常见的电路模型（解析版）-2025版高三物理寒假讲义

专题17常见的电路模型

目录

一.电路动态分析模型.......................................................................1

二.含容电路模型.........................................................................2

三.关于巳，丝的物理意义模型.........................................................6

IM

四.电源的输出功率随外电阻变化的讨论及电源的等效思想....................................II

五.电路故障的分析模型....................................................................19

一.电路动态分析模型

1.电路的动态分析问题：是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，某

处电路变化又引起其他电路的一系列变化；对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律，部分电路欧姆定

律，串、并联电路中电压和电流的关系.

2.电路动态分析的三种常用方法

（1）程序法

串联分压|

【需要记住的几个结论】：

①当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，整个电路的总电阻一定增大（或减小）。

②若电键的通断使串联的用电器增多时，总电阻增大；若电键的通断使并联的用电器增多时，总电阻减小

③用电器断路相当于该处电阻增大至无穷大，用电器短路相当于该处电阻减小至零。

（2）“串反并同”结论法

①所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反

之则增大。

②所谓“并同“，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反

之则减小。

U串［口并7

即:

P式」庐并T

【注意】此时电源要有内阻或有等效内阻，“串反并同”的规律仅作为一种解题技巧供参考。

（3）极限法

因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或为零再讨论。

3.电路动态变化的常见类型：

①滑动变阻器滑片移动引起的动态变化：限流接法时注意哪部分是有效电阻，分压接法两部分电阻一增一

减，双臂环路接法有最值；

②半导体传感器引起的动态变化：热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等随温度、光强、压力的增大阻值减小;

③开关的通断引起的动态变化：开关视为电阻，接通时其阻值为零，断开时其阻值为无穷大，所以，由通

而断阻值变大，由断而通阻值变小。

4.滑动变阻器的几种接法

限流接法分压接法双臂环路接法

A1B

O-----------1""1""!-----------------------0

串R并

R1-----------0BR,

左部分为有效电阻，向一滑动，AB向一滑动，R并增大,R申减小，两部分电阻并联，RAB先增大后减小，

间总阻值减小。AB间总电阻减小。当并联的两部分阻值相等时RAB最大。

1.如图是一种呼气酒精测试仪的原理图，U恒定，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大

而变小。下列说法正确的是（）

-----------1=1----------O---------

R酒精气体

-------1传感器

凡口©

1----------1------------oU0-----------

A.通过传感器的电流与酒精浓度无关

B.酒精浓度越大，通过传感器的电流越小

C.醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变小

D.醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变大

【答案】D

【详解】酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测以两端的电压，酒精气体传感器的电阻值随

接触到酒精气体浓度的变大而变小，测试到的酒精气体浓度越大则传感器的电阻越小，根据欧姆定律可知

电路中电流越大，以两端的电压越大，所以U越大。

故选Do

2.下图是根据飞机升降时机翼受力的原理设计的装置，用于监测河水流速的变化。机翼状的探头始终浸没

在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电动势为4.8V,内阻不计，理想电流表量程为

0-0.6A,理想电压表量程为0〜3V,定值电阻后阻值为6Q,滑动变阻器心的规格为“20。1A"。闭合开关S,

随着水流速度的改变，下列说法正确的是（）

©4

A.当水流速度增大时，电流表的示数变小

B.当水流速度增大时，电压表与电流表的示数之比变大

C.滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2。〜15。

D.电阻后的电功率的变化范围为0.54W〜2.16W

【答案】D

【详解】A.当水流速度增大时，根据流体压强与流速的关系可知，探头上方流速大，压强小，会产生一个

向上的升力，探头带动连杆向上运动，滑片P上滑，变阻器连入电路中的电阻减小，根据

&+7?2

可知电流增大，电流表的示数增大，A错误；

B.当水流速度增大时，根据伯努利原理可知，探头带动连杆向上运动，滑片P上滑，变阻器连入电路中的

电阻减小，电路中电流增大，根据

U=E-IRl

可知，电压表与电流表的示数之比减小，B错误;

