选修31第八章第2讲

1、第 2 讲 闭合电路欧姆定律知识排查电源的电动势和内阻 1.电源 电源是把正电荷从负极搬到正极的一种装置；从能的转化角度看，电源是将其他 形式的能转化为电能的装置。2. 电动势(1) 定义：电动势在数值上等于非静电力把 1 C的正电荷在电源内从负极移送到正 极所做的功。W(2) 表达式： Eq。(3) 物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。3. 内阻 电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要 参数。闭合电路欧姆定律1. 内容： 闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反 比。3.路端电压与外电阻的关系一般情况UIR E

2、R Er，当 R增大时， U 增大 R rr1R特殊情况当外电路断路时， I0，UE；当外电路短路时， I 短Er ，U 04.路端电压 U 与电流 I 的关系 (1)关系式： UEIr 。(2) UI 图像如图所示当电路断路时，即 I0 时，纵坐标的截距为电动势。当外电路电压 U 0 时，横坐标的截距为短路电流。 图线的斜率的绝对值为电源的内阻。小题速练1.下列关于电源电动势的说法中正确的是 ( )A. 在某电池的电路中每通过 2 C 的电荷量，电池提供的电能是 4 J，那么这个电 池的电动势是 0.5 VB. 电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大C. 无论内电压和外电压如何变化，其

3、电源电动势一定不变D. 电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 答案 C2. 一个电源接 8 电阻时，通过电源的电流为 0.15 A，接 13 电阻时，通过电源的电流为 0.10 A，则电源的电动势和内阻分别为 ( )A. 2 V 1.5 2 C.2 V 2 1.5 解析 由闭合电路欧姆定律得 EI1(R1r)，EI2(R2r)，代入数据联立得 r2 ，E1.5 V。答案 B3. 如图 1所示，关于闭合电路下列说法正确的是 ( )图1A. 电源正、负极被短路时，电流很大B. 电源正、负极被短路时，电压表示数最大C. 外电路断路时，电压表示数为零D. 外电路电阻增大时，电压表示数减小解析 电

4、源被短路时，电源电流为 I Er ，由于电源内阻很小，故电流很大，故选 项 A 正确；电源被短路时，外电阻 R0，电源电流为 IEr ，故电压表示数为 U IR0，故选项 B 错误；外电路断路时，外电阻 R ，故电压表示数为 UERE，故选项 C 错误；电压表示数为 U ER ，外电路电阻 R增大时，电压表示数 Rr也增大，故选项 D 错误。答案 A4. (多选)如图 2 所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是 ()图2A. 电源的电动势为 6.0 VB. 电源的内阻为 12 C. 电源的短路电流为 0.5 AD.电流为 0.3 A 时的外电阻是 18 解析 由于该电源的 U

5、 I 图像的纵轴坐标不是从零开始的，纵轴上的截距仍为 电源的电动势，即 E6.0 V，选项 A 正确；由于横轴上的截距 0.5 A 并不是电源 的短路电流，故内阻应按斜率的绝对值计算，即r|UI|60.0.550.0 2 ，选项B、C错误；由闭合电路欧姆定律可得电流 I0.3 A时，外电阻 REIr18 ， 故选项 D 正确。答案 AD闭合电路欧姆定律及动态分析1.判定总电阻变化情况的规律(1) 当外电路的任何一个电阻增大 (或减小 )时，电路的总电阻一定增大 (或减小)。(2) 若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断 使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。图3(

6、3) 在如图 3 所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段 R 并 与用电器并联，另一段 R串与并联部分串联。 A、B 两端的总电阻与 R串的变化趋 势一致。2.电路动态分析的常用 “两法 ”(1)程序判断法： 遵循“局部整体部分”的思路，按以下步骤分析：(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑 动端分别滑至两个极端去讨论。【例 1】 (多选)在如图 4 所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为 E、内电 阻为 r，R1、R2为定值电阻， R3为滑动变阻器， C为电容器， A、V 分别为理想电 流表和电压表。在滑动变阻器的滑片 P自 a端向 b

7、端滑动的过程中，下列说法正 确的是 ( )图4A. 电压表示数减小B. 电流表示数增大C. 电容器 C 所带电荷量增多D. a 点的电势降低 解析 法一 程序法 滑片 P由 a端向 b端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电阻 R1 两端电压增大，电压表 V 示数变U2 大，A 错误；电阻 R2两端的电压 U2EI 总(R1r)，I 总增大，则U2减小，I2R22，故 I2减小，电流表 A 的示数 IAI 总I2 增大，B 正确；由于电容器两端的电压UCU2减小，由 QCUC知电容器所带电荷量 Q减少，C 错误；U ab ab a U2，故 a 降低， D 正确。

