沪科版 (2019)必修 第三册4.2 闭合电路欧姆定律的应用课堂检测

【精挑】第2节闭合电路的欧姆定律的应用-1优质练习

一.填空题

1．如图所示的是用伏安法测电阻的部分电路，当开关S分别接通a和b时，若电压表的读数有较大变化，说明电阻R的值　  　（填“较大”或“较小”，下同）；若电流表读数有较大变化，说明电阻R的值　  　．

2．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．两电压表可看作是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由左端向右端滑动时，灯泡L1变　　（选填亮或暗），　　表的读数变小（选填V1或V2）．

3．如图所示，两个相同的电流表分别改装成两个伏特表。伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，则：伏特表V1的读数  伏特表V2的读数；伏特表V1的偏转角   伏特表V2的偏转角.(填大于,等于,小于)

4．某个多用电表的面板如图所示，若表头满偏电流为1mA，内阻为1kΩ，所用电池的电动势为1.5V，内阻为0.5Ω，使用欧姆×1挡，若把多用电表的红黑表笔短接时，表针恰好指在电流满刻度处，则此时欧姆表的内阻值为________．若A．B．C．D．E平分表示刻度的那段圆弧AE，则测电阻时，刻度D处对应的电阻阻值是        。

5．在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则电源内阻的阻值为　　Ω，滑动变阻器R2的最大功率为　　W．

6．如图所示，U形金属导轨置于光滑绝缘的水平面上，导轨间距为l=0.4m，左端连接的电阻R=0.4Ω．金属棒ab长度L=0.4m，电阻r=0.1Ω．在导轨范围内有垂直水平面的．磁感强度B=0.1T的匀强磁场，当用外力使棒ab以速度v=5m/s匀速右移时，试求：

（1）通过ab棒的电流I=          A；

（2）ab棒两端的电势差Uab=          V；

（3）ab棒克服安培力做功的功率P克=          W．

7．如图所示，R1=4Ω，R2=R3=2Ω，R4=4Ω，R5=6Ω，则A，B间的等效电阻为　      　．

8．一个电源的内阻为1Ω，某用电器上标有“10V  20W”的字样，接到该电源上恰能正常工作，则电源的电动势为　  　 V，电源内阻上的热功率为　 　W．

9．如图所示，电动势为E．内阻为r的电池与滑动变阻器串联，已知滑动变阻器的最大阻值亦为r．当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器消耗的功率　  　（选填“变大”．“不变”或“变小”）；内阻上消耗的功率　  　（选填“变大”．“不变”或“变小”）．

10．如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线．OM是某固定电阻R1的电流随两端电压变化的图线，点C为两图线的交点，由图象可知：电源电动势E=　    　V，电源的内阻r=　  　Ω，R1的阻值为　   　．Ω，若将R1接到电源两端，则在R1上消耗的功率为　  　W．若在电源两端接入另一电阻R2，使得电源输出功率最大，则最大输出功率为　  　W．

11．电路如图所示，已知电池组的总内电阻r=1Ω，外电路电阻R=5Ω，电压表的示数U=2.5V，则电池组的电动势E应等于　    　．

12．如图甲所示的游标卡尺的读数是　    　cm，如图所示为一正在测量中的多用电表表盘．

（1）如果是用×10Ω挡测量电阻，则读数为　  　Ω．

（2）如果是用直流10mA挡测量电流，则读数为　  　mA．

（3）如果是用直流50V挡测量电压，则读数为　  　V．

13．如图，电源的电动势为12V，内阻为1Ω，R1=1Ω，R2=6Ω，电动机的线圈电阻为0.5Ω．开关闭合后通过电源的电流为3A，电动机输出功率　   　．

14．（1）如甲图，小亮将玩具电动机通过开关．电流表接到电池上，第一次小电动机正常转动，记录电流表读数；第二次用手按住小电动机使其不转动，记录电流表读数．问乙．丙两图哪一幅是对应第二次电动机不转动时的读数          ；

（2）分析电流变化原因时会用到的主要物理知识有         

A．电磁感应原理

B．电流的磁效应

C．电场对带电粒子的作用

D．通电导线在磁场中受安培力

15．如图所示，一带电粒子以初速度v0垂直场强方向从O点射入匀强电场后沿轨迹OCD运动，测得它飞经OC段和CD段的时间相等，则它在C．D两处的竖直速度之比Vcy：VDy=　   　，它在OC段和CD段上电场力做功之比W1：W2=　    　．

