闭合电路欧姆定律的理解与应用
[方法点拨] (1)可从闭合电路电势升高、降低角度理解闭合电路欧姆定律．(2)较复杂电路可由各节点电势的高低判定各支路中电流方向，判断电路串并联结构．
1．(电路动态分析)如图1所示电路，当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时，下列说法正确的是( )
图1
A．电流表的示数变大 B．R3两端的电压减小 C．R2的功率增大 D．R1的电流增大
2．(含容电路)(多选)在如图2所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是( )
图2
A．灯泡L变暗，电容器C上电荷量减小 B．电源的总功率变小，效率增大
C．电阻R的电压增加量等于灯泡电压的减小量 D．电流表读数变小，电压表读数变大
3．(电路中的功率问题)如图3所示的电路中，S1闭合、S2断开的情况下，电流表的示数为10 A，S1、S2均闭合的情况下，电流表的示数为70 A，电源的电动势为13 V，内阻为0.1 Ω.若电流表的内阻不计，且灯丝电阻不变，则S1、S2均闭合时，灯L的功率为( )
图3
A．30 W C．90 W
B．60 W D．120 W
4．(U－I图象)(多选)用如图4甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U－I图象，由图可知( )
图4
A．电池电动势的测量值是1.40 V，短路电流为0.40 A B．电池内阻的测量值是3.50 Ω C．电源的输出功率最大为0.49 W
D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′为0.20 A
5．(电源的功率问题)(多选)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图5中的a、b、c所示．则下列说法正确的是( )
图5
A．图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系 B．图中a线最高点对应的功率为最大输出功率
C．在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PC
D．两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4
6．(多选)如图6甲所示的电路中，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化的实验图象如图乙所示，则下列说法正确的是( )
图6
A．图线a是电压表V1的示数与I的关系图线 B．图线b的延长线一定过坐标原点O
C．图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的瞬时功率 D．图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电源的瞬时输出功率
7．如图7所示，电源电动势为E，内电阻为r.两电压表可看成是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时，下列说法中正确的是( )
图7
A．小灯泡L1、L2均变暗
B．小灯泡L1变亮，V1表的读数变大 C．小灯泡L2变亮，V2表的读数不变 D．小灯泡L1变暗，V1表的读数变小
8．如图8所示，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )
图8
A．R3断路 B．R2断路 C．R2短路 D．R1短路
9．如图9所示的电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，开始时只有S2闭合，当S1也闭合后，下列说法正确的是( )
图9
A．灯泡L1变亮 B．灯泡L2变亮
C．电容器C的带电荷量将增加
D．闭合S1的瞬间流过电流表的电流方向自左向右
10．(多选)电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力．感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大．压电薄膜与电容器C、电阻R组成图10甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照．则红灯亮时( )
图10
A．车轮停在感应线上时电阻R上有恒定电流 B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电 C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流先增加后减小 D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照
答案精析
1．A [当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流I减小，路端电压U增大，R3两端的电压等于路端电压，则知R3两端的电压增大，则通过R3电流I3增大，通过R2电流I2＝I－I3，I减小，I3增大，则I2减小，故R2的功率减小，电压U2也减小；R1、R4并联电压U并＝U－U2，U增大，U2减小，则知U并增大，故通过电流表的电流IA增大，电流表的示数变大．R1的电流I1＝I2－IA，I2减小，IA增大，则I1减小，故A正确，B、C、D错误．]
2．BD [当滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，其接入电路的电阻增大，电路的总电阻R总增大，总电流I减小，灯泡的功率P＝IRL，RL不变，P减小，则灯泡变暗，变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，A项错误；I减小，由P＝EI知，电源的总功率变小，电源的效率η＝＝，U增大，则η增大，B项正确；电阻R的电压与灯泡电压之和即路端电压，路端电压增大，所以电阻R的电压增加量大于灯泡电压的减小量，C项错误；电路中电流减小，则电流表读数变小，电压表读数U＝E－Ir变大，D项正确．]
3．A [S1闭合，S2断开时，电源内电压U＝I1r＝10×0.1 V＝1 V，灯L两端的电压UL＝13 V－1 V＝12 V，灯的功率为P＝ULI1＝12×10 W＝120 W；S1、S2均闭合时，电源内电压Ur′＝
2
UIUEIEI2r＝70×0.1 V＝7 V，灯L两端的电压UL′＝13 V－7 V＝6 V，因灯L的电阻不变，两端电
1U1
压为原来的，由公式P＝知，灯L的功率应为原来的，即为30 W，所以选A.]
