2025-2026学年上学期高二物理教科版（2019）期末必刷常考题之电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律

第44页（共44页）2025-2026学年上学期高二物理教科版（2019）期末必刷常考题之电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律一．选择题（共6小题）1．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，电阻R1、R2、R3的阻值相同。当开关S闭合后，将S1的开关从1改到2，电压表的示数变化量为ΔU，则（）A．ΔU＞0 B．ΔU＝0 C．ΔU＜0 D．无法确定ΔU的正负2．如图所示，在三棱锥的棱ab、ac、bc、cd上分别接入四个相同的定值电阻R1、R2、R3、R4，bd间接理想电流表，ad间接理想电容器C。不计导线电阻，若ac间接入的电压恒为U，则（）A．ab间和bc间的电势差相等 B．仅R1变大时，电流表示数不变 C．仅R3变大时，电容器C的电荷量减少 D．仅R2变大时，电容器C的电荷量增加3．关于电源和电流，以及电源的电动势，下列说法正确的是（）A．根据I=qtB．在电源内部把电子从正极搬运到负极 C．电动势公式E=Wq中的WD．在电源内部正电荷能从负极移到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力4．如图所示，因线路故障（只有一处故障），接通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝4V。由此可判断出断路处为（）A．灯L1 B．灯L2 C．滑动变阻器 D．开关K5．如图，R是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小，电压表和电流表均为理想电表，当外界的光照强度减弱时，下列说法正确的是（）A．电流表的示数增大 B．电压表的示数增大 C．电源的总功率增大 D．电源的输出功率减小6．下列关于电压、电动势的说法正确的是（）A．电源的电动势大小与外部电路有关 B．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势就是路端电压 C．电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强 D．由电动势公式E=二．多选题（共3小题）（多选）7．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C。闭合开关S，增大电阻箱R阻值的过程中，理想电压表示数的变化量的绝对值为ΔU，理想电流表示数的变化量的绝对值为ΔI，则下列说法中正确的是（）A．电压表示数U和电流表示数I的比值为R B．ΔU和ΔI的比值为R0+r C．电源的效率和输出功率一定都增加 D．电容器电荷量的增加量为CΔU（多选）8．锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中Li+从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则下列说法错误的是（）A．该电池单位时间，一定将3.7J的化学能转化为电能 B．电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能3.7ev C．“毫安•时”（mA•h）是电池储存能量的单位 D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能（多选）9．在如图所示的电路中，R1＝R2＝R3＝10Ω，滑动变阻器R0的最大阻值为15Ω，电源电动势E＝15V，内阻不计。闭合开关S时，滑动变阻器的滑片置于a端，电容器始终未被击穿，其电容C＝500μF，下列说法正确的是（）A．滑片置于a端时，电容器下极板带负电 B．滑片置于a端时，电容器所带电荷量为3.75×10﹣3C C．在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，电容器的带电量先减少后增加 D．在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，通过电容器的电荷量为5×10﹣3C三．填空题（共4小题）10．将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V。当电路1s中有6C的电荷流过时，有J其他形式的能转化为电能，外电阻为Ω。11．电动势为E、内电阻为r的电源与阻值为R的电阻连成闭合电路。t秒内电源内部的非静电力移送电荷的电量为，非静电力做功为。12．如图，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，R1、R2为两个可调电阻。已知电动机的额定电压U＝8V，线圈电阻RM＝1Ω．开关S闭合后，可调电阻R1取1Ω、R2取8Ω时，电动机恰能正常工作，则电动机正常工作时的效率η＝。在电动机转动工作的前提下调节电阻R1、R2的取值，则电源输出功率能达到的最大值为。13．有人在使用手电筒时，电池用旧了舍不得扔掉，便换一节新电池配一节旧电池串联使用，测量发现新旧电池的电动势相差不大，而新旧电池的内阻相差较大，数据如下：新电池E1＝1.5V，r1＝0.3Ω，旧电池E2＝1.2V，r2＝7.8Ω，小电珠为“2.7V、1.8W”，这样的节约措施（填“可行”或“不可行”）理由是。四．解答题（共2小题）14．通过电动机提升重物的电路如图所示，电源电动势E＝12V，电源内阻r＝2Ω，电阻R＝3.5Ω。当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能提起重物，理想电压表的示数为8V；当重物质量m＝1kg时，闭合开关S，稳定后电动机以恒定速度提升重物，此时电压表的示数为10V。转轴与细绳间不打滑，不计阻力，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）电动机的内阻r0；（2）重物匀速上升时电动机消耗的功率；（3）重物匀速上升的速度。15．如图所示，电源电动势E＝14V，内电阻r＝1Ω，小灯泡标有“2V，4W”，电动机D的内阻r＝0.5Ω，当变阻器的阻值R调到1Ω时，电灯和电动机均能正常工作，求：（1）电动机两端的电压；（2）电动机输出的机械功率。

