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1.如图所示为一个外电阻R和电源组成的闭合电路。在正常工作时,若1 C正电荷从负极B
移到正极A的过程中,非静电力做功,将3 J的其他形式的能转化为电能,同时静电力做功
0.5 J。则此时该电路中电源电动势E、电源内电压U 、电源路端电压U 大小为( )
内 外
A.E=2.5 V,U =0.5 V
外
B.E=3 V,U =0.5 V
外
C.E=2.5 V,U =0.5 V
内
D.E=3 V,U =2.5 V
外
2.(2023·四川内江市第六中学模拟)电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率
之比。直线A、B和C分别是电源a、电源b和电阻R的U-I图线。将这个电阻R分别接到
a、b两电源上,那么( )
A.电源a、b电动势一样大,b内阻较大
B.R接到电源a上,电路中的电流较小
C.R接到电源b上,电源的输出功率较大
D.R接到电源b上,电源效率较高
3.(多选)(2023·河南新乡市期中)如图所示,直线OC为电源的总功率随电流I变化的图线,抛
物线ODC为该电源内部热功率随电流I变化的图线,若该电源与电阻B串联后,电路中的
电流为0.5 A,则下列说法正确的是( )
A.电阻B的阻值为11.5 Ω
B.电源的内阻为1.5 ΩC.电源与电阻B串联后,路端电压为5.75 V
D.电源与电阻B串联后,电源内部热功率为0.375 W
4.(多选)(2024·广东佛山市检测)安装了感光系统的新型路灯,能根据环境明暗程度自动调
节灯光亮度。某兴趣小组为了研究路灯的感光系统,设计了甲、乙两个电路,如图所示。R
t
为光敏电阻(光照越强,电阻越小),R 与R 为定值电阻,下列说法正确的是( )
0 1
A.环境变暗时,甲电路的灯泡亮度变亮
B.环境变暗时,乙电路的灯泡亮度变亮
C.环境变亮时,甲电路的R 电功率减小
1
D.环境变亮时,乙电路的R 电功率增大
1
5.如图所示电路中,由于某处出现了故障,导致电路中的 A、B两灯变亮,C、D两灯变暗,
故障可能是( )
A.R 短路 B.R 断路
1 2
C.R 短路 D.R 短路
2 3
6.如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r。闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电压表示
数为U、电流表示数为I。电源的总功率P与电压U、电流I的关系正确的是( )
7.如图所示,图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻
不是常量),图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,则(
)A.电源的电动势为E=5 V
B.电阻两端的电压为U=4 V
C.电阻的电流为I=0.4 A
D.太阳能电池的内阻为5 Ω
8.(2023·海南卷·7)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合
开关K,待电路稳定后,电容器上电荷量为( )
A.CE B.CE C.CE D.CE
9.(2024·江苏淮安市检测)如图所示电路,电源内阻为r,两相同灯泡L 、L 电阻均为R,
1 2
D为理想二极管(具有单向导电性),电表均为理想电表。闭合S后,一带电油滴恰好在平行
板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器滑片向上滑动,电压表 V 、V 示数变化量绝对值
1 2
分别为ΔU、ΔU,电流表示数变化量绝对值为ΔI,则下列说法中错误的是( )
1 2
A.两灯泡逐渐变亮 B.油滴将向下运动
C.=R+r D.ΔU>ΔU
2 1
10.(多选)某同学通过实验正确作出标有“5 V 2.5 W”的小灯泡的U-I图像如图甲所示,
现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中,其中电源电动势 E=6 V,内阻r=1
Ω,定值电阻R=9 Ω,则( )
A.由甲图可知,小灯泡的电阻值随电压的升高而增大
B.由甲图可知,小灯泡的电阻值随电压的升高而减小
C.闭合乙图开关,小灯泡的实际功率约为2.7 W
D.闭合乙图开关,小灯泡的实际功率约为0.84 W11.在如图甲所示的电路中,R 、R 均为定值电阻,且R =100 Ω,R 阻值未知,R 是一滑
1 2 1 2 3
动变阻器,当其滑片P从最左端滑至最右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流的
变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的。求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)定值电阻R 的阻值;
2
(3)滑动变阻器的最大阻值。
12.(2023·山东济南市模拟)如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,电压表和电流表均为理想电表,电阻R 、R 的阻值与滑动变阻器的最大阻值相等。在滑动变阻器的滑片 P从a端
A B
滑到b端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数U与电流表示数I的比值不变
B.电流表的示数增大
C.电压表的示数先增大后减小
D.电压表示数变化绝对值ΔU与电流表示数变化绝对值ΔI的比值先增大后减小
第 2 练 闭合电路欧姆定律及应用
1.D [电源的电动势为
E== V=3 V,
内电压为U == V=0.5 V,
内
路端电压为U =E-U =3 V-0.5 V=2.5 V,故选D。]
外 内
