2010高三物理高考精品专题讲座：闭合电路欧姆定律及其应用

用心 爱心 专心 第第 3 3 讲讲 闭合电路欧姆定律及其应用闭合电路欧姆定律及其应用 考情直播考情直播 1 1 考纲要求考纲要求 考纲内容考纲内容能力要求能力要求考向定位考向定位 1 电源的电动势和 内电阻 2 闭合电路欧姆定 律 1 理解电源电动势和内电 阻的概念 2 掌握闭合电路欧姆定律 并能熟练运用 考纲对闭合电路欧姆定律及 其应用作 级要求 闭合电 路欧姆定律和部分电路欧姆 定律的联系与区别是近年常 考的知识点 2 2 考点整合 考点整合 考点一考点一 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 1 内容 闭合电路的电流跟电源的 成正比 跟闭合电路的 成反比 2 表达式 3 适用条件 例 1 如图 18 13 所示 电流表读数为 0 75A 电压表读数为 2V R3 4 若某一电阻发生断路 则两电表的读数分别变为 0 8A 和 3 2V 1 是哪个电阻发生断路 2 电池的电动势和内电阻分别为多大 解析 1 假设 R1发生断路 那么电流表读数应变为零而不应该为 0 8A 假设 R3发生断路 那么电压表读数应变为零而不应该为 3 2V 所以 发 生断路的是 R2 2 R2断路前 R2与 R3串联 然后与 R1并联 R2断路后 电池只对 R1供电 于是有 2 2 R 4 2 0 75R1 3 2 0 8R1 由此即可解得 R1 4 R2 8 再根据闭合电路的欧姆定律 得 r RRR RR E 321 32 321 32 RRR RR 0 75 rR E 1 0 8 可得出 E 4V r 1 规律总结 首先画出等效电路图 再根据电路的特点以及电路出现故障的现 象进行分析 从而得出故障的种类和位置 一般的故障有两种 断路或局部短路 考点二考点二 闭合电路的动态分析闭合电路的动态分析 1 总电流 I 和路端电压 U 随外电阻 R 的变化规律 当 R 增大时 I 变小 又据 U E Ir 知 U 变大 当 R 增 1 RR2 E R3 r V A 用心 爱心 专心 大到 时 I 0 U E 断路 当 R 减小时 I 变大 又据 U E Ir 知 U 变小 当 R 减小到零时 I E r U 0 短路 2 所谓动态就是电路中某些元件 如滑动变阻器的阻值 的变化 会引起整 个电路中各部分相关电学物理量的变化 解决这类问题必须根据欧姆定律 及串 并联电路的性质进行分析 同时 还要掌握一定的思维方法 如程 序法 直观法 极端法 理想化法和特殊值法等等 3 基本思路是 部分 整体 部分 从阻值变化的部分入手 由欧姆定律 和串 并联电路特点判断整个电路的总电阻 干路电流和路端电压的变化 情况 然后再深入到部分电路中 确定各部分电路中物理量的变化情况 例例 2 2 在如图所示的电路中 R1 R2 R3 R4皆为定值电阻 R5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 R5 的滑动触头向 a 端移动时 判定正确的 是 A I 变大 U 变小 B I 变大 U 变大 C I 变小 U 变大 D I 变小 U 变小 解析解析 当 R5向 a 端移动时 其电阻变小 整个外电路的电阻也变小 总电阻也 变小 根据闭合电路的欧姆定律 E I Rr 知道 回路的总电流I变大 内电压U 内 Ir变大 外电压U外 E U内变小 所以电压表的读数变小 外电阻R1 及R4 两 端的电压U I R1 R4 变大 R5 两端的电压 即R2 R3 两端的电压为U U外 U变小 通过电流表的电流大小为U R2 R3 变小 答案 D 规律总结 在某一闭合电路中 如果只有一个电阻变化 这个电阻的变化会引 起电路其它部分的电流 电压 电功率的变化 它们遵循的规则是 1 凡与该可变电阻有并关系的用电器 通过它的电流 两端的电压 它 