4.1常见的电路元器件 4.2闭合电路的欧姆定律(建议用时：40分钟)◎题组一 常见的电路元器件1．交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈再接入原电路，通过线圈的电流为I′，则( )A．I′＞I B．I′＜IC．I′＝ID．无法比较B [长直导线的自感系数很小，感抗可忽略不计，其对交变电流的阻碍作用可以看成纯电阻，流经它的交变电流只受到导线电阻的阻碍作用，当导线绕成线圈后，电阻值未变，但自感系数增大，对交变电流的阻碍作用增大，电流减小。故B正确。]2．如图所示，电路由正弦交流电源供电，最大电压保持不变，如果交变电流的频率升高，则下列说法中正确的是( )A．电容器上的电荷量最大值增大B．电容器的电容增大C．电路中灯泡的亮度变亮D．电路中灯泡的亮度变暗C [电容器具有“隔直流、通交流”“通高频、阻低频”的作用。当交变电流的频率升高时，电容器的容抗减小，灯泡的亮度变亮，灯泡两端的电压变大，故选项C正确，选项D错误；由Q＝CU分析可知，选项A错误；电容不变，选项B错误。]◎题组二 对电动势的理解3．(多选)铅蓄电池的电动势为2V，这表示( )
A．电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能B．铅蓄电池断开时两极间的电压为2VC．铅蓄电池能在1s内将2J的化学能转化成电能D．铅蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的大ABD [根据电动势的定义和表达式E＝，非静电力移动1C电荷量所做的功W非＝qE＝1×2J＝2J，由功能关系可知有2J的化学能转化为电能，A正确，C错误；电源两极的电势差(电压)U＝，而Ep＝W非，即Uq＝Eq，所以U＝E＝2V，B正确；电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，因E蓄电池＝2V＞E干电池＝1.5V，D正确。]4．(多选)下列关于电动势的理解正确的是( )A．电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多B．电源的电动势越大，非静电力移动相同电荷量产生的电能一定越多C．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量D．电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路有关BC [在电源内部，非静电力移送的电荷量为q＝It，电动势越大的，移送的电荷量不一定越多，A错误；由W非＝Eq知，电动势越大，非静电力移动相同电荷量做的功越多，产生的电能也越多，B正确；由电动势的物理意义可知，电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，C正确；电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的大小无关，跟外电路也无关，D错误。]◎题组三 闭合电路的理解与应用5．下列说法正确的是( )A．电源电动势等于路端电压B．外电阻越大，内电压越大C．当外电压增大时，内电压一定减小D．无论外电路如何变化，只要电源的内阻不变，则内电压一定不变C [由E＝U外＋U内可知，A错误，C正确；由I＝和U内＝Ir得U内＝
，显然外电阻越大，内电压越小，B、D错误。]6．在已接电源的闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( )A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒定D [已接电源的闭合电路中，电源电动势和内电压、外电压的关系为E＝U外＋U内，E由电源自身性质决定，一般不变，所以U外增大，U内减小；U外减小，U内增大，二者的和始终不变，D正确。]◎题组四 路端电压与外电阻的关系7．如图所示的电路中，把R由2Ω改变为6Ω时，电流强度减小为原来的一半，则电源的内电阻应为( )A．4Ω B．8ΩC．6ΩD．2ΩD [根据闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)，当R＝2Ω时，E＝I(2Ω＋r)；当R＝6Ω时，E＝(6Ω＋r)，解得r＝2Ω，故D正确。]8．(多选)如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的UI图像，则下列说法正确的是( )A．电动势E1＝E2，短路电流I1＞I2B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2
D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化量较大AD [由题图可知两电源的UI图线交纵轴于一点，则说明两电源的电动势相同；交横轴于两不同的点，很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流，故A正确，C错误；又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值，即电源2的内阻大于电源1的内阻，B错误；由图像可判断当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量，故D正确。]9．如图所示，电阻R1＝8Ω，R2＝3Ω，当开关S接a点时，理想电流表示数为1A；当开关S接b点时，理想电流表示数为2A。求电源的电动势和内阻。[解析] 开关S接a点时，E＝I1(R1＋r)开关S接b点时，E＝I2(R2＋r)代入数据：E＝1×(8＋r)E＝2×(3＋r)解得E＝10V，r＝2Ω。[答案] 10V 2Ω10．如图所示，已知R1＝R2＝R3＝1Ω。当开关S闭合后，电压表的读数为1V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8V，则电池的电动势等于( )A．1V B．1.2VC．2VD．4VC [该题考查闭合电路欧姆定律，解题的关键是开关S闭合和断开两种情况下正确写出闭合电路欧姆定律方程。当开关S闭合时，I＝＝1A，故有E＝
I(1.5＋r)；当开关S断开时，I′＝＝0.8A，故有E＝I′(2＋r)，联立两个方程，解得E＝2V，C正确。]11．(多选)如图所示，当可变电阻R＝2Ω时，理想电压表的示数U＝4V，已知电源的电动势E＝6V，则( )A．此时理想电流表的示数是2AB．此时理想电流表的示数是3AC．电源的内阻是1ΩD．电源的内阻是2ΩAC [如题图所示电压表测量的是路端电压，电流表测的是通过R的电流，由部分电路欧姆定律可得U＝IR，故I＝2A；再由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir，将I＝2A、U＝4V、E＝6V代入可得r＝1Ω。故选项A、C正确。]12．如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5V 2.5W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为4V。求：(1)电阻R的阻值；(2)电源的电动势和内阻。[解析] (1)电阻R的值为R＝＝Ω＝4Ω。(2)当开关接a时，有E＝U1＋I1r，又U1＝5VI1＝＝A＝0.5A当开关接b时，有E＝U2＋I2r，又U2＝4V，I2＝1A联立解得E＝6V，r＝2Ω。
[答案] (1)4Ω (2)6V 2Ω13．在图甲所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2的阻值未知，R3是滑动变阻器，在滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的。求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器R3的最大值。[解析] (1)由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir将题图乙中A、B两点对应的电压和电流代入得E＝16V＋0.2r，E＝4V＋0.8r，解得E＝20V，r＝20Ω。(2)当R3的滑片自左向右滑动时，R3的有效阻值变小，使电路的总电阻变小，总电流变大，由此可知，图线上的A、B两点是滑片分别位于最左端和最右端时得到的。当滑片位于最右端时，R3＝0，R1被短路，外电路电阻即为R2，故由B点的U、I值得R2＝＝Ω＝5Ω。(3)当滑片在最左端时，R3的有效阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路的电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。R外＝＝Ω＝80Ω，又R外＝＋R2代入数据解得滑动变阻器的最大值R3＝300Ω。[答案] (1)20V 20Ω (2)5Ω (3)300Ω
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