2闭合电路的欧姆定律 课后·训练提升 合格考基础巩固 一、选择题（第1~4题为单选题，第5~7题为多选题） 1.下列说法正确的是() A.电源向外电路提供的电能越多，表示电动势越大 B.电动势在数值上等于电源将正电荷从负极移送到正极时.非静电力所做的功 C.电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大 D.电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大 答案0 解析根据电动势的定义式E”可知电源移动单位正电荷时向外电路提供的电能越多，电动 势越大，电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功，选 项A、B错误：电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大，选项C正确：电源 的电动势与外电路无关，选项D错误。 2.下图为伏打电池示意图，由于化学反应，在A、B两电极附近产生了很薄的化学反应层a、 b,则沿电流方向() A.在外电阻R中，电势升高 B.在内阻”中，电势升高 C.在反应层a中，电势升高 D.在反应层b中，电势降低 答案 解桐电流只要通过电阻，静电力就要做正功，电势能就要降低，电势就要降低，选项A、B错 误。在反应层、b中，由于非静电力做功，电荷的电势能升高，所以电势也是升高的，选项C 正确，D错误。 3.把一个满偏电流为3A的电流表改装成欧姆表，其中电源电动势为3V。在测电阻时，电 流表指针指在表盘上2mA处，在改成相应的电阻刻度时，应是() A.2502 B.5002 C.10002 D.15002 答案B _E-3 图团当电流表满偏时，欧姆表的内阻为RA号-3x10Q」0O0Q,当电流表指针指在表盘 上2mA处时，整个回路的电阻R:+RA气=2x1O015000,所以R-500,选项B正 确。 4.如图所示电池电动势为E,内阻为r。当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表V1的读数 山与电压表V2的读数2的变化情况是()
2 闭合电路的欧姆定律 课后· 合格考基础巩固 一、选择题(第 1~4 题为单选题,第 5~7 题为多选题) 1.下列说法正确的是( ) A.电源向外电路提供的电能越多,表示电动势越大 B.电动势在数值上等于电源将正电荷从负极移送到正极时,非静电力所做的功 C.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大 D.电源的电动势与外电路有关,外电路电阻越大,电动势就越大 答案 C 解析根据电动势的定义式 E=𝑊 𝑞 ,可知电源移动单位正电荷时向外电路提供的电能越多,电动 势越大,电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时,非静电力所做的功,选 项 A、B 错误;电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大,选项 C 正确;电源 的电动势与外电路无关,选项 D 错误。 2.下图为伏打电池示意图,由于化学反应,在 A、B 两电极附近产生了很薄的化学反应层 a、 b,则沿电流方向( ) A.在外电阻 R 中,电势升高 B.在内阻 r 中,电势升高 C.在反应层 a 中,电势升高 D.在反应层 b 中,电势降低 答案 C 解析电流只要通过电阻,静电力就要做正功,电势能就要降低,电势就要降低,选项 A、B 错 误。在反应层 a、b 中,由于非静电力做功,电荷的电势能升高,所以电势也是升高的,选项 C 正确,D 错误。 3.把一个满偏电流为 3 mA 的电流表改装成欧姆表,其中电源电动势为 3 V。在测电阻时,电 流表指针指在表盘上 2 mA 处,在改成相应的电阻刻度时,应是( ) A.250 Ω B.500 Ω C.1 000 Ω D.1 500 Ω 答案 B 解析当电流表满偏时,欧姆表的内阻为 R 内= 𝐸 𝐼g = 3 3×10 -3 Ω=1 000 Ω,当电流表指针指在表盘 上 2 mA 处时,整个回路的电阻 Rx+R 内= 𝐸 𝐼 = 3 2×10 -3 Ω=1 500 Ω,所以 Rx=500 Ω,选项 B 正 确。 4.如图所示电池电动势为 E,内阻为 r。当可变电阻的滑片 P 向 b 点移动时,电压表 V1 的读数 U1 与电压表 V2 的读数 U2 的变化情况是( )
