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3 实验：电池电动势和内阻的测量优秀随堂练习题

12.5专题：闭合电路欧姆定律的应用 课后练

1. 如图所示的电路中，电源的电动势为E和内阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则（　　）

A. 电灯L更亮，安培表的示数减小 B. 电灯L更亮，安培表的示数增大

C. 电灯L变暗，安培表的示数减小 D. 电灯L变亮，安培表的示数不变

2. 在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，在调节可变电阻R的阻值过程中，发现理想电压表的示数减小，则（　　）

A. R的阻值变小

B. 路端电压不变

C. 干路电流减小

D. 路端电压和干路电流的比值减小

3. 下图是根据某次实验记录数据画出的U－I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是（　　）

A. 纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3.0 V

B. 横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 A

C. 根据r＝E/I短，计算出待测电源内阻为5 Ω

D. 根据r＝||，计算出待测电源内阻为1 Ω

4. 如图所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡L的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　）

A. 此电源的内阻为0.67 Ω

B. 灯泡L的额定电压为3 V，额定功率为6 W

C. 把灯泡L换成阻值恒为1 Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小，效率将变低

D. 小灯泡L的电阻随通过电流的增大而减小

5. 如图，AB两灯原来正常发光，现因某一电阻发生断路或短路的故障，使A灯变亮，B灯变暗，那么，故障原因是（　　）

A. R0断路 B. R1断路

C. R2断路 D. R2短路

6. 如图所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是（　　）

A. A灯变亮

B. B灯变亮

C. 电源的输出功率可能减小

D. 电源的总功率增大

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是一个小灯泡的图线，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比电源2的内阻大

B. 电源1和电源2的电动势相等

C. 小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率小

D. 小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率大

8. 在如图所示电路中，电源电动势为，电源内阻为，电路中的电阻为，小型直流电动机的内阻为，闭合开关后，电动机转动，电流表的示数为．则以下判断中正确的是（　　）

A. 电动机两端的电压为

B. 电动机的输出功率为

C. 电动机产生的热功率

D. 电源输出的电功率为

9. 在纯电阻电路中，当用一个固定的电源（设E、r为定值）向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P随外电阻P变化的规律如图所示，则下列说法错误的是（　　）

A. 当R=r时，电源有最大的输出功率

B. 当R=r时，电源的效率η=50%

C. 电源的输出功率P随外电阻R的增大而增大

D. 电源的效率η随外电阻R的增大而增大

10. 如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若增大照射光强度，则（　　）

A. 小灯泡的功率增大

B. 电容器上的电荷量增加

C. 电源的输出功率增大

D. 两表示数变化量的比值| |不变

11. 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，则以下判断正确的是（　　）

A. 灯L1变亮，电压表的示数减小

B. 灯L1变暗，电流表的示数增大

C. 灯L2变亮，电压表的示数增大

D. 灯L2变暗，电流表的示数减小

12. 如图电路中，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C. 闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，电表均为理想电表，则（　　）

A. 电压表示数U和电流表示数I的比值不变

B. 变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变

C. 电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU

D. 电容器的带电荷量减小，减小量为ΔU

13. 如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是（　　）

A. 灯L1灯丝烧断

B. 电阻R2断路

C. 电阻R2短路

D. 电容器被击穿短路

14. 在如图所示电路中，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，则下列说法正确的是（　　）

A. 电压表的示数增大，电流表的示数减小

B. 电压表的示数减小，电流表的示数增大

C. 电源路端电压增大

D. 电容器C所带电荷量减小

15. 如图所示的电路中，定值电阻a、b、c、d的阻值相等，电容器C的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关K1时，电路的总电阻用R1表示、电容器所带的电荷量为q1，当两个开关均闭合时，电路的总电阻用R2表示、电容器所带的电荷量为q2。则下列关系式正确的是（　　）

A. R1：R2＝6：5 B. R1：R2＝5：6

C. q1：q2＝5：3 D. q1：q2＝3:5

16. 如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，，电容器的电容。开关S原来断开，从闭合开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电阻R的电荷量是多少？

