1、1课后提升作业 十六 闭合电路的欧姆定律(40 分钟 50 分)一、选择题(本题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分)1.(2018蚌埠高二检测)如图所示的 U-I 图象中，直线为某电源的路端电压与电流的关系，直线为某一电阻 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 1.5B.电源电动势为 3V，内阻为 0.5C.电源的输出功率为 3.0WD.电源内部消耗功率为 0.5W【解析】选 A。由图象可知，R= = =1.5，故 A 正确；由图象可知，电源电动势 E=3.0V，短路电流 I 短 =2.0A，则电源内阻 r= = =1.5，故 B
2、 错误；由两图象的E短交点坐标，可得路端电压 U=1.5V，干路电流 I=1.0A，则电源的输出功率为P=UI=1.51.0W=1.5 W，故 C 错误；电源内部消耗功率为 Pr=I2r=1.021.5W=1.5W，故 D错误。2.如图所示，在滑动触头由 a 端滑向 b 端的过程中，下列表述正确的是( )A.路端电压变小B.电流表的示数变大2C.电源内阻消耗的功率变小D.电路的总电阻变大【解析】选 A。滑动触头由 a 滑向 b 的过程中，总电阻变小，D 错误；干路电流变大，路端电压变小，A 正确；内阻消耗功率变大，C 错误；定值电阻 R3上电压降低，电流表示数变小，B 错误。故选 A。【补偿训
3、练】(2018杭州高二检测)如图所示电路中，当 S 断开时，理想电压表的示数为 6V，当 S 闭合后，a、b 两点间电压可能是( )A.11V B.10VC.9V D.8V【解析】选 D。当 S 断开时，由电阻 R1、R 2和 R3组成串联电路；因为 I= ，所以电源的电动势为：E= (R1+R2+R3+r)，即 E= (10+20+R 3+r)当 S 闭合时，电阻 R1被短路，R 2、R 3组成串联电路；则有：E= (R2+R3+r)，即U 22E= (20+R3+r)U 220由可得：U 2=6V+6020+3+当 R3+r0 时，U 2=9V；当 R3+r时，U 2=6V所以 S 闭合后
4、电压表取值范围为 6VU29V，故选 D。3.图示的电路中，电源内阻不可忽略，开关 S 闭合前灯泡 A、B、C 均已发光。那么，当开3关 S 闭合时，A、B、C 三个灯泡的亮度变化情况是( )A.A 亮度不变，B 变亮，C 变暗B.A 变暗，B 变亮，C 变暗C.A 变亮，B 变暗，C 变亮D.A 变暗，B 变亮，C 亮度不变【解析】选 B。当开关 S 闭合时，灯泡 C、D 并联，电阻减小，外电路总电阻 R 减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流 I 增大，灯泡 A 的电压 UA=E-Ir 减小，电流 IA减小，灯泡A 变暗。灯泡 B 的电流 IB=I-IA，增大，电压 UB增大，灯泡 B 变
5、亮。灯泡 C 的电压 UC=UA-UB，U A减小，U B增大，则 UC减小，灯泡 C 变暗。4.(多选)(2018柳州高二检测)在如图所示的电路中，电源电动势为 12V，电源内阻为1.0，电路中的电阻 R0为 1.5，小型直流电动机 M 的内阻为 0.5。闭合开关 S 后，电动机转动，电流表的示数为 2.0A。以下判断中正确的是( )A.电动机的输出功率为 14WB.电动机两端的电压为 7.0VC.电动机产生的热功率为 2.0WD.电源输出的电功率为 24W【解析】选 B、C。电动机的总功率为 P 电 =UI=14W，A 错误；电路中电流表的示数为 2.0A，所以电动机的电压为：U=E-U
6、内 - =E-I(R0+r)=7V，B 正确；电动机的发热功率为 P 热U0=I2R=220.5W=2W，C 正确；电源的输出功率为 P 输出 =EI-I2r=122W-221W=20W，D 错误。【易错提醒】电动机是非纯电阻，不能应用欧姆定律，否则容易漏选 B 项。45.如图所示，直线 OAC 为某一直流电源上总功率随电流 I 的变化图线，曲线 OBC 表示同一直流电源内部热功率随电流 I 变化的图线。若 A、B 的横坐标为 1A，那么 AB 段表示的功率为( )A.1 W B.6 WC.2 W D.2.5 W【解析】选 C。在 C 点，电源的总功率等于电源内耗功率，所以电源电动势的大小为E
7、=3V，短路电流的大小为 I=3A，所以电源的内阻为 r= =1，图象上 AB 段所代表的功率为 PAB=P 总 -I2r=13W-121 W=2 W，故选 C。二、非选择题(本题共 2 小题，共 20 分。需写出规范的解题步骤)6.(10 分)电路图如图甲所示，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为 15，定值电阻 R0=3。(1)当 R 为何值时，R 0消耗的功率最大？最大值为多少？(2)当 R 为何值时，电源的输出功率最大？最大值为多少？(3)当 R 为何值时，R 消耗的功率最大？最大功率为多少？【解析】(1)由题图乙知电源的电动势和内阻为 E=2
8、0V，r=7.5。由题图甲分析知道，当R=0 时，R 0消耗的功率最大，为P= R0= 3W=10.9 W。( E0+)2 ( 203+7.5)2(2)当 r=R+R0时，即 R=4.5 时，电源的输出功率最大，最大值5P= (R0+R)( E0+)2= (3+4.5)W=13.3 W。(203+4.5+7.5)2(3)把定值电阻 R0和电源作为一个等效电源，其电动势 E=20V，内阻 r1=r+R0=10.5，则当 R=r1=10.5 时，R 消耗的功率最大，此时 Pmax= = W=9.5 W。E241答案：(1)0 10.9W (2)4.5 13.3 W(3)10.5 9.5 W7.(1
9、0 分)(2018酒泉高二检测)如图所示的电路中，电源的电动势 E=12V，内阻未知，R1=8，R 2=1.5，L 为规格“3 V 3 W”的灯泡，开关 S 断开时，灯泡恰好正常发光。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求：(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻。(2)电源的内阻。(3)开关 S 闭合时，灯泡实际消耗的功率。【解析】(1)灯泡的额定电流I0= =1A其电阻 R0= =3(2)总电流 I=I0=1A6总电阻 R 总 = =12所以内阻 r=R 总 -R1-R0=1(3)S 闭合后总电阻R 总 =r+R1+ =10R020+2总电流 I= =1.2A所以灯泡两端电压UL=E-I(r+R 1)=12V-1.2(1+8)V=1.2 V所以 PL= =0.48 W答案：(1)1A 3 (2)1 (3)0.48 W【延伸探究】上题中，如果 S 闭合时灯泡的实际功率为 0.75W，则 R2应为多少？提示：由 P= 知，U L=1.5V，又 UL=E-I(R1+r)U2I= + 解得：R 2=2.25。答案：2.25
