课时跟踪检测(二十七) 闭合电路欧姆定律及其应用
高考常考题型：选择题＋计算题
1．一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为( )
A．E＝2.4 V，r＝1 Ω B．E＝3 V，r＝2 Ω
C．E＝2.4 V，r＝2 Ω D．E＝3 V，r＝1Ω
2．将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是( )
A．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大
B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压，随I的增大而增大
C．由U外＝E－Ir可知，电源输出电压，随输出电流I的增大而减小
D．由P＝IU外可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大
3．(2013·北京海淀期末)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则( )
A．电动机消耗的总功率为UI
B．电动机消耗的热功率为
C．电源的输出功率为EI
D．电源的效率为1－
4．(2012·海南模拟)如图1所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是( ) 图1
A．电路中的电流变大
B．电源的输出功率先变大后变小
C．滑动变阻器消耗的功率变小
D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小
5．(2012·安徽联考)某同学做电学实验(电源内阻r不能忽略)，通过改变滑动变阻器电阻大小，观察到电压表和电流表的读数同时变大，则他所连接的电路可能是图2中的( )
图2
6．(2013·福州模拟)将电阻R1和R2分别接到同一电池组的两极时消耗的电功率相同。电池组向两个电阻供电时的电流分别是I1和I2，电池组内阻消耗的功率分别是P1′和P2′，电池组的效率分别是η1和η2，电阻两端的电压分别是U1和U2。若已知电流I1η2 D．P1′>P2′
7．(2012·北京西城期末)电源、开关S、定值电阻R1、光敏电阻R2和电容器连接成如图3所示的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，则( )
图3
A．液滴向下运动
B．液滴向上运动
C．电容器所带电荷量减少
D．电容器两极板间电压变大
8．如图4所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是( )
图4
A．R1短路 B．R2断路
C．R3断路 D．R4短路
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9.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图5中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为0～3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别 图5
是N和Ω)。下列说法正确的是( )
A．该秤能测量的最大体重是1 400 N
B．该秤能测量的最大体重是1 300 N
C．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处
D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处
10．(2012·上海浦东新区期末)如图6所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下列说法中正确的是( )
A．若R1短路，电流表示数变小，电压表示数为零
B．若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变大
C．若R3断路，电流表示数为零，电压表示数变大 图6
D．若R4断路，电流表示数变小，电压表示数变大
11．(2012·北京海淀期末)在如图7所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝4.0 cm。电源电动势E＝400 V，内电阻r＝20 Ω，电阻R1＝1 980 Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v0＝1.0 m/s竖直向上射入两板间， 图7
小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q＝1.0×10－7 C，质量m＝2.0×10－4 kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g＝10 m/s2。求：
(1)A、B两金属板间的电压的大小U；
(2)滑动变阻器消耗的电功率P滑；
(3)电源的效率η。
12. (2012·上海虹口期末)如图8所示的电路中，所用电源的电动势E＝4 V，内电阻r＝1.0 Ω，电阻R1可调。现将R1调到3 Ω后固定。已知R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，求：
(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？ 图8
(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？
[
答 案
课时跟踪检测(二十七) 闭合电路欧姆定律及其应用
1．选B 当外电路断路时，I＝0，U外＝E＝3 V；接上8 Ω负载时，I′＝＝ A＝0.3 A，
则r＝＝＝ Ω＝2 Ω。
2．选C 因R的变化，才使I发生了改变，故不能用U外＝IR来分析U外随I的变化情况。由闭合电路欧姆定律知，U外＝E－Ir，E、r为定值，故U外随I的增大而减小，A、B错，C对；对于P＝IU外，I增大，R减小，若RR2，U1>U2，由P内＝I2r知，P1′η2，选项C正确。
7．选BD 当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，电流增大，电容器两极板间电压变大，电容器所带电荷量增大，液滴所受电场力增大，液滴向上运动，选项B、D正确。[
8．选BC 由于A灯串联于干路中，且故障发生后A灯变暗，可知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A、D。若R2断路，R1和B灯所在支路的电压增大，而R2的断路又使B灯分配的电压增大，故B灯变亮，推理结果与现象相符，故选项B对；若R3断路，也必引起与之并联的支路(即R1所在支路)中电流增大，灯B中分得电流也变大，B灯变亮，故选项C也对。
9．选AC 电路中允许的最大电流为3 A，因此根据闭合电路欧姆定律，压力传感器的最小电阻应满足R＋2 Ω＝ Ω，R最小为2 Ω，代入R＝30－0.02F，求出最大F＝1 400 N，A项正确，B项错误；当F＝0时，R＝30 Ω，这时电路中的电流I＝ A＝0.375 A，C项正确，D项错误。
10．选AC 若R1短路，电流表示数变小，电压表示数为零，选项A正确；若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变小，选项B错误；若R3断路，电流表示数为零，电压表示数变大，选项C正确；若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变大，选项D错误。
11．解析：(1)小球从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程中，在电场力和重力的作用下做匀减速直线运动，设A、B两极板间电压为U，根据动能定理有
－qU－mgd＝0－mv02
解得U＝200 V
(2)设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R滑，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流I＝
根据部分电路欧姆定律可知U＝IR滑
解得R滑＝2.0×103 Ω
滑动变阻器消耗的电功率P滑＝＝20 W
(3)电源的效率
η＝＝＝99.5%
答案：(1)200 V (2)20 W (3)99.5%
12．解析：(1)开关S断开时，I1＝＝ A＝0.4 A；
开关接通时，R2、R3并联的总电阻R23＝＝2 Ω，
I1′＝＝ A＝0.667 A
(2)开关接通时，A、B之间的总电阻R23＝2 Ω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总＝＝ A＝ A
PAB＝I总2RAB＝2×2 W＝3.556 W
答案：(1)0.4 A 0.667 A (2)0 3.556 W
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