A.U1变大，U2变小 B.U变大，U2变大 C.U变小，2变小 D.U变小，U变大 答案A 解闭滑片P向6移动时，总电阻变大，千路中IR交小。由于路瑞电压U=ErU变大即V 表示数U变大。由于V2表示数U=R,故U乃变小，选项A正确。 5.一个闭合电路，是由电池供电的，外电路是纯电阻时，下列说法正确的是() 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，电路中的电流增大 D.电池的内阻越小，外电阻变化时，路端电压的变化越大 案AC 解团根据U-E当外电阻增大时，1减小，U增大选项A正确，B错误根据I车选项C正 确；再根据U=E-Ir,△U=△r,选项D错误。 6.下列关于电动势的说法正确的是() A电动势的大小与非静电力所做的功成正比，与被移送电荷量成反比 B.电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 C.电动势公式E_”中W与电压U”中的W不是同种性质力所做的功 0 D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量 答案cD 解桐电动势的定义式E”运用比值法定义，可知E与电源内非静电力做的功W、通过的电 9 荷量9无关，由电源本身决定，选项A错误；电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故 三者本质不一样：电动势反映的是电源内部非静电力做功的能力，选项B错误：电动势公式 E”中W与电压U”中的W不同，前者是非静电力做功，后者是电场力的功，选项C正确：电 q 动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的，反映电源把其他形式的能转化为电能本领大 小的物理量选项D正确。 7.在如图所示的电路中，电源电动势E=9V、内阻=3Q,R=15Q,下列说法正确的是() A.当S断开时，U4c=9V B.当S闭合时，UAc=9V
A.U1 变大,U2 变小 B.U1 变大,U2 变大 C.U1 变小,U2 变小 D.U1 变小,U2 变大 答案 A 解析滑片 P 向 b 移动时,总电阻变大,干路中 I= 𝐸 𝑅+𝑟变小。由于路端电压 U=E-Ir,U 变大,即 V1 表示数 U1 变大。由于 V2 表示数 U2=IR,故 U2 变小,选项 A 正确。 5.一个闭合电路,是由电池供电的,外电路是纯电阻时,下列说法正确的是( ) 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,电路中的电流增大 D.电池的内阻越小,外电阻变化时,路端电压的变化越大 答案 AC 解析根据 U=E-Ir,当外电阻增大时,I 减小,U 增大,选项 A 正确,B 错误;根据 I= 𝐸 𝑅+𝑟 ,选项 C 正 确;再根据 U=E-Ir,ΔU=ΔIr,选项 D 错误。 6.下列关于电动势的说法正确的是( ) A.电动势的大小与非静电力所做的功成正比,与被移送电荷量成反比 B.电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样 C.电动势公式 E=𝑊 𝑞 中 W 与电压 U=𝑊 𝑞 中的 W 不是同种性质力所做的功 D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量 答案 CD 解析电动势的定义式 E=𝑊 𝑞 运用比值法定义,可知 E 与电源内非静电力做的功 W、通过的电 荷量 q 无关,由电源本身决定,选项 A 错误;电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故 三者本质不一样;电动势反映的是电源内部非静电力做功的能力,选项 B 错误;电动势公式 E=𝑊 𝑞 中 W 与电压 U=𝑊 𝑞 中的 W 不同,前者是非静电力做功,后者是电场力的功,选项 C 正确;电 动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的,反映电源把其他形式的能转化为电能本领大 小的物理量,选项 D 正确。 7.在如图所示的电路中,电源电动势 E=9 V、内阻 r=3 Ω,R=15 Ω,下列说法正确的是( ) A.当 S 断开时,UAC=9 V B.当 S 闭合时,UAC=9 V
C.当S闭合时，UAB=7.5V,UBc=0 D.当S断开时，UAB=0,UBc=0 答案AC 解析当S断开时，UAC与UBc都等于电源电动势，选项A正确，D错误；当S闭合 时，UAc=UAB=ER=7.5V,UBc=0,选项B错误，C正确。 R+r 二、计算题 8.在图中R1=142,R2=9Q。当开关处于位置1时，电流表读数1=0.2A;当开关处于位置2 时，电流表读数2=0.3A。求电源的电动势E和内阻r。 E 答案}V1Q 解析当开关处于位置1时，根据闭合电路欧姆定律得 E=1(R1+r 当开关处于位置2时，根据闭合电路欧姆定律得 E=2(R2+r） 代入解得=1Q 将=1Q代入可得E=3V。 等级考拓展提高 选择题（第1~4题为单选题，第5~7题为多选题） 1如图所示，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下面说法正确的是 () ⑧⑧」 A外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小 B.外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变 C.外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变 D.外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小 答案D 解析由题图可知，电灯均为并联；当点亮的电灯数目增多时，并联的支路增多，由并联电路的电 阻规律可知，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，干路电流增大，则内电压增大，故路端 电压减小，电灯两端的电压变小，选项D正确。 2.在如图所示的电路中，当开关S1断开、开关S2闭合时，电压表的读数为3V;当开关S1、S2 均闭合时，电压表的读数为1.8V,己知电压表为理想电表，外接电阻为R、电源内阻为r。由 以上数据可知为 ) E
