专题练习22闭合电路欧姆定律

1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，○A、○V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＝220V，U灯＝220V，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：C3.(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C．电源的输出功率可能减小D．电源的总功率增大2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：AC4.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：A5.(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：B6.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3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：A7.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＝ER1＋R2＋r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：B8.(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＝3VΔU2＝2VΔU3＝1VB．ΔU1＝1VΔU2＝3VΔU3＝2VC．ΔU1＝0.5VΔU2＝1VΔU3＝1.5VD．ΔU1＝0.2VΔU2＝1VΔU3＝0.8V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：BD9.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.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()4A．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UI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ΔUΔI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UI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ΔUΔI表示电源内阻，不发生变化，D正确．答案：D11．在图甲所示的电路中，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：5(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20V处．交I轴于1.0A处，所以电源的电动势为E＝20V，内阻r＝EI短＝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＝U2I2＝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＝U外I总＝80Ω因为R外＝R1R3R1＋R3＋R2所以R3＝300Ω.答案：(1)20V20Ω(2)5Ω(3)300Ω12．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＝120N/m、自然长度L0＝1m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＝0.5m2，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＝1.0Ω，电源的电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω.闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1＝9.0V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2＝6.0V．(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＝ER1＋R＋rR1得R1＝4.5Ω所以金属杆单位长度的电阻r＝R1L0＝4.51Ω/m＝4.5Ω/m.(2)有风时：U2＝ER2＋R＋rR2得R2＝1.5Ω6此时，弹簧长度L＝R2r＝13m压缩量x＝L0－L＝(1－13)m＝23m由二力平衡得此时风力：F＝kx＝120×23N＝80N.答案：(1)4.5Ω/m(2)80N