所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同 阻值增大 它们也增大 2 凡与该可变电阻有串关系的用电器 通过它的电流 两端的电压 它 所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同 阻值增大 它们也增大 所谓串 并关系是指 该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式 特别提醒 在电路的动态分析中 要注意闭合电路欧姆定律 部分电路欧姆定律及串联分压和并联 分流的综合应用 在分析电灯明暗变化时 可从电流 电压和功率三个量中的任何一个量分 析都可确定 用心 爱心 专心 用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点 简单记为 并同串反并同串反 考点三考点三 闭合电路的功率闭合电路的功率 1 电源的总功率 就是电源提供的总功率 即电源将其他形式的能转化为电 能的功率 也叫电源消耗的功率 P 总 EI 2 电源输出功率 整个外电路上消耗的电功率 对于纯电阻电路 电源的输 出功率 P 出 I 2 R E R r 2 R 当 R r 时 电源输出功率最大 其最大输出功 率为 Pmax E 2 4r 3 电源内耗功率 内电路上消耗的电功率 P 内 U 内 I I 2 r 4 电源的效率 指电源的输出功率与电源的功率之比 即 P 出 P总 IU IE U E 5 电源输出功率和效率的讨论 电源的输出功率为 P出 I2R 2 2 Rr R RrrR R 4 2 2 rRrR4 2 2 当 R r 时 P出有最大值即 Pm r4 2 r4 2 P出与外电阻 R 的这种函 数关系可用图 1 的图像定性地表示 由图像还可知 对应于电源的非最大输出 功率 P 可以有两个不同的 外电阻 R1和 R2 由图像还可知 当 R r 时 若 R 增加 则 P出增大 当 R r 时 若 R 增大 则 P出减小 值得注意的是 上面的结论都 是在电源的电动势 和内阻 r 不变的情况下适用 例如图 2 电路中 3v r 0 5 Ro 1 5 变阻器的最大阻值 R 10 在 R 时 R 消耗的 功率才最大 这种情况可以把 Ro归入内电阻 即当 R r Ro 2 时 R 消耗功 率最大 为 Pm R4 2 24 32 8 9 W 于是在求 R 时 Ro消耗的功率才最大 有同学 又套用了上述 的方法 把 R 归为内阻 调节 R 内阻 R r Ro 这样套用是错误的 此时应该用另一种思考 方法求解 因为 Ro是定值电阻 由 P I2Ro知 只要电流 最大 P 就最大 所以当把 R 调到零时 Ro上有最大功率 P m 2 0 2 Rr Ro 2 2 5 15 0 3 1 5 8 27 W 由上述分析可知 在研究电阻上消耗的最大功率时 应 注意区分 可变与定值 这两种情况 两种情况中求解的思路和方法是不相同的 用心 爱心 专心 电源的效率 2 2 rRI RI rR R R r 1 1 所以当 R 增大时 效率 提高 当 R r 电源有 最大输出功率时 效率仅为 50 效率并不高 例 3 已知如图 E 6V r 4 R1 2 R2的变化范围是 0 10 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 解析 R2 2 时 外电阻等于内电阻 电源输出功率最大为 2 25W R1是定植电阻 电流越大功率越大 所以R2 0 时R1上消耗的 功率最大为 2W 把R1也看成电源的一部分 等效电源的内 阻为 6 所以 当R2 6 时 R2上消耗的功率最大为 1 5W 规律总结 注意R1上消耗的最大功率与R2上消耗的最大功率的条件是不同的 例 4 如图示的 U I 图 其中 A 是路端电压随电流的变化规律 B 是某一电阻 的伏安特性曲线 用该电源与该电阻组成闭合电路时 电源的输出功率是 电源的效率是 解析 