电键K接c时，通过R2的电流.

12. 如图所示的电路中，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，电压表为理想电表，当开关S断开时，电压表示数为5.0V；当开关S闭合时，电压表示数为2.4V，求电源的电动势E和内电阻r．

13. 如图所示，电源内阻r=1 Ω，电阻R1=2 Ω，小灯泡L上标有“3 V 1.5W”，滑动变阻器的最大阻值为R0（大小未知），当触头P移到最上端a时，电流表的读数为1 A，小灯泡L恰好正常发光，求：

（1）滑动变阻器的最大阻值R0；

（2）当P移到a时电源的总功率；

（3）当P移到最下端b时电源的输出功率。

参考答案

1. BD

【详解】A．电动势是反应电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，和电势差的定义不相同，故A错误；

B．电动势大的电源，其内部非静电力移动相同电量时做的功多，但并不是电动势大，电源内部非静电力做的功就多，故B正确；

C．在电源内部正电荷受到静电力和非静电力作用，正电荷能从负极到正极是因为非静电力大于静电力，故C错误；

D．根据电动势的定义，可知电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功，故D正确。

故选BD。

2. B

【详解】因为题图甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R1接入电路中的阻值为2 Ω；而题图乙电路是含电动机的电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P＝IU＝I(E－Ir)，所以当I＝＝2 A时，输出功率P有最大值，此时电动机的输出功率为2 W，发热功率为4 W，所以电动机的输入功率为6 W，电动机两端的电压为3 V，电阻R2两端的电压为3 V，所以R2接入电路中的阻值为1.5 Ω．

故选B．

3. BD

【详解】A．电源电动势不变，当R增大时，I必然减小，路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小，故A错误；

B．当R=0时，电路处于短路状态，电源路端电压为0，故B正确；

C．根据闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir可知，外电路断开时，路端电压为E，故C错误；

D．由U=E﹣r可知，当R增大时，U也会增大，故D正确。

故选BD。

4. AD

【详解】AB．由U－I图像可知，电源电动势E＝2 V

故A正确，B错误；

CD．由欧姆定律可得

由闭合电路欧姆定律

可得

故D正确，C错误。

故选AD。

5. AC

【详解】题图所示电压表测量的是路端电压，电流表测的是通过可变电阻R的电流，由部分电路欧姆定律有

得

再由闭合电路欧姆定律有

将

、、

代入可得

故AC正确，BD错误。

故选AC。

6. BC

【详解】AB．灯泡的额定电流

电阻

当开关接1时，电阻R的电流

根据根据闭合电路欧姆定律

，代入；

可得，故A错误，B正确；

CD．当开关接2时，灯泡电流

小于灯泡的额定电流，实际功率小于其额定功率，则灯泡L不能正常发光，会很暗，此时的电压为

故C正确，D错误；

选BC。

7. AB

【详解】AB．根据题图可知

E1＝E2＝10 V

U-I图像的斜率等于电源内阻，则

r1＝Ω

r2＝Ω

所以

r1∶r2＝3∶2

E1∶E2＝1∶1

选项AB正确；

CD．曲线Ⅲ与其他两条直线的交点坐标分别表示该小灯泡在这两种连接状态下的工作电流和工作电压，根据坐标值可求出此时小灯泡消耗的功率分别为

P1＝I1U1=5.2×3.5W=18.2 W

P2＝I2U2=5×6W =30 W

小灯泡的电阻分别为

R1＝Ω

R2＝Ω

所以选项CD错误。

故选AB。

8. AC

【详解】A．题图中两直线的交点坐标为（I1，U1），由

可知，路端电压都为U1时，它们的外电阻相等，A正确；

B．由公式

可知，电流都是I1时，因r不相等，故两电源内电压不相等，B错误；

CD．在路端电压与总电流的关系图线（U－I图线）中，图线在U轴上的截距表示电源的电动势E，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，可见E甲>E乙，r甲>r乙，C正确，D错误。

故选AC。

9. C

【详解】根据闭合电路欧姆定律可得，串联时：E=I(R+R+r)，并联时：，联立解得：r=4R，故C正确，ABD错误。

10. 【答案】30Ω；1.2W

【详解】R2两端电压为

U2=I2R2=0.4×15V=6V

内阻r及R1两端电压为

U=E-U2=12V-6V=6V

干路中电流为

R3中电流为

I3=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A

R2和R3并联，电压相等即

U2=U3=6V

R3阻值为

R3功率为

P3=U3I3=6×0.2W=1.2W

11.【答案】（1）1A；4V（2）6V；2Ω（3）0.5A

【详解】（1）K接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据公式可得，通过电源电流

电源两端电压

（2）K接a时，有

E=U1+I1r=4+r

K接b时，R1和R2串联，

R外=R1+R2=6Ω

通过电源电流

这时有：

E=U2+I2r=4.5+0.75r

解得：

E=6V，r=2Ω

（3）当K接c时，R2与R3并联，并联电阻为

所以

R总=R1+r+R23=6Ω

总电流

通过R2电流

12.【答案】6.0V；1.0Ω

【详解】根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，当S断开时R1、R2串联则有：

当S闭合时R2与R3并联后与R1串联：

联立以上并代入数据解得：

E=6.0V，r=1.0Ω

13. 【答案】（1）6Ω（2）6W（3）8W

【详解】（1）当触头P滑动到最上端a时，流过小灯泡L的电流，

流过滑动变阻器的电流I0=IA－IL=1A－0.5A=0.5A，

故.

（2）根据闭合电路欧姆定律

E=UL+IA（R1+r）=3V+1×（2+1）V=6V，

，

P滑到a端时，，

总电阻R总=R并+R1+r=3Ω+2Ω+1Ω=6Ω，

总电流，

电源的总功率P=I总E=1×6W=6W.

（3）当触头Р滑动到最下端b时，滑动变阻器和小灯泡均被短路，电路中总电流为，

输出功率为P出=EI－I2r=12W－22×1W=8W.