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課時跟蹤檢測(二十七)　電路　閉合電路的歐姆定律
1．(2020·浙江1月選考)小明在一根細橡膠管中灌滿食鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。他將此鹽水柱接到電源兩端，電源電動勢和內阻恒定。握住鹽水柱兩端將它水平均勻拉伸到原長的1.2倍，若忽略溫度對電阻率的影響，則此鹽水柱(　　)
A．通過的電流增大
B．兩端的電壓增大
C．阻值增大為原來的1.2倍
D．電功率增大為原來的1.44倍
解析：選B　鹽水柱水平均勻地拉伸到原長的1.2倍，則其橫截面積變為原來的，由電阻定律R＝可知，鹽水柱的阻值變為原來的1.44倍，C錯誤；由閉合電路歐姆定律I＝可知，通過鹽水柱的電流減小，電源內阻上的分壓減小，則鹽水柱兩端的電壓增大，A錯誤，B正確；鹽水柱消耗的電功率P＝I2R＝，顯然消耗的電功率不是原來的1.44倍，D錯誤。
2.(2020·山東省臨沂模擬)在電噴汽車的進氣管道中，廣泛地使用著一種叫“電熱絲式空氣流量傳感器”的部件，其核心部分是一種用特殊的合金材料制作的電熱絲。如圖所示，當進氣管道中的冷空氣流速越大時，電阻R兩端的電壓U0就變得越高，反之，電壓U0就越低。這樣管道內空氣的流量就轉變成了可以測量的電壓信號，便于汽車內的電腦系統實現自動控制。如果將這種電熱絲從汽車的進氣管道中取出，放在實驗室中測量這種電熱絲，得到的伏安特性曲線正確的是(　　)

解析：選D　設電熱絲的電阻為R絲，則U0＝R，結合題意可知，U0越大，說明R絲越小，可見，電熱絲溫度越低，電阻值越小，故對應的伏安特性曲線為D。
3.(2019·江蘇高考)如圖所示的電路中，電阻R＝2 Ω。斷開S后，電壓表的讀數為3 V；閉合S后，電壓表的讀數為2 V，則電源的內阻r為(　　)
A．1 Ω　　　　　　　 B．2 Ω
C．3 Ω D．4 Ω
解析：選A　當S斷開后，電壓表讀數為U＝3 V，可認為電動勢E＝3 V。當S閉合后，由閉合電路歐姆定律知E＝U′＋Ir，且I＝，整理得電源內阻r＝＝1 Ω，選項A正確。
4．某同學將一閉合電路電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系中，如圖中的a、b、c所示，則下列判斷正確的是(　　)

A．直線a表示電源內部的發熱功率隨電流I變化的圖線
B．曲線b表示電源的總功率隨電流I變化的圖線
C．曲線c表示電源的輸出功率隨電流I變化的圖線
D．電源的電動勢E＝3 V，內電阻r＝2 Ω
解析：選C　由電源消耗總功率和電源內部消耗功率表達式PE＝EI，Pr＝I2r可知，a是直線，表示的是電源消耗的總功率PE隨電流I變化的圖線，b是拋物線，表示的是電源內部的發熱功率Pr隨電流I變化的圖線，c表示外電阻的功率即電源的輸出功率PR，所以A、B錯誤，C正確；由題圖可知，當短路時電流為2 A，總功率PE＝EI＝6 W，則可知電源電動勢為E＝3 V，則內電阻為r＝＝ Ω＝1.5 Ω，故D錯誤。
5.(2020·天津市實驗中學模擬)如圖所示的一玩具起重機的電路示意圖。電源電動勢為6 V，內阻為0.5 Ω，電阻R＝2.5 Ω，當電動機以0.5 m/s的速度勻速向上提升一質量為320 g的物體時(不計一切摩擦阻力，g＝10 m/s2)，標有“3 V　0.6 W”的燈泡恰好正常發光。則電動機的內阻為(　　)
A．1.25 Ω B．3.75 Ω
C．5.625 Ω D．1 Ω
解析：選A　由電路圖可知，燈泡與電動機并聯，燈泡正常發光，電壓為UL＝3 V，電流為IL＝＝ A＝0.2 A，故電動機兩端的電壓為UM＝UL＝3 V；R和電源內阻r兩端的總電壓為U1＝3 V，由歐姆定律可得，總電流為I＝＝ A＝1 A；電動機的電流為IM＝I－IL＝1 A－0.2 A＝0.8 A；電動機的輸出功率為P＝mgv＝UMIM－IM2rM
代入數據解得rM＝1.25 Ω，選項A正確。
6．(多選)如圖所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關系圖線，若將這兩個電阻分別接到該電源上，則(　　)