由图中 A 知 E 3V r 0 5 由图中 B 知 R 1 电源的输出功率是 2 4 E PRW Rr 出 因为是纯电阻电路 电源的效率是 2 2 67 PI RR PIRrRr 出 总 规律总结 电路端电压随电流变化的特性图 以下几 个特点必须记住 1 线与 U 轴的交点就是电源的电动势 2 曲线与 I 轴的交点就是电源短路电流 3 曲线的斜率大小是电源内电阻的大小 4 曲线上某一点坐标之积是输出功率 如左图中 OUIB 所围面积 而图中 ECIO 则是该电流下电源的总功率 考点考点 4 4 含容电路的分析与计算含容电路的分析与计算 1 电容器的电量 Q CU 2 在直流电路中 电容器对电流起到阻止作用 相当于断路 同时电容器又 可被充电 电荷量的大小取决于电容和它两端对应的电路的电压 特别提醒 1 含电容器的电路的分析和计算 要抓住电路稳定时电容器相当于断路 分析稳定状态 的含容电路时可先把含有电容器的支路拆除 画出剩下电路等效电路图 之后把电容器接在 相应位置 2 如果变化前后极板带电的电性相同 那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容 器电荷量的差 如果变化前后极板带电的电性改变 那么通过每根引线的电荷量等于始末状 态电容器电荷量之和 用心 爱心 专心 例题 5 如下图所示 U 10V 电阻 R1 3 R2 2 R3 5 电容器的电容 C1 4 F C2 1 F 求 1 若电路稳定后 C1 C2的带电量 2 S 断开以后通过 R2的电量及 R2中电流的方向 解析 1 电路稳定后 R1 R2是串联 R3上没有电流 C1两端的电压等于 R2的电压 C2的电压等于 R1 R2的电压 即 U1 U R2 2 12 R U RR 4V U 2 U 10V C1的电量 Q1 C1U1 1 6 10 5C C2的电量 Q2 C2U2 1 0 10 5C 2 S 断开后 C1要通过 R2 R3放电 C2要通过 R3 R2 R1放电 通过 R2的电量是 Q Q1 Q2 2 6 10 5C 由电路分析知道 C1下极板带正电 C2右极板带正电 断开 S 后瞬间 其 R2上的 放电电流方向为从右向左 高考重点热点题型探究高考重点热点题型探究 闭合电路欧姆定律的综合应用 例例 1 1 7 电动势为E 内阻为r的电源与定值电阻R1 R2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路 当滑动变阻器的触头由中 点滑向 b 端时 下列说法正确的是 A 电压表和电流表读数都增大 B 电压表和电流表读数都减小 C 电压表读数增大 电流表读数减小 D 电压表读数减小 电流表读数增大 答案 A 解析 设滑动变阻器的触头上部分电阻为 x 则电路的总电阻为 2 1 2 x R RrR xR 总 滑动变阻器的触头由中点滑向 b 端时 并联支路电阻 x 增大 用心 爱心 专心 故路端电压变大 同时并联部分的电压变大 故通过电流表的电流增大 故选项 A 正确 例例 2 2 如图所示的电路中 电源电动势E 6 00 V 其内阻可忽略不计 电阻的阻 值分别为R1 2 4 k R2 4 8 k 电容器的电容 C 4 7 F 闭合开关 S 待电流稳定后 用电压表测R1两端的 电压 其稳定值为 1 50 V 1 该电压表的内阻为多大 2 由于电压表的接入 电容器的带电量变 化了多少 解析 1 设电压表的内阻为RV 测得R1两端的电压为U1 R1与RV并联后的总 电阻为R 则有 由串联电路的规律 联立 得 RV 代入数据 得RV 4 8 k 2 电压表接入前 电容器上的电压UC等于电阻R2上的电压 R1两端的电压为 UR1 则 又E UC UR1 接入电压表后 电容器上的电压为UC E U1 由于电压表的接入 电容器带电量增加了 Q C UC UC 由以上各式解得 Q C 代入数据 可得 Q 2 35 10 6 C 用心 爱心 