C.当 S 闭合时,UAB=7.5 V,UBC=0 D.当 S 断开时,UAB=0,UBC=0 答案 AC 解析当 S 断开时,UAC与 UBC都等于电源电动势,选项 A 正确,D 错误;当 S 闭合 时,UAC=UAB= 𝐸 𝑅+𝑟 R=7.5 V,UBC=0,选项 B 错误,C 正确。 二、计算题 8.在图中 R1=14 Ω,R2=9 Ω。当开关处于位置 1 时,电流表读数 I1=0.2 A;当开关处于位置 2 时,电流表读数 I2=0.3 A。求电源的电动势 E 和内阻 r。 答案 3 V 1 Ω 解析当开关处于位置 1 时,根据闭合电路欧姆定律得 E=I1(R1+r) 当开关处于位置 2 时,根据闭合电路欧姆定律得 E=I2(R2+r) 代入解得 r=1 Ω 将 r=1 Ω 代入可得 E=3 V。 等级考拓展提高 选择题(第 1~4 题为单选题,第 5~7 题为多选题) 1.如图所示,电源的内阻不能忽略,当电路中点亮的电灯的数目增多时,下面说法正确的是 ( ) A.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变小 B.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压不变 C.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压不变 D.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变小 答案 D 解析由题图可知,电灯均为并联;当点亮的电灯数目增多时,并联的支路增多,由并联电路的电 阻规律可知,外电路总电阻减小,由闭合电路欧姆定律知,干路电流增大,则内电压增大,故路端 电压减小,电灯两端的电压变小,选项 D 正确。 2.在如图所示的电路中,当开关 S1 断开、开关 S2 闭合时,电压表的读数为 3 V;当开关 S1、S2 均闭合时,电压表的读数为 1.8 V,已知电压表为理想电表,外接电阻为 R、电源内阻为 r。由 以上数据可知𝑅 𝑟为( )
A B明 c号 D 客案D 解析当开关S1断开、开关S2闭合时，电压表的示数等于电源的电动势，即E=3V。当开关 S1、S2均闭合时，U#=1.8V,所以U内=E-U外=1.2V,因U外=IR,U内=r,所以Rr=U*:U内 =1.81.2=3:2,选项D正确。 3.下图为测电源电动势和内阻时，依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，图中DC 平行于横坐标轴，DE平行于纵坐标轴，由图可知，下列说法错误的是() A比值器表示外电路电阻 B比值%表示电源内阻 C比值号表示电源电动势 D.矩形OCDE的面积表示电源的输出功率 答案 解桐由图像可知，D点对应的路端电压大小可以用DE表示，电路电流可以用OE表示，外电路 租R-选项A正确4C表示电源内电压，CD表示电路电流，电源内阻-二迪 项B正确：电源的电动势E=U两+U=AC+CO=AO,选项C错误：电源的输出功率P=U* I=COOE=SOCDE,选项D正确。 4.“电子眼”又称“电子警察”，是“智能交通违章监摄管理系统”的俗称。某种“电子眼”采用硅光 电池供电，其原理如图所示，、b是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，E区是两块 半导体自发形成的匀强电场区，P的上表面镀有一层增透膜，光照射到半导体P上，使P内受 束缚的电子成为自由电子（不计重力），自由电子经E区匀强电场从P区向N区的电场力作用 后到达半导体N,从而产生电动势，形成电流。下列说法正确的是() Ab电极为硅光电池的正极 B.E区匀强电场的电场强度方向由N指向P C.硅光电池内部的电流方向由P指向N D.若将硅光电池移至光照较强处，则其产生的电动势变小 答案B