8、法二 极限法若将滑片 P 滑至 b 点，则 R30，ab0，D 正确；R2 两 端电压为零，则电容器 C 两端电压也为零，电容器所带电荷量 Q0，C 错误； 当 R30 时，电路总电阻最小，总电流最大， R1 两端电压最大，故 A 错误；由于IAI1I2，此时 I1最大，I20最小，故 IA 最大，B 正确。 答案 BD电路稳定时电容器的处理方法 电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电 阻不起降低电压的作用，电容器两端的电压与其并联电器两端电压相等。1.如图 5 所示电路中， L 1、L2 为两只完全相同、 阻值恒定的灯泡， R为光敏电阻 (光 照越强，阻值越小

9、 )。闭合电键 S 后，随着光照强度逐渐增强 ( )图5A.L1 逐渐变暗， L2 逐渐变亮B. L 1逐渐变亮， L 2逐渐变暗C. 电源内电路消耗的功率逐渐减小D. 光敏电阻 R和 L1 消耗的总功率逐渐增大解析 当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧 姆定律可得，电路中总电流逐渐增大，则 L2逐渐变亮， U 内Ir 增大，由 UE Ir 可知，路端电压减小， L2 两端的电压增大，则 L1 两端的电压逐渐减小，故 L1逐渐变暗，故选项 A 正确，B 错误；电路中总电流增大，由 PI2r 知电源内电 路消耗功率逐渐增大，故选项 C 错误；将 L2 看成电源内电路的

10、一部分，光敏电 阻 R和 L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电 阻，所以当光敏电阻的阻值减小，即外电阻减小时，等效电源的内、外电阻相差 更大，输出功率减小，则光敏电阻 R和 L1消耗的总功率逐渐减小，故选项 D 错 误。答案 A2.如图 6所示的闭合电路中，当滑动变阻器的滑片 P从 b滑向 a的过程中， V1、 V2 两个电压表示数的变化量分别为 U1、U2，则它们的大小相比较应是 ( )A. | U1|>| U2|B.| U1|<| U2|C.| U1| U2|D.无法判断解析 滑动变阻器与电阻 R1、R2 串联，电压表 V1测滑动变阻器与电阻 R1

11、串联部 分的电压， V2测定值电阻 R2两端的电压；当滑动变阻器的滑片从 b向 a移动时， 滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，总电流增大，则电源内阻上 分得的电压变大，定值电阻 R2 两端电压增大，电压表 V1 的示数变小，变化量为 U1，由于电源电动势不变，故有 | U1| U2| Ur|。即| U1|>| U2|。故选项 A 正确。答案 A电路中的功率和效率问题1.电源的功率和效率电源总功率任意电路： P 总EI P 出P 内E2 纯电阻电路： P 总I2(Rr)Rr电源内部 消耗的功率2P 内I rP 总 P 出电源的任意电路： P出UIP总P 内输出功率E2R纯电阻电

12、路： P出I2R E R 2(Rr)P 出与外电阻R 的关系电源的效率P出U任意电路： 出×100% × 100%P总ER纯电阻电路： R ×100%Rr2.电源的输出功率与外电阻的关系由 P 出与外电阻 R 的关系图像可知：(1)当Rr 时，电源的输出功率最大，最大值PmaxE2。Pmax。4r(2)当 R>r 时，随着 R 的增大，输出功率 P出越来越小(3) 当 R<r 时，随着 R 的增大，输出功率 P出越来越大(4) 当P出<Pmax且不为 0时，每个输出功率对应两个外电阻 R1和 R2，且R1R2r【例2】 如图7所示，已知电源电动势

13、为 6 V，内阻为1 ，保护电阻 R00.5 ， 则当保护电阻 R0 消耗的电功率最大时，这个电阻箱 R的读数和电阻 R0消耗的电 功率的最大值为 ( )图7A.1 4 WB.1 8 WC.0 8 W E2R0D.0.5 8 W解析 保护电阻消耗的功率为 P0（rRR0）2，因 R0和r 是常量，而 R是变量，所以 R 最小时， P0 最大，即 R 0 时，P0maxE2R062 ×0.5rERR00)261×.502.5 W8 W。故选项 C 正确。答案 C拓展 1】 在【例 2】中的条件不变，则当电阻箱R 的读数为多少时，电阻箱消耗的功率 PR 最大且这个最大值为 （