2025-2026学年上学期高二物理教科版（2019）期末必刷常考题之电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律参考答案与试题解析一．选择题（共6小题）题号123456答案CCBCBC二．多选题（共3小题）题号789答案ABDBDBC一．选择题（共6小题）1．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，电阻R1、R2、R3的阻值相同。当开关S闭合后，将S1的开关从1改到2，电压表的示数变化量为ΔU，则（）A．ΔU＞0 B．ΔU＝0 C．ΔU＜0 D．无法确定ΔU的正负【考点】用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻．【专题】比较思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】C【分析】根据电路连接情况，结合闭合电路欧姆定律，可得开关接1、2，两种情况下，电压表的两种示数，根据电压表的示数变化量表达式，结合数学知识，即可得到电压表的示数变化量与0的关系。【解答】解：开关S闭合后，S1接1时，根据电路连接情况，可知电路的总电阻为：R总结合闭合电路欧姆定律，可得电压表示数为：U1=ER总×(开关S闭合后，S1接2时，根据电路连接情况，可知电路的总电阻为：R总结合闭合电路欧姆定律，可得电压表示数为：U2=ER总开关S1接1、2两种情况下，电压表的示数变化量为：ΔU＝U2﹣U1，化简得：ΔU=结合数学知识，即可知电压表的示数变化量ΔU＜0，故ABD错误，C正确。故选：C。【点评】本题考查电路的动态分析，2．如图所示，在三棱锥的棱ab、ac、bc、cd上分别接入四个相同的定值电阻R1、R2、R3、R4，bd间接理想电流表，ad间接理想电容器C。不计导线电阻，若ac间接入的电压恒为U，则（）A．ab间和bc间的电势差相等 B．仅R1变大时，电流表示数不变 C．仅R3变大时，电容器C的电荷量减少 D．仅R2变大时，电容器C的电荷量增加【考点】含容电路的动态分析；平行板电容器的相关参数与计算；欧姆定律的简单应用；电阻定律的内容及表达式；闭合电路欧姆定律的内容和表达式．【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】C【分析】画出a、c间的等效电路图，根据电阻的变化情况结合电路连接特点逐项进行解答。【解答】解：a、c间的等效电路图如图所示（将c点接地）：A、由于R3和R4的并联的等效电阻值等于R1阻值的12，根据串联电路分压特点可知，ab间和bc间的电势差不相等，故AB、仅R1变大时，根据串联电路分压特点可知，R4两端电压减小，流经R4的电流减小，则电流表的示数减小，故B错误；C、仅R3变大时，根据串联电路分压特点可知，R3两端的电压增大，则电容器两端电压增大，电容器C的电荷量增加，故C正确；D、仅R2变大时，电容器两端电压不变，电容器C的电荷量不变，故D错误。故选：C。【点评】本题主要是考查电路的动态分析，由于电路比较复杂，画出等效电路图是解答本题的关键。3．关于电源和电流，以及电源的电动势，下列说法正确的是（）A．根据I=qtB．在电源内部把电子从正极搬运到负极 C．电动势公式E=Wq中的WD．在电源内部正电荷能从负极移到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力【考点】电动势的概念和物理意义；电流的概念、性质及电流强度的定义式．【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】B【分析】根据I=qt是电流的定义式，电动势公式E【解答】解：A.I=qtB.由于非静电力做功，在电源内部把电子从正极搬运到负极，故B正确；C.电动势公式E=Wq中的WD.在电源内部负电荷能从正极移到负极是因为电源内部存在非静电力做功，但同时也存在静电力的作用，故D错误。故选：B。【点评】考查电源的电动势的理解，明确电流定义式，电动势的概念是解决问题的关键。4．如图所示，因线路故障（只有一处故障），接通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝4V。由此可判断出断路处为（）A．灯L1 B．灯L2 C．滑动变阻器 D．开关K【考点】根据电路现象分析故障原因及位置．【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；分析综合能力．【答案】C【分析】对于完好的电阻，阻值一定，电流I＝0时，根据欧姆定律可知，其电压U＝IR＝0，若发生断路，其两端电压等于电源的电动势。【解答】解：AB、对于完好的电阻，阻值一定，电流I＝0时，根据欧姆定律可知，其电压U＝IR＝0，由题：Uab＝0，Ubd＝0，则可知：灯L1、L2没有发生断路，故AB错误；C、由题Ucd＝4V，则变阻器发生断路，因为断路时，电路无电流，其两端的电势分别等于电源两极的电势，其电势差等于电源的电动势，故C正确。D、若开关K开路，则电路中处处的电压都为零，故D错误。故选：C。【点评】本题是电路中故障分析问题，往往哪段电路的电压等于电源的电压，哪段电路发生断路，可用电压即为电势差来理解。5．如图，R是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小，电压表和电流表均为理想电表，当外界的光照强度减弱时，下列说法正确的是（）A．电流表的示数增大 B．电压表的示数增大 C．电源的总功率增大 D．电源的输出功率减小【考点】电路动态分析；电源的最大输出功率和条件．【专题】比较思想；控制变量法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】B【分析】由光照强度对光敏电阻阻值的影响，分析光敏电阻的阻值变化情况，结合闭合电路欧姆定律可判断电流表、电压表的示数变化情况；由电源的总功率公式P＝EI分析电源的总功率变化情况；根据内外电阻的关系分析电源的输出功率变化情况。【解答】解：AB、当外界的光照强度减弱时，光敏电阻R的阻值增大，则电路总电阻增大，总电流减小，电流表的示数减小，R0及电源的内电压均减小，可知R两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A错误，B正确；C、电源的总功率P＝EI，因总电流I减小，电动势E不变，则电源的总功率P减小，故C错误；D、因外电阻和电源内阻的关系不确定，则不能判断电源的输出功率增减情况，故D错误。故选：B。【点评】本题也可以根据“串反并同”这个结合来分析电压表和电流表示数的变化情况。要知道电源的内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大。6．下列关于电压、电动势的说法正确的是（）A．电源的电动势大小与外部电路有关 B．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势就是路端电压 C．电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强 D．由电动势公式E=【考点】电动势的概念和物理意义．【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】C【分析】电源的电动势与外电路无关；电压与电动势的单位相同，但物理意义不同；电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量；E=Wq是定义式，E【解答】解：A．电源的电动势由电源自身因素决定，与外部电路无关，故A错误；B．虽然电压与电动势的单位都是伏特，单位相同，但路端电压不是电动势，通常路端电压小于电动势，故B错误；C．电动势越大，表明电源将其他形式的能（如化学能、机械能）转化为电能的本领越强，故C正确；D．根据公式EE由电源性质决定，与W和q均无关，W与q成正比，比值恒定，故D错误。故选：C。【点评】本题考查电动势的理解，关键是非静电力做功的理解，注意区分电场力做功和非静电力做功，是易错点。二．多选题（共3小题）（多选）7．