C.由于通过理想电流表的最大电流为0.6A,所以，滑动变阻器的最小电阻为

R…=7—一K=2。

理想电压表量程为0〜3V,所以，滑动变阻器的最大电阻为

Umax-E-Imin火।

可得

r

mn=0.3A

所以滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2。〜10Q,C错误;

D.由C选项的分析可知，电路中电流的变化范围为0.3A-0.6A,根据

2

P=IRl

可得

%n=0.54W

&ax=216W

D正确。

故选D。

3.在如图电路中，当滑动变阻器的滑片P从b端向。端滑动时，以下判断正确的是（）

A.电压表读数变大,通过灯A的电流变大,灯L2变暗

B.电压表读数变小,通过灯L1的电流变小,灯L2变暗

C.电压表读数变大,通过灯L2的电流变小,灯L1变暗

D.电压表读数变小,通过灯L2的电流变大,灯L变暗

【答案】A

【详解】当滑动变阻器的滑片P从6端向。端滑动时，滑动变阻器的电阻变大，根据“串反并同”，与滑动

变阻器并联的电压表示数变大，通过L1的电流变大，亮度变亮；与滑动变阻器串联的L2的电流变小，亮度

变暗。

故选Ao

4.在如图所示的电路中，闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由a向6移动时，下列说法正确的是（)

B.电源的总功率变大C.电流表的示数变小D.电压表的示

【答案】BC

【详解】A.当滑动变阻器的滑片由。向6移动时，用减小，则外电路总电阻尺外减小，则效率为

，外、义100%

广（:%R+，•）

变形得

77=--—X100%

1+—

R外

可知电源的效率减小，故A错误;

B.由闭合回路欧姆定律

/=—^―

灭外+厂

因尺外减小，可知总电流变大，根据

P&=EI

可知电源的总功率变大，故B正确;

CD.根据

U外=E-Ir

因总电流/增大，则路端电压U外减小，则七两端电压减小，所以电流表的示数变小，即A变小，根据总电

流

1=12+13

可知流过处所在支路的电流变大，则比两端的电压变大，即电压表的示数变大，故C正确，D错误。

故选BCo

二.含容电路模型

(1)电路简化

电路稳定后，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。

(2)电路稳定时电容器的电压

电路稳定时，电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻相当于导线，其两端无电压。电容器两端的

电压等于与之并联的电阻两端的电压。

(3)电容器的带电荷量及变化

电容器两端电压的变化引起电容器充、放电。

①利用0=UC计算电容器初、末状态所带的电荷量01和。2。

②如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为@一Qi\0

③如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为。|+。2。

1.如图所示，电路中«、与、鸟均为定值电阻，电源的内阻不能忽略，平行板电容器。的极板水平放置,

闭合开关跖，带电油滴刚好悬浮在两板之间静止不动。现闭合开关S。，下列说法错误的是(

B.电压表示数减小

C.电流表示数增大D.带电油滴将向下运动

【答案】AC

【详解】A.根据受力平衡可知，带电油滴所受电场力向上，平行板电容器C中的电场方向向上，故带电油

滴带正电，故A错误;

B.闭合开关S2，4与鸟并联的电阻小于原来的&，回路中的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知,

总电流增大，即电源内阻，上的电压增大，路端电压变小，电压表示数减小，故B正确；

C.由于用与鸟并联的电阻小于原来的鸟，故此两端电压变小，即定值电阻凡中的电流变小，电流表示数

减小，故c错误;

D.由于与两端电压变小，故电容器两板间电压变小，板间的电场强度减小，向上的电场力变小，则油滴

向下运动，故D正确。

本题选择错误的，故选AC。

2.如图所示，电源电动势为E,内电阻为r,平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间

有一个质量为加、电荷量为g的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计，R、R是定值电阻，五是滑动变

