2.4.2.2 闭合电路的欧姆定律.题库学生版.doc

闭合电路的欧姆定律考试要求内容基本要求略高要求较高要求电功 电功率了解电功、电功率的定义有关电功、电功率的简单计算非纯电阻电路中电功、发热量的计算焦耳定律了解电流的热效应，知道如何计算热量焦耳定律的简单计算闭合电路的欧姆定律了解闭合电路欧姆定律的定义电路的动态分析涉及最大输出功率问题知识点睛一、焦耳定律知识点1 电功1定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动电场力做的功称为电功2公式:3意义：电功是电流做功的过程中电能转化为其他形式的能的多少的量度知识点2 电功率1定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值，叫做电功率2公式：计算电功率的普适公式为和对于纯电阻电路，计算功率可以用公式和3单位：在国际单位制中的单位是瓦特，符号为4意义：电功率表示电流做功的快慢5用电器的额定功率和实际功率用电器正常工作条件下所加的电压叫额定电压，额定电压下消耗的功率叫额定功率，即实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率，即，不一定等于，若，则，用电器可能烧坏知识点3 焦耳定律1电流流过导体时，导体上产生的热量记为，则（焦耳定律适用于一切导体或用电器，但只能用来求电热）2电功和电热的关系（1）在纯电阻电路中，此时，故（2）在非纯电阻电路中，此时，故无意义，例题精讲【例1】 下列关于电功的说法中，错误的是（）A导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功B电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程C电流做功消耗的能量，由电源来供给D电功就是电能【例2】 在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，若该电路电阻为R，则关于电功和电热的关系，错误的是（ ）A.在任何电路中，电功为UItI2Rt B.在任何电路中，电功为UIt，电热为I2RtC.在纯电阻电路中，UItI2Rt D.在非纯电阻电路中，UItI2Rt【例3】 把一根电阻丝接入一恒定电压上，电阻丝消耗的功率为；若把电阻丝均匀拉长，使其直径变为原来的一半，那么电源在电阻丝上的功率变为原来的（）A倍B倍C倍D倍【例4】 不考虑温度对电阻的影响，对一个“”的灯泡，下列说法正确的是（）A接在的电路上时的功率为B接在的电路上时的功率为C接在的电路上时的功率为D接在的电路上时的功率为【例5】 如图所示，电动势为、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只合上开关，三个灯泡都能正常工作.如果再合上，则下列表述正确的是A电源输出功率减小B上消耗的功率增大C通过上的电流增大D通过上的电流增大【例6】 有一台电风扇的铭牌上标有“”的字样，其线圈的直流电阻为，如果把它接入的电路中，则下列求电风扇每分钟产生的热量的四种解法中，正确的是（）ABCD【例7】 理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机线圈的电阻为，它与电热丝的电阻相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为，电流为，消耗的电功率为，有（）ABCD【例8】 一台洗衣机上的电动机的额定电压，线圈电阻，在额定电压下正常运转时的电流为，求：（1）电动机消耗总功率和发热的功率；（2）电动机的输出功率【例9】 用抽水机抽水灌溉农田，已知时间内可将质量为的水抽高送到地面上，水流出时的速度为求（1）抽水机在时间内对水做的功；（2）若抽水机是由电动机带动的，抽水机和电动机的效率分别为和，电动机的输入电压为，则通过电动机线圈的电流为多大？【例10】 自动扶梯以恒定的速度沿与水平面成角的方向斜向上运行，驱动电梯的电动机电压为，内电阻不计空载时电流为，当站上一个质量为的人以后，通过电动机的电流【例11】 某商场安装了一台倾角为的自动扶梯，该扶梯在电压为的电动机带动下以的恒定速度向斜上方移动，电动机的最大输出功率为，不载人时测得电动机中的电流为，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为_（设人的平均质量为,取）【例12】 已知两电阻的图线如图所示，把并联接到一电源上，消耗的功率为，则电源输出的功率是（）ABCD【例13】 两个电阻，并联在电路中，欲使两个电阻消耗的电功率相等，可行的方法是（ ）A用一个阻值为的电阻与串联B用一个阻值为的电阻与串联C用一个阻值为的电阻与串联D用一个阻值为的电阻与串联【例14】 如图所示的电路中，三个灯泡消耗的功率相等，那么三灯的电阻关系大小是：( )AR1R2R3R2 CR1R2R3DR1=R2=R3【例15】 如图所示，灯都为“ ”，灯都为“ ”，则：（1）哪个灯最亮，哪个灯最暗？