A．R1接在電源上時，電源的效率高
B．R2接在電源上時，電源的效率高
C．R2接在電源上時，電源的輸出功率大
D．電源的輸出功率一樣大
解析：選AC　電源的效率η＝×100%＝×100%＝×100%，當R1與R2分別接到電源上時，UR1>UR2，故R1接在電源上時，電源的效率高，A正確，B錯誤；由題圖可知，R2與電源的內阻相等，R1>R2，所以R2接在電源上時，電源的輸出功率大，C正確，D錯誤。
7.如圖所示，E為電源，其內阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，R1>r，R3為光敏電阻，其阻值隨光照強度的增加而減小，閉合開關S后，若照射R3的光照強度減弱，則(　　)
A．R1兩端的電壓變大
B．通過R2的電流變大
C．電源的輸出功率變大
D．小燈泡消耗的功率變大
解析：選B　光照強度減弱，光敏電阻的阻值增大，電路中的總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中干路電流減小，故R1兩端的電壓減小，故A錯誤；因干路電流減小，電源的內電壓減小，路端電壓增大，同時R1兩端的電壓減小，故并聯電路部分電壓增大，則流過R2的電流增大，由并聯電路的電流規律可知，流過燈泡的電流減小，由PL＝I2RL可知，小燈泡消耗的功率變小，故B正確，D錯誤；因R1>r，外電路總電阻R外>r，又R外增大，故電源的輸出功率變小，故C錯誤。
8.(2020·南開中學模擬)如圖所示的電路中，電源內阻為r，電流表和電壓表均為理想電表。平行板電容器C內部有一個用絕緣細線懸掛的帶電小球，穩定時細線偏離豎直方向一個小角度，當滑動變阻器滑片P從右端向左端滑動的過程中，下列說法正確的是(　　)
A．電流表示數增大
B．電壓表示數增大
C．細線與豎直方向的偏角減小
D．滑片P移動中可能有兩個位置使電源輸出功率相等
解析：選D　當滑動變阻器的滑片P從右端滑至左端的過程中，變阻器接入電路的電阻減小，滑動變阻器與燈L并聯的電阻減小，外電路總電阻減小，根據閉合電路歐姆定律分析得知，電路中總電流I增大，路端電壓減小，則電壓表的示數減小，滑動變阻器與燈L并聯的電壓U并＝E－I(R0＋r)減小，通過燈L的電流減小，電流表示數減小，故A、B錯誤；電容器C的電壓UC＝IR0，I增大，UC增大，根據E＝和F＝qE，知電場力增大，根據平衡條件可知細線與豎直方向的偏角增大，故C錯誤；若電源內阻的阻值大于電阻R0的阻值，當滑動變阻器的滑片P從右端滑至左端的過程中，可能會外電阻先大于電源內阻后小于電源內阻，則有電源輸出功率先增大后減小，所以滑片P移動中可能有兩個位置使電源輸出功率相等，故D正確。

