高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律完整版ppt课件

12.2 闭合电路的欧姆定律

Ⅰ. 基础达标

一、单选题： 

1.“神舟”七号飞船的发射、回收成功，标志着我国载人航空航天技术达到了世界先进水平．飞船在太空飞行时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成．某电池板开路电压是800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　)

A．0.10 V　　　　　　　　 B．0.20 V

C．0.30 V   D．0.40 V

【解析】　电源电动势E＝0.8 V

内阻r＝＝＝20 Ω，当接入R＝20 Ω电阻时

I＝＝0.02 A，所以U＝IR＝0.4 V

【答案】　D

2.两个电源的U－I图象如图所示，从图象中可以看出(　　)

A．电源a的电动势较大，内电阻较大

B．电源a的电动势较小，内电阻较小

C．电源b的电动势较小，内电阻较大

D．电源b的电动势较大，内电阻较小

答案　A

解析　根据闭合电路欧姆定律知U＝E－Ir，故U－I图象中图象与纵轴的交点等于电源的电动势，由题图可知，a的电动势较大，图象斜率的绝对值表示电源的内阻，a的斜率的绝对值较大，故a的内阻较大，故A正确．

3.如图所示的电路中，电源电动势E＝6 V，电源的内阻r＝2 Ω，电阻R1＝3 Ω，电阻R2＝6 Ω.当闭合开关S后，流过R2的电流为(　　)

A. A           B．1 A

C. A          D. A

答案　A

解析　R1、R2并联，外电路总电阻R＝＝2 Ω，由闭合电路的欧姆定律I＝得I＝ A，由I＝I1＋I2及＝＝，得I2＝ A，选项A正确．

4.一电池具有一定的内阻，经测量其断路时的电压为1 V，如果用导线将其短路，经测量电流为0.05 A．如果将该电池与一定值电阻R串联在一起，已知R＝20 Ω，则电池的内阻所分得的电压为(　　)

A．0.4 V        B．0.5 V        C．1 V        D．0.8 V

答案　B

解析　由已知条件得E＝1 V，又I短＝，所以r＝＝ Ω＝20 Ω，所以该电池与电阻R串联在一起后，U内＝Ir＝r＝×20 V＝0.5 V，B正确．

5.如图所示是乌镇某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，则该电池板的内阻约为(　　)

A．7.58 Ω              B．6.03 Ω

C．6.23 Ω              D．7.35 Ω

答案　D

解析　开路电压即为电动势，所以内阻r＝＝ Ω≈7.35 Ω，D正确．

6.如图所示，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．电源甲的电动势大于电源乙的电动势

B．电源甲的内阻小于电源乙的内阻

C．路端电压都为U0时，电源甲的外电阻大于电源乙的外电阻

D．电流都是I0时，两电源的内电压相等

答案　A

解析　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A正确；图线的斜率的绝对值表示电源内阻(电动势与短路电流的比值)，图线甲的斜率绝对值大于图线乙的斜率绝对值，表明甲的内阻大于乙的内阻，故B错误；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此时的外电阻相等，故C错误；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，因为甲的内阻比乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，故D错误．

7.在如图所示的电路中，当开关S1断开、开关S2闭合时，电压表的读数为3 V；当开关S1、S2均闭合时，电压表的读数为1.8 V，已知电压表为理想电表，外接电阻为R、电源内阻为r.由以上数据可知为(　　)

A.       B.       C.        D.

答案　D

解析　当开关S1断开、开关S2闭合时，电压表的示数等于电源的电动势，即E＝3 V．当开关S1、S2均闭合时，U外＝1.8 V，所以U内＝E－U外＝1.2 V，因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2，故选D.

二、多选题

8.如图所示电路中，电源电动势E＝ 9 V、内阻r＝3 Ω，R＝15 Ω，下列说法中正确的是(　　)

A．当S断开时，UAC＝9 V

B．当S闭合时，UAC＝9 V

C．当S闭合时，UAB＝7.5 V，UBC＝0

D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝0

答案　AC

解析　当S断开时，UAC与UBC都等于电源电动势，A正确，D错误；当S闭合时，UAC＝UAB＝R＝7.5 V，UBC＝0，B错误，C正确．

9.如图所示为某一电源的U－I图线，由图可知(　　)

