PAGEPAGE1其次章7閉合電路的歐姆定律基礎夯實一、選擇題(1～3題為單選題，4～6題為多選題)1．關于閉合電路，下列說法正確的是(B)A．電源短路時，放電電流為無限大B．電源短路時，內電壓等于電源電動勢C．用電器增加時，路端電壓肯定增大D．把電壓表干脆和電源連接時，電壓表的示數等于電源電動勢解析：電源短路時，R＝0，放電電流I＝eq\f(E,r)，U內＝E，A錯誤，B正確；當并聯用電器增加時，并聯電阻變小，電路中的電流變大，內電壓變大，路端電壓變小，C錯誤；當電壓表干脆和電源連接時，電壓表不視為志向電表時，電路中有微小電流，內電路有肯定的電勢著陸，D錯誤。2．2024年10月19日凌晨，“神舟十一號”與“天宮二號”的勝利對接，使中國空間站建設邁出了堅實的一步。飛行器在太空飛行，主要靠太陽能電池供應能量。有一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800mV，短路電流為40mA。若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻連成一閉合電路，則它的路端電壓是(D)A．0.1V B．0.2VC．0.3V D．0.4V解析：電池沒有接入外電路時，路端電壓等于電池電動勢，所以電動勢E＝800mV。由閉合電路歐姆定律得短路電流I短＝eq\f(E,r)，所以電池內阻r＝eq\f(E,I短)＝eq\f(800×10－3,40×10－3)Ω＝20Ω，該電池與20Ω的電阻連成閉合電路時，電路中電流I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(800,20＋20)mA＝20mA，所以路端電壓U＝IR＝400mV＝0.4V，D項正確。3．如圖所示，用兩節干電池點亮幾個小燈泡，當逐一閉合開關，接入燈泡增多時，以下說法錯誤的是(D)A．燈少時各燈較亮，燈多時各燈較暗B．各燈兩端電壓在燈多時較低C．通過電池的電流在燈多時較大D．電池輸出功率燈多時較大解析：由于電燈并聯在電路中，所以接入電路的電燈越多，總電阻越小，電路的總電流越大，電源的內電壓越大，路端電壓越低，流過每個燈的電流越小，每個電燈越暗，選項A、B、C正確，選項D錯。4．學生為“神州十一號”載人飛船設計了一個可測定豎直方向加速度的裝置，其原理可簡化如圖，拴在豎直彈簧上的重物與滑動變阻器的滑動頭連接，該裝置在地面上靜止時其電壓表的指針指在表盤中心的零刻度處，在零刻度的兩側分別標上對應的正、負加速度值，當加速度方向豎直向上時電壓表的示數為正。這個裝置在“神州十一號”載人飛船放射、運行和回收過程中，下列說法中正確的是(ABD)A．飛船在豎直減速上升的過程中，處于失重狀態，電壓表的示數為負B．飛船在豎直減速返回地面的過程中，處于超重狀態，電壓表的示數為正C．飛船在圓軌道上運行時，電壓表的示數為零D．飛船在圓軌道上運行時，電壓表的示數為負解析：飛船在豎直減速上升的過程中，加速度方向豎直向下，由牛頓其次定律得知，飛船處于失重狀態。此時電壓表的示數為負，故A正確；飛船在豎直減速返回地面的過程中，加速度方向豎直向上，由牛頓其次定律得知，處于超重狀態，電壓表的示數為正，故B正確；飛船在圓軌道上運行時，加速度方向豎直向下，電壓表的示數為負，故C錯誤，D正確。5．(2024·湖南長沙市長郡中學高二上學期期中)如圖所示的電路中，電鍵K1、K2、K3、K4均閉合，在平行板電容器C的極板間懸浮著一帶電油滴P，下列推斷正確的是(ACD)A．若斷開K1，則P將接著懸浮不動B．若斷開K2，則P將向下加速運動C．若斷開K3，則P將向下加速運動D．若斷開K4，則P將接著懸浮不動解析：斷開K1，電容器兩板間的電壓不變，場強不變，油滴所受的電場力不變，油滴仍處于平衡狀態，故P懸浮不動，故A正確；斷開K2，電容器兩板間的電壓增大，穩定時，其電壓等于電源的電動勢，板間場強增大，油滴所受的電場力增大，油滴將向上運動，故B錯誤；斷開K3，電容器通過電阻放電，板間場強漸漸減小，油滴所受的電場力減小，油滴將向下加速運動，故C正確；斷開K4，電容器的電量不變，板間場強不變，油滴仍處于靜止狀態，故D正確，故選ACD。