（2）四个灯电流之比？【例16】 有一个标有“”的白炽灯泡，若忽略温度对电阻的影响，（1）求这个灯泡的电阻是多大？（2）把这盏灯接在电压为的电路中，它所消耗的电功率是多大？（3）这盏灯正常发光，用电多少度？（4）把这盏灯接在的电路上，它的功率又为多少？【例17】 标有“”、“”、“”字样的三只灯泡，将它们与适当规格的电阻配合，接到的电压上，试设计能使三灯都正常发光的电路，要求电路的耗电最小【例18】 如图所示，两灯额定电压都是，额定功率，接在电路上，使电灯可能正常发光，且消耗功率最小的电路是哪个（）【例19】 如图所示，三个电阻、的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为、，此电路中允许消耗的最大功率为（）ABCD【例20】 如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图电动机的内阻为，直流电压，电压表示数为，则通过电动机的电流强度为_，输入电动机的电功率为_，电动机工作所产生的热量为_【例21】 有一直流电动机的内阻为，它和一盏标有“”的灯泡串联后接在电压恒为的电路两端，灯泡正常发光，则（）A电动机的输入功率为B电动机的发热功率为C电路消耗的总功率为D电动机的输出功率为【例22】 电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种锅内水烧干后的保温状态如图所示是电饭锅原理示意图，S是用感温材料制造的开关下列说法中正确的是（）A其中是供加热用的电阻丝B当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态C要使在保温状态时的功率为加热状态时的一半，应为D要使在保温状态时的功率为加热状态时的一半，应为【例23】 如图所示是一种电熨斗的电路图，、为相同的电阻丝，其阻值不受温度影响，S为开关使用时接入正常的照明电路（1）说明分别使用低温、高温挡时，S的通断情况（2）若使用低温挡时，电熨斗的额定功率为，求的阻值（3）使用高温挡达到一定温度后，由于环境温度较低，电熨斗每分钟散热，为保持这一温度恒定，应在电路中串联多大的分压电阻丝？为保证各挡正常使用，怎样设计这部分电路最简单？【例24】 小灯泡通电后其电流随所加电压变化的图线如图所示，为图线上一点，为图线的切线，为轴的垂线，为轴的垂线则下列说法中正确的是（ ）A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B. 对应点，小灯泡的电阻为C. 对应点，小灯泡的电阻为D. 对应点，小灯泡的功率为图中矩形所围的面积【例25】 大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把距地面以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体（即电阻率较大的物质）；离地面以上的大气可以看作是带电粒子密度非常大的良导体地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面处与地面之间的电势差均为由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围的电场恒定不变，统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为试估算大气电阻率和地球的漏电功率（已知地球半径，结果保留一位有效数字）【例26】 环保汽车将为2008年奥运会场馆服务.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量.当它在水平路面上以的速度匀速行驶时，驱动电机输入电流，电压.在此行驶状态下 （1）求驱动电机的输入功率 （2）若驱动电机能够将输入功率的转化为用于牵引汽车前进的机械功率，求汽车所受阻力与车重的比值（）； （3）设想改用太阳能电池给该汽车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积.结合计算结果，简述你对该设想的思考.