14、）A.1 6 WB.0.5 C.1 1.5 WD.1.5 解析 这时要把保护电阻 R0与电源内阻 r 合在一起，等效为电源内阻 （rR0）， E262据以上结论， 当 Rr R0 （10.5） 1.5 时，PRmax4（rR0） 4×1.56 W。故选项 D 正确。答案 D拓展 2】 在【例 2】中，若电阻箱 R的最大值为 3 ，R05 ，则当电阻箱R 读数为多少时，电阻箱 R 的功率最大且这个最大值为 （ ）A.3 4 WB.2 43 W4C.3 3 W D.1 4 W解析 把 R05 当作电源内阻的一部分，则等效电源内阻 r 等为 6 ，而电阻箱 E2R 的最大值 为 3 ，小于

15、 6 ，电阻箱 R 消耗的功率 P（）2RR r 等当电阻箱 R 的电阻取 3 时，R消耗功率RrE）2，则不能满足 Rr 等，RRr ） 4r 等最大，最大值为P（Rr等）2R3 W 。故选项 C 正确。答案 C拓展 3】 在例 2】 中的条件不变，则电源的最大输出功率为 （A.3 WB.4 WE2解析 由电功率公式 P 出（R r）2R 外C.5 WE2，（R外r） 2，外 4rR外D.9 WE2 62W9 W。故当 R 外r 时，P 出最大，即 RrR00.5 时， P 出 max 4Er 4×6 1选项 D 正确。答案 D解决最大功率问题的两点注意（1）解决最大功率问题时，要

16、弄清是定值电阻还是可变电阻的最大功率，定值电阻U2的最大功率用 PI2RUR 分析，可变电阻的最大功率用等效电源法求解。（2）电源输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%。1.（多选）（2018 海·南单科 ）如图 8，三个电阻 R1、R2、R3的阻值均为 R，电源的内阻 r<R，c 为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c 点向 a 端滑动。下列说法正确的是 （ ）图8A. R2 消耗的功率变小B. R3消耗的功率变大C. 电源输出的功率变大D. 电源内阻消耗的功率变大解析 当滑动变阻器的滑片在中点 c 时，电路中并联部分阻值最大，将滑动变阻 器的滑片由 c点

17、向 a端滑动时，并联部分阻值减小，因 R1> r，故外电阻越小，电源的输出功率越大，选项 C 正确； 电路中并联部分阻值减小，故电路总阻值减小，总电流增大，电源内阻消耗的功 率变大，选项 D 正确；电路中并联部分阻值减小，根据串联分压规律，并联部分 的电压减小，滑动变阻器的滑片由 c点向 a 端滑动时，右侧并联部分电阻增大， 电流减小， R3消耗的功率变小，选项 B 错误；电路总电流增大，右侧部分电流减 小，故左侧部分电流增大， R2 消耗的功率变大，选项 A 错误。答案 CD2.（多选） （2019 ·长沙长郡中学模拟 ）如图 9 为直流电动机提升重物的装置，重物的 重量 G

18、500 N，电源电动势 E90 V，电源内阻 r2 ，不计各处摩擦，当电动 机以 v0.6 m/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流 I5 A，下列判断正 确的是 （ ）图9A. 电动机消耗的总功率为 400 WB. 电动机线圈的电阻为 0.4 C. 电源的效率约为 88.9%D.电动机的效率为 75%解析 重物被提升的功率 P 重Fv Gv 500×0.6 W 300 W，此时电路中的电 流 I5 A，则电源的总功率 P总EI90×5 W450 W，设电动机线圈的电阻为I22 P总 P重 I r R，根据 能量守恒 定律 得 P 总P 重I2r I2R，则 得 RP

19、r 524503005 ×2 4 ，电动机消耗的总功率 P电P 重I2R400 W，电源的P总I2r45052×2效 率 1P重2P总P总I r×100%4504550×2×100%88.9%，电动机的效 率 22 ×100%3002×100%75%，故选项 A、C、D 正确，B 错误。P重 I R3005 ×4 答案 ACD对电源 UI 图线的理解和应用1. 对电源 UI 图线的理解(1)截距如图 10 所示，纵轴上的截距等于电源的电动势； 横轴上的截距等于外电路短路时 的电流，即 I 短Er 。图 10(2)斜