A．电源电动势为2 V

B．电源内电阻为 Ω

C．电源短路时电流为6 A

D．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A

答案　AD

解析　在本题的U－I图线中，纵轴截距表示电源电动势，A正确；横轴截距表示短路电流，C错误；图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，则r＝ Ω＝0.2 Ω，B错误；当路端电压为1 V时，内电阻分得的电压U内＝E－U外＝2 V－1 V＝1 V，则电路中的电流I＝＝ A＝5 A，D正确．

10.如图所示的电路中，电源的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W．当开关S接位置1时，理想电压表的读数为3 V，下列说法正确的是(　　)

A．电源的内电阻为4 Ω

B．小灯泡的电阻为2 Ω

C．当开关S接到位置2时，小灯泡不能正常发光

D．当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3 V

答案　BC

解析　灯泡的额定电流IL＝＝ A＝1.5 A，电阻RL＝＝ Ω＝2 Ω，当开关接1时，通过电阻R的电流I＝＝ A＝0.1 A，根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，代入得3.2＝3＋0.1r，可得r＝2 Ω，故A错误，B正确；当开关接2时，灯泡电流IL′＝＝ A＝0.8 A，小于灯泡的额定电流，实际功率小于其额定功率，则灯泡L不能正常发光，此时灯泡两端的电压为UL′＝IL′RL＝0.8×2 V＝1.6 V，故C正确，D错误．

11.电位器是变阻器的一种．如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是(　　)

A．连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

B．连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮

C．连接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

D．连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮

【解析】　根据电位器结构和连线及导体的电阻R＝ρ可知：连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A正确；同理，D正确；连接A、C时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C错误．

【答案】　AD

12.如图所示电路中，电源内阻不能忽略．闭合S后，调节R的阻值，使电压表示数增大ΔU，在这一过程中，有(　　)

A．通过R1的电流增大

B．R2两端电压减小ΔU

C．通过R2的电流减小量小于

D．路端电压增大量为ΔU

【解析】　由电流I＝可知，当电压增加ΔU时，通过R1的电流就增加，故A正确；由于电源的内阻不能忽略，故R2两端电压减小量比ΔU小，B错误，C正确；因R2两端的电压减小，故路端电压增大量比ΔU要小，故D错误．

【答案】　AC

三、非选择题

13.如图所示的电路中，电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.6 Ω，电阻R1＝3 Ω，电阻R2＝4 Ω，电阻R3＝6 Ω.电压表为理想电表，闭合开关S，求：

(1)通过电源的电流大小；

(2)电源的内电压和电压表的示数．

答案　(1)0.25 A　(2)0.15 V　0.6 V

解析　(1)R2、R3并联后与R1串联，则R2、R3并联电阻

R23＝＝2.4 Ω

干路电流I＝＝0.25 A

(2)电源的内电压Ur＝Ir＝0.15 V，电压表的示数即为R1、R2并联部分的电压，U＝IR23＝0.6 V

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

(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)6 V　(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UV＝I1R2＝6 V.

(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＝2 Ω

根据闭合电路欧姆定律，有

I2＝＝ A＝1.5 A

U3＝E－I2(r＋R1)＝3 V

理想电流表读数为I＝＝1 A.

15.如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示，电表均为理想电表．

(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图象应分别为U—I图象中的哪一条直线？

(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？

(3)求出电源的电动势和内阻．

答案　(1)见解析　(2)3 Ω　12 Ω　(3)8 V　1 Ω

解析　(1)电流增大，路端电压减小，定值电阻R0分压增大，V1表示电阻R0两端电压，示数变化如AC直线所示，V2指示路端电压，示数变化如BC直线所示．

(2)根据欧姆定律，由题图乙可知，R0＝＝ Ω＝3 Ω.

当电流取最小值I0＝0.5 A时，变阻器的阻值最大，此时变阻器两端电压UR＝UB－UA＝(7.5－1.5)V＝6 V，总电阻R＝＝ Ω＝12 Ω.

(3)根据闭合电路欧姆定律，路端电压与电流的关系是U＝E－Ir

所以BC直线斜率的绝对值表示电源内阻，

即r＝＝ Ω＝1 Ω，

电动势E＝UB＋I0r＝(7.5＋0.5×1)V＝8 V

Ⅱ. 能力提升

16.如图所示电路中，，当接通时，电压表的读数为；断开时，电压表的读数为求电源电动势和内阻．

【答案】解：设电源电动势为，内阻为，则当接通，、并联再与串联，、并联电阻值是，电压表测两端的电压，所以 
当断开，、串联，电压表测两端的电压，则：   
联立代入数据得：，