知识点睛二、闭合电路的欧姆定律知识点1 电动势1物理意义：电动势是描述电源把电能以外的其他形式的能转化为电能的本领的物理量2大小：（1）电动势在数值上等于在内电路移动单位正电荷时，电源提供的电能（2）电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压值用内阻很大的电压表连接在电源的正、负极（电源未接入电路时），电压表的读数等于电源的电动势（3）电源接入外电路（如图所示，用电压表分别测量内外电路上的电势降落和）时，电动势等于内、外电阻之电压和：3电动势是标量，单位是伏特（） 4电动势与电压的区别：（1）它们描述的对象不同：电动势是电源具有的，是描述电源将其他形式的能转化为电能本领的物理量，电压是反映电场力本领的物理量（2）物理意义不同：电动势在数值上等于将单位正电荷经电源内部从电源的负极移到正极的过程中，其他形式的能量转化为电能的多少；而电压在数值上等于移动单位正电荷电场力做的功，即等于电能转化为其他形式的能的多少它们反映了能量的转化，但转化的过程是不一样的知识点2 闭合电路的欧姆定律1规律：设一个闭合电路中，电源的电动势为，内阻为，内电路电压，外电路电阻为，路端电压为；电路电流为，则，根据欧姆定律知，由以上各式解得可见闭合电路里电流与电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比这就是闭合电路的欧姆定律2表达式：3常用的变形式：说明：只适用于外电路为纯电阻的闭合电路既适用于外电阻为纯电阻的闭合电路，也适用于外电阻为非纯电阻的闭合电路注意：1电动势、内电压、外电压三者的关系（1）内电路、内电阻、内电压将电源和用电器连接起来，就构成了闭合电路如图所示，电源内部的电路叫做闭合电路的内电路内电路的电阻叫做电源的内阻当电路中有电流通过时，内电路两端的电压叫内电压，用表示（2）外电路、外电压（又称路端电压）电源外部的电路叫外电路，外电路两端的电压叫外电压，也叫路端电压，用表示（3）三者的关系:即在闭合电路里，电源的电动势等于内、外电压之和（说明：用电压表接在电源的两端测得的电压是指路端电压，不是内电路两端的电压，也不是电源电动势，所以当电源没有接入电路时，因无电流通过内电路，所以，故此时，即电源的电动势等于电源没有接入电路时的路端电压）2路端电压与负载的关系（1）路端电压：外电路两端的电压，也叫外电压，也就是电源正、负极间的电压（2）公式：对纯电阻电路有（3）路端电压与外电阻之间的关系当外电阻增大时，根据可知，电流减小（和为定值），内电压减小，根据可知路端电压增大当外电阻减小时，根据可知电流增大，内电压增大，根据可知路端电压减小（说明：当外电路断开时，这时利用直接测量法测电动势的依据当外电路短路时，（称为短路电流），由于通常的电源内阻很小，短路时会形成很大的电流这就是严禁将电源两极不经负载直接相连的原因）3路端电压与电流的关系图像（1）由可知，图像是一条斜向下的直线，如图甲所示（2）纵轴的截距等于电源的电动势；横轴的截距等于外电路短路时的电流（3）直线斜率的绝对值等于电源的内阻即越大，表明电源的内阻越大（说明：部分电路欧姆定律的曲线与闭合电路欧姆定律的曲线的区别：（图乙是部分电路的曲线）从表示内容上看，如图乙是对某固定电阻而言的，纵坐标和横坐标分别代表了该电阻两端的电压和通过电阻的电流，反映了和的正比例关系，图甲是对闭合电路整体而言的，表示路端电压，表示通过电源的电流，图线反映与的制约关系从图线的物理意义上看，如图乙表示导体的性质，而图甲表示电源的性质，在图乙中，与成正比的前提条件是电阻保持一定；在图甲中，电源的电动势和内阻保持不变，外电阻是变的，正是的变化才有和的变化）知识点3 闭合电路的功率（1）电源的功率：电源将其他形式的能转化为电能的功率，也称为电源的总功率，计算式为（普遍适用）；（只适用于外电路为纯电阻的电路）（2）电源内阻的消耗功率：电源内阻的热功率，也称为电源的损耗功率，计算式为（3）电源的输出功率：外电路上消耗的功率，计算式为（普遍适用）（只适用于外电阻为纯电阻的电路）输出功率与外电阻之间的关系：由上式可以看出：当时，电源的输出功率最大，此时电源效率当时，随着的增大输出功率越来越小当时，随着的增大输出功率越来越大与的关系如图所示当时，每个输出功率对应两个可能的外电阻和（4）闭合电路中的功率分配关系为，闭合电路中功率分配关系，反映了闭合电路中能量的转化和守恒，即电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出给外电路，并在外电路上转化为其他形式的能能量守恒的表达式为（普遍适用），（只适用于外电路是纯电阻的电路）（5）电源的效率：由上式可知，外电阻越大，电源的效率越高例题精讲【例27】 关于电动势的下列说法中正确的是（ ）A对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势越大B电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移动的单位电荷量做功越多C电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同D在电源内部把正电荷从负极移动到正极，非静电力做功，电能增加【例28】 用干电池与电阻串联成闭合电路，电路中的能量转换情况是：在干电池的内部，非静电力移送电荷做功，_能转化成_能.正电荷从电源的正极经外电路、内电路再到电源正极绕行一圈，电场力做功，_能转化为_能.