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C。闭合开关S，增大电阻箱R阻值的过程中，理想电压表示数的变化量的绝对值为ΔU，理想电流表示数的变化量的绝对值为ΔI，则下列说法中正确的是（）A．电压表示数U和电流表示数I的比值为R B．ΔU和ΔI的比值为R0+r C．电源的效率和输出功率一定都增加 D．电容器电荷量的增加量为CΔU【考点】含容电路的动态分析；电功和电功率的计算；电源的总功率、输出功率和效率．【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】ABD【分析】根据欧姆定律分析；根据闭合电路的欧姆定律分析；根据效率公式分析，不知道电源内阻和外电阻的大小关系，所以电源的输出功率变化无法判断；根据Q＝CU分析。【解答】解：A、电压表测量的是电阻箱两端的电压，电流表测量的是通过电阻箱的电流，根据欧姆定律可知电压表示数U和电流表示数I的比值为电阻箱接入电路中的电阻R，故A正确；B、根据闭合电路的欧姆定律有U＝E﹣I（R0+r），所以ΔU和ΔI的比值为R0+r，故B正确；C、电源的效率为η=RR+R0D、电容器和电阻箱并联，所以电压表示数增加ΔU，即电容器两端电压也是增加ΔU，所以电容器的带电量也是增加了ΔQ＝CΔU，故D正确。故选：ABD。【点评】本题考查了闭合电路的欧姆定律的应用，能够看懂电路的结构是解题的基础。（多选）8．锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中Li+从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则下列说法错误的是（）A．该电池单位时间，一定将3.7J的化学能转化为电能 B．电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能3.7ev C．“毫安•时”（mA•h）是电池储存能量的单位 D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能【考点】电源内部的电荷移动和能量转化问题．【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】BD【分析】根据电动势的定义式为E=Wq分析，W是非静电力做的功。由W＝qU求移动一个锂离子，需要消耗电能。“毫安•时”（mA【解答】AB．根据公式E=可知，电源内部将一个锂离子由电源负极移动到正极，需要消耗化学能3.7eV，电动势的大小等于非静电力将单位电荷量的正电荷从负极移到正极时克服电场力所做的功，与时间无关，故A错误，B正确；C．根据q＝It可知，“毫安•时”（mA•h）是电量的单位，故C错误；D．电池放电时，Li+从负极通过隔膜返回正极，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能，故D正确。故选：BD。【点评】本题主要是考查锂电池的工作原理，知道在电池放电的过程中，是靠非静电力做功把化学能转化为电能。（多选）9．在如图所示的电路中，R1＝R2＝R3＝10Ω，滑动变阻器R0的最大阻值为15Ω，电源电动势E＝15V，内阻不计。闭合开关S时，滑动变阻器的滑片置于a端，电容器始终未被击穿，其电容C＝500μF，下列说法正确的是（）A．滑片置于a端时，电容器下极板带负电 B．滑片置于a端时，电容器所带电荷量为3.75×10﹣3C C．在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，电容器的带电量先减少后增加 D．在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，通过电容器的电荷量为5×10﹣3C【考点】含容电路的动态分析．【专题】比较思想；等效替代法；恒定电流专题；分析综合能力．【答案】BC【分析】当滑动变阻器的滑片置于a端时，R0被短路，电容器与R1并联，分析电容器下极板的电性，求出电容器的电压，再求电容器所带电荷量；在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，分析电容器电压的变化情况，以及极板带电情况，再分析电容器的带电量和通过电容器的电荷量。【解答】解：A、当滑动变阻器的滑片置于a端时，R0被短路，电容器与R1并联，电容器下极板与电源正极相连，下极板带正电，故A错误；B、当滑动变阻器的滑片置于a端时，R1、R2串联后与R3并联，因电源内阻不计，则R1两端电压为U1=E2=电容器所带电荷量为Q=CUC、当滑动变阻器的滑片置于a端时，下极板带正电。当滑片向b端滑动时，下极板电势变低，当滑到10Ω时，此时有R1R2=R0R3，电容器两端的电势相同，电势差为0，电容器的带电量为D、设R1的左端为E点，假设上极板为A，下极板为B，滑片置于b时UEA=E2=152V＝7.5V，UEB=可知UAB＝UEB﹣UEA＝9V﹣7.5V＝1.5V则Q故通过电容器的电荷量ΔQ＝Q+Q′＝3.75×10﹣3C+0.75×10﹣3C＝4.5×10﹣3C，故D错误。故选：BC。【点评】本题是含有电容器的电路，关键是弄清电路的连接情况，确定电容器的电压和带电情况。要知道电路稳定时，电容器相当于开关断开，能够根据串联电路分压规律求电容器的电压。三．填空题（共4小题）10．将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V。当电路1s中有6C的电荷流过时，有18J其他形式的能转化为电能，外电阻为0.4Ω。【考点】电动势的概念和物理意义；电源及其性质；电阻定律的内容及表达式．【专题】应用题；信息给予题；定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】18；0.4。【分析】根据电源电动势的物理意义、电流概念和欧姆定律内容计算。【解答】解：根据电动势定义可知，在电源内部，非静电力做了多少功就有多少其他形式能量转化为电能，所以转化为电能的能量为W＝Eq＝3×6J＝18J故电源中共有18J其他形式的能转化为电能；电路中的电流为I则外电阻为R故答案为：18；0.4。【点评】本题考查电源电动势、电流和欧姆定律，要求掌握电源电动势的物理意义、电流概念和欧姆定律内容。11．电动势为E、内电阻为r的电源与阻值为R的电阻连成闭合电路。t秒内电源内部的非静电力移送电荷的电量为ER+rt，非静电力做功为【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式．【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】ER+【分析】根据闭合电路欧姆定律得出电路中的电流，结合公式q＝It得出电荷量的大小；根据功的计算公式得出非静电力做的功。【解答】解：根据闭合电路欧姆定律可知I=则t秒内电源内部的非静电力移送电荷的电量为q=非静电力做功为W非故答案为：ER+【点评】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的相关应用，熟悉电流的定义式，结合功的计算公式即可完成解答。12．如图，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，R1、R2为两个可调电阻。