阻器，则以下说法中正确的是（）

pMh

E'r

A.滑片P向上移动时，G中有从b到。的电流

B.滑片P向下移动时，油滴向下加速运动

C.开关S断开后，增大电容器两板间距，则油滴仍然静止

D.开关S断开后，滑片P向上移动时，油滴向上加速运动

【答案】AB

【详解】A.当滑片P向上移动的过程中，变阻器的阻值增大，电压增大，电容器的电压增大，根据。=CU

可知，电容器充电，G中有从6到。的电流，故A正确；

B.当滑片P向下移动的过程中，变阻器的阻值减小，电压减小，电容器的电压减小，根据E可知，板

a

间场强减小，油滴向下加速运动，故B正确；

CD.将S断开到电路稳定的过程，电容器通过&和R放电，板间场强逐渐减小，油滴向下运动，故CD错

误。

故选ABo

3.如图所示，电源电动势E恒定，内阻为『，定值电阻A和4的阻值均等于「，滑动变阻器的总阻值也等

于『，电容器的电容为C,电流表可视为理想表。闭合开关S,将滑动变阻器滑片。从。向b缓慢滑动。下

A.理想电流表A示数一直减小B.电容器的电量先增大后减小

C.电源的效率一直减小D.电源的输出功率一直增大

【答案】ACD

【详解】A.滑动变阻器滑片。由。端向6端移动过程中，并联部分总电阻R#一直减小，根据闭合电路欧

姆定律可知，干路电流/增大，电源内电压增大，外电压减小，并联部分

4=£-/但+厂）

可知，并联部分电压U#减小，电流表示数

=Ri+Rp.

一直减小，故A正确；

B.根据

Q=cu并

可知，电容器的电量减小，B错误;

C.电源的效率

ri=——,U=E-Ir

EI

所以一直减小，故C正确；

D.用的阻值等于『，所以外电路总电阻大于内阻，根据电源输出功率与外电阻关系可知，当外电路总电阻

等于电源内阻时，输出功率最大，因为外电路总电阻减小，所以电源的输出功率一直增大，故D正确。

故选ACDo

4.如图所示，平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的尸点，电流表和电压表可以看作理想电表，电

源负极接地，当滑动变阻器凡的滑片向6端移动时，下列说法正确的是（）

A.油滴将向上运动B.尸点的电势降低

C.电源的效率变高D.电压表、电流表的示数均变小

【答案】B

【详解】AD.油滴原来静止在电容器内，受向上的电场力与重力平衡，由图可知电容器内部电场方向向下,

则油滴带负电；当滑片向6移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定

律可知，电路中干路电流增大，即电流表的示数变大，路端电压减小，R两端的电压增大，则电容器两端

电压减小，电压表的示数减小，根据£=与可知板间场强减小，油滴所受电场力减小，即电场力小于重力,

a

油滴将向下运动，故AD错误；

B.尸点的电势等于P点与下极板（接地，电势为零）的电势差，由

U=伟—0=Ed

由于板间场强E减小，P与下极板间距不变，所以电势差减小，尸点电势降低，故B正确;

C.电源的效率为

I2RR1

〃=~?xlOO%=----xlOO%=----xlOO%

l\R+r)1+c

R

当滑动变阻器丛的滑片向6端移动时，凡的阻值减小，则外电阻尺减小，电源的效率变低，故C错误。

故选B。

三.关于q,丝的物理意义模型

IM

【引例分析】

引例1：如图所示，电源的电动势为£,内阻为r,调整电路的可变电阻R的阻值，使电压表「的示数增

大AU,则在这个过程中（）

A.通过用的电流增大，增加量一定等于丝

招

两端的电压减小，减少量一定等于AU

C.通过上的电流减小，但减少量一定小于”

此

D.路端电压增大，增加量一定等于AU

分析与解答：电路结构为R与A并联，再与鸟串联，再连在电源两端。£=。+。2+。,.①，由题意可得，

R增大,由“串反并同”得。增大，%减小，4减小，如果规定T表示增加，J表示减少，则有:

