高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律优秀练习题

12.2、闭合电路的欧姆定律

一、选择题（共16题）

1．关于一个电池的电动势为1.5V，表示该电池电动势下列说法正确的是（　　）

A．电能是，在某电池的电路中每通过的电荷量，电池提供的那么这个电池的电动势是

B．电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多

C．电源接入电路后，其两端的电压越大，电源的电动势也越大

D．无论电源接入何种电路，其电动势是不变的

2．如图所示电路中，为电阻箱，、为定值电阻（阻值未知）。当电阻箱电阻为20Ω时，通过它的电流为1A；当电阻箱电阻为64Ω时，通过它的电流为0.5A；当通过电阻箱的电流为0.1 A时，电阻箱电阻为（       ）

A．124Ω B．416Ω C．654Ω D．800Ω

3．当外电路的电阻分别为8Ω和2Ω时，单位时间内在外电路上产生的热量正好相等，则该电源的内电阻是（　　）

A．1Ω B．2Ω

C．4Ω D．6Ω

4．关于电源，下列说法正确的是(　　)

A．电源是将电能转化为其他形式能的装置

B．电源的电动势等于电路两极间的电压

C．电源的作用是使导线中形成静电场

D．电源的电动势由电源本身性质决定

5．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的、均为总阻值一定的滑动变阻器，为定值电阻，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是（　　　）

A．只逐渐增大的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻中有向下的电流

B．只调节滑动变阻器的滑动端向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻中有向上的电流

C．只调节滑动变阻器的滑动端向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动

D．若断开电键S，带电微粒向下运动

6．如图，关于闭合电路，下列说法正确的是（　　）

A．电荷在电源外部受静电力作用而运动，在电源内部受非静电力作用而运动

B．图中r区域是非静电力做功的区域

C．电压和电动势这两个概念包含的能量转化方向相反

D．静电力和非静电力都使电荷做定向运动，对循环回路来说两者使电荷沿电路运动的方向相反

7．关于欧姆表及其使用中的问题，下列说法中正确的是　　

A．接欧姆表内电源负极的应是黑表笔

B．换挡后，都要重新调节调零电阻，使指针指到满刻度

C．表盘刻度最左边所表示的电阻阻值的零

D．表盘上所标明的电阻阻值刻度是均匀的

8．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表为理想电表，R1、R2、R3、R4均为定值电阻。灯泡L1和L2阻值一定且始终安全．现闭合开关S，下列分析正确的是（　　）

A．若R1断路，则灯泡L1和L2均变亮，电流表示数变小

B．若R2断路，则灯泡L1变暗，L2变亮，电流表示数变小

C．若R3短路，则灯泡L1和L2均变亮，电流表示数变大

D．若R4短路，则灯泡L1和L2均变暗，电流表示数变大

9．在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示闭合开关后，发现电路有故障，电源、电表均完好，电源电动势为E，若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是　　

A．导线 B．滑动变阻器 C．开关 D．待测金属丝

10．2021年2月24日，我国以“一箭三星”方式成功将遥感三十一号03组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。卫星两翼的太阳电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示，图线是太阳能电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图像（电池内阻不是常量），图线是某电阻的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（　　）

A．硅光电池的内阻为 B．电阻两端的电压为

C．电阻的电流为 D．电源的电动势为

11．如图所示的电路中，闭合开关后各元件处于正常工作状态，当某灯泡突然出现故障时，电流表读数变小，电压表读数变大．下列关于故障原因或故障后其他物理量的变化情况的说法中正确的是(　　)

A．L1灯丝突然短路

B．L2灯丝突然烧断

C．电源的输出功率一定变小

D．电容器C上电荷量减少

12．在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，正确的是（　　）

A．电流表示数增大

B．电压表示数增大

C．L1灯变亮

D．L2灯变亮

13．在图示U﹣I图象中，直线 a 表示某电源的路端电压与电流的关系，直线 b 为某一电阻 R 的伏安特性曲线。现用该电源直接与该电阻 R 连接成闭合电路。则下列判断正确的是（   ）

A．R的阻值为0.25

B．电源的电动势E＝6V，电源的内阻为0.5

C．电源的输出功率为9W

D．电源的工作效率为25%

14．如图所示，电路中R1、R2和R3皆为定值电阻，R4为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r。当滑线变阻器的滑动触头向b端移动时（　　）