【例29】 电源是把其它形式的能转化为_的装置；在电源的内部非静电力做功，将其它形式的能转化为_，在电源的外部电路，电场力做功，_转化为其它形式的能.【例30】 下列说法中正确的是（ ）A电源电动势的大小，等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极送到正极所做的功的大小；B从能量的观念来看，电源是把电能转化成其它形式能的装置；C电动势是标量；D只有在外电路接通时，电源电动势才等于内、外电路上的电压之和.【例31】 电源的电动势为2V，表明了电源具有这样的本领( )A能够把2J的其它形式的能转化为电能的本领；B在每秒内把2J的其它形式的能转化为电能的本领；C能够使每库仑的电量具有2J的电能；D在每秒内使每库仑的电量有2J的电能.【例32】 电源电动势：（1）电源电动势的大小等于没有接入电路时两极间的_（电动势的大小可以用内阻极大的伏特表粗略测量）.（2）电动势的符号是_，国际单位是伏特，是一个_(填“标量”或“矢量”)，但电动势有方向，在内部由_ 极指向_极.（3）电动势的物理意义：表征电源把其它形式的能转化为_的本领，电动势大小是由电源的本身的性质决定的，电动势在数值上等于把其它形式的能转化为电能时，_库仑电量所具有的电能的数值.【例33】 单位电量的电荷在电场力的作用下沿闭合电路移动一周，所释放的电能取决于( ) A电源电动势的大小B电流强度的大小 C路端电压的大小D内外电阻之和【例34】 如图为伏打电池示意图，由于化学反应，在两电极附近产生了很薄的两个带电接触层.（1）（多选题）沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是（）ABCD（2）在如图所示回路的各区域内，电势升高的总和等于电源的_.【例35】 由电动势一定的电源和一个固定外电路（外电阻一定）组成的闭合电路中：（ ）A电源电动势大于路端电压；B电源电动势等于路端电压；C电源的内阻越大时，路端电压就越大；D电源的总电流越大，路端电压越小.【例36】 有“1.5V ，0.5 ”电池若干，则6只串联而成的电池组后总电动势为_V，总电阻为_.【例37】 电动势为3V的电池，在电路中输出3A的电流，由此可知：（ ）A内外电阻相差1B内、外电阻之和为1C外电阻为1D内电阻为1【例38】 在电源电动势为E的闭合电路中，当外电路电压增大时，内电路电压_，当外电路电压减小时，内电路电压_.（填“增大”“减小”或“不变”）【例39】 电源电动势为E，内阻为r，外电阻为R，则路端电压U随R变化的函数式是U=_.当R增大时，U将_，当R=时，即外电路_，此时U=_.当R减小时，U将_，当R=0时，即外电路_，此时U=_，I=_.【例40】 关于闭合电路，下列说法中正确的是 （ ）A闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方B闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大C闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大D闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大【例41】 用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电，下列判断中正确的是（ ）电源短路时，路端电压为零，电路电流达最大值 外电路断开时，电路电压为零，路端电压也为零 路端电压增大时，流过电源的电流一定减小 路端电压增大时，电源的效率一定增大ABCD【例42】 在闭合电路中，下列叙述正确的是()A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B.当外电路断开时，路端电压等于零C.当外电路短路时，电路中的电流趋近于D.当外电阻增大时，路端电压也增大【例43】 在已接电源的闭合电路里，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，保持恒量【例44】 如图所示，为两个不同电源的外特性曲线，下列判断正确的是（）A电动势，发生短路时B电动势，且C电动势，内阻D当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大【例45】 如图所示，将三个不同电源的U-I图线画在同一个坐标系中，其中1、2 平行，它们的电动势、内电阻分别为E1、r1、E2、r2、E3、r3 .