20、率 U E图线斜率的绝对值等于电源的内阻，即 r|U| E，斜率的绝对值越大，表明电 I I 短源的内阻越大。(3)图线上的点图线上任一点对应的 U、I 的比值为此时外电路的电阻，即 RUI 。(4) 面积面积 UI 为电源的输出功率，而电源的总功率 P总EI，P总P出EIUI 为电源 内部消耗的功率。2.三种图像的比较类别图像物理意义线性元件反映 I 和 U 的正比关系， R UI UI非线性元件反映 I 和 U 的非正比关系， RU1I1电源反映电源的输出特性，即路端电压 U 与电流 I 之间的关系【例 3】 (多选)如图 11 所示，图中直线表示某电源的路端电压与电流的关系 图线，图中曲

21、线表示该电源的输出功率与电流的关系图线，则下列说法正确的 是()A. 电源的电动势为 50 V25B. 电源的内阻为 3 C. 电流为 2.5 A 时，外电路的电阻为 15 D. 输出功率为 120 W 时，输出电压是 30 V解析 电源的路端电压和电流的关系为 UEIr，显然直线 的斜率的绝对值等于 r ，纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出E50 V，r 502060 5 ，A 正确， B 错误；当电流为 I12.5 A 时，由回路中电流 I1 E ，解得外电路 r R外的电阻 R外15 ，C正确；当输出功率为 120 W 时，由题图中 PI关系图线看 出对应干路电流为 4 A，再从 U

22、I 图线读取对应的输出电压为 30 V，D正确。 答案 ACD1.（多选）如图 12所示的 UI 图像中，直线为某电源的路端电压与电流的关系图 线，直线为某一电阻 R的 UI 图线，用该电源直接与电阻 R连接成闭合电路， 由图像可知 （ ）A. R 的阻值为 1.5 B. 电源电动势为 3 V，内阻为 0.5 C. 电源的输出功率为 3.0 WD. 电源内部消耗功率为 1.5 W解析 电阻 R的 UI 图线的斜率等于电阻 R的阻值， R1.5 ，选项 A 正确； 由电源的路端电压与电流的关系曲线 知 E3.0 V，图线 的斜率的绝对值等于 电源内阻， r1.5 ，选项 B 错误；电源的路端电压

23、与电流的关系图线和电阻 R 的 UI 图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出功率， P 出 UI1.5×1.0 W 1.5 W，选项 C 错误；由 EIP出P内解得电源内部消耗的功率为 P 内EIP出 3.0×1.0 W 1.5 W1.5 W，选项 D 正确。答案 AD2.（多选）（2018 浙·江宁波八校联考 ）在如图 13甲所示的电路中，电源电动势为 3.0 V， 内阻不计，L1、L2 为相同规格的小灯泡， 这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示， R为定值电阻，阻值为 7.5 。当开关 S闭合后 （ ）1A. L 1的电阻为 12 B. L 1消耗的电功率为 7

24、.5 WC. L2 的电阻为 7.5 D. L 2消耗的电功率为 0.3 W解析 S闭合后， L1两端的电压 U13.0 V，由题中乙图可知， I10.25 A，故 L1 U1消耗的电功率 P1U1I10.75 W，R1 I1 12 ，A、B 错误；L2 与 R及电源串联，把 R和电源等效成电动势为 3 V，内阻为 7.5 的新电源，在题图乙中作 出新电源的 IU 图线，如图所示，两图线的交点表示此时 L2两端的电压与通过U2的电流的大小，即 L2两端电压 U21.5 V，通过的电流 I20.2 A，所以 R2I221.50.27.5，L2消耗的电功率 P2U2I21.5×0.2 W

25、0.3 W，C、D 正确。答案 CD电路故障的分析方法1.故障特点 (1)断路特点：断路部分电路中电流为零，而电压不为零。因此，若外电路中某两 点间电压不为零，电流为零，则两点间有断点，而这两点与电源的两极之间无断 点。（2）短路特点：表现为有电流通过而某元件两端电压为零。2. 多用电表对电路故障的检测（1）断路故障的检测方法 用直流电压挡 a.将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为 零，说明电源损坏。b.在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联。若电压表示数等于电 源电动势，则说明该部分电路中有断点。 用直流电流挡。 将电流表串联在电路中，若电流表的示数