A. 5 3 B. 3 5 C. 2 3 D. 3 2 答案 D 解析当开关 S1 断开、开关 S2 闭合时,电压表的示数等于电源的电动势,即 E=3 V。当开关 S1、S2 均闭合时,U 外=1.8 V,所以 U 内=E-U 外=1.2 V,因 U 外=IR,U 内=Ir,所以 R∶r=U 外∶U 内 =1.8∶1.2=3∶2,选项 D 正确。 3.下图为测电源电动势和内阻时,依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线,图中 DC 平行于横坐标轴,DE 平行于纵坐标轴,由图可知,下列说法错误的是( ) A.比值𝐷𝐸 𝑂𝐸表示外电路电阻 B.比值𝐴𝐶 𝐶𝐷表示电源内阻 C.比值𝐶𝑂 𝐴𝑂表示电源电动势 D.矩形 OCDE 的面积表示电源的输出功率 答案 C 解析由图像可知,D 点对应的路端电压大小可以用 DE 表示,电路电流可以用 OE 表示,外电路 电阻 R=𝑈𝐷 𝐼𝐷 = 𝐷𝐸 𝑂𝐸,选项 A 正确;AC 表示电源内电压,CD 表示电路电流,电源内阻 r= 𝑈内 𝐼 = 𝐴𝐶 𝐶𝐷,选 项 B 正确;电源的电动势 E=U 内+U 外=AC+CO=AO,选项 C 错误;电源的输出功率 P=U 外 I=CO·OE=SOCDE,选项 D 正确。 4.“电子眼”又称“电子警察”,是“智能交通违章监摄管理系统”的俗称。某种“电子眼”采用硅光 电池供电,其原理如图所示,a、b 是硅光电池的两个电极,P、N 是两块硅半导体,E 区是两块 半导体自发形成的匀强电场区,P 的上表面镀有一层增透膜,光照射到半导体 P 上,使 P 内受 束缚的电子成为自由电子(不计重力),自由电子经 E 区匀强电场从 P 区向 N 区的电场力作用 后到达半导体 N,从而产生电动势,形成电流。下列说法正确的是( ) A.b 电极为硅光电池的正极 B.E 区匀强电场的电场强度方向由 N 指向 P C.硅光电池内部的电流方向由 P 指向 N D.若将硅光电池移至光照较强处,则其产生的电动势变小 答案 B
解析根据题意，E区电场能使P逸出的自由电子向N运动，因负电荷受到的电场力与电场方 向相反，所以电场方向由N指向P由于电流的方向与负电荷的运动方向相反所以电源内部 的电流方向由N指向P,则可知，为电源的正极，选项A、C错误，B正确；将硅光电池移至光 照较强处，P内受束缚的电子成为自由电子变多，转化的光能变多，产生的电动势变大，选项D 错误。 5.关于电源的电动势，下列说法正确的是() A电源电动势等于电源正负极之间的电势差 B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值.实际上总略小于电源电动势的准确值 C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关 D.电源电动势越大说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大 答案BD 解桐电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电源正、负极之间的电势 差为电源的路端电压，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压，选项A错 误；电压表是有内阻的，跟电源连接后构成一个通路，测量的是电压表内阻的电压，所以电压表 测得的电源两极间电压值略小于电动势，选项B正确，电动势反映电源的特性，与外电路的结 构无关，选项C错误：电源是将其他形式的能转化为电能的装置，电源电动势越大说明电源把 其他形式的能转化为电能的本领越大，选项D正确。 6欧姆表的内部电路如图所示，己知电流计的电阻为R,滑动变阻器接入电路的阻值为Ro,电 源的电动势和内阻分别为E、r。下列说法正确的是( A欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律 B.电路图中左侧的表笔为黑表笔 C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度 D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中=r+Rg+Ro 答案AD 解析欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的，选项A正确：电流从黑表笔出，红表笔进，选项 B错误，“刻度在刻度盘的左端，选项C错误：当欧姆表指针指在中间位置时， = R+Rg+r+RgRr+R所以R=Re+Ro+r,即中间刻度值为R◆=r+Re+Ro,选项D正确。 E E 7.如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，L1、L2两灯均正常发光，R1为定值电阻，R为一滑动 变阻器，P为滑动变阻器的滑片，若将滑片P向下滑动，则( AL灯变亮 B.L2灯变暗 C.R1上消耗的功率变大 D.总电流变小 答案BC
