第2讲电动势闭合电路的欧姆定律1．两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；假设将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，那么电源的内阻为( ) A．4RB．RC.D．无法计算解析：当两电阻串联接入电路中时I＝当两电阻并联接入电路中时I＝×由以上两式可得：r＝R，应选项B正确．答案：B2.如图7－2－13所示，电源电动势为E，内电阻为r.两电压表可看作是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时，以下说法中正确的选项是( )A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，V1表的读数变大图7-2-13C．小灯泡L2变亮，V2表的读数变大D．小灯泡L1变暗，V1表的读数变小解析：此题考察电路连接分析，电路的动态分析．电压表V1接在电源两端，V2接在电灯L2两端，滑动变阻器与灯泡L1并联，再与L2串联．当滑动变阻器滑片由右向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的总电阻减小，电路中的电流增大，内电压增大，外电压减小，因此电压表V1的示数减小，B项错误；灯泡L2中的电流增大，L2变亮，A项错误；L2两端的电压增大，V2的示数增大，C项正确；L1两端的电压减小，灯泡L1变暗，D项正确．答案：CD3.如图7－2－14所示，电阻R1＝20Ω，电动机线圈电阻R2＝10Ω.当开关S断开时，电流表的示数为0.5A；当电键S闭合后，电动机转起来，电路两端电压不变．电流表显示的电流或电路消耗的电功率P应是( )图7-2-14A．I＝1.5AB．I＞1.5AC．P＝15WD．P＜15W解析：S断开时，电流表示数为0.5A，那么U＝I1R1＝10V，S闭合时，因电动机为非纯电阻元件，故I2＜＝1A，故A、B错．这时电路总功率P总＝UI总＝U(I1＋I2)＜10×(1＋0.5)W，即P总＜15W，故D对．答案：D4．(2022·天星金考卷热点专题)图7－2－15甲为某一小灯泡的U－I7/7\n图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图7－2－15乙所示．那么( )图7-2-15A．通过每盏小灯泡的电流强度为0.2A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6WB．通过每盏小灯泡的电流强度为0.3A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6WC．通过每盏小灯泡的电流强度为0.2A，此时每盏小灯泡的电功率为0.26WD．通过每盏小灯泡的电流强度为0.3A，此时每盏小灯泡的电功率为0.4W解析：假设通过每盏小灯泡的电流强度为0.2A，那么电源输出电流为I＝0.4A，由闭合电路欧姆定律计算得此时小灯泡两端电压为U＝E－I(R＋r)＝3V．由题图甲可知小灯泡的电流强度为0.2A时小灯泡两端电压仅为1.3V，显然通过每盏小灯泡的电流强度不可能为0.2A，A、C错误；假设通过每盏小灯泡的电流强度为0.3A，由题图甲可知小灯泡的电流强度为0.3A时小灯泡两端电压为2.0V，电阻R和内阻r上的电压为3.0V，此时每盏小灯泡的电功率为P＝UI＝0.6W，B正确、D错误．答案：B图7-2-165.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图7－2－16中的虚线所示，它主要由三局部构成：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3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．以下说法正确的选项是( )A．该秤能测量的最大体重是1400NB．该秤能测量的最大体重是1300NC．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0.375A处D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.400A处解析：此题考察传感器及闭合电路欧姆定律．电路中允许的最大电流为3A，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＝，R最小为2Ω，代入R＝30－0.02F，求出最大F＝1400N，A项正确，B项错误；当F＝0时，R＝30Ω，这时电路中的电流I＝A＝0.375A，C项正确，D项错误．答案：AC1．