9.(多選)某同學在研究微型直流電動機的性能時，采用如圖所示的實驗電路。閉合開關，并調節滑動變阻器R的阻值，使電動機不轉動，此時電流表和電壓表的示數分別為I1和U1。重新調節R的阻值，使電動機正常運轉，此時電流表和電壓表的示數分別為I2和U2.則(　　)
A．這臺電動機的線圈電阻為
B．這臺電動機正常運轉時線圈的發熱功率為U1I1
C．這臺電動機正常運轉時的輸出功率為U2I2－I22
D．這個電源的內阻為
解析：選AC　電動機不轉動時滿足歐姆定律，電動機的線圈電阻r0＝，故A正確；電動機正常轉動時的發熱功率為P1＝I22r0＝，故B錯誤；這臺電動機正常運轉時輸入功率為P2＝U2I2 ，所以輸出功率為P3＝P2－P1＝U2I2－I22，故C正確；若滑動變阻器的阻值R恒定不變，則根據閉合電路歐姆定律可知E＝U1＋I1(r＋R)，E＝U2＋I2(r＋R)，解得r＋R＝，由于滑動變阻器的阻值變化，且不知道具體是多少，所以電源內阻不等于，故D錯誤。
10.(多選)某同學按照如圖所示的電路進行實驗，電壓表內阻看成無限大，電流表內阻看成零。實驗中由于電路發生故障，發現兩電壓表示數相同了(但不為零)，若這種情況的發生是由用電器引起的，則可能的故障原因是(　　)
A．R3短路 B．RP短路
C．R3斷路 D．R2斷路
解析：選BD　R3短路時，由于電流表內阻看成零，兩電壓表都被短路，示數都為零，與題意不符，故A錯誤；RP短路時，兩電壓表都測量R2兩端的電壓，示數相同，而且都不為零，故B正確；R3斷路時，電壓表V2測量R2的電壓，電壓表V1測量RP和R2串聯的電壓，電壓表V1的示數大于電壓表V2的示數，故C錯誤；R2斷路時，由于電壓表內阻看成無限大，兩電壓表都測量R3的電壓，示數相同，而且都不為零，故D正確。
11.如圖所示，電源電動勢為E、內阻恒為r，R是定值電阻，熱敏電阻RT的阻值隨溫度的降低而增大，C是平行板電容器，電路中的電表均為理想電表。閉合開關S，帶電液滴剛好靜止在C內。在溫度降低的過程中，分別用I、U1、U2和U3表示電流表A、電壓表V1、電壓表V2和電壓表V3的示數，用I、ΔU1、ΔU2和ΔU3分別表示電流表A、電壓表V1、電壓表V2和電壓表V3的示數變化量的絕對值。溫度降低時，關于該電路工作狀態的變化，下列說法正確的是(　　)
A．、、一定都不變
B．、和均不變
C．帶電液滴一定向下加速度運動
D．電源的工作效率一定變大
解析：選BD　由題意可知，＝R，＝RT，＝R＋RT，當溫度降低時，RT增大，則不變，增大，增大，A錯誤；＝R不變，＝r不變，＝R＋r不變，B正確；RT增大時，其兩端電壓增大，平行板電容器兩端的電壓也增大，液滴向上加速運動，C錯誤；RT增大，則外電阻增大，電源的效率增大，D正確。
12.(2020·河南省開封模擬)在如圖所示的電路中，電源電動勢E＝10 V，內電阻不計，電阻R1＝14 Ω，R2＝6.0 Ω，R3＝2.0 Ω，R4＝8.0 Ω，R5＝10 Ω，電容器的電容C＝2 μF，求：
(1)電容器所帶的電荷量，并說明電容器哪個極板帶正電？
(2)若R2突然斷路，將有多少電荷量通過R5?
解析：(1)由圖可知，UR1＋UR2＝10 V
又因為＝
解得UR1＝7 V，UR2＝3 V
同理可得UR3＝2 V，UR4＝8 V
令d點的電勢為零，即φd＝0
則有UR2＝φa－φd＝3 V且UR4＝φb－φd＝8 V
可知φa＝3 V，φb＝8 V，b點電勢高，下極板帶正電，
Uba＝φb－φa＝5 V
所以電容器所帶的電荷量
Q＝CUba＝2×10－6×5 C＝1×10－5 C。
(2)R2斷路后Uab＝UR3＝2 V

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