A．电压表的读数变小 B．电流表的读数变小

C．电阻R3的功率变大 D．电源内阻消耗的功率变大

15．如图所示的电源是“恒流源”，合上开关S，电源输出的电流I始终保持不变，R1、R2是定值电阻，当电阻箱的接入阻值R0变小，下列说法正确的是（　　）

A．R2两端的电压增大 B．流过R1的电流增大

C．电阻箱两端的电压减小 D．电阻箱的接入阻值R0的功率一定减小

16．所示的电路中，电源电动势为ε、内电阻为r（小于外电路的总电阻），当变阻器R的滑片位于中点时，A、B、C三个小灯泡均正常发光，且亮度相同，则（　　）

A．三个小灯泡中，C灯电阻最大，B灯电阻最小

B．当滑片P向左移动时，A、C两灯变亮，B灯变暗

C．当滑片P向左移动时，B、C两灯变亮，A灯变暗

D．当滑片P向左移动时，电源效率减小

二、综合题（共6题）

17．某多用表内部的部分电路如图所示，则该多用表

（1）A接线柱应该是与___________（填“红”或“黑”）表笔连接；

（2）当选择开关接___________（填“a”或“b”）挡时其对应的电阻挡的倍率更高。

18．人造地球卫星常常利用太阳能电池作为电源，太阳能电池由许多片电池板组成．设某太阳能电池板的内电阻为r＝20Ω，它不接外电路时两极间的电压为8×10－4V．

（1）该太阳能电池板的电动势为多大？

（2）该太阳能电池板的短路电流为多大？

（3）若在该太阳能电池板的两极间连接一只定值电阻R，R＝5Ω，则电阻R两端的电压为多大？

19．如图所示电路，电源电动势E＝3V，内阻r＝0.6Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，求：

（1）流过电源的电流；

（2）路端电压；

20．如图所示的电路中，电阻R＝10 Ω，当开关S断开时，电压表示数为6V，当开关S闭合时，电压表示数为5 V，求：

（1）电路中的电流I；

（2）电源的内阻r。

21．一纯电阻闭合电路,电源电动势为4.5V，内阻为0.5Ω，外电路的电阻为4.0Ω，则：

（1）路端电压是多大？

（2）如果在外电路上并联一个6.0Ω的电阻，路端电压是多大？

（3）如果（2）中的6.0Ω电阻不是并联，而是串联在外电路中，路端电压又是多大？

22．如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。

（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。

（2）请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率。

参考答案：

1．D

【详解】

A．电路中每通过的电荷量时，转化的电能为，有

则可得电源的电动势为

故A错误；

B．电源所能提供的电能与电动势无关，它是由电源中贮存的可转化能量的多少决定的，故B错误；

C．电源的电动势与外电路无关，故C错误；

D．无论电源接入何种电路，其电动势是不变的，故D正确。

故选D。

2．B

【详解】

把电阻箱之外的电路看作一个等效电源，设整体的电动势为，内阻为，则有

联立解得

当通过电阻箱的电流为0.1A时，可得电阻箱电阻为，故ACD错误，B正确。

故选B。

3．C

【详解】

当外电路的电阻分别为8Ω和2Ω时，单位时间内在外电路上产生的热量正好相等，则有

代入数据解得

r＝4Ω

故选C。

4．D

【详解】

A．电源是把其他形式能量转化为电能的装置，故A错误；

B．电源电动势大小等于外电路开路时的路端电压，故B错误；

C．静电场是由电荷产生的，电源的作用是维持导线两端一定的电势差，故C错误；

D．电源的电动势由电源本身性质决定，与外电路无关，故D正确。

故选D。

5．D

【详解】

A．只逐渐增大的光照强度，的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，根据

可知电阻消耗的电功率变大；同时，滑动变阻器R2的电压也变大，则电容器两端的电压增大，电容器内的电荷量变大，故电容器处于充电状态，因电容器下极板与电源的正极连接，故电阻中有向上的电流，故A错误；

B．电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻的滑动端向上端移动时，对电路没有影响，故B错误；

C．只调节电阻的滑动端向下端移动时，电路中的总电阻不变，故总电流不变，所以电压表的示数不变，由于电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由