已知电动机的额定电压U＝8V，线圈电阻RM＝1Ω．开关S闭合后，可调电阻R1取1Ω、R2取8Ω时，电动机恰能正常工作，则电动机正常工作时的效率η＝87.5%。在电动机转动工作的前提下调节电阻R1、R2的取值，则电源输出功率能达到的最大值为36W。【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式；电功和电功率的计算．【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力；应用数学处理物理问题的能力．【答案】87.5%；36W。【分析】电动机正常工作时，电动机的电压为额定电压，R2和电动机并联，它们的电压相同，由欧姆定律求出通过R2的电流，根据闭合回路欧姆定律可以求得电路中的总电流，进而得到电动机的电流，再根据功率的公式可以求得电动机的输入功率和热功率，机械功率是输出功率与输入功率的比值；根据功率的公式求得电源的输出功率，利用数学方法求解电源输出功率能达到的最大值。【解答】解：电动机恰能正常工作，则电动机两端的电压为U＝8V，电阻R2与电动机并联，电压相等，则通过R2的点电流为I2=UR2根据闭合电路欧姆定律得，电源内阻和电阻R1分担的电压为U′＝E﹣U＝12V﹣8V＝4V干路电流为I1=U'R则通过电动机的电流为IM＝I1﹣I2＝2A﹣1A＝1A电动机的输入功率为P＝UIM＝8×1W＝8W电动机的热功率为P热=IM2RM＝12×电动机工作时的效率η=P-P热P设干路电流为I，则电源的输出功率为P出＝EI﹣I2r＝﹣r（I-E2r当I=E2r时，输出功率P出最大，最大值为P出=故答案为：87.5%；36W。【点评】本题考查非纯电阻电路和电源功率的极值问题，注意电动机的电流不能直接用欧姆定律求解。13．有人在使用手电筒时，电池用旧了舍不得扔掉，便换一节新电池配一节旧电池串联使用，测量发现新旧电池的电动势相差不大，而新旧电池的内阻相差较大，数据如下：新电池E1＝1.5V，r1＝0.3Ω，旧电池E2＝1.2V，r2＝7.8Ω，小电珠为“2.7V、1.8W”，这样的节约措施不可行（填“可行”或“不可行”）理由是见解析。【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式．【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】不可行，见解析。【分析】本题根据闭合电路欧姆定律，结合功率的不同表达式分析求解。【解答】解：不可行，手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用，电动势为E＝E1+E2＝1.5V+1.2V＝2.7V内阻为r＝r1+r2＝0.3Ω+7.8Ω＝8.1Ω小电珠的额定电压为2.7V，额定功率为1.8W，小电珠的电阻为R=工作时电路中电流为I=手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为P1＝E2I＝1.2×0.22W＝0.264W它本身消耗的电功率P2由于旧电池本身消耗的电功率大于提供的电功率，所以新旧电池搭配使用的做法是不可行。故答案为：不可行，见解析。【点评】本题考查了闭合电路欧姆定律，熟悉电源电动势与功率的算法和关系是解决此类问题的关键。四．解答题（共2小题）14．通过电动机提升重物的电路如图所示，电源电动势E＝12V，电源内阻r＝2Ω，电阻R＝3.5Ω。当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能提起重物，理想电压表的示数为8V；当重物质量m＝1kg时，闭合开关S，稳定后电动机以恒定速度提升重物，此时电压表的示数为10V。转轴与细绳间不打滑，不计阻力，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）电动机的内阻r0；（2）重物匀速上升时电动机消耗的功率；（3）重物匀速上升的速度。【考点】用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻；电功和电功率的计算．【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】（1）电动机的内阻r0为0.5Ω；（2）重物匀速上升时电动机消耗的功率为6.5W；（3）重物匀速上升的速度为0.6m/s。【分析】（1）当重物质量很大，电动机未能提起重物时，电动机相当于纯电阻。先根据电源电动势、电压表的示数求出电路中的电流，再结合电阻R和电源内阻的电压，进而推导出电动机的内阻r0；（2）当重物匀速上升时，先根据电压表的示数和电源电动势求出电路中的电流，再算出电动机两端的电压，最后根据电压和电流的关系求出电动机消耗的功率；（3）电动机消耗的功率一部分用于内阻发热（热功率），一部分用于提升重物（机械功率）。先算出热功率，再用电动机消耗的功率减去热功率得到机械功率，最后结合重物的重力，求出重物匀速上升的速度。【解答】解：（1）电动机不转时相当纯电阻，则通过电动机的电流I电动机的内阻r（2）重物匀速上升时通过电动机的电流I电动机消耗的功率P机＝I2（U2﹣I2R）代入数值得P机＝6.5W（3）由能量关系P解得v＝0.6m/s答：（1）电动机的内阻r0为0.5Ω；（2）重物匀速上升时电动机消耗的功率为6.5W；（3）重物匀速上升的速度为0.6m/s。【点评】这道题是对含电动机非纯电阻电路的综合性考查，既考查学生对基本公式的掌握和应用能力（如闭合电路欧姆定律的应用），又考查学生的分析推理能力（如电动机在不同工作状态下的电路性质分析），还考查了学生对功率分解（热功率、机械功率）的理解能力，能有效检测学生的综合应用水平。15．如图所示，电源电动势E＝14V，内电阻r＝1Ω，小灯泡标有“2V，4W”，电动机D的内阻r＝0.5Ω，当变阻器的阻值R调到1Ω时，电灯和电动机均能正常工作，求：（1）电动机两端的电压；（2）电动机输出的机械功率。【考点】用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻；已知电功率求解电路的电压、电流和电阻等物理量；计算电动机正常工作时输出的机械功或机械功率．【专题】定量思想；方程法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】（1）电动机两端的电压为8V；（2）电动机输出的机械功率为14W。【分析】（1）通过小灯泡正常发光，P＝UI求解；（2）通过电动机P入＝P热+P出求解。【解答】解：（1）电灯正常工作，则I=P设电动机两端电压为U动，由闭合电路欧姆定律得：E＝U灯+U动+I（R+r源）解得：U动＝8V；（2）由电动机功率P入＝P热+P出得电动机输出功率为：P出＝P入﹣P热＝U动I﹣I2r动＝8V×2A﹣（2A）2×0.5Ω＝14W；答：（1）电动机两端的电压为8V；（2）电动机输出的机械功率为14W。【点评】本题应注意电动机是非纯电阻电路，电动机的总功率等于热功率与输出功率（机械功率）之和。