E=U'T+U；J+U；J②，如果规定△表示变化量的绝对值，由②一①式可得:

。,.变形可得：NU，即电压表示数的增加量\u等于

0=AUT-A[/2J—AJ,T=J+AU,JVTR2

两端电压的减少量AU,J和电源内阻上电压的减少量Aq.J。4为定值电阻，有凡=叱，变形可得

Z\

A/]=A2,A正确；八。2J，B正确；凡为定值电阻，凡="匕，刈=竺^〈竺,

&MR2R2

c正确；。外T=AUT—A。？J，A。,.J=AUT—A&J，所以路端电压的增加量。外T小于电

压表V示数的增加量AUf,D选项错误。

引例二在如图所示电路中，闭合开头S,当滑动变阻器的滑片尸向下滑动时，四个理想电表的示数都发生

变化，电表的示数分别用/、U[、。2和。3表示，电表示数变化量的大小分别用AZ、AU[、八。2和八。3

表示.下列比值正确的是（）

B、》变大,

A、，不变，——1不变变大

IM

U-A[/-D、子变大‘W不变

C、一2变大，——^2不变

IM

进行简化，可得凡与兄串联后接在电源两端。对定值电阻用来说，其导体的伏安特性曲线为过原点的直线,

由部分电路欧姆定律得图像上任意一点的坐标比值为定值电阻用的阻值，即A=4；由图像形状可得，

I

图像上任意一点的坐标比值等于该图像的斜率，即4=也；所以，对定值电阻用来讲，结论为

&=彳=等。对阻值变化的电阻&来说，其导体的伏安特性曲线的表达式为。2=£-/（"+「），形

状为倾斜的直线，为了研究的方便，可将此看成唯一的外电路，其余部分等效成内电路，其等效电路如图

所示，等效电动势为E,等效内阻为r=A+r,从等效电路图可以看出，尺两端的电压就是等效电源的

路端电压，所以此的导体的伏安特性曲线（。2-/）就是等效电源的伏安特性曲线，由等效电路图可得,

F

%=E,/a==。由部分电路欧姆定律得图像上任意一点的坐标比值为为在该时刻的阻值，即

凡=仁，由图像形状可得，图像的斜率为等效电源的内阻，即垩=」L=«+r；所以，对阻值变化

-IM/…

的电阻此来讲，结论为号/4，，R?言,4+厂=等。将用和冬的串联部分看成一个新的电阻

&2,42为电源的外电路，42随凡的减小而减小，所以为2的导体的伏安特性曲线就是电源的伏安特性曲

线，所以，%=%+&=｝，学随尺的减小而减小；子=等为定值。

总结：对任何导体均有：导体的伏安特性曲线上任意一点的坐标比值为电阻的阻值，即R=2；对定值电

阻有：导体的伏安特性曲线的斜率同样表示导体的电阻R=上，对阻值变化的电阻有：导体的伏安特性

M

曲线的斜率表示将阻值变化的电阻做为唯一的外电路时的等效电源的内阻，即r="

M

1.如图所示的电路中，电源电动势恒定，6为定值电阻，电流表A、电压表Y和电压表y均为理想电表。

闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A.电流表A示数增大

B.电压表Y示数减小

C.电压表吊示数减小

D.电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值减小

【答案】B

【详解】A.滑动变阻器的滑片P从。端向6端滑动的过程中，鸟变大，总电阻变大，根据闭合电路欧姆

定律可知，电路中的电流减小，即电流表A示数减小，选项A错误；

B.电压表Y测量4两端的电压，电路中的电流减小，根据欧姆定律可知，A两端电压变小，电压表Y示

数减小，选项B正确;

C.电路中的电流减小，内电压减少，路端电压增大，而用两端电压变小，所以每两端电压增大，即电压

表V2示数增大，选项C错误；

D.根据数学变形可知，电压表Y示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值为

”招

AI1

可见比值不变，选项D错误。

故选B。

2.在如图所示的电路中，电源电动势为£、内电阻为r,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从图示位置向

左滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用人5、&、&表示，电表示数变化量的绝

对值分别用AZ、AC7PAU2,Aq表示。则下列判断中正确的是（）

A.G变大，/变小B.6变小，4变大C.当■不变D.当■变小

MM

【答案】C

【详解】AB.将滑动变阻器的滑片P从图示位置向左滑动时，旦接入电路中的电阻变小，电路总电阻变小,

闭合电路欧姆定律可知电路总电流/变大，根据

U^E-Ir,5=1氐,

可知外电压q变小，定值电阻A两端电压G变大，滑动变阻器两端电压4变小，故AB错误；

C.根据闭合电路欧姆定律可得

U3=E-Ir

则有

出“

M

可知芈2不变，故C正确；

M

D.根据欧姆定律可知

保持不变，故D错误。

故选C。

3.如图所示，电表均为理想电表，其中电流表A］、A2、A3示数变化量的绝对值分别用AZ1、d、M表

示，电压表示数的变化量用AU表示，则（）

A.滑动变阻器的滑片向。端移动过程中，电压表V示数变小

B.滑动变阻器的滑片向a端移动过程中，▽变大

C.滑动变阻器的滑片向。端移动过程中，Mt>M2

D.若为发生断路，则电压表V示数变小，电流表Aj示数变大

【答案】C

【详解】A.滑动变阻器向。端移动，4接入电路的阻值变大，总电阻火点变大，根据闭合电路欧姆定律知

总电流减小，内电压减小，则外电压增大，即电压表V的示数增大，故A错误；

B.根据

U=E—I3r

可知

\U

--------二r

M

故不变，B错误；

C.根据

可知U并增大，则A2示数

变大，且有

…+人

而A3示数变小，所以Ai示数减变小更多，即

AZ,>AZ2

故C正确;

D.若与发生断路，则总电阻R总变大，根据闭合电路欧姆定律知，电流表A3示数减小，内电压减小，则外

电压增大，即电压表V的示数增大，故D错误。

故选Co

4.如图电路中，电源电动势、内电阻、Ri、处为定值.闭合S后，将R的滑片向右移动，电压表的示数变

化量的绝对值为AU,电阻处的电压变化量的绝对值为AU,电源电流变化量的绝对值为△/,下列说法正

确的是（）

AC7

A.通过处的电流增大，增大量等于丁

\U

B.通过处的电流增大，增大量A/等于丁

人2

C.AU与△/的比值保持不变

D.AU与△/的比值保持变小

【答案】C

【详解】A.根据闭合电路的欧姆定律可知

/二—^—

后卜+r

当尺的滑片向右移动时，外电路的电阻尺外减小，电路中的电流增大，由

U^E-Ir

可知外电路的电压U减小，而外电路的电压

u=u2+uy

。2=建

联立可知，电压表的示数减小，即4两端的电压减小，故通过A电流减小，A错误;

B.根据闭合电路的欧姆定律可知

E=U+U'+Ir

滑片向右移动后，结合数学知识可得

AU-AU=Air

故

AU>AU'

结合欧姆定律可得

At/-

--->----=A/

R2R2

B错误；

C.根据上述分析可知

c正确；

D.对公式

NU-NU'=Mr

变形整理可得

NU\U

----------------------二r

MM

~=R

M2

包…R,

即AU与△/的比值保持不变，D错误。

故选Co

5.如图所示电路，电源内阻为乙三只相同灯泡Li、L2和L3电阻均为五，尸0.1尺，电表均为理想电表。闭合

S、Si,把滑动变阻器&的滑片P向上滑动的过程中，电压表Vi示数变化量绝对值为AS,电流表A示数

变化量绝对值为A/,下列说法正确的是（)