可知电场力变大，而重力不变，故带电微粒向上运动，故C错误；

D．若断开电键S，电容器处于放电状态，电荷量变小，板间场强减小，带电微粒所受的电场力减小，而重力不变，故带电微粒将向下运动，故D正确。

故选D。

6．C

【详解】

AB．电源在其内部的a、b

两个区域依靠非静电力做功，将其他形式的内转化为电能，在中间区域仍然是静电力做功；在外部是静电力做电荷做功，在外部依靠静电力，在内部受静电力和非静电力同时作用，故AB错误。

C．电动势表征电源将其他形式的能转化为电能的能力，而电压表征电能转化为其他形式的能的能力，故C正确；

D．在闭合电路中，在电源的外电路中，静电力使正电荷从电源正极移到负极，使电荷发生定向移动；在电源内部，非静电力将电荷从电源负极搬到正极，使电荷发生定向移动，从而移动闭合电流，可见静电力和非静电力都使电荷做定向运动，对循环回路来说两者使电荷沿电路运动的方向相同，故D错误。

故选C。

7．B

【详解】

A、欧姆表内部有电源，与被测电阻组成了闭合回路，为使指针从左向右移动，则电源负极的应是红表笔相连，故A错误；

B、每次换挡后都必须重新进行短接调零，故B正确；

C、表盘刻度最左边表示电流为零，而电阻阻值则为无穷大，故C错误；

D、根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流为：，电流与电阻不成反比，所以刻度盘上的刻度是不均匀的，左边密右边疏，故D错误．

8．B

【详解】

将原电路改画如图：

A．若R1断路，则相当于R1处的电阻变大，则总电阻变大，电路中总电流减小，路端电压变大，而L2灯泡以及与其并联的支路电压减小，则L2变暗，电流表示数变小；而L1灯泡以及与其并联的支路电压变大，即L1变亮；选项A错误；

B．若R2断路，则相当于R2处的电阻变大，则总电阻变大，电路中总电流减小，路端电压变大，而L1灯泡以及与其并联的支路电压变小，即L1变暗；而L2灯泡以及与其并联的支路电压变大，则L2电流变大，变亮，电流表示数变小，选项B正确；

C．若R3短路，则相当于R3处的电阻变小，则总电阻变小，电路中总电流变大，路端电压变小，而L1

灯泡以及与其并联的支路电压变大，即L1变亮；而L2灯泡以及与其并联的支路电压变小，则L2电流变小，变暗，电流表示数变大，选项C错误；

D．若R4短路，则相当于R4处的电阻变小，则总电阻变小，电路中总电流变大，路端电压变小，而L1灯泡以及与其并联的支路电压变大，即L1变亮；而L2灯泡以及与其并联的支路电压变小，则L2电流变小，变暗，电流表示数变大，选项D错误。

故选B。

9．D

【详解】

电流表读数为零，说明是电路中某个与电流表串联的部位断路；电压表有读数，考虑到实际电压表内电阻大，有微弱的电流流过电压表，则与电压表串联部分正常，与电压表并联的电阻丝断路，故ABC三项错误，D项正确．

10．A

【详解】

D．由闭合电路欧姆定律可得

当时

由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为

故D错误；

BC．根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为

电流为

故BC错误；

A．硅光电池的内阻为

故A正确。

故选A。

11．B

【详解】

安培表在干路上，读数变小，说明总电阻变大．

A．L1灯丝突然短路，总电阻减小，电流表读数变大，A错误；

B．L2灯丝突然烧断，总电阻增大，电流表读数变小，电压表读数变大，B正确；

C．电源的输出功率P=UI，电压增大而电流减小，输出功率不一定变小，C错误；

D．电流表读数变小，灯泡1的分压减小，并联支路的电压增大，电容器两端的电压增大，根据Q=CU知电容器的带电量增大，D错误．

12．AC

【详解】

由图可知，R与L2并联后与L1串联，电压表测量电源的路端电压；当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻减小；则总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，所以灯泡L1变亮；由U=E-Ir可知，路端电压减小，所以电压表示数减小。因路端电压减小，灯L1电压增大，故并联部分电压减小；则L2亮度变暗，电流减小；再由并联电路中的电流规律可知，流过A的电流增大。