专心 答案 见解析 例例 3 3 在如图所示电路中 闭合电键 S 当滑动变阻 器的滑动触头 P 向下滑动时 四个理想电表的示数都发 生变化 电表的示数分别用 I U1 U2 和 U3 表示 电 表示数变化量的大小分别用 I U1 U2 和 U3 表示 下列比值正确的是 A U1 I 不变 U1 I 不变 B U2 I 变大 U2 I 变大 C U2 I 变大 U2 I 不变 D U3 I 变大 U3 I 不变 答案 ACD 名师指引 本题求解的关键是确定 U1 U2 U 内的关系 由于 E U1 U2 U 内 其中 U1变小 U2 变大 U 内变小 故有 U2 U1 U 内 很多同学由于 无法确定这个关系 而得出 ABD 的错误结论 例例 4 4 如图所示的电路中 电池的电动势为 E 内阻为 r 电路中的电阻 R1 R2和 R3的阻值都相同 在电键 S 处于闭合状态下 若将电键 S1由位置 1 切换 到位置 2 则 A 电压表的示数变大 B 电池内部消耗的功率变大 C 电阻 R2 两端的电压变大 D 电池的效率变大 解析 设电阻 R1 R2 R3 R 当电键 S1接 1 时 电路中总电阻为 当电键 S1接 2 时 电路中总电阻为 总电阻变小 由 变小 变大 路端电压 电源的不变 则 路端电压减小 即伏特表读数减小 选项 A 错误 电源内部消耗的功率 变大 增大 B 选项正确 当电键 S1接 1 时 两端电压 当电键 S1接 2 时 两端电压 两端 电压变小 C 选项错误 电池的效率 用心 爱心 专心 则当电键 S1由接 1 改 为接 2 时 总电阻变小 电池的效率减小 D 选项错误 所以 B 选项正确 答案 B 例例 5 5 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 3 3 10 kgm 当它在水平路面上以v 36km h 的速度匀速行驶 时 驱动电机的输入电流I 50A 电压U 300V 在此行驶状态下 1 求驱动电机的输入功率P 电 2 若驱动电机能够将输入功率的 90 转化为用于牵引汽车前进的机械功率 P机 求汽车所受阻力与车重的比值 g取 10m s2 3 设想改用太阳能电池给该车供电 其他条件不变 求所需的太阳能电 池板的最小面积 结合计算结果 简述你对该设想的思考 已知太阳辐射的总功率 26 0 4 10 WP 太阳到地球的距离 11 1 5 10 mr 太 阳光传播到达地面的过程中大约有 30 的能量损耗 该车所用太阳能电池的能量 转化效率约为 15 解析 1 驱动电机的输入功率 3 1015 IUP电W 2 在匀速行驶时 P机 0 9P电 P机 Fv fv 所以 f 0 9P电 v 汽车所受阻力与车重之比 045 0 mg f 3 当阳光垂直电池板入射时 所需板面积最小 设其为 S 距太阳中心为 r 的 球面积 2 0 4 rS 若没有能量损耗 太阳能电池板接收到的太阳能功率为 P 则 0 S S P P 设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为 P 则有 PP 301 所以 00 301S S P P 由于P电 15 P 所以电池板的最小面积为 101 7 015 0 4 7 0 0 2 0 0 P Pr P PS S 电 m2 分析可行性并提出合理的改进建议 答案 见解析 名师指引 此题结合力学 电学与光学三部分内容 要求考生熟练电功率与机 械功率的计算 理解太阳辐射能量的球形模型 抢分频道抢分频道 限时基础训练 限时基础训练 2020 分钟 分钟 班级 姓名 成绩 用心 爱心 专心 1 如图所示电路中 电源电动势 恒定 内阻 r 1 定值电阻 R3 5 当电键 K 断开与闭合时 ab 段电路消耗 的电功率相等 则以下说法中正确的是 A 电阻 R1 R2可能分别为 4 5 B 电阻 R1 R2可能分别为 3 6 C 电键 K 断开时电压表的示数一定大于 