则它们间的关系是：AE1 = E2 E3,r1 r2 = r3 BE1 E2 E3, r1 r2 r3 CE1 E2 = E3, r1 = r2 r3 DE1 = E2 E3 , r1 r2 = r3【例46】 一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（ ）A0.10 VB0.20 VC0.30 VD0.40 V【例47】 因为测量某电源电动势和内阻时得到的图线用此电源与三个阻值均为的电阻连接成电路，测得路端电压为则该电路可能为 （ ）【例48】 直流电源电动势为，内阻为，用它给直流电动机供电使之工作，直流电动机的电枢线圈的电阻为，电动机两端电压为，通过电动机的电流为，导线电阻不计，在时间内( )A电流在整个电路中做功等于B电流在整个电路中做功等于C电动机输出的机械能等于D电动机输出的机械能等于【例49】 直流电源的电动势为E、内电阻为r，用它给直流电动机供电使之工作电动机的线圈电阻是R，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流为I，导线电阻不计，若经过时间t，则（ ）A电流在整个电路中做的功等于B电动机输出的机械能等于C电动机输出的机械能等于D电流在整个电路中做的功等于【例50】 如图所示，S断开时，电源内部消耗的热功率与电源输出功率之比为1：3 ，当S闭合时，它们之比为1：1 ，则S断开和闭合两种情况下电源输出功率之比为多大？【例51】 如图电路，已知，用、分别表示R1、R2、r上消耗的电功率，则PrP1P2=_.【例52】 有“200V、40W”灯泡400盏，并联于电源两端，这时路端电压U1=150V，当关掉200盏，则路端电压升为U2=175V试求：（1）电源电动势，内阻多大？（2）前后两次每盏灯实际消耗的功率各多大？（3）若使电灯正常发光还应关掉多少盏灯？【例53】 一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为，电流为松开转轴，在线圈两端加电压为时，电流为，电动机正常工作，求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少，电动机的机械功率是多少？【例54】 如图所示电路中，电池的电动势是30V，内阻是1欧，灯泡L的额定值是“6V,12W”电动机线圈的电阻RM=2欧，灯泡恰能正常发光求：（1）电动机的输出功率 （2）全电路工作1分钟所产生的焦耳热【例55】 某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动机的线圈电阻大小（取g=10m/s2）.【例56】 如图所示，电源的电动势，内阻，为变阻器，问：（1）要使变阻器获得的电功率最大，的阻值应是多大？这时的功率多大？（2）要使得到最大的电功率，的阻值多大？的最大功率多大？这时电源的效率是多少？（3）调节的阻值，能否使电源有最大的功率输出？为什么？【例57】 已知如图，E =6V，r =4，R1=2，R2的变化范围是010.求：电源的最大输出功率；R1上消耗的最大功率；R2上消耗的最大功率.【例58】 如图所示，为电源的正、负极，是电源内部非常靠近正负极的两点电源内阻，当闭合，断开时，通过的电流为，则下列答案中正确的是（ ）A电源的电动势为B当和都断开时，C当和都闭合时，D当闭合、断开时，【例59】 如图所示，为两个独立电源的路端电压和总电流的关系图线，则下列说法正确的是（ ）A路端电压都为时，它们的外电阻相等B电流都是时，两电源的内电阻相等C电源的电动势大于电源的电动势D电源的内阻小于电源的内阻【例60】 如图甲所示的电路，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表和随电流表的示数变化的实验图像，如图乙所示关于这两条实验图像，有（ ）A图线的延长线不一定过坐标原点B图线的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源的电动势C图线交点的横坐标和纵坐标的乘积等于电源的输出功率D图线交点的横坐标和纵坐标的乘积等于电阻消耗的功率 【例61】 如图所示，直线为电源的图线，直线为电阻的图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别是（）A电源的输出功率为B电源的输出功率为C电源的效率为D电源的效率为【例62】 图中图线表示某电池组的输出电压电流关系，图线表示其输出功率电流关系该电池组的内阻为_当电池组的输出功率为时，电池组的输出电压是_【例63】 如图所示，一确定电源在外电阻不断变化时，内、外电路消耗的电功率随电流变化的关系分别用抛物线表示由该图可知( )A电源的电动势为B电源的内电阻为C电源输出功率的最大值为D电源被短路时，电源消耗的功率可达【例64】 如图所示，直线为电源的路端电压与干路电流的关系图象，直线是电阻的两端电压与电流的关系图象，用该电源与该电阻组成闭合电路，则电源的输出功率 ，电源的效率 【例65】 如图所示，直线为某一直流电源的总功率随电流的变化图象，抛物线为同一直流电源内部热功率随电流变化的图象若电路中的电流为，那么段表示的功率为 ，若此时的外电路是纯电阻电路，那么，外电路的阻值大小为 .