16．如图所示，灵敏电流计G的量程为3mA，内电阻为200Ω，若将其改装成3V的电压表，需利用电阻　      　（填R1或R2），其阻值为　         　．

17．如图所示，有一个表头G，满偏电流Ig=500mA，内阻Rg=200Ω，用它改装为有1A和10A两种量程的电流表，则R1=　  　Ω．R2=　  　Ω．

18．某同学测干电池电动势和内电阻．他测出路端电压U和总电流I的多组数据，作出U﹣I图象如图所示，由图象可得出该干电池的电动势Ex=   　V，内电阻r=   　．

参考答案与试题解析

1．【答案】较小，较大

【解析】

考点： 伏安法测电阻．

专题： 实验题；恒定电流专题．

分析： 采用伏安法测电阻时，安培表内接时，误差来自电流表的分压，外接时，误差来自电流表的分流，由此可正确解答．

解答： 解：由该电路结构可知，该实验为伏安法测电阻实验，当开关S分别接通a和b时，若电压表的读数有较大变化，说明电流表的分压较大，或者说明待测电阻和电流表内阻相差不大，即待测电阻较小；若电流表的读数有较大变化，说明电压表的分流较大，待测电阻和电压表的内阻相差不大，即待测电阻较大．

故答案为：较小，较大．

点评： 伏安法测电阻时，注意根据电路的串并联进行误差分析．

2．【答案】　亮，V2．

【解析】考点： 闭合电路的欧姆定律．.

专题： 恒定电流专题．

分析： 首先搞清电路的结构：变阻器与灯泡L1并联，再与灯泡L2串联．V1表测量路端电压，V2表测量灯泡L2的电压．将滑动变阻器的触片由左端向右滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律和串联电路分压规律分析两电压表读数的变化．

解答： 解：将滑动变阻器的触片由左端向右滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，变阻器与灯泡L1并联的电阻变大，外电路总电阻增大，则路端电压随之增大，即V1表的读数变大．由闭合电路欧姆定律可知，流过电源的电流减小，灯泡L2变暗，电压表V2读数变小．灯泡L1的电压U1=E﹣I（r+RL2）增大，灯泡L1变亮．

故答案为：亮，V2．

点评： 本题是电路中动态分析问题．对于路端电压可以直接根据路端电压随外电阻增大而增大，减小而减小判断．

3．【答案】大于；等于

【解析】

考点：电表的改装

试题分析：将两个相同的电流表分别改装成两个伏特表时，是在电流表的基础上串联一个电阻，故将两个伏特表串联时，流过两个电流表的电流相等，偏角一样大，但量程大的指示的电压大。

4．【答案】1500Ω；500Ω

【解析】

试题分析：欧姆表的内阻值为:；刻度D处所对应的电流值为，故刻度D处对应的电阻阻值是：500Ω。

考点：全电路欧姆定律的应用.

5．【答案】5，0.9．

【解析】考点： 闭合电路的欧姆定律；电功．电功率．

专题： 恒定电流专题．

分析： 由图可知两电阻串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压；当滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则可知总电阻变化，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的变化，则可知内电压的变化及路端电压的变化，同时也可得出R1两端的电压变化，判断两图象所对应的电压表的示数变化；

由图可知当R2全部接入及只有R1接入时两电表的示数，则由闭合电路的欧姆定律可得出电源的内阻；由功率公式可求得电源的最大输出功率及滑动变阻器的最大功率．

解答： 解：当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；

当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故=；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r

解得：r=5Ω，E=6V．

由上分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I==A=0.3A，则滑动变阻器消耗最大功率 P=I2R=0.9W；