26、为零，则说明与电流表串联的部分电路 断路。 用欧姆挡检测 将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值（或有电流 ）说明元件完好，若电阻无穷大 （或无电流 ）说明此元件断路。（2）短路故障的检测方法 将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不 为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路。用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路。【例 4】 二极管具有单向导电性，当正极接电源正极 （正接 ）时二极管导通 （电流 可以通过二极管，且二极管的阻值很小，可忽略 ），当负极接电源正极 （反接 ）时二 极管截止 （阻值很大，电流为零 ）。为了验证二极

27、管的这一特性，将其接入如图 14 所示电路 cd 之间的 D 处，闭合开关时灯不亮。经初步检查各接线均牢固正确， 为了确定电路故障的位置，四位同学各自进行了以下操作图 14操作步骤现象1S 闭合，多用电表调至电压挡，红表笔接 a，黑 表笔分别接 b、c、 d、e示数分别为 0、0、6 V、6 V2S闭合，断开导线 bc的 c端，用 c端分别接 d、 e、f灯泡均亮3S 断开，多用电表调至欧姆挡，红表笔接 c，黑 表笔接 d指针有大角度偏转4S 断开，多用电表调至欧姆挡，红表笔接 d，黑 表笔接 c指针有微小偏转由此可判断 ( )A. 同学 1 的操作说明故障在 a、b 之间B. 同学 2 的操

28、作说明故障在 b、c 之间C. 根据同学 1、3 的操作即可判断故障的原因是二极管正、负极接错D. 根据同学 2、4 的操作即可判断故障的原因是二极管已损坏断开 解析 同学 1 的操作结果中，电压为零的点为 b、c，黑表笔与电源是断开的，电 压为 6 V 的点 d、e与电源是相通的，说明故障只在 c、d之间，选项 A 错误；同 学 2 的操作结果与同学 1 相同，选项 B 错误；同学 3 的操作说明二极管的正极接 在 d 点，被反接了，结合同学 1 的结果可以判断故障原因是二极管正、 负极接错， 选项 C 正确；由于二极管正、负极接错，同学 4的操作测定的是二极管的反向电 阻，应该很大，并不能

29、表明二极管已损坏断开，选项 D 错误。 答案 C1.(2018 四·川乐山调研 )如图 15所示，移动滑动变阻器 R的滑片，发现“电流表的 示数为零，电压表的示数逐渐增大” ，则电路的可能故障为 ( )图 15A. 小灯泡短路B.小灯泡断路C.电流表断路D.滑动变阻器断路解析 若小灯泡短路，电压表也被短路，示数应为零，与题不符，故 A 错误；若 小灯泡断路，电压表与电流表组成串联电路，由于电压表内阻很大，电流表示数 很小几乎为零，电压表直接测量滑片与 a端间的电压，在滑片从 a向 b端移动时， 电压表的示数将增大，与题相符，故 B 正确；若电流表断路，电压表中无电流， 将没有读数，与

30、题不符，故 C 错误；若变阻器的滑片右端断开，两个电表均无示 数，若滑片左端断开，两个电表均有示数，不符合题意，故D 错误。答案 B2.(2018湖·南八校联考 )在如图 16所示的电路中， 开关 S闭合后，由于电阻元件发 生短路或断路故障，某时刻电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪 种故障 ( )图 16A. R1 短路B.R2短路C.R3短路D.R1断路解析 若电路正常，则电流表测量流过 R1 的支路电流，电压表测量 R3 两端的电 压。若 R1短路，则 R2被短路，外电路只有电阻 R3 接在电源两端，电流表测量干 路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大， A 正确

31、；若 R2 短路，则 R1 被 短路，电流表示数为零， B 错误；若 R3 短路，则电压表示数为零， C 错误，若 R1断路，则电流表示数为零， D 错误。答案 A课时作业（时间： 35分钟）基础巩固练1.如图 1 所示，电源的电动势为 E、内阻为 r，定值电阻 R的阻值也为 r，滑动变 阻器的最大阻值是 2r。当滑动变阻器的滑片 P由a端向 b端滑动过程中，下列说 法正确的是 （ ）图1A. 电压表的示数变大B. 电流表的示数变小C. 滑动变阻器消耗的功率变小D. 定值电阻 R 消耗的功率先变大后变小解析 等效电路图如图所示。 滑片从 a端滑向 b端，其接入电路的阻值 RPb减小， 由“串反