某同学做电学实验，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7/7\n变大，那么他所连接的电路可能是以以下图中的( )答案：C2.如图7－2－17所示，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，S闭合后，两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，G为灵敏电流计．以下说法正确的选项是( )图7-2-17A．假设滑动变阻器滑动触头向上移动，那么油滴仍然静止，G中有a→b的电流B．假设滑动变阻器滑动触头向下移动，那么油滴向下加速运动，G中有b→a的电流C．假设滑动变阻器滑动触头向上移动，那么油滴向上加速运动，G中有b→a的电流D．假设将S断开，那么油滴仍保持静止状态，G中无电流答案：C3.(2022·广州模拟)如图7－2－18为“热得快”热水器的电路图和示意图．现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220V，指示灯两端的电压为220V．那么该热水器的故障在于( )A．连接热水器和电源之间的导线断开图7-2-18B．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路C．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁D．同时发生了以上各种情况答案：C4．教学上用的吸尘器的电动机内阻是一定的，当加上0.3V的电压，电流为0.3A时，吸尘器上的直流电动机不转动；当加上2.0V的电压、电流为0.8A时，它正常工作，那么吸尘器正常工作时输出功率与输入功率之比为( )A．3∶5B．5∶3C．1∶2D．1∶3解析：电动机不转时，可视为纯电阻，由欧姆定律可知其内阻为r＝1Ω；当正常工作时，Pλ＝UI＝2.0×0.8W＝1.6W，P热＝I2r＝0.82×1W＝0.64W，所以P出＝Pλ－P热＝1.6W－0.64W＝0.96W，所以输出功率与输入功率之比为3∶5，A正确．答案：A7/7\n5．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，某研究性学习小组利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理如图7－2－19甲所示，将压敏电阻和两块挡板固定在升降机内，中间放一个绝缘重球，当升降机静止时，电流表的示数为I0，在升降机做直线运动的过程中，电流表的示数如图7－2－21乙所示，以下判断正确的选项是( )图7-2-19A．从0到t1时间内，升降机做匀加速直线运动B．从t1到t2时间内，升降机做匀加速直线运动C．从t1到t2时间内，重球处于超重状态D．从t2到t3时间内，升降机可能静止解析：由压敏电阻的特点知，0到t1时间内电流I最大，压敏电阻的阻值最小，故所受的压力最大、恒定，故升降机做匀加速直线运动，A正确；t1到t2时间内，I均匀减小，所以压敏电阻所受的压力均匀减小，但压力仍大于重力，所以升降机做加速度越来越小的加速运动，B错误，C正确．由于升降机一直加速，所以t2到t3时间内，升降机不可能静止，而应该是做匀速直线运动．答案：AC6.如图7－2－20所示，用两节干电池点亮几个小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡多时，以下说法正确的选项是( )图7-2-20A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B．各灯两端电压灯多时较低C．通过电池的电流灯多时较大D．电池输出功率灯多时较大解析：灯泡的总电阻R随点亮灯泡个数的增加而减小，灯泡电压U＝＝，所以B对．据P＝知A对．由I＝知I增大，C对．答案：ABC7.如图7－2－21电路中，电源电动势为E，内电阻r不能忽略．闭合S后，调整R的阻值．使电压表的示数增大ΔU，在这一过程中( )A．通过R1的电流增大，增大量为ΔU/R1图7-2-21B．R2两端的电压减小，减小量为ΔUC．通过R2的电流减小，减小量小于ΔU/R2D．路端电压增大，增大量为ΔU解析：电阻R增大时，并联电阻变大，电路中总电阻变大，干路电流变小，内电压变小，R2两端的电压U2变小，那么电压表示数变大，对于回路有：E＝U＋U′＝UV＋U2＋U′，UV＝I1R1，U2＝IR2，7/7\nU′＝Ir.所以有：ΔU＝ΔU2＋ΔU′.应选A.答案：A8．用电流传感器可以清楚地演示一些电学元件对电路中电流的影响，如图7－2－22中甲所示，在AB间分别接入电容器、电感线圈、定值电阻．闭合开关时，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图乙中a、b、c所示，那么以下判断中正确的选项是( )图7-2-22A．