17. 如图所示，在A、B两点间接一电动势为4V、内阻为的直流电源，电阻、、的阻值均为，电容器的电容为，电流表内阻不计，当开关S闭合后，求：

(1)电流表的读数；

(2)电容器所带的电荷量；

(3)断开开关S后，通过的电荷量。

参考答案

1. A

【详解】据题意，当滑片向b端移动，滑动变阻器的电阻增大，则整个电路总电阻增大，据闭合电路欧姆定律可知总电流I将减小，内电压减小而外电压增大，故灯泡变亮，而电流表示数减小。

故选A。

2. AD

【详解】ABC．电压表的示数减小，因电压表读数为U=E-I(r+R2)，可知干路电流增大，路端电压U＇=E-Ir减小，根据串联电路分压规律知电阻R与R1并联部分的阻值变小，即R阻值变小，则A正确，BC错误.

D．路端电压和干路电流的比值等于外电路总电阻，外电路电阻减小，则路端电压和干路电流的比值减小，选项D正确.

3. AD

【详解】A．由闭合电路欧姆定律可知：，因此在U－I图象中，图线与U轴的交点表示电源电动势，由图可知E＝3.0 V，A正确；

B．此图的纵坐标并非从零开始，横轴的截距表示当电压为2.4V时的电流，B错误；

CD．在U－I图象中斜率表示电源内阻r的大小，即   

C错误，D正确。

故选AD。

4. B

【详解】A．由题图可知，电源的电动势E=4V，内阻，故A错误；

B．两图线的交点表示小灯泡L与电源连接时的工作状态，由于灯泡正常发光，则知灯泡的额定电压U=3V，额定电流I=2A，则额定功率为P=UI=6W，故B正确；

C．正常发光时灯泡L的电阻，换成一个1Ω的定值电阻，可知其电阻更接近电源的内阻，电源的输出功率将变大，根据闭合电路欧姆定律可知外电阻减小，路端电压减小，电源效率减小，故C错误；

D．灯泡的温度随通过电流的增大而升高，电阻随温度的升高而增大，故D错误.

5. B

【详解】电阻R0单独在一个支路上，断路后使外电阻变大，使两个灯泡所在的并联电路的电压都变大，则两个灯泡的亮度都变亮，不符合题意，故A错误；灯泡A和电阻R1并联，如果R1断路，此处只有灯泡A一个电阻，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，此处电阻相当于增大，所以灯泡A两端电压增大，灯泡B两端电压降低，则A灯变亮，灯泡B变暗．故B正确；同理可知，R2断路时，A灯变暗，灯泡B变亮，不符合题意，故C错误．若R2短路，B灯被短路，不亮，与题不符，故D错误.

6. AC

【详解】当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，A灯变亮，B灯变暗，选项A正确B错误；由于外电路电阻增大，输出电流减小，电源的总功率减小，电源的输出功率可能减小，选项C正确D错误．

7. ABC

【详解】由闭合电路的欧姆定律知，当时电动势等于路端电压，即电源的图线与轴的交点就是电源电动势的大小，由题图知，电源1和电源2的电动势相等，故B正确；电源内阻，即电源的图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知，故A正确；小灯泡的图线与电源的图线的交点即为小灯泡的工作状态，由题图知，小灯泡与电源1连接时消耗的功率小于小灯泡与电源2连接时消耗的功率，故C正确，D错误．

8. B

【详解】电流表读数2A，可得R0以及电源内阻消耗电压共为：，所以根据闭合电路欧姆定律，电动机的到电压为：，故A错误；电动机的内阻发热为：，故C错误；电机总功率为：，所以输出功率为：，故B正确；电源总功率为：，电源的内耗功率为：，电源输出功率为：，故D错误．所以B正确，ACD错误．

9. C

【详解】AC．该图象反映了电源的输出功率P随外电阻R变化的规律，由图看出，电源的输出功率随着外电阻的增大先增大后减小，当R=r时，电源有最大的输出功率，故A正确，C错误；