32、并同 ”结论有，电压表示数减小，电流表示数增大，电阻R消耗的功率增大，选项 A、B、D错误；把电阻 R当作电源内电阻 （等效电源），则 R内2r， RPb 减小，且 RPb<2r ，等效电源的输出功率减小，即滑动变阻器的功率减小，选 项 C 正确。答案 C2.（2018 上·海虹口区一模 ）已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，在有磁场时电阻很大，并且磁场越强阻值越大。为了探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设 计了如图 2 所示电路，电源电动势 E 和内阻 r 不变，在没有磁场时，调节滑动变 阻器 R使电灯发光，当探测装置从无磁场区进入强磁场区 (设电灯 L 不会烧坏 )， 则(

33、 )图2A. 电灯 L 变亮B. 电流表示数增大C. 滑动变阻器 R 的功率增大D. 磁敏电阻两端的电压减小解析 当磁场增强时，磁敏电阻增大，总电阻增大，总电流减小，电流表示数减 小，B 错误；电源内电压减小，路端电压增大，电灯 L 变亮，A 正确；总电流减 小，通过电灯的电流增大，所以通过滑动变阻器 R 的电流减小，变阻器 R的功率 减小，C 错误；路端电压增大， R 两端的电压减小，所以磁敏电阻两端的电压增 大，D 错误。答案 A3. 咸阳市区某学校创建绿色校园，如图 3 甲为新装的一批节能灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙为其内部电路简

34、化原理图，电源电动势为 E，内阻为 r，Rt为光敏电阻 (光照强度 增加时，其电阻值减小 )。现增加光照强度，则下列判断正确的是( )图3A. 电源路端电压不变B.R0 两端电压变大C.B 灯变暗， A 灯变亮D.电源总功率不变解析 由题意，增加光照强度， Rt 减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆 定律得知，干路电流 I 增大，电源的内电压增大， 路端电压 U 减小，则 A 灯变暗， 通过 R0电流 I0IIA，I 增大，而 IA 减小，则 I 0增大， R0两端电压 U0增大，则 B 灯两端的电压减小， B 灯变暗；电源的总功率 P EI，I 增大，则 P 增大，故 B 项正确， A、

35、C、D 项错误。答案 B4. （2019四·川绵阳检测 ）如图 4 所示，闭合开关 S，将滑动变阻器 R的滑片向右滑 动的过程中 （ ）图4A.电流表 A1 的示数变小B. 电流表 A2 的示数变小C. 电压表 V 的示数变小D. 电阻 R1 的电功率变大解析 将滑动变阻器滑片向右滑动的过程中， R 的接入阻值变大，则回路的总阻 值变大，干路电流变小， A1 示数变小，选项 A 正确；R1 分担的电压变小，所以 R1的功率减小，选项 D 错误；因为干路电流减小，所以电源的内电压变小，路端 电压变大，因为 R1分担的电压变小，所以 R2两端的电压 （或者滑动变阻器分担的 电压）增大，电

36、流表 A 2的示数增大，选项 B 错误；电压表的示数增大，选项 C 错 误。答案 A5. 如图 5所示的电路中，灯泡 A、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5A.R1 短路B.R2 断路C.R3 断路D.R1、R2同时短路解析 若 R1 短路，则两个灯泡都被短路，都不亮，故 A 错误；若 R2断路，则两 个灯泡都被断路，都不亮，故 B错误；若 R3断路，外电阻增大，路端电压 U 增 大，干路电流 I 减小，则通过 R1 电流 I1增大，则通过 A 的电流 IAII1减小，A 灯变暗，B 灯电压 UBUIA

37、(RAR2)增大，B 灯变亮，符合题意，故 C 正确； R1、 R2同时短路， A、B灯都不亮，不符合题意，故 D 错误。答案 C6. 如图 6所示，电源为“ 9 V，1 ”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，最多能接灯泡的个数为 ( )图6A.2 个B.3 个C.4 个 D.5 个解析 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，所以最多能接 5 个灯泡。答案 D7. (多选)如图 7所示，电源电动势 E12 V、内阻 r

