高中物理【闭合电路欧姆定律的应用】专题训练题

高中物理【闭合电路欧姆定律的应用】专题训练题

课时作业（A）

[A组基础达标练]

I.（多选）电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐变小的过程中，下列说法

正确的是（）

A.路端电压一定逐渐变小

B.电源的输出功率一定逐渐变小

C.电源内部消耗的电功率一定逐渐变大

D.电源输出电流一定变大

解析：在外电路的电阻逐渐变小的过程中，电源输出电流一定变大，内电压变大，路端电压

一定逐渐变小，电源内部消耗的电功率一定逐渐变大，但输出功率不一定变小，故选A、C、

Do

答案：ACD

2.如图所示，E为内阻不能忽略的电池，Ri、&、R3为定值电阻，Si>S2为开关，电压表

和电流表均为理想电表。初始时Si与S2均闭合，现将S2断开，则（）

A.电压表的示数变大，电流表的示数变大

B.电压表的示数变大，电流表的示数变小

C.电压表的示数变小，电流表的示数变小

D.电压表的示数变小，电流表的示数变大

解析：S2断开时，外电路总电阻变大，则由闭合电路的欧姆定律可得电路中总电流减小，

故路端电压增大，电压表的示数变大；尺的电压和内电压减小，故当两端的电压增大，由

欧姆定律可知心中的电流也增大，也流表示数增大，故A正确，B、C、D错误。

答案：A

3.在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C

所带电荷量Q的变化判断正确的是（）

A.L变暗，。增大

C.L变亮，。增大D.L变亮，。减小

解析：当滑动变阻器的滑片向下移动时，变阻器接入电（路的电阻减小，外电路总电阻减小，

由闭合电路的欧姆定律知，干路电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，灯L变

暗；电容器极板间电压等于变阻器两端的电压。由以上分析知，路端电压减小，则通过L

灯的电流减小，而干路电流增大，则通过吊的电流增大，R两端电压也增大，则滑动变阻

器两端的电压减小，电容器所带电荷量Q减小，故B正确，A、C、D错误。

答案：B

4.在如图所示的电路中，定值电阻R2=4「为电源内阻），滑动变阻器的最大阻值为凡且

凡》&十人在滑动变阻器的滑片P由左端。向右滑动的过程中，以下说法正确的是（）

A.电源的输出功率变小

B.&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：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，R2是定值

也阻，由尸2=尸治可判断P2增大，B项错误；由于描接入电路的电阻减小，R分=2+&

减小，故不能根据P=/2R来判断其功率的变化；电源的输出功率随外电阻变化的关系曲线，

如图所示，因为外电阻始终不小于内阻，故R外减小时，可判断电源输出功率增大，A项错

误；考虑滑动变阻器上的功率消耗时，可以把以看成电源内阻的一部分，当滑动变阻器的

阻值等于2r时，消耗的功率最大，故滑动变阻器消耗的功率先变大后变小，C项正确，D

项错误。

答案：C

5.在如图所示的电路中，电源电动势为E,内阻为r,心、心为滑动变阻器，&为定值电

阻，C为电容器。开始时开关S|、S2闭合。下列操作能使电容器所带电荷量增加的是（）

A.断开开关Si

B.断开开关S2

C.向左移动滑动变阻器R的滑片

D.向左移动滑动变阻器R的滑片

解析：断开开关Si,电容器通过RI、R2放电，电荷量减少，故A错误；断开开关Sz,电容

器稳定后的电压等于电源的电动势，即两极板间的电压增大，电容器所带电荷量增加，故B

正确；向左移动滑动变阻器品的滑片，不会影响电容器两极板的电压，电容器所带电荷量

不变，故C错误；向左移动滑动变阻器R3的滑片，电路总电阻增大，干路电流减小，则电

容器两极板的电压(即R2的分压)减小，所带电荷量减少，故D错误。

答案：B

6.如图所示，电源电动势E=10V,内阻可忽略，R=4C,R2=6dC=30gF,求：

(1)S闭合后，电路稳定时通过Ri的电流：

(2)S原来闭合，然后断开，这个过程中流过用的总电荷量。

解析：(1)S闭合后，电路稳定时，R、&串联，

E

也流］=c|八=1Ao

K\~rKi

(2)S闭合时，电容器两端电压Uc=S=/R2=6V,储存的电荷量。=CUc,

S断开至达到稳定后电路中电流为零，此时Uc'=E,储存的电荷量Q'=CUc,

电容器上的电荷量增加了

△Q=Q'-Q=CUc-Ct/c=1.2X10-4Co

电容器上电荷量的增加是在S断开以后才发生的，这只有通过&这条电路实现，所以流过

R的电荷量就是电容器带电荷量的增加量。

答案：⑴1A(2)1.2X10-4C

IB组能力提升练］

7.(多选)在如图所示的电路中，电源电动势为E,内阻为r,固定电阻凡=「，可变电阻治

的最大值也等于，，则当滑动头上移时()