2.A [由电源的U-I图线可知,纵轴截距表示电动势,斜率的绝对值表示内阻,故电源
a、b电动势一样大,b内阻较大,A正确;当电源与电阻直接相连时,电源和电阻的 U-I
图线交点表示该电阻的工作状态,其横坐标表示电路中的电流,故R接到电源a上,电路中
的电流较大,B错误;
由P=UI可知,电源和电阻的U-I图线交点横、纵坐标乘积(矩形面积)表示电源的输出功
率,如图所示,可知 R接到电源a上,电源的输出功率较大,电源的效率可表示为 η=
×100%=×100%,当R接到电源a上,路端电压U较大,电源效率较高,C、D错误。]
3.BD [电源的总功率为P=EI,当I=4 A时P=24 W,则电源的电动势为E== V=6
V,由题图看出,当I=4 A时,外电路短路,电源内部热功率等于电源的总功率,则有 P=
I2r=24 W,解得r== Ω=1.5 Ω,故B正确;若该电源与电阻B串联后,电路中的电流为
0.5 A,根据闭合电路欧姆定律可得I′=,解得电阻B的阻值为R=-r= Ω-1.5 Ω=10.5Ω,路端电压为U=I′R=0.5×10.5 V=5.25 V,
电源内部热功率为P=I′2r=0.52×1.5 W=0.375 W,故A、C错误,D正确。]
r
4.AD [设电源内阻为r,题图甲中,当环境变暗时,R阻值变大,电路总电阻变大,干路
t
电流减小,根据闭合电路欧姆定律 U =E-I(R +r),可知灯泡两端电压变大,灯泡亮度变
L 0
亮;当环境变亮时,R阻值变小,电路总电阻变小,干路电流增大,根据闭合电路欧姆定律
t
可知灯泡两端电压变小,流过灯泡的电流变小,由于通过干路的总电流增大,故流过 R 的
1
电流I 增大,根据P =I2R 可知R 电功率增大,故A正确,C错误;题图乙中,当环境变
1 1 1 1 1
暗时,R 阻值变大,电路总电阻变大,干路电流减小,因为R 的阻值和灯泡的阻值不变,
t 1
故流过灯泡的电流减小,灯泡变暗;当环境变亮时,R阻值变小,电路总电阻变小,干路电
t
流增大,流过R 的电流变大,电功率增大,故B错误,D正确。]
1
5.D [A灯在干路上,A灯变亮,说明电路中总电流变大,由闭合电路欧姆定律可知电路
的外电阻减小,这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路,选项B错误;因为短路部
分的电阻变小,分压作用减小,与其并联的用电器两端的电压减小,C、D两灯变暗,A、B
两灯变亮,这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的,而与A、B两灯是串联的。观察
电路中电阻的连接形式,只有R 短路符合条件,故选项A、C错误,D正确。]
3
6.B [由闭合电路欧姆定律有E=U+Ir,化简得I=,则电源的总功率为P=EI=E=-
U,若U是自变量,则电源的总功率P与电压U是线性关系,A错误,B正确;若I是自变
量,则电源的总功率P=EI,即电源的总功率P与电流I是正比关系,故C、D错误。]
7.D [由闭合电路的欧姆定律可得U=E-Ir,当I=0时,E=U,由题图中图线a与纵轴
的交点读出电源的电动势为E=4 V,故A错误;根据题图中两图线交点处的状态可知,电
阻两端的电压为U=3 V,电流为I=0.2 A,故B、C错误;太阳能电池的内阻为r==
5 Ω,故D正确。]
8.C [电路稳定后,由于电源内阻不计,若取电源负极为零电势点,则电容器上极板电势
为,下极板电势为,极板间电势差U=,由Q=CU,可知C正确。]
9.B [滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,总电阻减小,回路中电流变大,
两灯泡变亮,选项A正确;总电流增大,故内电压增大,所以外电压减小,即V 的示数减
1
小,而L 两端的电压变大,所以L 与滑动变阻器两端的电压之和减小,所以V 的示数及电
1 2 2
容器板间电压变小,应放电,但二极管的单向导电性使电荷不能放出,Q不变,则由C==
和E=得E=,可知E不变,油滴静止不动,选项B错误;把L 的电阻R看作电源内阻一部
1
分,ΔU 就是R+r两端电压的增加量,则=R+r,选项C正确;由闭合电路欧姆定律可得
2
=r,所以ΔU>ΔU,选项D正确。]
2 1
10.AD [由题图甲可知,随电压的升高,各点与原点连线的斜率变大,则小灯泡的电阻值
增大,选项A正确,B错误;将电阻R看作电源的内阻,则U=E-I(R+r)=6-10I(V),将此函数关系的图像画在灯泡的U-I图像上,如图,两图线的交点为小灯泡的工作点,则I=
0.38 A,U=2.2 V,则小灯泡的实际功率约为P=IU=0.38×2.2 W≈0.84 W,选项C错误,
D正确。]
11.(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
解析 (1)电源的路端电压随电流的变化图线斜率的绝对值等于电源的内阻,则内阻
r=||= Ω=20 Ω
电源的电动势为E=U+Ir
取电压U=16 V,电流I=0.2 A,
1 1
代入解得E=20 V
(2)当滑片P滑到最右端时,R 被短路,外电路的电阻最小,电流最大。此时电压U =4 V,
1 2
电流I=0.8 A,
2
则定值电阻R==5 Ω
2
(3)当滑片P滑到最左端时,外电阻最大,电流最小,此时路端电压 U =16 V,电流I =0.2
1 1
A,
外电路总电阻为R==80 Ω
又R=R+,
2
代入解得R=300 Ω。
3
12.C [由电路图可知,电压表示数U与电流表示数I的比值表示的是外电路的总电阻,滑
动变阻器的滑片P从a端滑到b端,外电路的总电阻变化,则电压表示数U与电流表示数I
的比值变化,A错误;当滑动变阻器的滑片处于中点时,两个并联支路的电阻相等,并联后
电阻最大,则滑片P从a端滑到b端的过程中,外电路的总电阻先增大后减小,则电流表示
数先减小后增大,电压表示数先增大后减小,B错误,C正确;电压表示数变化绝对值ΔU
与电流表示数变化绝对值ΔI的比值为电源的内阻,保持不变,D错误。]