AB间接入定值电阻显示图象aB．AB间接入电容器显示图象bC．AB间接入电感线圈显示图象cD．AB间接入电感线圈显示图象b解析：接入定值电阻后，电流恒定，A项错误；接入电感线圈时，由于电感线圈的自感作用，电流会逐渐增大到稳定值，C项错误，D项正确；接入电容器时，会有瞬间的电流，然后减为零，所以B项错误．答案：D9.如图7－2－23所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝6Ω、R2＝5Ω、R3＝3Ω，电容器的电容C＝2×10－5F，假设将开关S闭合，电路稳定时通过R2的电流为I；断开开关S后，通过R1的电荷量为q.那么( )图7-2-23A．I＝0.75AB．I＝0.5AC．q＝2×10－5CD．q＝1×10－5C解析：对电路分析：电阻R1、R3并联后与R2串联，所以外电路总电阻为R＝7Ω，根据闭合电路欧姆定律得电路中的总电流为0.75A，所以选项A正确；电阻R1、R3并联的电压为U＝IR并＝1.5V，电容器的带电荷量为Q＝CU＝3×10－5C．当断开开关S时，电容器对电阻放电，电荷通过R1、R3，由于两电阻并联，所以q1/q3＝R3/R1，又q1＋q3＝Q，解得q1＝1×10－5C，q3＝2×10－5C，选项D正确．答案：AD图7-2-2410.(2022·汕头调研)如图7－2－24甲所示，R为电阻箱(0～99.9Ω)，置于阻值最大位置，Rx为未知电阻，(1)断开K2，闭合K1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R－图线，(2)断开K2，闭合K1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1＝1.0A；保持电阻箱的位置不变，断开K1，闭合K2，此时电流表的示数为I2＝0.8A，据以上数据可知( )A．电源电动势为3.0VB．电源内阻为0.5Ω7/7\nC．Rx的阻值为0.5ΩD．K1断开、K2接通时，随着R的减小，电源输出功率减小.解析：由I＝得R＝－r那么R－图象的斜率k＝E＝2.0V，A选项错误，R轴截距的绝对值等于内阻r，即r＝0.5Ω，B选项正确，K2断开，K1闭合时，R＋r＝；K1断开，K2闭合时，Rx＋R＋r＝，所以，Rx＝－＝0.5Ω，C选项正确，因Rx＝r，所以，电路中的外电阻大于内阻，随着R的减小，电源输出功率将增大，R＝0时，电源输出功率最大，D选项错误．答案：BC11.如图7－2－25所示，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r＝1Ω，电炉电阻R＝19Ω，电解槽电阻r′＝0.5Ω.当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684W；S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变)．试求：图7-2-25(1)电源的电动势；(2)S1、S2闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S1、S2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率．解析：(1)S1闭合、S2断开时电炉功率为P1电炉中电流I＝＝A＝6A，电源电动势E＝I(R＋r)＝120V.(2)S1、S2都闭合时电炉功率为P2电炉中电流为IR＝＝A＝5A，电源路端电压为U＝IRR＝5×19V＝95V，流过电源的电流为I＝＝A＝25A，流过电解槽的电流为IA＝I－IR＝20A.(3)电解槽消耗的电功率PA＝IAU＝20×95W＝1900W电解槽内热损耗功率P热＝Ir′＝202×0.5W＝200W电解槽转化成化学能的功率为P化＝PA－P热＝1700W.答案：(1)120V (2)20A (3)1700W图7-2-2612.如图7－2－26甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在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R2的阻值．7/7\n(3)滑动变阻器的最大阻值．解析：(1)将乙图中AB线延长，交U轴于20V处，交I轴于1.0A处，所以电源的电动势为E＝20V，内阻r＝＝20Ω.(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应乙图中的B点，即U2＝4V、I2＝0.8A，得R2＝＝5Ω.(3)当P滑到R3的左端时，由乙图知此时U外＝16V，I总＝0.2A，所以R外＝＝80Ω.因为R外＝＋R2，所以滑动变阻器的最大阻值为：R3＝300Ω.答案：(1)20V、20Ω (2)5Ω (3)300Ω7/7