A．电流表示数增大。故A正确。

B．电压表示数增大。故B错误。

C．L1灯变亮。故C正确。

D．L2灯变亮。故D错误。

13．ACD

【详解】

A．由图象b可知，斜率表示阻值，即外电阻：

故A正确；

B．由图象a可知，电源电动势E=6V，短路电流I短=8A，电源内阻为：

故B错误；

C．由两图象的交点坐标，可得电源的路端电压为1.5V，干路电流为6A，电源的输出功率为：

P=UI=1.5×6W=9W，

故C正确。

D．电源的效率为：

故D正确。

故选ACD。

14．BC

【详解】

电路图中R3和R4并联，当R4的滑动触头向b端移动时，滑动变阻器的电阻增大，则电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律

可知电路中的电流减小，则由欧姆定律

可得，R1、R2和内电压都减小，由

可知，R3两端的电压变大，根据

可知电阻R3的功率变大，由于电路的电流减小，根据

可知，电源内阻消耗的功率变小，AD错误，BC正确。

故选BC。

15．BC

【详解】

A．当电阻箱的接入阻值R0变小，总电阻R变小，电源输出的电流I始终保持不变，由欧姆定律，电源两端的电压（R2两端的电压）为

U=IR

可知其电压减小，A错误；

B．流过R2的电流为

可知其电流减小，流过R1、R0的电流

I1=I-I2

增大，B正确；

C．R1两端的电压为

U1=I1R1

可知其电压增大，电阻箱两端的电压

U0=U-U1

可知其电压减小，C正确；

D．电阻箱的接入阻值R0的功率

P0=U0I1

可知，当I1增大、U0减小，P0不一定减小，D错误。

故选BC。

16．AB

【详解】

画出等效电路如图：

A．对于灯A、B：通过A的电流小于B的电流，当两灯泡的功率相同时，由公式P=I2R分析可知，A的电阻大于B的电阻。灯C的电压大于A的电压，当两个灯泡的功率相同时，C的电阻大于A的电阻。可见，C灯电阻最大，B灯电阻最小。故A正确。

BC．当滑片P向左移动时，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，路端电压增大，C灯变亮。流过B灯的电流IB=I-IC，I减小，IC增大，则IB减小，则B灯变暗。A灯的电压UA=U-UB，U增大，UB减小，则UA增大，A灯变亮。故B正确，C错误。

D．电源的效率，当滑片P向左移动时，外电阻增大，路端电压U增大，电源效率η增大。故D错误。

故选AB。

17．     黑     b

【详解】

(1)多用电表电流方向统一为“红进黑出”，结合欧姆表内部电源的正负极可知，黑表笔与电源正极相连，故A接线柱应该是与黑表笔连接。

(2)倍率越高时中值电阻越大，即欧姆表对应内阻越大，如图所示为选择开关接a和接b时的电路图

由图可知，当选择开关接b时，内阻较大，故选择开关接b挡时其对应的电阻挡的倍率更高。

18．（1）8×10－4V （2）4×10－5 A （3）1.6×10－4V

【详解】

（1）电池板的电动势E等于不接外电路时两极间的电压U，即E＝8×10－4V

（2）外电路短路时，R＝0，I短=＝4×10－5 A  

（3）UR＝IR =

解得UR＝1.6×10－4V

19．（1）1A（2）2.4V

【详解】

（1）根据闭合电路欧姆定律得电流为：

解得：

（2）路端电压为：

＝3﹣1×0.6＝2.4V；

20．(1) 0.5A；(2) 2 Ω

【详解】

(1)当开关S闭合时，根据欧姆定律得

(2)当开关S断开时，电源的电动势等于路端电压，即

E=6V

根据闭合电路欧姆定律得

电源的内电阻为

21．（1）4V；（2）3.72V；（3）4.3V．

【详解】

（1）由闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir=4.5-×0.5=4V；

（2）外电路上并联一个6.0Ω的电阻，则

外电阻阻值R=＝2.4Ω，

则路端电压U′=E-I′r=4.5-×0.5=3.72V；

（3）外电路上串联一个6.0Ω的电阻，则外电阻阻值R′=4+6=10Ω，

则路端电压U″=E-I″r=4.5-×0.5=4.3V

22．（1）U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流；（2）

【详解】

（1）由闭合电路欧姆定律可知

所以图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流，如图所示

（2）电源的输出功率等于路端电压与干路电流的乘积，即所要求的的面积为该点向坐标轴作垂线后与坐标轴围成的面积，如图所示。