K 闭合时的示数 D 电键 K 断开与闭合时 电压表的示数变化量大小与电流 表的示数变化量大小之比一定等于 6 1 答案 ACD 解析 根据闭合电路欧姆定律与部分电路欧姆定律可得到答案 2 如图 电源的内阻不可忽略 已知定值电阻R1 10 R2 8 当电键S接位 置 1 时 电流表的示数为 0 20A 那么当电键S接位置 2 时 电流表的示数可能 是下列的哪些值 A 0 28A B 0 25A C 0 22A D 0 19A 2 答案 C 解析 电键接 2 后 电路的总电阻减小 总电流一定增大 所以不可能是 0 19A 电源的路端电压一定减小 原来路端电压为 2V 所以电键接 2 后路端电 压低于 2V 因此电流一定小于 0 25A 所以只能选 C 3 某居民家中的电路如图 6 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C D两点间发生了断路故障 B 仅电热壶所在的C D两点间发生了短路故障 C 仅导线AB间断路 D 因为插座用导线接地 所以发生了上述故障 3 答案 C 解析 由于电灯仍正常发光 说明电源是好的 电热壶所在的 C D 两点间没有 发生短路故障 把试电笔分别插入插座的左 右插孔 氖管均能发光 说明插座 的左 右插孔都与火线相通 说明电热壶所在的 C D 两点间没有发生断路故障 综合分析可知 故障为导线 AB 间断路 即 C 选项正确 4 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 第 1 题 2 A R1 R2 1 用心 爱心 专心 可能是 A L1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 4 答案 B 解析 由动态电路的分析规律 串反并同 可以知道L2突然变亮只能是电阻R2断 路 即相当于R2 增大到无穷大 5 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 5 答案 A 解析 S接 1 时 由E U Ir得r 2 RL U额 2 P 额 2 故S接 2 时 UL rR E L RL 1 6 V 3 0 V 故灯很暗 此时电路中电流I 0 8 A 有可能超 过电源的额定电流 使电源烧毁导致灯不亮 基础提升训练基础提升训练 1 如图 4 所示 已知电源电动势 E 6 3v 内阻 r 0 5 固定电阻 R1 2 R2 3 R3是阻值为 5 的滑动变阻器 按下开关 S 调节滑动变阻器的触头 求通过电源的电流范围 1 答案 2 1 3A 解析 本题首先要画出等效电路图 滑动变阻器触头将 R3分成 Rx 和 R3 Rx两部分 Rx可在 0 5 之间变化 等效电路如图 4 所示 选择从外电路入手的途径 外电阻为 R 321 231 RRR RRRRR xx 10 2 25 2 x R 当 Rx 2 时 R 有极大值 2 5 当 Rx 5 时 R 有极小值 1 6 分别代入 I rR E 可得 I 的极小值为 2 1A 极大值为 3A 故通过电源的 电流范围为 2 1 3A 之间 2 图为一电路板的示意图 a b c d为接线柱 a d与 220V 的交流电源 连接 ab间 bc间 cd间分别连接一个电阻 现发现电路中没有电流 为检查电 R2 R1 Rx R3 Rx sr E 图 4 用心 爱心 专心 路故障 用一交流电压表分别测得b d两点间以及a c两点间的电压均为 220V 由 此可知 A ab间电路通 cd间电路不通 B ab间电路不通 bc间电路通 C ab间电路通 bc间电路不通 D bc间电路不通 cd间电路通 2 答案 CD 解析 由于用交流电压表测得b d两点间为 220V 这说明ab间电路是通的 bc间电路不通或cd间电路不通 由于用交流电压表测得a c两点间为 220V 这说明cd间电路是通的 ab间电路不通或bc间电路不通 