【例66】 电池甲和乙的电动势分别为和，内阻分别为和若用这两节电池分别向阻值为的电阻供电时，这个电阻消耗的功率相同，若用它们分别向一个阻值比大的电阻供电时，电阻消耗的功率为和，已知，则（ ）A. B. C. D. 【例67】 如图所示电路中，（为电源内阻），在滑动变阻器的滑臂由向右移到的过程中，以下说法中正确的是（）A电源输出功率增大B电源内部的电势降落减小C消耗的功率先增大后减小D消耗的功率一定增大【例68】 如图所示，已知电源内阻，定值电阻，求：（1）当滑动变阻器的阻值为多少时，电阻消耗的功率最大？（2）当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最大？（3）当变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？【例69】 如图电路中，电阻，电源电动势，内电阻求：（1）当电流表示数为时，变阻器的阻值多大？（2）阻值多大时，它消耗的电功率最大？（3）阻值多大时，电源的输出功率最大?【例70】 如图所示电路，电源电动势，电阻，负载电阻，滑动变阻器的最大阻值，当滑动变阻器的滑片由左端移到右端时，电路中电流表的读数变化范围是多大?【例71】 如图所示，直流发电机，电热器组中装有只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为，额定功率为，其他电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化问：（1）当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作？ （2）当接通几只电热器时，发电机的输出功率最大?（3）当接通几只电热器时，电热器组加热物体最快？（4）当接通几只电热器时，电阻上消耗的功率最大？（5）当接通几只电热器时，实际使用的每只电热器中的电流最大？【例72】 如图所示，直流电动机串联在直流电路中，其轴与圆盘中心相连，圆盘半径为，一皮带绕过圆盘边缘，两端通过弹簧测力计拉紧，开关断开时，电压表的读数为；开关接通后，使两弹簧测力计的读数差保持为，这时电流表的读数为，电压表的读数为，测速计测得圆盘的角速度为.求：（1）电动机的输出功率、效率各为多少?（2）拉紧皮带使电动机停转片刻，此时电压表、电流表的读数各为多少?电动机的输入功率为多大?知识点睛一、全电路的分析与计算知识点1 全电路的动态分析根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中某一电阻的变化引起的电路中各部分电学量的变化情况，常见方法如下：（1）程序法：基本思路是“部分整体部分”，即从阻值变化的部分入手，由串、并联的规律判断的变化情况，再由欧姆定律判断和的变化情况，最后再由部分电路的欧姆定律和各部分量的变化情况即增大减小增大减小增大减小减小增大（2）直观法：即直接应用“部分电路中的关系”中的两个结论任一电阻阻值增大，必引起该电阻中的电流的减小和该电阻两端的电压的增大任一电阻阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流的增大和与之串联的各电阻电压的减小（3）极端法：即因变阻器滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两各极端去讨论知识点2 电路的故障分析电路故障一般是断路或短路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻内部烧断，接触不良等现象，检查故障的方法有两种：（1）仪表检查法（一般检查故障用电压表）：如果电压表示数为零，说明电压表上无电流通过，可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路；如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路（2）假设法：已知电路发生某种故障，寻找故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生的故障，运用电流定律进行正向推理，推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在此部分电路；若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路；直到找出故障的全部可能为止，亦称排除法知识点3 