第2讲 电路 闭合电路的欧姆定律

1．在图1所示的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是(　　)．

图1

A． 变大， 变大

B． 变小， 变大

C． 变大， 变小

D． 变小， 变小

解析　滑片P向右移动，变阻器电阻变大，总电阻也变大，由闭合电路的欧姆定律可知，回路中电流减小，电流表示数减小，电源内电压减小，R0两端电压减小，所以滑动变阻器两端电压升高，电压表示数变大，故B项正确．

答案　B

2．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图2所示)，下列说法正确的是(　　)．

图2

A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大

B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小

C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少

D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变

解析　开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P＝变大，电烙铁的功率变大，A正确，B、C、D错误．

答案　A

3．一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－

解析 本题考查了恒定电流的有关知识．电动机不是纯电阻，电动机消耗的总功率为UI，A选项正确；电动机消耗的热功率为I2R，B选项错误；电源的输出功率为UI，C选项错误，电源的效率为＝，D选项正确．

答案 AD

4．已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图3所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区．则(　　)．

图3

A．电灯L变亮 B．电灯L变暗

C．电流表的示数减小 D．电流表的示数增大

解析　探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大，回路总电阻变大，总电流减小，电流表示数变小，电源内电阻分压变小，路端电压变大，电灯L亮度增加，正确选项为AC.

答案　AC

5．如图4所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，滑片P在变阻器正中位置时，电灯L正常发光，现将滑片P移到右端，则(　　)．

图4

A．电压表的示数变大 　 B．电流表的示数变大

C．电灯L消耗的功率变小 　 D．电阻R1消耗的功率变小

解析　将滑片P移到右端，变阻器接入电路中的电阻R变小，总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可以判断电路中总电流变大，电流表示数变大，选项B正确．由U＝IR可以判断内电压变大，则路端电压变小，电灯L消耗的功率变小，选项C正确．流过R1的电流I1＝I总－IL变大，电阻R1消耗的功率变大，UR1变大，选项D错误．电压表示数UV＝UL－UR1变小，选项A错误．

答案　BC

6．在研究微型电动机的性能时，应用如图5所示的实验电路．当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2.0 V．重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为(　　)．

图5

A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W

解析　电动机不转时相当于一个发热的纯电阻，根据通过电动机的电流为0.5 A、电压为2 V，可算出电动机内阻为4 Ω.正常工作时，电动机消耗功率UI等于48 W，内阻发热消耗功率为I2r等于16 W，则输出功率为UII2r，等于32 W.

答案　A

7．用如图6所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U－I图线，由图可知 (　　)

图6

A．电池电动势的测量值为1.40 V

B．电池内阻的测量值为3.50 Ω

C．外电路发生短路时的电流为0.40 A

D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′＝0.20 A

解析：由全电路欧姆定律U＝E－Ir知当I＝0时，U＝E，故A正确．U－I直线的斜率表示电源的内阻，则r＝＝ Ω＝1 Ω，B错误．U轴的电压刻度不是从零开始的，U－I图线的横截距不再表示U＝0时的短路电流，而是表示路端电压为1.00 V时的干路电流是0.4 A，C错误．因为＝r＝常数，从图中易知＝，所以I′＝0.20 A，故D正确．

答案：AD

8．如图7所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是(　　)．

图7

A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大

B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小

C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大

D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小

解析　当电路接通后，对小球受力分析：小球受重力、电场力和悬线的拉力F三个力的作用，其中重力为恒力，当电路稳定后，R1中没有电流，两端等电势，因此电容器两极板电压等于R0两端电压，当R2不变，R1变化时，电容器两极板电压不变，板间电场强度不变，小球所受电场力不变，F不变，C、D两项错．若保持R1不变，缓慢增大R2，R0两端电压减小，电容器两端电压减小，内部电场减弱，小球受电场力减小，F变小．故A项错，B项正确．

答案　B

9．如图8所示电路，在平行金属板M，N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子(重力不计)以水平速度v0射入电场并打在N板的O点．改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则(　　)．

图8

A．该粒子带正电

B．减少R2，粒子还能打在O点

C．减少R1，粒子将打在O点左侧

D．增大R1，粒子在板间运动时间不变

解析　由电场方向和粒子偏转方向知粒子带负电；由于R2与平行金属板相连所以此支路断路，调节R2对平行板内电场无影响，粒子仍打在O点；当减小R1时，根据串联电路电压分配原理，平行板内电场将增强，所以粒子将打在O点左侧；当增大R1时，同理得平行板内电场将减弱，所以粒子将打在O点右侧，粒子在板间运动时间变长．

答案　BC

10．如图9所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动触头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，电源的内阻不能忽略，则下列判断正确的是(　　)

图9

A．小球带负电

B．当滑动触头从a向b滑动时，绝缘线的偏角θ变大

C．当滑动触头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下

D．当滑动触头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动触头在a处时电源的输出功率

解析：根据电路图可知φA＞φB，A、B间电场强度方向水平向右，小球受电场力方向也向右，故小球带正电，A错误．当滑动触头从a向b滑动时，R1两端电压减小，板间场强减小，绝缘线的偏角变小，所以B错误．当极板间电压减小时，由Q＝CU可知Q减小，电容器放电，电流表中有电流，方向从上向下，所以C正确．由于电源的内阻与外电阻的关系不确定，所以无法判断电源的输出功率变化情况，D错误．

答案：C

11．如图10所示电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝2 Ω，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω.若在C、D间连接一个电表或用 电器，则有 (　　)．

图10

A．若在C、D间连一个理想电压表，其读数是6 V

B．若在C、D间连一个理想电压表，其读数是8 V

C．若在C、D间连一个理想电流表，其读数是2 A

D．若在C、D间连一个“6 V,3 W”的小灯泡，则小灯泡的实际功率是1.33 W

解析　若在C、D间连一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律，有：I1＝＝1 A，故理想电压表读数为UV＝I1R2＝6 V，A正确、B错误；若在C、D间连一个理想电流表，这时电阻R2与R3并联，并联电阻R23＝＝2 Ω，根据闭合电路欧姆定律，有I＝＝1.5 A，理想电流表读数为I′＝I＝1 A，C错误；因为小灯泡的电阻RA＝＝12 Ω，将小灯泡连在C、D之间，R2两端的电压U2＝＝5 V，流过小灯泡的电流大小为I3＝＝ A，小灯泡的实际功率为P′＝IRA＝2×12＝1.33(W)，D正确．

答案　AD

12．如图11所示电路可用来测量电阻的阻值．其中E为电源，R为已知电阻，Rx为待测电阻，可 视为理想电压表，S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关．

图11

(1)当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，电压表读数为U1；若S1、S2均向右闭合，电压表读数为U2.由此可求出Rx＝________.

(2)若电源电动势E＝1.5 V，内阻可忽略；电压表量程为1 V，R＝100 Ω.此电路可测量的Rx的最大值为________ Ω.

解析　(1)由Rx＝，而Ix＝，故Rx＝R.

(2)当Rx两端电压达到1 V时，由E＝1.5 V，可得此时R两端的电压U1＝1.5 V－1 V＝0.5 V.

此时电路中电流I＝ A

则Rxmax＝ Ω＝ Ω＝200 Ω.

答案　(1)R　(2)200

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