6．(2024·安徽省池州市高二上學期期末)如圖所示，電源電動勢E＝3V，小燈泡L標有“2V、0.4W”，開關S接1，當變阻器調到R＝4Ω時，小燈泡L正常發光；現將開關S接2，小燈泡L和電動機M均正常工作。則(AD)A．電源內阻為1Ω B．電動機的內阻為4ΩC．電動機正常工作電壓為1V D．電源效率約為93.3%解析：小燈泡的額定電流為I＝eq\f(P,U)＝eq\f(0.4,2)A＝0.2A電阻為RL＝eq\f(U,I)＝eq\f(2,0.2)Ω＝10Ω當接1時，E＝I(RL＋R＋r)代入數據解得r＝1Ω，故A正確；當接2時燈泡正常發光，流過的電流為I＝0.2A電源內阻分的電壓為U＝Ir＝0.2×1V＝0.2V故電動機分的電壓為U動＝E－UL－U＝3－2－0.2V＝0.8V故電阻R＜eq\f(U動,I)＝eq\f(0.8,0.2)Ω＝4Ω，故BC錯誤；電源的效率η＝eq\f(EI－I2r,EI)×100%＝eq\f(3×0.2－0.22×1,3×0.2)×100%＝93.3%，故選：AD。二、非選擇題7．(2024·湖南省長沙一中高二上學期期末)如圖所示，一電荷量q＝3×10－4C帶正電的小球，用絕緣細線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點。S合上后，小球靜止時，細線與豎直方向的夾角α＝37°。已知兩板相距d＝0.1m，電源電動勢E＝12V，內阻r＝2Ω，電阻R1＝4Ω，R2＝R3＝R4＝12Ω。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)電源的輸出功率；(2)兩板間的電場強度的大小；(3)小球的質量。答案：(1)10W(2)100N/C(3)4×10－3kg解析：(1)R2與R3并聯后的電阻值R23＝eq\f(R2R3,R2＋R3)＝6Ω由閉合電路歐姆定律得：I＝eq\f(E,R1＋R23＋r)＝1A電源的輸出功率為：P出＝IE－I2r＝10W(2)電容器兩板間的電壓UC＝I(R1＋R23)電容器兩板間的電場強度E1＝eq\f(UC,d)＝eq\f(IR1＋R23,d)＝100N/C(3)小球處于靜止狀態，所受電場力為F，由平衡條件得：F＝mgtanα，又有F＝qE1所以m＝eq\f(qE1,gtanα)解得m＝4×10－3kg。實力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．如圖所示的電路中，燈泡A和B原來都是正常發光的，現在突然發覺燈泡A比原來變暗了些，燈泡B比原來變亮了些，則電路中出現的故障可能是(C)A．R3斷路 B．R1短路C．R2斷路 D．R1、R2同時短路解析：若R3斷路，外電阻增大，路端電壓U增大，A、B兩燈均變亮，不符合題意，故A錯誤；若R1短路，外電阻減小，路端電壓U減小，干路電流I增大，R3電流I3減小，則通過A的電流IA＝I－I3增大，UA增大，A燈變亮，不符合題意，故B錯誤；R2斷路，外電阻增大，路端電壓U增大，干路電流I減小，R3電流I3增大，則通過A的電流IA＝I－I3減小，A燈變暗，B燈電壓UB＝U－IA(RA＋R1)增大，B燈變亮，符合題意，故C正確；R2短路，B燈不亮，不符合題意，故D錯誤。2．(2024·黑龍江牡丹江一中高二上學期期中)汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈的狀況下，電動機未啟動時電流表讀數為10A，電動機啟動時電流表讀數為58A，若電源電動勢為12.5V，內阻為0.05Ω。電流表內阻不計，則因電動機啟動，車燈的電功率降低了(B)A．35.8W B．43.2WC．48.2W D．