高中物理课时跟踪检测十六闭合电路的欧姆定律新人教版选修36.pdf

积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 课时跟踪检测（十六）闭合电路的欧姆定律 1一个闭合电路，是由电池供电的，外电路是纯电阻时，以下说法正确的是( ) A当外电阻增大时，路端电压增大 B当外电阻减小时，路端电压增大 C当外电阻减小时，电路中的电流减小 D电池的内阻越小，外电阻变化时，路端电压的变化越大 解析：选 A 根据UEIr，当外电阻增大时，I减小，U增大， A 正确， B 错误。根 据I E Rr， C 错误，再根据 UEIr，UIr，故 D 错误。 2有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，电路中的电流为I；将 它们并联起来接在同一电源上，此时流过电源的电流为 4I 3 ，则电源的内阻为( ) ARB. R 2 C4RD. R 8 解析： 选 C 由串联电路和并联电路的特点及闭合电路的欧姆定律得EI(2Rr)，E 4 3I R 2 r，由以上两式可得r4R。 3. (多选 )如图 1 所示电路中，电源电动势E9 V、内阻r3 ，R15 ，下列说法中 正确的是 ( ) 图 1 A当 S断开时，UAC9 V B当 S闭合时，UAC9 V C当 S闭合时，UAB7.5 V，UBC0 D当 S断开时，UAB0，UBC0 解析：选 AC 当 S断开时，UAC与UBC为路端电压， 等于电源电动势， A 正确， D 错误； 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 当 S闭合时，UACUAB E RrR7.5 V， UBCI×00，B 错误， C 正确。 4(多选 )如图 2 所示， 直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线；直线B为电源b 的路端电压与电流的关系图线；直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线。将这个 电阻分别接到a、b两电源上，那么( ) 图 2 AR接到b电源上时电源的效率高 BR接到b电源上时电源的输出功率较大 CR接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低 DR接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高 解析：选 AC 由题图知EaEb，内阻rarb，当电阻R接到电源两极时，电源的效率为 I 2R I2Rr R Rr，所以 R接到电源b上时，电源的效率高，A 对， D 错。由题图知，R 接到电源a上时， 电源的输出电压和电流均比接到b上时大， 故R接到电源a上时， 电源的 输出功率较大，B 错， C 对。 5.如图 3 所示，电池电动势为E，内阻为r。当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压 表的读数U1与电压表的读数U2的变化情况是 ( ) 图 3 AU1变大，U2变小 BU1变大，U2变大 CU1变小，U2变小 DU1变小，U2变大 解析：选 A 滑片P向b移动时，总电阻变大，干路中I E Rr变小。由于路端电压 U EIr，U增大，即V1表示数U1变大。由于V2表示数U2IR，U2减小，所以A 正确。 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 6如图4 所示，闭合开关S，电路稳定后，水平放置的平行金属板间的带电质点P处 于静止状态，若将滑动变阻器R2的滑片向a端移动，则 ( ) 图 4 A电压表读数增大B电流表读数减小 CR1消耗的功率减小D质点P将向下运动 解析： 选 D 由图可知，R1与滑动变阻器串联；电容器与变阻器并联；当滑片向a端移 动时，滑动变阻器接入电阻减小，总电阻减小； 由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大； 路端电压减小，同时R1两端的电压增大，所以电压表示数减小，电流示数增大，故A、B 错误。流过R1的电流增大，由公式PI 2R 知R1消耗的功率增大，故C 错误。电容器板间 电压减小，板间电场强度减小，故质点P受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，质 点P将向下运动，故D 正确。 7如图 5 所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关， 与分别为电压表与电流表。初始时S0与 S均闭合，现将S断开，则 ( ) 图 5 A的读数变大，的读数变小 B的读数变大，的读数变大 C的读数变小，的读数变小 D的读数变小，的读数变大 解析：选B 将 S断开，则电路的总电阻变大，总电流变小，由UEIr知，路端电 压变大，故电压表的示数变大；R1两端的电压IR1变小，则R3两端的电压变大，流过R3的 电流变大，电流表的示数变大。