A.电源的输出功率增大

B.电源内部的电势降落增大

C-Rz消耗的电功率减小

D.电源的效率增加

解析：当滑动头上移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，但总电阻仍然大于电源内阻，所

以包源的输出功率增大，故A正确；当滑动头上移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，

总电阻减小，总电流增大，内电压增大，所以电源内部的电势降落增大，故B正确；4巴R

和电源看作一个整体，即把电源的内阻看作Ri+r,由于&VR+r,所以&变小时，&消

耗的电功率减小，故C正确：电源的效率，7=m=日，电路总电阻减小.内阻所占电压增大，

所以路端电压减小，则电源效率减小，故D错误。

答案：ABC

8.（多选）在如图所示的电路中，电源电动势E=6V,内阻r=ld电阻R=6C,&=5。，

%=3。，电容器的电容C=2X10PF。若将开关S闭合，电路稳定时通过&的电流为/，

断开开关S后，通过R的电荷量为4,则（）

A./=0.75AB.7=0.5A

C.^=2X105CD.g=lX105c

F

解析：开关S闭合时，/=上…口=0.75A,选项A正确，B错误：开关S闭合时Uc=

/*IA4iA2

SM=1.5V,QC=CUC=3X10、C,若将开关断开，则电容器上所带的电荷量通过R、&

放掉，因八：，3=犬3：R=1：2,根据0=〃可知，通过R的电荷量g=；Qc=lXl（）rC,

选项C错误，D正确。

答案：AD

9.（多选）如图所示，曲线G、C2分别是纯电阻电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变

化的图线。由该图可知，下列说法正确的是（）

A.两条图线的交点表示内、外电路消耗的总功率为4W

B.电源的内电阻为1C

C.电源输出功率最大值为4W

D.电源的效率最大可达50%

解析：根据题图可以知道，在曲线G、C2的交点的位置，电路的内、外功率相等，由于内、

外电路的电流是相等的，所以此时电源的内阻和外电路总电阻大小是相等的，内、外电路消

耗的功率相等，总功率为8W,即此时电源的输出功率是最大的，由题图可知电源输出功率

最大值为4W,所以A错误，C正确；当输出功率最大时，P=4W,1=2A,根据P=/2R

=「厂可知R一=1C,所以B正确；电源的效率〃=*乂100%=分1。0%=岛><100%

不是效率的最大值，所以D错误。

答案：BC

10.某一电路图如图甲所示，图乙中图线是电路中的路端电压随电流变化的关系图像，滑动

变阻器的最大阻值为I5C,定值电阻Ro=3C。

（1）当R为何值时，Ro消耗的功率最大？最大值为多少？

（2）当R为何值时，电源的输出功率最大？最大值为多少？

解析：（1）由题图乙知电源的电动势和内阻分别为

20-5

E=20V,r=~2~fi=7.5Q

由题图甲分析知道，当R=0时，Ro消耗的功率最大，

p20

最大值为Pmax=（而二）2&=（而行）2X3W%10.9W。

E

（2）当r-R+Ro,即我一4.5。时，电源的输出功率最大，最大值为「侬一一（而柏^^（品

20

+K）=（3+4.5+7.5）2X（3+45）W%13.3W。

答案：（1）010.9W（2）4.5Q13.3W

[C组创新应用练]