38、3 ，R01 ，直流电动机内阻 R01 。先调节滑动变阻器 R1，使甲电路中电源输出功率最大，再调节 R2， 使乙电路中电 源输出功率与甲电路中电源的最大输出功率相等，且此时电动机 刚好正常工作 （额定输出功率为 P02 W），甲电路中电流为 I1，乙电路中电流为 I2，则下列选项正确的是 （）图7A. R12 ，R2 2 B.I 1 2 A，I22 AC.R12 ， R2 1.5 D.I 1 2 A，I21 A解析 题图甲电路中，当电路的外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，则 R1rR03 1 2 ，此时电流 I12Er2 A，则题图甲电路的最大输出功 率为 PI12（R0R1）12 W

39、；对于题图乙电路，输出功率也为 12 W，电流 I22 A， 由能量守恒定律得 I22（R2R0）2 W12 W，解得 R21.5 ，故 A、D 错误，B、 C正确。答案 BC8. 将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P 与电阻箱读数R变化的曲线如图 8所示，A.电源最大输出功率可能大于 45 WB. 电源内阻一定等于 5 C. 电源电动势为 45 VD. 电阻箱所消耗功率 P最大时，电源效率大于 50% 解析 由于题述将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱所消耗功率 P 等于 电源输出功率。由电阻箱所消耗功率 P 与电阻箱读数 R变化的曲线可知，电阻箱 所消耗功率 P最大

40、为 45 W，所以电源最大输出功率为 45 W，选项 A错误；由电 源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻， 所以电源内阻一定等于 5 ，选项 B正确；由电阻箱所消耗功率 P最大值为 45 W 可知，此时电阻箱读数为 R5 ，电流 I PR3 A ，电源电动势 EI（Rr） 30 V，选项 C错误；电阻箱所消耗功率 P 最大时，电源效率为 50%，选项 D 错误。答案 B9. （多选）有一种测量人体重的电子秤， 其原理如图 9 中的虚线所示， 它主要由三部 分构成：踏板、压力传感器 R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器 ）、显示 体重的仪表 G（实质是理想电流

41、表 ）。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表 的量程为 3 A，电源电动势为 12 V，内阻为 2 ，电阻 R随压力变化的函数式为 R 300.02F（F 和R的单位分别是 N 和）。下列说法正确的是 （ ）图9A. 该秤能测量的最大体重是 1 400 NB. 该秤能测量的最大体重是 1 300 NC. 该秤零刻度线 （即踏板空载时的刻度线 ）应标在电流表 G 刻度盘 0.375 A 处D. 该秤零刻度线 （即踏板空载时的刻度线 ）应标在电流表 G刻度盘 0.400 A处 解析 电路中允许的最大电流为 3 A ，因此根据闭合电路欧姆定律，压力传感器12的最小电阻应满足 R2 3 ，R 最小值

42、为 2 ，代入 R300.02F，求出 F最大值 Fm1 400 N，A 项正确，B 项错误；当 F0时， R30 ，这时电路中的电流 I302 A0.375 A，C 项正确， D 项错误 答案 AC综合提能练10. (多选)如图 10所示， D 是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器 AB内部 原有带电微粒 P 处于静止状态。下列措施下，关于 P 的运动情况说法正确的是 ()图 10A.保持 S闭合，增大 A、B板间距离， P 仍静止B. 保持 S闭合，减小 A、B板间距离， P向上运动C. 断开 S 后，增大 A、B 板间距离， P 向下运动D. 断开 S后，减小 A、B板间距离， P仍

43、静止解析 保持 S闭合，电源的路端电压不变，增大 A、B 板间距离，电容减小，由 4kQ于二极管的单向导电性， 电容器不能放电， 其电荷量不变， 由推论 E 4rkSQ得到， 板间场强不变， 微粒所受电场力不变， 仍处于静止状态， 故 A 正确；保持 S 闭合， 电源的路端电压不变，电容器的电压不变，减小 A、B 板间距离，由 EUd可知，板间场强增大，电场力增大，微粒将向上运动，故 B 正确；断开 S 后，电容器的4kQ电量 Q 不变，由推论 E4kQ得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处 rS于静止状态，故 C 错误，D 正确。答案 ABD11. 如图 11 所示，电路中 R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容 器 C 的极板水平放置。闭合电键 S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间 静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是 ( )A.增大 R1 的阻值B.增大 R2 的阻值C.增大两板间的距离D.断开电键 S解析 在直流电路中， R2 与电容器串联的支路不通，因此电容器两端的电压等于 R1 两端的电压，增大 R1 的阻值， R1两端的电压增大，