含电容器电路的分析电容器是一个存储电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电路有充电、放电的电流，一旦电流达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大（只考虑电容器是理想不漏电的情况）的元件，在电容器处电路可认为是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器带电量时，可在相应的位置上补上分析和计算含有电容器的直流电路时，关键是准确的判断和求出电容器两端的电压，其具体方法：（1）确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端的电压即为电容器两端的电压（2）当电容器与某一电阻串联后接在某一电路两端时，此电路两端的电压即为电容器两端的电压（3）当电容器与电源直接相连，则电容器两极板的电压即等于电源电动势大小（4）对于复杂电路，需要将电容器两端的电势与基准点的电势比较后才能确定电容器两端的电压，并根据电势判断极板带电性质；若电路电压变化，还要判断电压是升高还是降低，从而确定电流的方向例题精讲【例73】 如图所示是一实验电路图.在滑动触头由端滑向端的过程中，下列表述正确的是（ ）A路端电压变小B电流表的示数变大C电源内阻消耗的功率变小D电路的总电阻变大【例74】 在图中所示电路，当滑动变阻器滑动触点向移动时（）A电压表的读数增大，电流表的读数减小B电压表和电流表的读数都增大C电压表和电流表的读数都减小D电压表的读数减小，电流表的读数增大【例75】 如图所示，当滑动变阻器的滑动片P向左移动时，两电表的示数变化情况为 （ ）A电流表示数减小，电压表示数增大B电流表示数增大，电压表示数减小C两表示数均增大D两表示数均减小 【例76】 在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r0，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U0，当R5的滑动触点向图中a端移动时（ ）AI变大，U变小BI变大，U变大CI变小，U变大DI变小，U变小【例77】 在如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r .设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U .当R3滑动触点向图中a端移动，则AI变大，U变小BI变大，U变大CI变小，U变大DI变小，U变小【例78】 如图所示，当滑动变阻器的滑片向上移动时，则各电表示数的变化情况是（ ）A减小，增大，增大B增大，减小，增大C增大，增大，减小D减小，减小，减小【例79】 在如图所示的电路中，滑动变阻器R的阻值为，当滑动触头P由I向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是 （ ）A逐渐变亮B逐渐变暗C先变亮后变暗D先变暗后变亮【例80】 在图的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为 （ ）AA灯和B灯都变亮BA灯、B灯都变暗CA灯变亮，B灯变暗DA灯变暗，B灯变亮【例81】 如图所示，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时三个灯泡亮度的变化情况是 ( )AL1变亮，L2和L3皆变暗BL1变亮，L2不能确定，L3变暗CL1变暗，L2变亮，L3也变亮DL1变亮，L2变亮，L3变暗【例82】 在如图所示的电路中，为电源电动势，为电源内阻，和均为定值电阻，为滑动变阻器当的滑动触点在端时合上开关S，此时三个电表、和V的示数分别为、和现将的滑动触点向端移动，则三个电表示数的变化情况是（）A增大，不变，增大B减小，增大，减小C增大，减小，增大D减小，不变，减小【例83】 如图所示，在滑片由至移动的过程中，总电阻如何变化？【例84】 如图所示，电灯上标有“”的字样，电灯上标有“”的字样，滑动变阻器的总电阻为，当滑动由端向端滑动的过程中，不考虑电灯电阻的变化，则（）A电流表示数一直减小，电压表示数一直增大B电流表示数一直增大，电压表示数一直减小C电流表示数先增大、后减小，电压表示数先减小、后增大D电流表示数先减小、后增大，电压表示数先增大、后减小【例85】 如图，电源内阻不能忽略，当滑动变阻器的滑动触头向上移动时（）A理想电压表读数减小B消耗的功率增大C电源消耗的功率减小D理想电流表读数增大【例86】 如图所示电路中，为定值电阻，电源电动势为，内阻不计，电路中的点接地，当变阻器的滑动触头由右向左移动时，电压表和的示数的变化量和，则应有（）AB点电势降低C点电势升高D点电势不变【例87】 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为U1和U2，下列说法中正确的是 A小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B小灯泡L3变暗，L1、L2变亮CU1U2【例88】 在图所示电路中，电源电动势为，内电阻不能忽略闭合后，调整的阻值，使电压表的示数增大，在这一过程中（ ）A. 通过的电流增大，增量为B. 两端的电压减小，减小量为C. 