11.如图甲所示，一个简单的闭合电路由内、外两部分电路构成。已知内电路的电源是一个

化学电池，电池的正、负极附近分别存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学作用）把正

电荷从电势低处移到电势高处，在这两个地方，电势会沿电流方向“跌升”。这样整个闭合

电路的电势高低变化情况如图乙所示，图乙中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高

低，。点的高度略低于C点。若减小外电路电阻R,则下列说法正确的是（）

A.C、。两点之间的高度差将变大

B.A、。两点之间的高度差和C、4两点之间的高度差之和将变小

C.A、B两点之间的高度差不变

D.在电子从A点经。、C移动至8点的过程中，非静电力做功将变大

解析：因电动势不变，减小外电路电阻R,电路中的电流增大，内电压变大，外电压减小，

A、B两点的高度差为外电压，将减小，C、。两点高度差类似于内电压，将变大，故A正

确，C错误；4与。、。与8高度差的总和为电动势，故应不变，故B错误；电子从4处

经D、C至8处，非静电力做功将不变，故D错误。

答案：A

12.（多选）如图所示，电源电动势E和内阻r一定，品、&是定值电阻，&是光敏电阻（光

敏电阻阻值随光照强度的增大而减小）。闭合开关，当照射到R的光照强度变化时，&功率

变大。以下判断正确的是（）

A.电流表示数一定变小

B.电压表示数一定变小

C.R3的功率一定变大

D.照射到心的光照强度一定增加

解析：由于色功率变大，根据尸=尸尺可知氏的电流增大，根据,'串反并同"可得心的阻

值减小，照射到角的光照强度一定增加，电路总电阻减小，电路总电流增大，也源内电压

增大，路端电压减小，所以电压表示数减小，电流表示数增大，故B、D正确，A错误；R3

的阻值减小，通过心的电流增大，根据P=「R可知，心的功率变化无法确定，故C错误。

答案：BD

课时作业（B）

[A组基础达标练]