解析根据题意,E 区电场能使 P 逸出的自由电子向 N 运动,因负电荷受到的电场力与电场方 向相反,所以电场方向由 N 指向 P,由于电流的方向与负电荷的运动方向相反,所以电源内部 的电流方向由 N 指向 P,则可知,a 为电源的正极,选项 A、C 错误,B 正确;将硅光电池移至光 照较强处,P 内受束缚的电子成为自由电子变多,转化的光能变多,产生的电动势变大,选项 D 错误。 5.关于电源的电动势,下列说法正确的是( ) A.电源电动势等于电源正负极之间的电势差 B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值 C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关 D.电源电动势越大说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大 答案 BD 解析电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小,电源正、负极之间的电势 差为电源的路端电压,只有当电源处于断路状态时,电源的电动势才等于路端电压,选项 A 错 误;电压表是有内阻的,跟电源连接后构成一个通路,测量的是电压表内阻的电压,所以电压表 测得的电源两极间电压值略小于电动势,选项 B 正确;电动势反映电源的特性,与外电路的结 构无关,选项 C 错误;电源是将其他形式的能转化为电能的装置,电源电动势越大说明电源把 其他形式的能转化为电能的本领越大,选项 D 正确。 6.欧姆表的内部电路如图所示,已知电流计的电阻为 Rg,滑动变阻器接入电路的阻值为 R0,电 源的电动势和内阻分别为 E、r。下列说法正确的是( ) A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律 B.电路图中左侧的表笔为黑表笔 C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度 D.欧姆表表盘的中间刻度值为 R 中=r+Rg+R0 答案 AD 解析欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的,选项 A 正确;电流从黑表笔出,红表笔进,选项 B 错误;“∞”刻度在刻度盘的左端,选项 C 错误;当欧姆表指针指在中间位置时, 𝐼g 2 = 𝐸 𝑅0+𝑅g+𝑟+𝑅𝑥 ,Ig= 𝐸 𝑅0+𝑟+𝑅g ,所以 Rx=Rg+R0+r,即中间刻度值为 R 中=r+Rg+R0,选项 D 正确。 7.如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,L1、L2 两灯均正常发光,R1 为定值电阻,R 为一滑动 变阻器,P 为滑动变阻器的滑片,若将滑片 P 向下滑动,则( ) A.L1 灯变亮 B.L2 灯变暗 C.R1 上消耗的功率变大 D.总电流变小 答案 BC
解析由闭合电路欧姆定律可得，滑片P向下滑动，电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小 所以L1变暗，路端电压减小，L1中的电流减小，总电流增大，R1中的电流增大，U增大，L2两端 的电压减小，L2变暗，由P=PR知R1消耗的功率变大。选项B、C正确。 挑战创新 如图所示，电源电动势E=10V,内阻=0.5Ω，标有8V16W的灯泡恰好能正常发光，电动 机M绕组的电阻Ro=1Q。求： (1)通过电源的电流： (2)电源的效率； (3)电动机的效率。 答案(1)4A(2)80%(3)75% 解析1)灯泡正常发光，U=U=8V 则电源内阻的电压U为=E-U=2V 由欧拇定律得流过电源的电流=系A=4A。 (2)电源的总功率P=EI=10×4W=40W 所以电源的输出功率P出=P-P内猴=40W-42×0.5W=32W 电源的效率刀P=测80%。 P额-2A (3灯泡的电流1口霞 电动机的电流M=-I女=2A 电动机消耗的电功率PM=UM=8×2W=16W 电动机发热功率P=IM2R0=22×1W=4W 所以电动机的输出功率P输出=PM-P=16W-4W=12W 电动机的效车-器-75%
解析由闭合电路欧姆定律可得,滑片 P 向下滑动,电路总电阻减小,总电流增大,路端电压减小, 所以 L1 变暗,路端电压减小,L1 中的电流减小,总电流增大,R1 中的电流增大,𝑈𝑅1增大,L2 两端 的电压减小,L2 变暗,由 P=I2R 知 R1 消耗的功率变大。选项 B、C 正确。 挑战创新 如图所示,电源电动势 E=10 V,内阻 r=0.5 Ω,标有“8 V 16 W”的灯泡恰好能正常发光,电动 机 M 绕组的电阻 R0=1 Ω。求: (1)通过电源的电流; (2)电源的效率; (3)电动机的效率。 答案(1)4 A (2)80% (3)75% 解析(1)灯泡正常发光,U=U 额=8 V 则电源内阻的电压 U 内=E-U=2 V 由欧姆定律得流过电源的电流 I= 𝑈内 𝑟 = 2 0.5 A=4 A。 (2)电源的总功率 P 总=EI=10×4 W=40 W 所以电源的输出功率 P 出=P 总-P 内损=40 W-4 2×0.5 W=32 W 电源的效率 η= 𝑃出 𝑃总 = 32W 40W=80%。 (3)灯泡的电流 I 灯= 𝑃额 𝑈额 =2 A 电动机的电流 IM=I-I 灯=2 A 电动机消耗的电功率 PM=UIM=8×2 W=16 W 电动机发热功率 P 热=𝐼M 2R0=2 2×1 W=4 W 所以电动机的输出功率 P 输出=PM-P 热=16 W-4 W=12 W 电动机的效率 η= 𝑃输出 𝑃M = 12W 16W=75%