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第八章 恒定电流
第二讲 电动势 闭合电路的欧姆定律
课时跟踪练
A组 基础巩固
1．将一电源电动势为E、内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是( )
A．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大
B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压随I的增大而增大
C．由U外＝E－Ir可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小
D．由P＝IU外可知，电源的输出功率随输出电流I的增大而增大
解析：因R的变化，才使I发生了改变，故不能用U外＝IR来分析U外随I的变化情况．由闭合电路欧姆定律知，U外＝E－Ir，E、r为定值，故U外随I的增大而减小，A、B错，C对；对于P＝IU外，I增大，R减小，若REb，内阻ra>rb，当电阻R接到电源两端时，电源的效率为η＝＝，所以R接到电源b上时，电源的效率高，A对，D错；由题图知，R接到电源a上时，电源的输出电压和电流均比接到b上时大，故R接到电源a上时，电源的输出功率较大，B错，C对．
答案：AC
7. (多选)(2018·衡水模拟)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则( )
A．液滴向下运动
B．液滴向上运动
C．电容器所带电荷量减少
D．电容器两极板间电压变大
解析：电路稳定时电容器两端电压等于电阻R1两端电压，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，电阻R1两端电压变大，电容器继续充电，电荷量增加，
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并且带电液滴所受电场力增大，液滴向上运动．
答案：BD
8. (2018·长沙模拟)某款节能环保汽车启动时的工作电路如图所示，查得电源的电动势E＝12 V，电源的内阻r及保护电阻R阻值未知，当在第一次S1闭合、S2断开的情况下，电流表的示数为1 A；在第二次S1、S2均闭合的情况下，电流表的示数为3 A．测得第二次车灯的功率减少了75%，若电动机内阻RM＝1 Ω，电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变，求S1、S2均闭合时电动机的机械功率．
解析：设R0＝R＋r，S1闭合、S2断开时，R0上电压Ur＝I1R0，
车灯两端的电压UL＝E－Ur，
车灯的功率为P＝ULI1，
S1、S2均闭合时，R0上电压U′r＝I2R0，
车灯两端的电压U′L＝E－U′r，
车灯的电阻不变，由题知功率应为原来的，即电压为原来，即U′L＝0.5UL.
解得R0＝2.4 Ω，UL＝9.6 V，U′L＝4.8 V.
又I1＝，即1＝，
得RL＝9.6 Ω.
S1、S2均闭合时，灯L的电流为I′L＝＝ A＝0.5 A，
则流过电动机的电流为IM＝I2－I′L＝(3－0.5) A＝2.5 A.
电动机的机械功率为P机＝U′LIM－IRM＝(4.8×2.5－2.52×1) W＝
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5.75 W.
答案：5.75 W
B组 能力提升
9. (多选)(2018·烟台模拟)在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(E、r是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示，则( )
A．当R＝r时，电源有最大的输出功率
B．当R＝r时，电源的效率η＝50%
C．电源的功率P′随外电阻R的增大而增大
D．电源的效率η随外电阻R的增大而增大
解析：由题图可知，R＝r时电源有最大输出功率，选项A正确；电源的功率P′＝，随外电阻R的增大而减小，选项C错误；由η＝＝＝可知选项B、D正确．
答案：ABD
10. (2018·东营模拟)如图所示，电源为“9 V 1 Ω”的电池组，要将“4 V 4 W”的灯泡接入虚线框中，在正常发光的条件下，最多能接( )
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
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解析：要使灯泡正常发光，灯泡两端电压为4 V，每个灯泡的工作电流为1 A．当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，所接灯泡最多，此时电源内电压为5 V，电路中的总电流为5 A，所以最多只能接5个灯泡．
答案：D
11. (2018·济南模拟)在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝．如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高，反之，电压U0就越低．这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制，如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量这种电热丝的伏安特性曲线，得到结果正确的是( )
解析：电阻R两端的电压U0越高，电流I就越大，由闭合电路欧姆定律得I＝，则电热丝的电阻越小，符合这个规律的图是D.
答案：D
12．如图所示的电路中，电源的电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电容器的电容C＝3.6 μF，二极管D
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具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开．
(1)合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电荷量变化了多少？
(2)合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电荷量是多少？
解析：(1)设开关S1闭合，S2断开时，电容器两端的电压为U1，干路电流为I1，根据闭合电路欧姆定律有
I1＝＝1.5 A，
U1＝I1R1＝4.5 V.
设合上开关S2后，电容器两端电压为U2，干路电流为I2.根据闭合电路欧姆定律有I2＝＝2 A，
U2＝I2·＝4 V.
所以电容器上电荷量减少了，减少量为
ΔQ＝(U1－U2)C＝1.8×10－6 C.
(2)设合上S2后，电容器上的电荷量为Q，则
Q＝CU2＝1.44×10－5 C，
再断开S1后，通过R1和R2的电流与阻值成反比，故流过电阻的电荷量与阻值成反比．故流过电阻R1的电荷量为
Q1＝Q＝9.6×10－6 C.
答案：(1)减少了1.8×10－6 C
(2)9.6×10－6 C
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