故答案为：5，0.9．

点评： 在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理．

6．【答案】（1）0.4；（2）0.16；（3）0.08

【解析】

7．【答案】3Ω

【解析】

考点： 串联电路和并联电路．

分析： 明确电路结构，根据串并联电路的规律可求得AB间的总电阻．

解答： 解：由图可知，R2与R3串联后与R4并联，再与R1串联，然后与R5并联；

R2与R3串联后的总电阻为2+2=4Ω；与R4并联总电阻为：=2Ω；与R1串联后总电阻为：4+2=6Ω；与R5并联后总电阻为：=3Ω；

故答案为：3Ω

点评： 本题考查电阻的串并联关系，要注意掌握求总电阻的方法和顺序．

8．【答案】12，4

【解析】

考点： 电功．电功率；闭合电路的欧姆定律．

专题： 恒定电流专题．

分析： 由题，用电器恰能正常工作，其电压和功率均达到额定值，由P=UI求出电路中的电流，根据闭合电路欧姆定律求电源电动势，根据功率公式求热功率．

解答： 解：由题意知，用电器恰能正常工作，其电压和功率分别为U=10V，P=20W，则电路中电流为：

I==2A

电动势为：

E=U+Ir=10+2×1=12V，

电源内阻上的热功率为：

P′=I2r=4×1=4W

故答案为：12，4

点评： 本题要抓住两点：一是用电器正常时，电压和功率均达到额定值；二是根据闭合电路的欧姆定律求解．

9．【答案】变小，变大

【解析】

考点： 电功．电功率．

专题： 恒定电流专题．

分析： 对于电源，当外电路电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率最大；对于定值电阻，当电流最大时，电功率最大．

解答： 解：对于电源，当外电路电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率最大；

由于滑动变阻器的最大阻值是r，等于电源的内电阻，故当滑片移动到最右端时，滑动变阻器消耗的功率逐渐减小；

电源内阻为r，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，电阻减小，根据I=，电流增加，内阻上消耗的功率P=I2r，逐渐增加；

故答案为：变小，变大．

点评： 本题关键是明确“对于电源，当外电路电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率最大”的结论，同时结合功率公式和闭合电路欧姆定律公式列式求解．

10．【答案】6，1，2，8，9

【解析】

考点： 闭合电路的欧姆定律；电功．电功率．

专题： 恒定电流专题．

分析： 由图象AB可知电源的电动势为6V，短路电流为6A；由图象OM可得外电路电阻R为2Ω，两图象的交点坐标即为电阻R和电源构成闭合回路时的外电压和干路电流．

解答： 解：根据闭合电路欧姆定律得：U=E﹣Ir，可知电源的U﹣I图象纵截距等于电源的电动势，斜率的大小等于电源内阻，所以由图象AB可知电源的电动势 E=6V，短路电流为6A，根据r===1Ω，

根据R1=得：R1=2Ω，当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，所以该电源的最大输出功率P=I2R=（）2R=9W，

故答案为：6，1，2，8，9

点评： 对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义．本题要抓住图线的斜率．交点的意义来理解图象的意义．