A.电源输出功率逐渐增大

B.灯泡Li、L?变亮，L3变暗

C.当不变，V2表的示数变小

M

D.保持滑片P的位置不动，断开Si，电流表A的示数变大

【答案】ABC

【详解】A.由电路图可知，把滑动变阻器滑片P向上滑动，外电阻逐渐减小，根据电源输出功率随外电阻

的变化规律可得，电源输出功率逐渐增大，故A正确；

BC.根据闭合电路欧姆定律可得，外电阻逐渐减小，回路总电阻减小，总电流变大，电流表示数变大，内

电压变大，外电压变小，电压表Vi示数变小，Li中电流变大，Li灯变亮，Lz、L3并联电压减小，L3中电流

变小，亮度变暗，而L2中电流变大，L2两端电压变大，亮度变亮，心两端电压变小，V2表示数变小，根据

闭合电路欧姆定律可得

U、=E-Ir

可得

-A-（7,L=r

M

故BC正确；

D.保持滑片P的位置不动，断开Si,外电阻增大，则总电流变小，电流表示数变小，故D错误。

故选ABCo

6.交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,

电源的电动势为£,内阻为心定值电阻&=心电路中的电表均为理想电表。当饮酒驾驶后对着测试仪吹

气时，下列说法正确的是（）

A.电压表的示数变小，电流表的示数变大

B.饮酒量越多，电源的效率越大

C.饮酒量越多，电源的输出功率一定越大

D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比减小

【答案】AC

【详解】A.当饮酒驾驶后对着测试仪吹气时，酒精气体浓度的增大，电阻火的电阻值减小，由闭合电路欧

姆定律可知，电流表的示数变大，定值电阻和电源内阻上的电压增大，电压表示数变小，故A正确；

B.电源的效率为

n=^-xlOO%=^xlOO%

EIE

饮酒量越多，电阻R的电阻值越小，。外越小，电源的效率越小，故B错误;

C.饮酒量越多，电阻R的电阻值越小，即尺外越小，而外电阻

（卜=R+R。=R+r>?

当火外等于电源内阻〃时电源的输出功率最大，所以尺外越小，电源的输出功率越大，故C正确;

D.电压表示数变化量与凡+/的电压变化量绝对值相等，故

AU_A/（Ko+井）_

A/M

即电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变，故D错误。

故选ACo

四.电源的输出功率随外电阻变化的讨论及电源的等效思想

当外电阻为纯电阻电路时

1.电源的输出功率

£2E2

P^=PR=~-,火=心字一（输出功率随外电阻变化的图线如图所示）.

(r+7?)2I）+4/

R

p2"2

⑴当R=r时，P出最大=今=受

4r4R

⑵当P出＜P出最大时，每个输出功率值对应两个可能的外电阻4和尺2,且

图1

（3）尺4•时，P由随R的增大而增大；R＞厂时，P出随R的增大而减小.

2.电源的效率

FRR_L

〃——，〃随着R的增大而增大，当&=一时，电源有最大输出功率时，效率仅为50%.

P(R+r)R+ri+±

R

3、图2所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,M为定值电阻,那么负载电阻尺取何值时，负载式

上将获得最大功率？

将定值电阻以和电源看成一个等效电源，如图3虚线框所示。

则等效电源的电动势E'=E,内阻〃=%+外，

图2

由结论可知，当氏=〃=&+尸时,

E'r'\

B

E'2E2

PErRi

m4r'4(g+r)

EE2

验证:P=I~R=(.

图3

R+Ri[7?-(7?1+<

+4(7?!+r)

R

E2

显然,（正确）

R=Ri+r时，Pm

4（凡+厂）

4、图4所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,4为定值电阻,那么负载

电阻R取何值时，负载R上将获得最大功率?