考点卡片1．平行板电容器的相关参数与计算【知识点的认识】综合应用电容的定义式C=QU和平行板电容器电容的决定式可以计算平行板电容器的相关参数，如极板电荷量、电压、板间距离，进一步结合电场强度与电势差的关系E=Ud计算两板之间的电场强度以及应用电场力与电场强度的关系F＝【命题方向】某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一电量为q的点电荷，则它所受到的电场力的大小为（）A、2kQdd2B、4kQdd2分析：由电容的定义式C=QU求出两极板间的电压，由板间电压与场强的关系式U＝Ed求出板间场强，点电荷所受的电场力大小为F＝qE。解答：由电容的定义式C=QU得，板间电压为U=QC．板间场强大小为E=Ud．点电荷所受的电场力大小为故选：C。点评：本题考查对于电容、板间电压、场强等物理量之间关系的掌握情况。基础题。【解题思路点拨】电容的定义式与决定式的比较1.C=QU是电容的定义式，对某一电容器来说，Q∝U，但C2.C=ɛrS4πkd是平行板电容器电容的决定式，C∝ɛr，C∝S2．电源及其性质【知识点的认识】1.电源的概念：能把电子从高电势搬运到低电势的装置。2.电源的作用：维持电路两端的电势差，使电路中保持持续的电流．【命题方向】关于电流，下面说法正确的是（）A、只要将导体置于电场中，导体中就有持续的电流B、电源的作用是保持导体两端的电压C、导体内无电流时，导体内一定无任何电荷运动D、导体中的电流一定是由正负电荷同时向相反方向产生的分析：导体中形成电流的条件是：一、导体中存在自由电荷．二、导体两端存在电压．对于电解质溶液导电是由于正、负电荷同时沿相反方向移动产生．解答：A、将导体置于电场中，导体两端不一定存在电压，导体中自由电荷不一定能够定向移动，则不一定形成电流。故A错误。B、电源的作用是使导体两端存在恒定的电压，导体中才有恒定电流。故B正确。C、通常情况下导体内没有电流，说明导体两端没有电压，故C错误。D、正负电荷定向移动，都能形成电流，但不一定同时移动，比如：金属导体，只是电子在移动。故D错误。故选：B。点评：本题考查对电流形成条件的理解能力．导体中要形成电流，两个条件缺一不可．本题比较容易，考试不能丢分．【解题思路点拨】电源的作用是维持电路两端的电压，从而使电路产生持续的电流。3．电流的概念、性质及电流强度的定义式【知识点的认识】1.定义：自由电荷的定向移动形成电流．2.方向：规定为正电荷定向移动的方向．3.电流强度的定义式：I=qt，4.电流的单位：安培，符号是A。是国际单位制中七个基本物理量之一。5.物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量。6.标矢性：电流的方向是人为规定的，以正电荷定向移动的方向为正方向，运算时遵从的是代数运算法则，所以电流是标量。【命题方向】关于电流，下列说法中正确的是（）A、通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大B、对于导体，只要其两端有电压就有电流C、单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大D、因为电流有方向，所以电流是矢量分析：根据电流的定义式I=q解答：AC、根据电流的定义式I=qt可知，电流的大小由通过导体横截面积的电量和时间来计算，在时间不确定的情况下，通过导体横截面的电荷量越多，电流不一定越大。故A错误，B、要形成电流，不但要有有电压，电路还需构成闭合回路，故B错误。D、电流虽然有方向，但叠加不符合平行四边形法则，故不是矢量。故D错误。故选：C。点评：考查电流的形成条件及电流定义式的识记。解题时牢记电流由电压和电阻决定，I=q【解题思路点拨】1.电荷定向运动才形成电流，并不是电荷运动就可形成电流，其实导体内自由电荷是处于不停的热运动之中的，但并不形成电流。2.电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反。4．欧姆定律的简单应用【知识点的认识】欧姆定律1．内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比．2．表达式：I=U3．适用条件：适用于金属和电解液导电，气体导电和半导体元件不适用．4．导体的伏安特性曲线：用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的I﹣U关系图线．（1）线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律．（2）非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，即非线性元件的电流与电压不成正比．【命题方向】（1）第一类常考题型是考查欧姆定律不同表达式的物理意义：对于欧姆定律的理解，下列说法中错误的是（）A．由I=UB．由U＝IR，对一定的导体，通过它的电流强度越大，它两端的电压也越大C．由R=UI，导体的电阻跟它两端的电压成正比，D．对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变分析：根据欧姆定律的内容可知，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，电阻的大小是由导体本身决定的，与电压的大小无关．解：A、根据欧姆定律可知，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，所以A正确；B、由U＝IR，对一定的导体，电流与电压成正比，所以通过它的电流强度越大，它两端的电压也越大，所以B正确；C、导体的电阻与电压的大小无关，是由导体本身决定的，所以C错误；D、对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变，即为电阻的大小，所以D正确．本题选错误的，故选C．点评：本题就是考查学生对欧姆定律的理解，掌握住电阻是由导体本身决定的，与电压的大小无关，即可解决本题．（2）第二类常考题型是考查对伏安特性曲线的理解：如图所示为电阻R1和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分为了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域．现把R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别用P1和P2表示；并联的总电阻设为R．下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是（）A．特性曲线在Ⅰ区，P1＜P2B．特性曲线在Ⅲ区，P1＜P2C．特性曲线在Ⅰ区，P1＞P2D．特性曲线在Ⅲ区，P1＞P2分析：伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数．当两个电阻并联后总电阻R比任何一个电阻都要小，R的伏安特性曲线的斜率大于R1和R2的伏安特性曲线的斜率．R1和R2并联在电路中，电压相等，由图读出电流关系，再研究功率关系．解：把R1和R2并联在电路中，并联的总电阻R比R1和R2都小，则R的伏安特性曲线的斜率大于R1和R2的伏安特性曲线的斜率，则R的伏安特性曲线应该Ⅰ区．R1和R2并联在电路中，电压相等，由图读出流过电阻R1的电流较大，则功率P1＞P2．故选C．点评：本题首先要从数学角度理解图线的物理意义：斜率越大，电阻越小．其次抓住并联电路的基本特点：支路两端的电压相等．【解题方法点拨】1．