11．【答案】3.0V

【解析】考点:闭合电路的欧姆定律．

专题:恒定电流专题．

分析:根据闭合电路的欧姆定律求解电池组的电动势E即可．

解答:解：根据闭合电路的欧姆定律得，电池组的电动势为：

E=U+r=2.5V+V=3.0V

故答案为：3.0V

点评:本题运用伏阻法测量电源的电动势，关键掌握闭合电路的欧姆定律．

12．【答案】1.090；（1）60；（2）7.1；（3）35.3（35.2﹣35.5均正确）

【解析】

考点： 用多用电表测电阻．

专题： 实验题；恒定电流专题．

分析： 游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；

根据选择开关的位置确定其所测量的量，然后根据图示表盘确定其分度值，再读出其示数．

解答： 解：由图示游标卡尺可知，其示数为10mm+18×0.05mm=10.90mm=1.090cm；

（1）如果是用×10Ω挡测量电阻，由图示表盘可知，读数为6×10=60Ω．

（2）如果是用直流10mA挡测量电流，由图示表盘可知，其分度值为0.2mA，读数为7.1mA．

（3）如果是用直流50V挡测量电压，由图示表盘可知，其分度值为1V，则读数为35.3V

故答案为：1.090；（1）60；（2）7.1；（3）35.3（35.2﹣35.5均正确）．

点评： 本题考查了游标卡尺与多用电表的读数，对多用电表读数时，要根据选择开关的位置确定其所测量的量与量程，然后根据表盘确定地分度值，读出其示数．

13．【答案】10W

【解析】

考点： 电功．电功率；闭合电路的欧姆定律．

分析： 根据电压的分配求出R2两端的电压，由干路电流和R2的电流求出流过电动机的电流，根据PM=IMUM求出电动机消耗的电功率；根据Pr=IM2r

解答： 解：R1两端电压：U1=IR1=3×1V=3V

               U内=Ir=3×1=3V

     R2两端电压：U2=E﹣U1﹣U内=（12﹣6）V=6V

     通过R2的电流：I2===1A

     通过电动机的电流：IM=I﹣I2=（3﹣1）A=2A，UM=U2=6V

    电动机消耗的电功率为：PM=IMUM=2×6W=12W

电动机线圈发热损耗的热功率Pr=Ir=22×0.5=2W

电动机输出功率P出=PM﹣Pr=12﹣2=10W

故答案为：10W

点评： 电动机正常工作时的电路非纯电阻电路，机械功率由电功率减去电动机发热功率求解，能灵活应用串并联电路的规律及欧姆定律求解．

14．【答案】（1）丙；（2）D

【解析】（1）在电机转动时，电压一部分通过电流受力转化为机械能，别一部分加在内阻上，产生内能；而不转时，相当于全部电压加在纯电阻上，电流一定会增大；故不转时的测量图应为丙；

（2）这里主要是要考虑导线是否由于受安培力而切割磁感线问题；在转动时，由于切割产生的电动势与加在电机上的电动势相反，从而产生能量向机械能的转化，同时减小了加在电机线圈上的电流；而在电机不转时，不在切割磁感线，使电动势全部加在电阻上；从而使电流过大；故解释现象应用的是通电导体在磁场中受安培力；

15．【答案】1：2，1：3

【解析】

考点： 带电粒子在匀强电场中的运动．

专题： 带电粒子在电场中的运动专题．

分析： 电子沿Ox轴射入匀强电场，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，已知OA=AB，可知时间关系，竖直方向做匀加速运动，由运动学公式可分析速度关系，并能得到竖直位移的关系，由功的定义分析电场力做功的比值．

解答： 解：电子沿Ox轴射入匀强电场，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，已知OA=AB，则电子从O到C与从C到D的时间相等．电子在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，则有：

vcy=atOC，vDy=atOD，所以有：

vcy：vDy=tOC：tOD=1：2．

根据匀变速直线运动的推论可知，在竖直方向上：yOC：yCD=1：3，根据W=FScosθ，做功之比为1：3；

故答案为：1：2，1：3．

点评： 本题是类平抛运动问题，运用运动的分解法研究，灵活运用比例法求解，比较简单．

16．【答案】R2；800Ω．

【解析】考点： 把电流表改装成电压表．

专题： 实验题；恒定电流专题．

分析： 把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值

解答： 解：把电流表改装成3V的电压表需要串联一个分压电阻，由图示电路图可知需要用到电阻R2，

串联电阻阻值：R2=﹣Rg=﹣200=800Ω；

故答案为：R2；800Ω．

点评： 本题考查了电压表的改装，知道电压表的改装原理．应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题．

17．【答案】180　　20

【解析】

考点： 把电流表改装成电压表．

专题： 实验题．

分析： 把小量程电流表改装成大量程电流表，应并联小电阻，根据并联电路特点与欧姆定律可以求出并联电阻阻值．

解答： 解：改装为1A电流表时，并联电阻的分流电流为：IR=I﹣Ig=1﹣500×10﹣3=0.5A，

  分流电阻的阻值为：R1+R2===200Ω，

  改装为10A电流表时：R2==

则：R1=180Ω，R2=20Ω；

故答案：180　　20

点评： 把小量程电流表改装为大量程电流表应并联分流电阻，知道电表的改装原理．应用串并联电路特点与欧姆定律可以求出分流电阻阻值．

18．【答案】1.5，1.2

【解析】【考点】闭合电路的欧姆定律．

【分析】根据闭合电路欧姆定律写出纵轴物理量U与横轴物理量I的函数表达式，再根据斜率和截距的概念即可求解．

解：根据U=E﹣Ir=﹣rI+E可知，U﹣I图象斜率的绝对值等于电源内阻，纵轴截距等于电动势，即Ex=1.5V，r=≈1.2Ω；

故答案为：1.5，1.2．

【点评】遇到根据图象求解的问题，首先根据物理规律写出关于纵轴物理量与横轴物理量的函数表达式，然后根据斜率和截距的概念即可求解．