76.8W解析：電動機未啟動時，由E＝I1(R＋r)得燈泡的電阻為：R＝eq\f(E－I1r,I1)＝eq\f(12.5－10×0.05,10)Ω＝1.2Ω，車燈消耗的功率為：P1＝Ieq\o\al(2,1)R＝100×1.2＝120W；電動機啟動時，路端電壓為：U2＝E－I2r＝12.5－58×0.05＝9.6V，則車燈消耗的功率為：P2＝eq\f(U\o\al(2,2),R)＝eq\f(9.62,1.2)＝76.8W車燈的電功率降低了ΔP＝P1－P2＝120－76.8＝43.2W，故選B。3．(2024·山東師范高校附中高二上學期期末)如圖所示，圖中的四個電表均為志向電表，當滑動變阻器滑動觸點P向右端移動時，下面說法中正確的是(D)A．伏特表V1的讀數減小，安培表A1的讀數減小B．伏特表V1的讀數增大，安培表A1的讀數增大C．伏特表V2的讀數減小，安培表A2的讀數增大D．伏特表V2的讀數增大，安培表A2的讀數減小解析：當滑動變阻器滑動觸點P向右端移動時，變阻器接入電路的電阻減小，由閉合電路歐姆定律得知，干路電流I增大，路端電壓U減小，則電流表A1讀數增大；電壓表V1讀數U1＝E－I(R1＋r)，I增大，其他量不變，則U1減小；通過電流表A2的電流I2＝eq\f(U1,R3)，U1減小，則I2減小；通過電阻R2電流I2′＝I－I2，I增大，I2減小，則I2′增大，則伏特表V2的讀數增大，故D正確，故選D。4．(2024·陜西西安中學高二上學期期末)如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流改變的特性圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線，假如把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接，則下列說法正確的是(ABC)A．電源1與電源2的內阻之比是11︰7B．電源1與電源2的電動勢之比是1︰1C．在這兩種連接狀態下，小燈泡消耗的功率之比是1︰2D．在這兩種連接狀態下，小燈泡的電阻之比是1︰2解析：由圖可知，E1＝E2＝10V，r1＝eq\f(E1,I1)＝eq\f(10,7)Ω，r2＝eq\f(E2,I2)＝eq\f(10,11)Ω，故選項A、B正確；由小燈泡的伏安特性曲線可知，R1＝eq\f(U1′,I1′)＝0.6Ω，R2＝eq\f(U2′,I2′)＝eq\f(5,6)Ω，P1＝I1′U1′＝15W，P2＝I2′U2′＝30W，故選項C正確，D錯誤。5．有一種測量體重的電子秤，其原理圖如下圖中的虛線部分所示，它主要由三部分構成：踏板、壓力傳感器R(是一個阻值可隨壓力大小而改變的電阻器)、顯示體重的儀表G(實質是志向電流表)。設踏板的質量可忽視不計，已知志向電流表的量程為3A，電源電動勢為12V，內阻為2Ω，電阻R隨壓力改變的函數為R＝30Ω－0.02F(F和R的單位分別是N和Ω)。下列說法正確的是(AC)A．該秤能測量的最大體重是1400NB．該秤能測量的最大體重是1300NC．該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.375A處D．該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.400A處解析：當電流表示數達到3A時，壓力傳感器受到的壓力最大，由E＝I(R＋r)可求得R＝2Ω，由R＝30Ω－0.02F可求得F＝1400N，選項A正確，B錯誤；當踏板空載時，R′＝30Ω，電流表G示數為I′＝eq\f(E,R′＋r)＝eq\f(12,30＋2)A＝0.375A，選項C正確，D錯誤。二、非選擇題6．(2024·江西吉安一中高二上學期期中)在如圖1所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3是一滑動變阻器，當其滑片從左端滑至右端時，測得電源的路端電壓隨電流的改變圖線如圖2所示，其中A、B兩點是滑片在變阻器的兩個不同端點得到的。求：(1)電源的電動勢和內阻；(2)定值電阻R2的阻值；(3)滑動變阻器的最大阻值。答案：(1)20V；20Ω(2)5Ω(3)300Ω解析：(1)電源的路端電壓隨電流的改變圖線斜率大小等于電源的內阻，則有內阻r＝|eq\f(ΔU,ΔI)