欧姆定律不同表达式的物理意义（1）I=UR是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻（2）公式R=U2．对伏安特性曲线的理解（1）如图，图线a、b表示线性元件，图线c、d表示非线性元件．（2）图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra＜Rb（如图甲所示）．（3）图线c的电阻减小，图线d的电阻增大（如图乙所示）．（4）伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻．3．深化拓展（1）在I﹣U曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数．（2）要区分是I﹣U图线还是U﹣I图线．（3）对线性元件：R=UI=△4．欧姆定律I=U对于纯电阻，适合欧姆定律，即纯电阻两端的电压满足U＝IR．对于非纯电阻，不适合欧姆定律，因P电＝UI＝P热+P其他＝I2R+P其他，所以UI＞I2R，即非纯电阻两端的电压满足U＞IR．5．电阻定律的内容及表达式【知识点的认识】1．电阻定律（1）内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关．（2）表达式：R＝ρlS2．电阻率（1）计算式：ρ=RS（2）物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性．【命题方向】（1）第一类常考题型是考查对电阻与电阻率的理解：下列说法中正确的是（）A．由R=B．由R＝ρlSC．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小D．所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零分析：导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关；还受温度的影响；与导体中的电流、导体两端的电压大小无关．解：A、导体电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关，与电压、电流没有关系，故A错误，B正确；C、各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误；D、超导体是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，电阻值等于零，此时电阻率突然变为零，故D正确．故选BD．点评：深入理解电阻的概念及影响电阻大小的因素是解答此题的关键．（2）第二类常考题型是考查电阻定律的应用：如图所示，P是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜材料的电阻率为ρ，膜的厚度为d．管两端有导电金属箍M、N．现把它接入电路中，测得M、N两端电压为U，通过它的电流I．则金属膜的电阻率的值为（）A.UIB.πUD24分析：镀膜材料的截面积为陶瓷管的周长和膜的厚度为d的乘积，根据欧姆定律求出电阻的大小，在根据电阻定律R＝ρLs计算出镀膜材料的电阻率即可．解：由欧姆定律可得，镀膜材料的电阻R=U镀膜材料的截面积为s＝2πD2•d＝πDd根据电阻定律可得，R＝ρLs所以镀膜材料的电阻率ρ为，ρ=sRL=故选C．点评：本题容易出错的地方就是如何计算镀膜材料的截面积，在计算时可以把它看成是边长为陶瓷管周长，宽为d的矩形，计算出截面积，再根据电阻定律计算即可．【解题方法点拨】1．电阻与电阻率的区别（1）电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量．（2）导体电阻并不是只由电阻率决定，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小．2．电阻的决定式和定义式的区别公式R＝ρlR=区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液适用于任何纯电阻导体6．电功和电功率的计算【知识点的认识】1.电功的计算公式：W＝qU＝UIt2.电功率的计算公式：P=W3.如果是纯电阻电路，电流做的功完全用来发热，则有W＝qU＝UIt＝I2Rt=UP＝UI＝I2R=U【解题思路点拨】四个定值电阻连成如图所示的电路。RA、RC的规格为“6V6W”，RB、RD的规格为“6V12W”。将该电路接在输出电压U＝11V的恒压电源上，则（）A、RA的功率最大，为6WB、RB的功率最小，为0.67WC、RC的功率最小，为1.33WD、RD的功率最大，为12W分析：根据P=U2R求出每个电阻值，根据欧姆定律求出电路总电流，进而求出每个并联电阻两端的电压，根据P＝I2R和解答：由P=U2R知，RA＝RC=U12P1=626Ω＝6电阻B和C并联的电阻RBC=RBRC则电路的总电流I=UR=则并联电阻两端电压UBC＝IRBC＝1×2V＝2V则RA的功率为PA＝I2RA＝12×6W＝6WRB的功率为PB=UBC2RC的功率为PC=UBC2RD的功率为PD＝I2RD＝12×3W＝3W由此可知：RA的功率最大，为6WRC的功率最小，为0.67W故A正确，BCD错误；故选：A。点评：本题考查闭合电路的欧姆定律以及电阻功率的求法。注意并联电阻的求解，以及求功率时，串联电路常用P＝I2R而并联电路常用P=U【解题思路点拨】根据具体的电路，电功和电功率的计算有很多公式可选，要先具体分析电路条件，选择出合适的公式，进而计算电功或电功率。7．已知电功率求解电路的电压、电流和电阻等物理量【知识点的认识】对于纯电阻电路，电动率的表达式P＝UI＝I2R=U【命题方向】一个标有“6V、3W”的灯泡，不考虑其电阻随温度的变化，求：正常工作时电流和电阻为多大？分析：灯泡在额定电压下才正常工作，由题可知，灯泡的额定电压和额定功率，由P＝UI求出正常工作时的电流，由欧姆定律求出电阻．解答：由题意可知灯泡正常工作时P＝3W，U＝6V．由P＝UI得，电流为：I=P电阻为：R=UI答：正常工作时电流为0.5A，电阻为12Ω．点评：解决本题关键掌握电路的基本规律：P＝UI和R=U【解题思路点拨】电学类问题的计算公式比较多，根据题目给出的条件，选择恰当的公式进行计算。8．计算电动机正常工作时输出的机械功或机械功率【知识点的认识】1.电动机正常工作时的具体能量转化如下（1）电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，P入＝UI。（2）电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P热＝I2r。（3）电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率，P出＝UI﹣I2r。（4）电动机的效率η=P出P入2.本考点主要针对电动机问题中输出功率、输出功与机械效率的计算。【命题方向】如图所示，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻R0＝2Ω，当开关S断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当开关S闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W．