专题练习22 闭合电路欧姆定律

专题练习22 闭合电路欧姆定律

专题练习(二十二)　闭合电路欧姆定律 ‎ ‎ ‎1.在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，、为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是(　　)‎ A．电压表示数变小　　　　　 B．电流表示数变小 C．电容器C所带电荷量增多　　 D．a点的电势降低 ‎2.如图所示为“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．用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220 V，指示灯两端的电压为220 V．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 B．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 解析：因为UAB＝220 V，U灯＝220 V，说明热水器与电源连接完好没有断路，AB间即电阻丝与指示灯均无短路现象，而是AB段和灯有断路现象，即选项C正确．‎ 答案：C ‎3.(2013·济南检测)如图所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，光滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是(　　)‎ A．A灯变亮 B．B灯变亮 6‎ ‎ ‎ C．电源的输出功率可能减小 D．电源的总功率增大 解析：当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，A灯变亮，B灯变暗，选项A正确，B错误；由于外电路电阻增大，输出电流减小，电源的总功率减小，电源的输出功率可能减小，选项C正确，D错误．‎ 答案：AC ‎4.如图所示电路中，当电键闭合后，当滑动变阻器滑片P处于中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同，当滑片P向左滑动时，小灯泡的亮度情况是(　　)‎ A．L1变亮，L2变暗，L3变亮 B．L1变暗，L2变亮，L3变暗 C．L1、L2变亮，L3变暗 D．L1、L2变暗，L3变亮 解析：当电键闭合后，画出等效电路图．当滑片P向左滑动时，L1变亮，L2变暗，L3变亮，选项A正确．‎ 答案：A ‎5.(2013·南通检测)如图所示的电路中，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，电源的内阻不能忽略．闭合开关S，当光敏电阻上的光照强度增大时，下列说法中正确的是(　　)‎ A．通过R2的电流减小 B．电源的路端电压减小 C．电容器C所带的电荷量增加 D．电源的效率增大 解析：当光敏电阻上的光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，通过R2的电流增大，电源的路端电压减小，电容器C所带的电荷量减小，电源效率η＝U/E，选项A、C、D错误，B正确．‎ 答案：B ‎6.在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障(　　)‎ A．R1短路　　 B．R2短路 C．R3短路　　 D．R1断路 解析：若电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压；若 6‎ ‎ ‎ R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，符合题意；若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，显然不合题意；若R3短路，则电压表示数为零，不符合题意；若R1断路，则电流表示数为零，也不合题意．‎ 答案：A ‎7.如图所示电路中，R1＞R2＋r(r为电源内阻)，在滑动变阻器的滑片P由a向右移到b的过程中，下列说法不正确的是(　　)‎ A．电源的总功率增大 B．电源内部的电势降落减小 C．R1消耗的功率先增大后减小 D．R2消耗的功率一定增大 解析：在R1的滑片P由a向右移到b的过程中，R1接入电路的阻值减小，电路电流I＝增大，电源的总功率P总＝IE增大，电源内部的电势降落U内＝Ir增大，R2消耗的功率P2＝I2R2增大，A、D正确，B错误．可以把R2看做电源的内阻，即r内＝R2＋r，当R1＝R2＋r时，R1消耗的功率最大，故P1先增大后减小，选项C正确．‎ 答案：B ‎8.(2013·南昌模拟)如图所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，3只理想电压表示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，下列各值可能出现的是(　　)‎ A．ΔU1＝3 V　ΔU2＝2 V　ΔU3＝1 V B．ΔU1＝1 V　ΔU2＝3 V　ΔU3＝2 V C．ΔU1＝0.5 V　ΔU2＝1 V　ΔU3＝1.5 V D．ΔU1＝0.2 V　ΔU2＝1 V　ΔU3＝0.8 V 解析：当滑动变阻器的滑片P从a滑向b时，外电路电阻变小，路端电压U1变小，电路中的电流变大，所以灯泡的分压变大，滑动变阻器的分压变小．由于U1＝U2＋U3，滑动变阻器分压的减小值要大于灯泡分压的增加值，且ΔU1＝ΔU2－ΔU3，可能出现的是B、D选项．‎ 答案：BD ‎9.如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠，R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r 6‎ ‎ ‎ ‎.现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是(　　)‎ A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．小电珠L变亮 C．电容器C上电荷量减小 D．电源的总功率变大 ‎10.如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．电压表的读数U先减小，后增大 B．电流表的读数I先增大，后减小 C．电压表读数U与电流表读数I的比值不变 D．电压表读数的变化量ΔU与电流表读数的变化量ΔI的比值不变 解析：当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，外电路电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电流先减小后增大，路端电压U＝E－Ir先增大后减小，A、B错误．电压表读数U与电流表读数I的比值表示外电路总电阻，外电路的电阻先增大后减小，C错误．电压表读数的变化量ΔU与电流表读数的变化量ΔI的比值表示电源内阻，不发生变化，D正确．‎ 答案：D ‎11．在图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，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：‎ 6‎ ‎ ‎ ‎(1)电源的电动势和内阻；‎ ‎(2)定值电阻R2的阻值；‎ ‎(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20 V处．交I轴于1.0 A处，所以电源的电动势为E＝20 V，内阻r＝＝20 Ω.‎ ‎(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应乙图中的B点，即U2＝4 V、I2＝0.8 A，得R2＝＝5 Ω.‎ ‎(3)当P滑到R3的左端时，由乙图知此时 U外＝16 V，I总＝0.2 A 所以R外＝＝80 Ω 因为R外＝＋R2‎ 所以R3＝300 Ω.‎ 答案：(1)20 V　20 Ω　(2)5 Ω　(3)300 Ω ‎12．某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示．一个劲度系数k＝120 N/m、自然长度L0＝1 m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的．迎风板面积S＝0.5 m2，工作时总是正对着风吹来的方向，电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连，迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．定值电阻R＝1.0 Ω，电源的电动势E＝12 V，内阻r＝0.5 Ω.闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1＝9.0 V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2＝6.0 V．(电压表可看做理想表)求：‎ ‎(1)金属杆单位长度的电阻；‎ ‎(2)此时作用在迎风板上的风力．‎ 解析：设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，风吹时接入电路的电阻为R2，由题意得 ‎(1)无风时：U1＝R1得R1＝4.5 Ω 6‎ ‎ ‎ 所以金属杆单位长度的电阻r＝＝Ω/m＝4.5 Ω/m.‎ ‎(2)有风时：U2＝R2得R2＝1.5 Ω 此时，弹簧长度L＝＝ m 压缩量x＝L0－L＝(1－)m＝m 由二力平衡得此时风力：F＝kx＝120×N＝80 N.‎ 答案：(1)4.5 Ω/m　(2)80 N 。‎ ‎ ‎ 6‎ ‎ ‎