选项B 正确。 8.如图 6 所示电路中， 定值电阻R2r(r为电源内阻 )，滑动变阻器的最大阻值为R1且R1 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 ?R2r。在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，以下说法正确的是( ) 图 6 A电源的输出功率变小 BR2消耗的功率先变大后变小 C滑动变阻器消耗的功率先变大后变小 D以上说法都不对 解析：选 C 滑片向右移动，滑动变阻器接入电路部分电阻变小，电路中的电流变大， 通过电源的电流和通过电阻R2的电流都变大，这两个电阻是定值电阻，消耗的功率变大， 在滑动的过程中内阻始终小于外电阻，所以电源的输出功率增大。考虑滑动变阻器上的功率 消耗时可以把R2看成电源的一部分，当滑动变阻器的阻值等于2r时，消耗的功率最大，当 滑动变阻器阻值小于2r时，消耗的功率变小。 9如图 7 所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障， 图 7 突然发现灯L1变亮，灯 L2变暗，电流表的读数变小， 根据分析， 发生的故障可能是( ) AR1断路BR2断路 CR3短路DR4短路 解析：选 A 把原电路改画为如图所示的电路，由于电流表示数减小、 灯 L2变暗，可推知电路中的总电流减小，路端电压增大，表明外电阻增大，可排除R3、 R4短路的可能。 又灯 L1变亮、灯L2变暗，表明灯L1两端电压增大、灯L2两端电压减小，由欧姆定律 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 可判断只能是R1发生断路。 10. (多选 )如图 8 所示电路中，电源内阻不能忽略。闭合S 后，调节R的阻值，使电压 表示数增大U，在这一过程中，有( ) 图 8 A通过R1的电流增大 U R1 BR2两端电压减小U C通过R2的电流减小量小于 U R2 D路端电压增大量为U 解析：选AC 由电流I U R 可知，当电压增加U时，通过R1的电流就增加 U R1 ，故 A 正确；由于电源的内阻不能忽略，故R2两端电压减小量比U小， B 错误， C 正确；因R2 两端的电压减小，故路端电压增大量比U要小，故 D 错误。 11.如图 9所示的电路中， 所用电源的电动势E 4 V，内电阻r1 ， 电阻R1可调。 现 将R1调到 3 后固定。已知R26 ，R33 ，求： 图 9 (1)开关 S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？ (2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S 接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到 多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？ 解析： (1)开关 S断开时，I1 E rR1R2 4 136 A0.4 A 开关接通时，R2、R3并联的总电阻R23 R2R3 R2R32 I1 E rR1R23 4 1 32 A0.667 A 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 (2)开关接通时，A、B之间的总电阻R232 为定值，所以，只有当R1 0 时，总电 流最大，A、B之间的电功率才最大。 I E rR1R23 4 102 A 4 3 A PABI 2R 23 4 3 2× 2 W 3.556 W。 答案： (1)0.4 A 0.667 A (2)0 3.556 W 12.如图 10 所示，电容器C16 F，C23 F，电阻R16 ，R23 ，C、D为两端 点，当开关S断开时，A、B两点间的电压UAB为多少？当S闭合时，电容器C1的电荷量改 变了多少？ (已知电压U18 V) 图 10 解析：在电路中电容器C1、C2的作用是断路，当开关S断开时，电路中无电流，B、C 等电势，A、D等电势。 因此UABUACUDC18 V 当 S断开时，电容器C1所带电荷量为 Q1C1UAC6× 106×18 C1.08×10 4 C 当 S闭合时，电路导通，电容器C1两端的电压即电阻R1两端的电压。由串联电路的电 压分配关系得 UAC R1 R1R2U 6 6 3×18 V 12 V 此时电容器C1所带电荷量为 Q1C1UAC 6×10 6×12 C0.72×10 4 C 电容器C1所带电荷量的变化量为 QQ1Q1 3.6×10 5 C， “”号表示减少。 答案： 18 V 减少了 3.6× 10 5 C