通过的电流减小，减小量小于D. 路端电压增大，增大量为【例89】 在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别为，和表示，电表示数变化量的大小分别用，和表示下列比值正确的是（）A不变，不变B变大，变大C变大，不变D变大，不变【例90】 如图所示的闭合电路中，当滑动变阻器的滑片分别接和端时，两只理想电压表和分别有两个读数和，和，设，电池内电阻不为，则（）ABCD前三种情况均可能【例91】 有三个电阻串联，如图所示，电流表是完好的，合上开关S后，发现电流表的示数为，在不拆开电路的前提下，通过电压表测量各连接点的电压值，可判断故障原因电压表测量数据为，则该电路的故障原因可能是（）A断路B断路 C断路 D均断路【例92】 如图所示，开关S闭合后，白炽灯均不亮，用电压表测量各段的电压，结果是：，已知电路中只有一处开路，则下面判断正确的是（）A灯断B灯断C电阻断D电源断【例93】 如图所示，电源E的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W，当电键S接位置1时，电压表的读数为3 V，那么当电键S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是（ ）A很暗，甚至不亮 B正常发光 C比正常发光略亮 D有可能被烧坏【例94】 如图所示的电路中，闭合开关，灯正常发光由于电路出现故障，突然发现变亮，灯变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是( )A断路B断路C短路D短路【例95】 如图所示的电路中，闭合电键S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是AL1灯灯丝烧断B电阻R2断路C电阻R2短路D电容器被击穿短路【例96】 某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光拔出电饭煲的插头，把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（）A仅电热壶所在的两点间发生了断路故障B仅电热壶所在的两点间发生了短路故障C仅导线间断路D因为插座用导线接地，所以发生了上述故障【例97】 如图所示电路中，电源的电动势为，电阻的阻值为，小灯泡L的额定电压为，额定功率为，当电键S接位置1时，电压表的读数为，那么当电键S接到位置2时，小灯泡的发光情况是（）A很暗，甚至不亮B正常发光C正常发光略亮D有可能被烧坏【例98】 如图所示电路中，闭合开关S后，灯和灯都正常发光，后来由于某种故障灯的突然变亮，电压表示数增加由此推断，这故障可能是（）A灯的灯丝烧断B电阻断路C电阻短路D电容器被短路【例99】 如图所示，由于某一个电阻断路，使电压表和电流表的示数均比该电阻未断时要大，则这个断路的电阻可能是（）ABCD【例100】 如图所示电路，电源电动势为，内电阻为，为固定电阻，为滑动变阻器在滑动变阻器的滑片由端移向端的过程中，电容器所带的电荷量将（）A逐渐增加B逐渐减少C先增加、后减少D先减少、后增加【例101】 在如图所示的电路中，电源两端间的电压恒定不变，开始时S断开，电容器上充有电荷闭合S后，以下判断正确的是（）A所带电荷量增大，所带电荷量减小B所带电荷量减小，所带电荷量增大C所带电荷量均减小D所带电荷量均增大【例102】 如图所示，已知，开关原来处于断开状态，下列说法正确的是（ ）A开关闭合稳定后，电流表的读数为B开关闭合稳定后，电压表的读数为C开关闭合后经过一段时间，再将开关迅速断开，则通过的电荷量为D以上说法都不对【例103】 在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为，电容器的电容为.当闪光灯两端电压达到击穿电压时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定A电源的电动势一定小于击穿电压B电容器所带的最大电荷量一定为C闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D在一个闪光周期内，通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等【例104】 如图所示，电路中电源的电动势为，内阻为，为电压表，内阻为，为静电计；两个电容器的电容分别为和，将开关S合上一段时间后，下列说法中正确的是（）A若，则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差B若将变阻器滑动触头向右滑动，则电容器上带电量增大C上带电量为零D再将电键S断开，然后使电容器两极板间距离增大，则静电计张角也增大【例105】 如图所示，电池内阻可忽略若先闭合开关，待电路稳定后，再将断开，则断