图4

R

图5中，虚线框内等效电源的电动势^—E（UAB为外电路从48

&+r

R/

处断开时的路端电压），内阻〃=7?并=

7T

R1+rRi

AR/B

图5

£'2_+J

Rr

因此，当R=〃=——时，P

&+rm4rf4Ry

Ri+T

验证:

P=T-I)2R=TjR=(—四—，R

R+R1.R+R,1_|____R__R___i_1Rr+R.r1+RR.1

R+R、

=[—四—7=[一-9_______

%(招+厂)+招7\!Rxry

R}+rRy+r4Ry

R&+r

(^^)2

Rr

Rx+r

显然，当R=时，Pm正确

Rx+r4Ry

Rr+r

1.某学校正创建绿色校园，如图1为新装的一批节能路灯，电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改

变，如图2为其内部电路简化原理图，电源电动势为£,内阻为「，区为光敏电阻（光照强度减小时，其电

阻值增大）。光照强度减小时，（）

图1图2

A.路端电压变小B.电源的总功率不变

C.电阻鸟的消耗功率变小D.A灯变暗、B灯变亮

【答案】C

【详解】A.光照强度减小时光敏电阻的阻值增大，外电路的总阻值R变大，根据闭合电路的欧姆定律可知

E

R+r

干路的电流减小，又因为

U外=E-Ir

可知，路端电压增大，A错误;

B.根据上述分析，结合功率

可知电源的总功率减小，B错误；

CD.由于路端电压增大，故A灯所在支路的电流增大，故A灯变亮，结合上述分析可知，干路电流减小,

A灯所在支路电流增大，所以以所在支路的电流减小，根据

P=I-R

可知，&的消耗功率变小，此时B灯两端的电压增大，故B灯变亮，C正确，D错误。

故选Co

2.现代多数人由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如

图甲所示）来测量脂肪积累程度，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、

钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示。已知：测量时，闭合开关，测试者分握两手

柄体型相近的两人相比，脂肪含量高者，其电路中（）

A.电流表示数更大B.电源的输出功率更高

C.路端电压更小D.电压表示数更大

【答案】D

【详解】A.根据题意可知：脂肪不容易导电。脂肪含量高者，接入N8段的电阻更大。根据闭合电路的欧

姆定律可知电路中总阻值越大，干路电流越小，电流表示数越小，故A错误；

B.外电路的总电阻

R=&+R?+

R1=T

继而

R>r

可知越大，电源的输出功率越小，故B错误;

C.外电路的总电阻越大，路端电压越大，故C错误;

D.（B越大，其分压越大，电压表的示数越大，故D正确。

故选Do

3.如图所示电路中，电源的电动势为£、内阻为心定值电阻处=2%滑动变阻器的最大阻值7b=2r,开关

S闭合后，当滑动变阻器滑片从最下端向上移动过程中，下列说法正确的是（）

A.电压表的示数增大，电流表的示数减小

B.电源的输出功率减小

C.4的电功率先减小后增大

D.七的电功率先减小后增大

【答案】B

【详解】AC.开关S闭合后，当滑动变阻器滑片从最下端向上移动过程中，滑动变阻器接入电路阻值减小,

电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则电压表示数减小，通

过4的电流减小，则用的电功率减小；根据

可知通过凡的电流增大，则电流表的示数增大，故AC错误；

B.电源的输出功率为

/\22

%=/左外=ER外=与

Rfy,+r八r

।外）与卜+歹+2厂

可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；根据电路图可知，当滑动变阻器滑片处于最下端时，外

电阻最大，为

„2r-2r

R=———--------=r

max

R{+R22r+2r

可知此时电源的输出功率最大，则滑动变阻器滑片从最下端向上移动过程中，电源的输出功率逐渐减小，

故B正确；

D.将用与电源看成一个等效电源，则等效内阻为

R,r2

r*=——!—=—r

等与+「3

根据B选项分析可知，当&=母=：2厂时，&消耗的功率最大，则滑动变阻器滑片从最下端向上移动过程中,

与消耗的功率先增大后减小，故D错误。

故选B。

4.如图，电动势为£、内阻为，•的电源与定值电阻A和可变电阻几串联组成电路，下列说法正确的是（