若电源的电动势为6V，求开关S闭合时，电动机输出的机械功率．分析：当开关S断开时，电阻R1消耗的电功率求出电路中电流，由欧姆定律求出电源的内阻r．当开关S闭合时，根据电阻R1消耗的电功率求出R1的电流和电压，根据欧姆定律求出干路电流，得到电动机的电流，再求出电动机输出的机械功率．解答：当开关S断开时，由P1=I12R1得：I整个电路有闭合电路的欧姆定律有：E＝I1×（R1+r）代入数据解得：r＝2Ω当开关S闭合时，由P2=I22R1得：IR1的电压为：U＝I2R1＝4V设干路中电流为I，则有：I=E电动机的电流为：IM＝I﹣I2＝0.5A故电动机的机械功率为：P＝UIM-IM2R答：开关S闭合时，电动机输出的机械功率为1.5W．点评：本题考查处理非纯电阻电路问题的能力．对于电动机正常时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，本题不能用IM=U【解题思路点拨】电动机电路的分析与计算9．电动势的概念和物理意义【知识点的认识】1.电源：电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电势能的装置．2.非静电力：电源内将正电荷从电源的负极搬运到电源正极的作用力称为非静电力。从功能角度看，非静电力做功，使电荷的电势能增加。3.电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E=Wq，单位：4.电动势的物理含义：电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压，等于非静电力把1C正电荷从电源负极搬运到正极所做的功。【命题方向】铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A、电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能B、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大C、蓄电池与电路断开时两极间的电压为2VD、蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能分析：电动势在数值上等于非静电力将1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功，电动势大，非静电力做功的本领就大，即将其它形式的能转化为电能的本领就大．解答：A．电动势在数值上等于非静电力将1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功，所以对于铅蓄电池的电动势为2V，电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能。故A正确。B．电动势大，非静电力做功的本领就大，即将其它形式的能转化为电能的本领就大。故B正确。C．电源未接入电路时两端间的电压等于电动势。故C正确。D．电动势是2V，意义是移动1C的正电荷在电源内从负极移到正极，非静电力做功2J，即有2J的化学能转变成电能，不是1s内将2J的化学能转变成电能。故D错误。故选：ABC。点评：解决本题的关键理解电动势的大小反映将其它形式的能转变为电能本领的大小以及电动势是电源非静电力特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关．【解题思路点拨】1.电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量，即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多，则电动势越大。2.公式E=Wq是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和10．电源内部的电荷移动和能量转化问题【知识点的认识】1.在闭合电路外部，电流从电源的正极流到负极，带负电荷的自由电子从电源负极移动到正极；在电源内部，电流从电源的负极流到正极，相当于正电荷从电源的负极被移动到正极，或负电荷从电源的正极被移动到负极，这一过程需要非静电力做功。2.电源内部的能量转化：为了维持电路中稳定的电势差，电源内部有非静电力做功，将化学能（或其他形式的能量）转化成电能。【命题方向】下列关于电源电动势的说法正确的是（）A、电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置B、在电源内部正电荷从高电势处向低电势处移动C、电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领D、把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化分析：电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量．电动势由电源本身的特性决定，与外电路的结构无关．解答：A、电源是通过非静电力把其它形式的能转化为电能的装置；故A错误；B、在电源内部，非静电力将正电荷从低电势处移动到高电势处，故B错误；C、电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，故C正确；D、电源的电动势由电源本身的特性决定，与外电路的结构无关，同一电源接入不同的电路电动势不会发生改变，故D错误。故选：C。点评：本题考查对电动势的理解．关键抓住电动势的物理意义，明确电源的电动势是电源本身的一个特性．【解题思路点拨】1.电源是把其他形式的能量转化成电能的装置，不同的电源具有不同的能量来源，比如干电池，是将化学能转化成电能；光伏电池，将光能转成电能；温差电池，就是利用温度差异，使热能直接转化为电能的装置等。2.在电源内部电流是由负极流向正极的。11．闭合电路欧姆定律的内容和表达式【知识点的认识】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。2.表达式：I=ER+r，E表示电动势，I表示干路总电流，3.闭合电路中的电压关系：闭合电路中电源电动势等于内、外电路电势降落之和E＝U外+U内。4.由E＝U外+U内可以得到闭合电路欧姆定律的另一个变形U外＝E﹣Ir。【命题方向】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，保持恒量分析：闭合电路里，电源的电动势等于内电压与外电压之和．外电压变化时，内电压也随之变化，但电源的电动势不变．解答：A、如外电压增大，则内电压减小，电源电动势保持不变。故A错误。B、如外电压减小，内电阻不变，内电压将增大，电源电动势保持不变。故B错误。C、如外电压不变，则内电压也不变。故C错误。D、根据闭合电路欧姆定律得到，电源的电动势等于内电压与外电压之和，如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势保持恒量。故D正确。故选：D。点评：本题要抓住电源的电动势是表征电源的本身特性的物理量，与外电压无关．【解题思路点拨】闭合电路的几个关系式的对比12．