综合分析可知bc间 电路不通 ab间电路通和cd间电路通 即选项 C D 正确 3 如图 4 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 C U1 U2 D U1 U2 3 答案 B 解析 滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端 总电阻减小 总电流增大 路 端电压减小 L2中电流增大 变亮 L3中电压降低 变暗 U1减小 U2增大 而 路端电压 U U1 U2减小 所以 U1的变化量大于 U2的变化量 4 如图所示的电路中 电源的内阻r 2 R3 8 L是一个 12V 12W 的小灯泡 当调节R1使电流表读数为1 5A时 电压 表的示数刚好为零 并且小灯泡 L 正常发光 求 1 R2 2 电源的电动势E 3 电源的输出功率 P 4 答案 1 R2 24 2 E 23V 3 P 30W 解析 由于电压表读数为零 说明 R2两端电压与灯泡两端电压一样 为正常 发光时的额定值 U2 12V 又因为灯正常发光 所以通过灯的电流为 A U P I1 1 电流表测得的电流 是通过灯与R2的电流之和 也是电路中的干路 电流 所以通过R2的电流为I2 1 5 1 0 5A 所以 24 2 2 2 I U R 图 4 用心 爱心 专心 流过 R3 的电流与流过灯的电流一样大 也为 1A 所以 U3 I1R3 8V 内电压为 U内 r 3 电源的电动势为E U外 U内 12V 8V 3V 23V 电源的输出功率是 P EI I2r 30W 5 如图 5 电源内阻不计 为使电容器的电荷量增大 可采取以下哪些方法 A 增大 R1 B 减小 R2 C 增大 R2 D 减小 R1 5 答案 CD 解析 稳定后电容器相当于断路 增大 R2或减小 R1可以增大电容器 C 两端 的电压 从而增大其电荷量 6 如图 4 所示的电路中 已知电容 C 2uF 电源 电动势 12v 内电阻不计 R1 R2 R3 R4 1 2 6 3 则电容器极上板所 带的电量为多少 6 解析 此电路的关系为 R1 R2串联 R3 R4串联 然后二者并联于 a c 两点 电容器上的电压等于 Ubd U3 U1 Uab Uab 而 VU RR R U VU RR R U R 4 8 23 1 1 4 3 3 U1 U3说明 R1上降压少 电容器上板带正电 UC U1 U2 4 V q CU 8 10 6c 7 7 图中 A 为理想电流表 和为理想电压表 定 值电阻 为可变电阻 电池 E 内阻不计 则 A 不变时 读数与 A 读数之比等于 B 不变时 读数与 A 读数之比等于 C 改变一定量时 读数的变化量与 A 读数的变化量之比的绝对值等于 D 改变一定量时 读数的变化量与 A 读数的变化量之比的绝对值等于 用心 爱心 专心 7 答案 BCD 剖 析 改变一定量 时 8 8 汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗 如图 15 图 在 打开车灯的情况下 电动机未启动时电流表读数为 10 A 电动机启动时电流表读 数为 58 A 若电源电动势为 12 5 V 内阻为 0 05 电流表内阻不计 则因电动 机启动 车灯的电功率降低了 A 35 8 W B 43 2 W C 48 2 W D 76 8 W 8 答案 B 解析 非纯电阻电路的功率计算 能力提升训练能力提升训练 第第 I I 卷 共卷 共 4848 分 分 一 选择题 本题包括 6 小题 每小题 8 分 共 48 分 每小题至少有 1 个选 项符合题意 1 如图 4 所示 是测定两个电源的电动势和内电阻实验中得到的电流和路端电 压图线 则应有 A 当I1 I2时 电源总功率P1 P2 B 当I1 I2时 外电阻R1 R2 C U1 U2时 电源输出功率P出 1 P出 2 D 当U1 U2时 电源内部消耗的电功率P内1 