1.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化

而变化的曲线如图所示，由此可知（）

A.电源最大输出功率可能大于45W

B.电源内阻一定等于5Q

C.电源电动势为45V

D.电阻箱所消耗的功率尸最大时，电源效率大于50%

解析：由题图可知，电阻箱所消耗的功率P的最大值为45W,所以电源最大输出功率为45

W,选项A错误；由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻的

阻值等于电源内阻，所以电源内限一定等于5C,选项B正确：由题图可知，电阻箱所消耗

的功率P为最大值45W时，电阻箱读数为R=5C,电流/=1源=3.4,电源电动势石=/（a

+r）=30V,选项C错误；电阻箱所消耗的功率P最大时，电源效率为50%,选项D错误。

答案：B

2.如图所示，a、b、c三盏灯都能发光，且在电路变化时，灯不会烧坏。当滑动变阻器的

触头P向下移动时，下列说法正确的是（）

A.外电路的总电阻变小

B.总电流变小

C.a灯变暗

D.c灯变亮

解析：分析电路可知，当滑动变阻器的触头P向下移动时，并联电阻变小，外电路总电阻

变小，A选项正确：根据闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，B选项错误；a灯在

干路,干路电流增大，a灯一定变亮，C选项错误；由〃=七一"可知，电源的榆出电压减

小，而a消耗的电压增大，故并联部分电压减小，c灯一定变暗，D选项错误。

答案：A

3.如图所示的电路中，尺是光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小；R2、R3、R是定

值电阻，当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电。当用强光照射品且电路稳定时，

与无光照时比较，下列说法中正确的是（）

A.电容器。的下极板带正电

B.&两端电压降低

C.通过R的电流变大，电源提供的总功率变小

D.R两端的电压变小，电源的路端电压变小

解析：当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电，说明此时电容器C上下两板的电

势相等，当用强光照射R时，R咀值减小，总电阻减小，R2的电流增大，R2两端的电压增

大，。上板的电势增大，上板带正电，故A、B项错误；由P.匕.=£7,电源提供的总功率变

大,故C项错误；由U=Ef,可知电源的路端电压减小，&两端的电压增大，则幻两端

的电压变小，故D项正确。

答案：D

4.某实验小组将灯泡的灯丝P与小灯泡A和B连接在电路中，连接方式如图所示。闭合开

关后两小灯泡均正常发光，用酒精灯给灯丝加热，加热时间较短。则下列关于实验现象及其

推论原因正确的是（）

A.发现小灯泡A变暗、B变亮，原因是灯丝P的电阻变大了

B.发现小灯泡A变亮、B变暗，原因是灯丝P的电阻变小了

C.发现小灯泡A和B都变亮，原因是灯丝P电阻变大了

D.发现小灯泡A和B都变暗，原因是灯丝P的电阻变小了

解析：闭合开关后两小灯泡均正常发光，用酒精灯给灯丝加热，金属电阻率随温度升高而增

大，灯丝电阻增大，外电路总电阻变大，回路电流减小，根据U=E-/r可知，路端电压变

大,故流过B灯的电流变大，B灯变亮；总电流减小，故流过A灯所在支路的电流减小，A

灯变暗。

答案：A

5.（多选汝J图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，闪光灯瞬间导

通并发光，C放电。放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电。这样不断地充电和

放电，闪光灯就周期性地发光。该电路（）

培

A.充电时，通过R的电流不变

B.若R增大,则充电时间变长

C.若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大

D.若E减小为85V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变

解析：充电时，电容器极板两端电压增大，通过R的电流逐渐减小，选项A错误；若R增

大，充电的最大电流减小，充电时间变长，选项B正确；若C增大，电容器充电后带的电

荷量增多，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大，选项C正确；若石减小为85V,电容器

仍充电至极板间电压为80V时放电，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确。

答案：BCD

6.如图甲所示电路，当变阻器的滑片从一端滑动到另一端的过程中，两电压表的读数随电

流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示，不考虑电表对电路的影响。

（1）定值电阻Ro及变阻器的总电阻分别为多少？

⑵试求出电源的电动势和内电阻。

解析：（1）电压表Vi的示数随电流表示数的变化图像应为8C;电压表V2的示数随电流表示

数的变化图像应为直线AC。

定值电阻Ro=^=悬C=3Q

当/=0.5A时R外=牛=念。=15C

则R=R外-Ro=12C。

⑵根据闭合电路欧姆定律可得

E=7.5V+0.5Ar

E=6V+2Ar

解得七=8V,r=\Qo

答案：(1)3C12Q(2)8V1H

［B组能力提升练］

7.（多选）如图所示，电源电动势E=3V,小灯泡L标有“2V0.4W”，开关S接1,当

滑动变阻器调到R=4C时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均

正常工作。则（）

A.电源内阻为1C

B.电动机的内阻为4Q

C.电动机正常工作电压为IV

D.电源效率约为912%

P04U2

解析：小灯泡的额定电流为1=可=亏A=0.2A,电阻为/?L=y=Q^Q=10Q。当接1时，

由闭合电路欧姆定律：E=I（RL+R+r）,代入数据解得r=IQ,故A项正确；当接2时灯泡

正常发光，流过的电流为/=0.2A,电源内阻分得的电压为U内="=0.2X1V=0.2V,故

电动机分得的电压为U^=E—UL-U内=3V—2V—0.2V=0.8V,故C项错误：电动机对

EI—pr

外功率未知，不能求出电动机的电阻，故B项错误；电源的效率r}=X100%=

IrZrl/

3X0.2一0.22XI

-----------------------X100%q93.3%,故D项正确。

3XU.Z

答案：AD

8.（多选）如图所示，电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,

当开关闭合后，两小灯泡均能发光。在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，下列说

法正确的是（）

A.小灯泡L］、L2均变暗

B.小灯泡Li变亮，小灯泡L?变暗

C.电流表A的读数变小，电压表V的读数变大

D.电流表A的读数变化量与电压表V的读数变化量之比不变

解析：将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，与灯Li

并联的电路的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，电流表读数变小，L2变暗，

电源的内电压减小，根据闭合电路欧姆定律知路端电压增大，电压表V的读数变大，而灯

L?两端电压减小，所以灯Li两端的电压增大，灯Li变亮，故B、C正确，A项错误；电压

表的读数变化量（外电压的变化量;与电流表的读数变化量的比值为电源的内阻，电源的内阻

不变，故D项正确。

答案：BCD

9.（多选）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S

闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（）

A.通过车灯的电流变小

B.路端电压变小

C.电路的总电流变小

D.电源的总功率变大

解析：开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流/灯变小，A正确；电路的路端电压为U

珞=（/灯=/灯/?灯，八变小，路端电压变小，B正确；总电流即干路电流为/千=：7=——,

U必减小，干路电流增大，C错误；电源总功率为P.尸Eh,/千增大，总功率变大，D正确。

答案：ABD

10.竖直放置的一对平行金属板的左极板上，用绝缘线悬挂了一个带负电的小球，将平行金

属板按如图所示的电路连接，开关闭合后绝缘线与左极板间的夹角为优当滑动变阻器R的

滑片在。位置时，电流表的读数为4,夹角为仇；当滑片在〃位置时，电流表的读数为/2,

夹角为出，则下列关系正确的是（）

A.&<仇，/i</2B.Zi>/2

C.0\=&2,I\=I1D.仇<。2，/]=，2

解析：由图示电路图可知，滑动变阻器滑片由4位置移动到〃位置过程,外电路总电阻变小，

由闭合电路欧