用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻【知识点的认识】闭合电路的欧姆定律的表达式为（1）I=（2）E＝U内+U外（3）U＝E﹣Ir可以根据具体的问题选择合适的公式计算电路的电压、电流、电阻等参数。【命题方向】如图所示的电路中，电源电动势E＝6V，电源的内阻r＝2Ω，电阻R1＝3Ω，电阻R2＝6Ω．当闭合电键S后，流过R2的电流为（）A、12AB、1AC、211AD、分析：根据闭合电路的欧姆定律求出通过电源的电流，再由并联电路的特点知通过R2的电流。解答：R1，R2并联后的电阻R=R1根据闭合电路的欧姆定律，流过电源的电流I=ER通过R1的电流为I2=R1R1+R2I故选：A。点评：本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用，要求同学们能正确分析电路的结构，掌握并联电阻的计算方法。【解题思路点拨】闭合电路的几个关系式的对比13．电源的总功率、输出功率和效率【知识点的认识】1.闭合电路的能量关系如下（1）t时间内电源提供的电能：W＝qE＝IEt电源的总功率：P＝IEI表示干路电流，E表示电动势，q表示干路通过的电荷量（2）t时间内电源内电路消耗的电能：Q内＝I2rt内电路消耗的功率：P内＝I2rI表示干路电流，r表示内阻（3）t时间内电源外电路消耗的电能（外电路是纯电阻电路时）：W外＝IU外t＝I2Rt外电路消耗的功率（外电路是纯电阻电路时）：P外＝IU外＝I2R（4）t时间内电源外电路消耗的电能（外电路是非纯电阻电路时）：W外＝W﹣W内＝IEt﹣I2rt外电路消耗的功率（外电路是非纯电阻电路时）：P外＝P﹣P内＝IE﹣I2r（5）闭合电路中能量守恒：IEt＝IU外t+I2rt（E＝U外+Ir）当外电路是纯电阻电路时：IEt＝I2Rt+I2rt（E＝IR+Ir）2.电源的效率η=P外P如果是纯电阻电路η=R【命题方向】如图所示，直线OC为某一直流电源的总功率P总随着总电流I变化的图线，曲线OBC为同一直流电源内部的热功率Pr随电流I的变化图线，若A、B对应的横坐标为2A，则下面说法中不正确的是（）A、电源电动势为3V，内阻为1ΩB、线段AB表示的功率为2WC、电流为2A时，纯电阻外电路电阻为0.5ΩD、电流为3A时，外电路电阻为2Ω分析：根据电源的总功率P＝EI，由C点的坐标求出电源的电动势和内阻．AB段表示外电路的功率，再求解AB段表示的功率．解答：AD、在C点电源的总功率和电源的内部的热功率Pr相等，说明此时，只有内电路，外电路短路，即外电阻为0，电源的总功率P＝EI，C点表示I＝3A，P＝9W，则电源的电动势E＝3V。由图看出，C点表示外电路短路，电源内部热功率等于电源的总功率，则有P＝I2r，代入解得，r＝1Ω，所以A正确，D错误；B、AB段表示的功率为PAB＝EI′﹣I′2r＝3×2﹣22×1（W）＝2W．所以B正确；C、根据闭合电路欧姆定律，有I=Er+R，解得外电阻：R=本题选错误的故选：D。点评：本题关键在：（1）理解电源的总功率P总随电流I变化的图象与电源内部热功率Pr随电流I变化的图象的涵义；（2）分清三种功率及其关系：电源的总功率P总＝EI，电源内部发热功率P热＝I2r，外电路消耗功率P外＝UI＝I2R，且根据能量关系得P总＝P外+P热．【解题思路点拨】对于闭合电路中的功率计算，要结合纯电阻电路和非纯电阻电路的区别选择合适的公式。14．电源的最大输出功率和条件【知识点的认识】1.电源的功率P：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：P＝IE（普遍适用），P=E2R+r2.电源内阻消耗功率P内：电源内阻的热功率也称为电源的损耗功率，计算公式为P＝I2r。3.电源的输出功率P出：外电路上消耗的功率，计算式为P外＝IU外（普遍适用），P出＝I2R=E4.输出功率随外电阻R的变化关系电源的输出功率P出＝U外I=由上式可以看出：（1）当R＝r时，电源的输出功率最大，P出=E24r，此时电源效率（2）当R＞r时，随着R的增大，输出功率越来越小。（3）当R＜r时，随着R的增大，输出功率越来越大。（4）当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2＝r2，（可转化为关于R的一元二次方程，利用根与系数的关系得出）（5）P与R的关系如图所示：5.电源的效率：η=η=RR+【命题方向】2021年10月，“神舟十三号”载人飞船将三名宇航员送至太空，并将完成长达6个月的太空作业。飞船在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量。有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA。则（）A、该太阳能电池板的内阻为20ΩB、该太阳能电池板的内阻为20mΩC、该太阳能电池板的最大输出功率为3.2×10﹣2WD、该太阳能电池板的最大输出功率为8×10﹣3W分析：根据开路电压等于电源电动势，即可求出电动势；再根据电动势和短路电流求出内电阻。解答：AB、当电池板不接负载时所测量电压为电源的电动势；故E约为800mV；则是可知电池板的内阻为：r=EI=800mV40mAC、当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时最大输出功率Pmax=E24故选：AD。点评：本题关键根据电源开路和短路的特点，求解电源的内电阻，明确当内外电阻相等时，电源的输出功率最大。【解题思路点拨】功率最大值的求解方法（1）流过电源的电流最大时，电源的功率、内损耗功率均最大。（2）对某定值电阻来说，其电流最大时功率也最大。（3）电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大。若不能相等，外电阻越接近内阻时，电源的输出功率越大。（4）对于外电路中部分不变电阻来说，可以写出其功率表达式，利用数学知识求其极值。15．电路动态分析【知识点的认识】1.模型概述：电路中某一参数变化时，其他参数的变化情况分析，就称为电路的动态分析。2.闭合电路动态问题的分析方法（1）程序法①分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；②由局部电阻变化判断总电阻的变化；③由I=ER④据U＝E一Ir判断路端电压的变化；⑤由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化。（2）结论法——“并同串反”“并同”：是指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。“串反”：是指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。【命题方向】在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时，合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U，现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况（）A.I1增大，I2不变，U增大B.I1减小，I2增大，U减小C.I1增大，I2减小，U增大D.I1减小，I2不变，U减小分析：理清电路，确定电压表测得什么电压，电流表测得什么电流，抓住电动