P内 2 答案 ACD 解析 根据端电压与外电流的关系图可知 两电源的电动势一样 电源的总功率 EI 所以答案 A 正确 当 I1 I2时 外电压 U1 U2 故外电阻不相等 B 不正 确 当 U1 U2时 I1 I2 电源的输出功率 P UI 可知 P1r2 再根 据 P U2 r 知 D 正确 2 如图示 直线 OAC 为某一直流电源的总功率随总电流变化的图线 抛物线 OBC 为同一电源内部消耗功率 Pr 随总电流的变化图线 若 A B 对应的横坐标为 2 则下面判断正确的是 A 电源的电动势为 3V 内电阻为 1 B 线段 AB 表示的功率为 2W 用心 爱心 专心 C 电流为 2A 时 外电路电阻为 0 5 D 电流为 3A 时 外电路电阻为 2 2 答案 ABC 解析 由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式 PE EI Pr I2r 可知 直线 是电源消耗的电功率 抛物线是电源内电阻上消耗的功率 当电源内电阻上消耗 的功率等于电源的电功率时 说明了外电路短路 此时由电流为 3A 可知 电源 的电动势为 E 3V 那么内电阻为 r 1 由图象可知 当电路中的电流为 2A 时 外电阻为 0 5 电源消耗的电功率为 6W 内电阻上消耗的功率为 4W 外电路上 消耗的电功率为 2W 所以 BC 段表示 2W 3 如图所示的电路中 闭合电键 灯L1 L2正常发光 由于电路出现故障 突 然发现灯L1变亮 灯L2变暗 电流表的读数变小 根据分析 发生的故障可能 是 A R1断路 B R 2断路 C R 3短路 D R 4短路 答案 解析 灯 L1 变亮 可以看做是通过 L1的电功率增大 根据并同串反的规律 可 能出现的情况是 与 L1有并关系的 R1断路 认为电阻变为无穷大 与 L1有串关 系的 R2 R3 R4及 L2都应电阻变小 即短路 灯 L2变暗 则与 L2有并关系的是 R2 R3 应变小 即短路 与 L2有串关系的是 R1 R4 应变大 即断路 综上 所述 正确答案是 A 4 如图示的电路中 已知电容 C1 C2 电阻 R1 R2 外接电压不变 当开关 S 由闭 合状态断开时 下述说法正确的是 A 电容器 C1上的电量增多 电容器 C2上的电量减少 B 电容器 C1上的电量减少 电容器 C2上的电量增多 C 电容器 C1 C2上的电量都增多 D 电容器 C1 C2上的电量都减少 答案 解析 开关原来闭合 电阻 R1 R2是串联 C1 C2两板间电压分别等于 R1 R2两 端电压 开头断开 C1 C2直接与电源相连 电压都升高 因而电荷量都增多 用心 爱心 专心 5 如图示 调节可变电阻 R 的阻值 使电压表 V 的示数增大 U 在这个过程中 A 通过电阻 R1两端的电流增加 增加量一定大于 U R1 B 电阻 R2两端的电压减小 减小量一定等于 U C 通过 R2的电流减小 但减小量一定小于 U R2 D 路端电压一定增加 增加量一定等于 U 答案 解析 电压表测的是 R1两端的电压 当读数增大 U 时 则流过 R1两端的电流 增量为 I U R1 所以 A 不正确 由于电源的电动势不变 R1与 R 并联后总电 压变大 所以 R2与 r 电压之和减少 则 R2上的电压减少量小于 U 故 B D 不正确而 C 正确 6 一个电源 及两个电阻 R1 R2 当 R1 R2单独接在电源上时 电源的输出功 率均为 P0 现把 R1和 R2串联后接到该电源上 电源的输出功率为 P1 再把 R1 R2并联后接到电源上 电源的输出功率为 P2 则 P0 P1 P0 P2 P0 P1 P0 P2 6 答案 解析 输出功率 2 2 E PR Rr 当分别接 R1 R2时 它们功率相等 则一定存 在关系式 r2 R1R2 根据功率与外电阻的关系图可知 由于 R1 R2不相等 并联后 总电阻比其中一个电阻小 功率变小了 串联后总电阻比其中一个大 因此它