2R44．CD [由图示图象可知，电源U－I图象与纵轴交点坐标值是1.40 V，则电源的电动势测量值为1.40 V,0.40 A是路端电压为1.00 V时的电流，不是短路电流．A项错误；电源内阻等于图象斜率的大小，为r＝
ΔU1.40－1.00
＝ Ω＝1 Ω，B项错误；当电源的电阻与外电路ΔI0.4
2
E21.402
电阻相等时电源的输出功率最大，为Pm＝＝ W＝0.49 W，C项正确；当电压表示数为
4r4×1
1.20 V时，I′＝
2
E－U1.40－1.20
＝ A＝0.20 A，D项正确．] r1
5．CD [Pr＝Ir，电流I越大，Pr越大，且为非线性关系，所以图线b表示Pr随电流I变化的关系，选项A错误；PE＝E·I，PE与I成正比，为图线a，故图中a线最高点对应的功率为电源最大总功率，选项B错误；电源输出功率PR＝PE－Pr，所以在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PC，选项C正确；两个图线交点M对应R＝r，N对应R＝0，两个
E2E2
图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶2，M点纵坐标P＝，N点的纵坐标P＝，两个图4rr线交点M与N的纵坐标之比一定为1∶4，选项D正确．]
6．BCD [当电路中电流增大时，电压表V1的示数增大，电源的内电压增大，电压表V2的读数减小，则根据图象可知，图线a是电压表V2的示数与I的关系图线，故A错误．由上分析知，图线b是电压表V1的示数与I的关系图线，由于V1测量的是定值电阻的电压，定值电阻的电压与电流成正比，则图线b的延长线一定过坐标原点O，故B正确．图线a反映电源的特性，图线b反映定值电阻的特性，两图线的交点表示定值电阻接在该电源上的工作状态，则交点的横、纵坐标值的乘积等于该状态下定值电阻消耗的瞬时功率，也就是电源的瞬时输出功率．]
7．D [由题图知：滑动变阻器与灯泡L1并联，再与灯泡L2串联．V1表测量路端电压，V2表测量灯泡L2两端的电压．将滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器与灯泡L1并联的电阻变小，外电路总电阻减小，路端电压减小，V1表的读数变小．由闭合电路欧姆定律可知，流过电源的电流增大，灯泡L2变亮，电压表V2读数变大．灯泡L1的电压U1＝E－I(r＋RL2)减小，灯泡L1变暗．故A、B、C错误，D正确．] 8．B [若滑动变阻器R3断路，外电路总电阻增大，路端电压随之增大，A、B变亮，故A错误．若R2断路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，R3电流I3增大，则通过A的电流IA＝I－I3减小，A灯变暗，B灯电压UB＝U－IA(RA＋R1)增大，B灯变亮，符合题意，故B正确．若R2短路，B灯不亮，不符合题意，故C错误．若R1短路，外电阻减小，路端电压
U减小，干路电流I增大，R3电流I3减小，则通过A的电流IA＝I－I3增大，UA增大，A灯变
亮；不符合题意，故D错误．]
9．A [S1闭合前，L1与L2串联，其电流I＝(R为小灯泡灯丝电阻)，电容器两极板间的电
2R压等于电源电动势，S1闭合后，L2与L3并联再与L1串联，UL1＝ER2
RR＋
2EE＝E，UL2＝，可得L1
3
3
变亮，L2变暗，A正确，B错误；电容器两极板间的电压等于L1两端电压，即电容器两极板间的电压减小，由Q＝CU得电容器所带电荷量减小，C错误；S1闭合瞬间电容器放电，通过电流表的电流方向自右向左，D错．]
10．BD [车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻R上没有电流，A项错误；由乙图可知，当车轮经过时电流先增大后减小，然后再反向增大减小；因电压是在受压时产生的，故说明电容器先充电后放电，B项正确，C项错误；若汽车前
轮越过感应线，又倒回到线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍可拍照，D项正确．]
（全国通用）2018年高考物理一轮复习 第9章 恒定电流 微专题46 闭合电路欧姆定律的理解与应用
