闭合电路欧姆定律经典习题含答案详解

闭合电路欧姆定律的理解

1．若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是( )

A．U′＝IR B．U′＝E－U

C．U＝E＋Ir D．U＝E

答案BD

路端电压和负载的关系

2．对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( )

A．U随R的增大而减小

B．当R＝0时，U＝0

C．当电路断开时，I＝0，U＝0

D．当R增大时，U也会增大

答案BD

电源的UI图象

图295

3．如图295所示为某一电源的UI图象，由图可知( )

A．电源电动势为2V

B．电源内阻为Ω

C．电源短路时电流为6 A

D．电路路端电压为1V时，电路中电流为5 A

答案AD

解析由UI图象可知，电源电动势E＝2V.

r＝||＝Ω＝0.2Ω，当U＝1V时，I＝＝A＝5 A．选项A、D正确．

闭合电路的功率关系

图296

4．如图296所示，电源电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，灯泡上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R＝2Ω，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率．

答案36W

解析因灯泡正常发光，

所以I＝＝A＝2 A

＝Ir＝2×1V＝2V

内

所以电动机两端电压为

＝E－U内－U＝30V－2V－6V＝22V

电动机输出的机械功率为

＝U M I－I2R＝22×2W－22×2W＝36W.

机

(时间：60分钟)

题组一闭合电路欧姆定律的理解和简单应用

1．在闭合电路中，下列叙述正确的是( )

A．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比

B．当外电路断开时，路端电压等于零

C．当外电路短路时，电路中的电流无穷大

D．当外电阻增大时，路端电压也增大

答案AD

2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系，下列说法正确的是( )

A．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大

B．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小

C．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小

D．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和

答案D

3．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( )

A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V

答案D

解析由已知条件得：E＝800mV.

又因I短＝，所以r＝＝Ω＝20Ω.

所以U＝IR＝R＝×20mV＝400mV

＝0.40V，选项D正确．

图297

4．如图297所示电路，R由2Ω变为6Ω时，电路中的电流变为原来的一半，则电源的内阻是( )

A．1ΩB．2Ω

C．3ΩD．4Ω

答案B

题组二路端电压与负载的关系

图298

5．如图298所示，当开关S断开时，电压表示数为3V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8V，则外电阻R与电源内阻r之比为( )

A．5∶3B．3∶5

C．2∶3D．3∶2

答案D

解析S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：E＝3V．S闭合时，U外＝1.8V，所以U内＝E－U外＝1.2V．因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2.

图299

6．在如图299所示电路中，电源的电动势E＝9.0V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R＝30Ω；L为一小灯泡，其额定电压U＝6.0V，额定功率P＝1.8W；S为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在接通开关S，然后将触头缓慢地向A端滑动，当到达某一位置C时，小灯泡恰好正常发光．则C、B之间的电阻应为( )

A．10ΩB．20ΩC．15ΩD．5Ω

答案B

解析本题中小灯泡恰好正常发光，说明此时通过小灯泡的电流达到额定电流I额＝＝A＝0.3 A，两端电压达到额定电压U额＝6.0V，而小灯泡和电源、滑动变阻器的AC部分串联，

则通过电阻AC的电流与通过小灯泡的电流相等，故R AC＝＝Ω＝10Ω，所以R CB＝R－R AC＝20Ω.

图2910

7．如图2910所示，电路中当可

变电阻R的阻值增大时( )

A．A、B两点间的电压增大

B．A、B两点间的电压减小

C．通过R的电流I增大

D．通过R的电流I减小

答案AD

解析当可变电阻R的阻值增大时，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析知，干路电流I干减小，A、B间电压增大，通过R2的电流增大，则通过R的电流I减小．故选A、D.

题组三电源的U I图象

图2911

8．如图2911所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是( )

A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等

B．电流都是I0时，两电源的内电压相等

C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势

D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻

答案AC

解析甲、乙两图线的交点坐标为(I0，U0)，外电路是纯电阻说明两电源的外电阻相等，故A正确；图线的斜率大小表示电源内电阻的大小(电动势与短路电流的比值)，图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，故D错误；图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势，故C正确；电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内＝Ir，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，故B错误．故选A、C.

图2912

9．如图2912所示的UI图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知( ) A．R的阻值为1.5Ω

B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω

C．电源的输出功率为3.0W

D．电源内部消耗功率为1.5W

答案AD

10．电路图2913甲所示，若电阻未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的UI图线分别如图乙所示，求：

图2913

(1)电源的电动势和内阻；

(2)电源的路端电压；

(3)电源的输出功率．

答案(1)4V 1Ω(2)3V (3)3W

解析(1)由题图乙所示UI图线知：电源电动势E＝4V，短路电流I短＝4 A，故内阻r＝＝1Ω.

(2)由图象知：电源与电阻构成闭合回路时对应路端电压U＝3V.

(3)由图象知：R＝3Ω，故P出＝I2R＝3W.

题组四综合题组

图2914

11．如图2914所示，已知R1＝R2＝R3＝1Ω.当开关S闭合后，电压表的读数为1V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8V，则电源的电动势等于( )

A．1V B．1.2V

C．2V D．4V

答案C

解析当S闭合时，I＝＝A＝1 A，故有E＝I(1.5＋r)；当S断开时，I′＝＝0.8 A，故有E＝I′(2＋r)，解得E＝2V，C正确．

图2915

12．如图2915所示的电路中，电源的电动势E为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L 的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，当开关S接位置1时，电压表的读数为3.0V，那么当开关S接位置2时，小灯泡L能正常发光吗？实际功率是多少？

答案不能正常工作 1.28W

解析当开关S接位置1时，回路中的电流为：

＝＝A＝0.1 A.

电源的内阻为：r＝＝Ω＝2Ω.

小灯泡的电阻为：R L＝＝Ω＝2Ω.

当开关S接位置2时，回路中的电流为：

＝＝A＝0.8 A.

此时小灯泡的实际功率为：P实＝IR L＝0.82×2W＝1.28W.

从小灯泡的实际功率来看，小灯泡此时很暗，不能正常工作．

图2916

13．如图2916所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5V,2.5W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1 A，这时电阻R两端的电压为4V．求：

(1)电阻R的值；

(2)电源的电动势和内阻．

答案(1)4Ω(2)6V 2Ω

解析(1)电阻R的值为R＝＝Ω＝4Ω.

(2)当开关接a时，有E＝U1＋I1r，又U1＝5V，

＝＝A＝0.5 A.

当开关接b时，有E＝U2＋I2r，又U2＝4V，I2＝1 A，

联立解得E＝6V，r＝2Ω.

图2917

14．如图2917所示电路中，电源电动势E＝12V，内阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω.

(1)若在C、D间连一个理想电压表，其读数是多少？

(2)若在C、D间连一个理想电流表，其读数是多少？

答案(1)6V (2)1 A

解析(1)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＝＝A＝1 A.

理想电压表读数为U V＝I1R2＝6V.

(2)若在C、D间连一个理想电流表，这时电阻R2与R3并联，并联电阻大小R23＝＝Ω＝2Ω根据闭合电路欧姆定律，有

＝＝A＝1.5 A.

理想电流表读数为

I′＝I

＝×1.5 A＝1 A.