B．当R=r时，路端电压与电源的内电压，则U=0.5E，电源的效率η= ，故B正确；

D．电源的效率η= ，则知R增大时，电源的效率增大，故D正确．

10. AD

【详解】A．增大光强，电阻R2的电阻变小，电路中的总电阻变小，总电流变大，根据P=I2R可知，小灯泡的功率增大，选项A正确；

B．电容器两端电压为灯泡与R2串联后的分压，因为总电流增大，所以内电阻和定值电阻R1的分压均变大，根据闭合电路欧姆定律U=E-I（r+R1）可知，灯泡与R2串联后的分压变小，电容器两端电压变小，由Q=CU可知电容器上的电荷量减小，选项B错误；

C．电源的输出功率为：，由已知条件无法知道外电路总电阻与电源内阻的大小关系，所以电源的输出功率无法确定，选项C错误；

D．两表测量的数据表示定值电阻两端的电压和流过定值电阻的电流，根据欧姆定律可知，两表示数变化量的比值||不变，等于定值电阻的阻值，选项D正确．

11. A

【详解】当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，滑动变阻器的阻值减小，由串反并同规律，与滑动变阻器串联的电流表读数变大，与滑动变阻器串联的灯泡L1的功率变大，灯泡L1变亮；与滑动变阻器并联的电压表读数变小，与滑动变阻器并联的灯泡L2功率变小，变暗；A正确，BCD错误。

故选A。

12. B

【详解】A．由图分析知，R增大，则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大，故A错误.

B．根据闭合电路欧姆定律得U=E－I（R0+r），由数学知识得知，，保持不变，故B正确.

C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，由欧姆定律分析可知，电阻R0两端电压减小，R两端电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R0两端的电压减小量小于ΔU，故C错误.

D．电容器两极板间的电压等于R两端的电压，可知电容器板间电压增大，带电荷量增大，增大量为CΔU，故D错误.

13. B

【详解】A．如果灯L1灯丝烧断，即L1断路，总电阻增大，总电流减少，故L2分压减小，L2变暗，A错；

B．电阻R2断路，导致总电阻增大，总电流减小，L1两端电压减小，而路端电压增大，则L2两端电压增大，L2变亮，B正确；

C．若R2短路，L2熄灭，C错误；

D．电容器被击穿短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，电压表读数减小，L2变亮，D错误。

故选B。

14. BD

【详解】AB．滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，则滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，电流表示数增大，内阻和R1两端电压增大，则R2的电压减小，故电压表示数减小，故A错误，B正确；

C．滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，则滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，内电压增大，电源路端电压减小，故C错误；

D．电容器的电压等于R2的电压，则电容器电压减小，根据Q=UC可知，电容器C所带电荷量减小，故D正确；

15. AC

【详解】设定值电阻的阻值均为R，电源的电动势为E，当仅闭合开关K1时，等效电路如图甲所示，则电路的总电阻为

R1＝3R

电容器两极板间的电压

则电容器所带的电荷量

当两个开关均闭合时，等效电路如图乙所示，电路的总电阻为

电容器两极板之间的电压为

电容器所带的电荷量

由以上分析可知

R1∶R2＝6∶5

q1∶q2＝5∶3

故AC正确，BD错误。

故选AC。

16.【答案】

【详解】S断开时的等效电路图如图甲所示，电容器C两端电压U等于电阻两端电压，且

电容器C的带电荷量

且a板带正电，b板带负电。

S闭合时的等效电路图如图乙所示，电容器C两端电压等于电阻两端电压，有

干路电流

外电压

电阻两端电压

电容器C的带电荷量

且a板带负电，b板带正电，故通过电阻R的电荷量

17.【答案】(1)0.8A    (2)    (3)

【详解】(1)当开关S闭合后，电阻、被短路。根据闭合电路欧姆定律得电流表的读数

(2)电容器所带的电荷量

(3)断开开关S后，电容器相当于电源，等效电路如图所示，由于各个电阻都相等，则通过的电荷量为