人教版高中物理精講精練-必修3第16講：閉合電路的歐姆定律 （解析版）

第16講：閉合電路的歐姆定律【考點梳理】考點一、電動勢1．非靜電力的作用：把正電荷從負極搬運到正極，同時在該過程中非靜電力做功，使電荷的電勢能增加．2．電源(1)定義：通過非靜電力做功把其他形式的能轉化為電勢能的裝置．(2)能量轉化：在電源內部，非靜電力做正功，其他形式的能轉化為電勢能，在電源外部，靜電力做正功，電勢能轉化為其他形式的能．3．電動勢(1)電動勢：在電源內部，非靜電力把正電荷從負極移送到正極所做的功W與被移送電荷量q的比值．(2)定義式：E＝eq\f(W,q).單位：伏特(V)．(3)物理意義：反映電源非靜電力做功本領大小的物理量．(4)決定因素：由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關，跟外電路無關．考點二：閉合電路歐姆定律及其能量分析1．閉合電路中的能量轉化(1)時間t內電源輸出的電能(等于非靜電力做功的大小)為W＝Eq＝EIt.(2)時間t內外電路產生的內能為Q外＝I2Rt.內電路產生的內能為Q內＝I2rt.(3)根據(jù)能量守恒定律，在純電阻電路中應有W＝Q外＋Q內，即EIt＝I2Rt＋I2rt.2．閉合電路的歐姆定律(1)內容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比．(2)表達式：I＝eq\f(E,R＋r).(3)另一種表達形式：E＝U外＋U內．即：電源的電動勢等于內、外電路電勢降落之和．考點三、路端電壓與負載的關系1．路端電壓的表達式：U＝E－Ir.2．路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律(1)當外電阻R增大時，由I＝eq\f(E,R＋r)可知電流I減小，路端電壓U＝E－Ir增大．(2)當外電阻R減小時，由I＝eq\f(E,R＋r)可知電流I增大，路端電壓U＝E－Ir減?。?3)兩種特殊情況：當外電路斷開時，電流I變?yōu)?，U＝E.即斷路時的路端電壓等于電源電動勢．當電源短路時，外電阻R＝0，此時I＝eq\f(E,r).技巧歸納總結閉合電路的功率和效率1．各部分功率關系分析由EIt＝I2Rt＋I2rt知EI＝I2R＋I2req\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(P電源＝EI,P外＝I2R,P內＝I2r))2．電源的輸出功率當外電路為純電阻電路時討論如下：(1)電源的輸出功率P出＝I2R＝eq\f(E2,R＋r2)R＝eq\f(E2R,R－r2＋4Rr)＝eq\f(E2,\f(R－r2,R)＋4r)由此可知當R＝r時，電源有最大輸出功率P出max＝eq\f(E2,4r).(2)P出與外電阻R的函數(shù)關系圖象，如圖所示．(3)電源的效率η＝eq\f(P出,P)＝eq\f(IU外,IE)＝eq\f(U外,E)＝eq\f(IR,IR＋r)＝eq\f(R,R＋r)＝eq\f(1,1＋\f(r,R))，可見，外電阻R越大，電源的效率越高．閉合電路的動態(tài)分析1．閉合電路動態(tài)分析的思路閉合電路中由于局部電阻變化(或開關的通斷)引起各部分電壓、電流(或燈泡明暗)發(fā)生變化，分析這類問題的基本思路是：2．閉合電路動態(tài)分析的三種方法(1)程序法：基本思路是“部分→整體→部分”，即：(2)結論法——“串反并同”“串反”是指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。荒骋浑娮铚p小時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大．“并同”是指某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小．含電容器電路的分析與計算(1)電路穩(wěn)定時電容器在電路中就相當于一個阻值無限大的元件，在電容器處的電路看作是斷路，畫等效電路時，可以先把它去掉．(2)若要求解電容器所帶電荷量時，可在相應的位置補上，求出電容器兩端的電壓，根據(jù)Q＝CU計算．(3)電路穩(wěn)定時電容器所在支路上電阻兩端無電壓，該電阻相當于導線．(4)當電容器與電阻并聯(lián)后接入電路時，電容器兩端的電壓與并聯(lián)電阻兩端的電壓相等．(5)電路中的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充、放電，如果電容器兩端的電壓升高，電容器將充電，反之，電容器將放電．通過與電容器串聯(lián)的電阻的電量等于電容器帶電量的變化量．【題型歸納】題型一：電動勢的理解1．（2023春·上海嘉定·高二）關于電源電動勢，以下說法正確的是（

）A．由電動勢可知E跟q成反比，電路中移送的電荷越多，電動勢越小B．由電動勢可知E跟W成正比，電源做的功越多，電動勢越大C．只是電動勢的定義式而非決定式，電動勢的大小是由電源內非靜電力的特性決定的D．由可知，在某一電路中，電源的電動勢越大，非靜電力做功也一定越多【答案】C【詳解】A．電動勢的定義式為，電動勢反映了電源將其他形式的能轉化為電能的本領大小，由電源本身決定，與電路中移送的電荷無關，故A錯誤；B．對于給定的電源，根據(jù)電動勢的定義式可知，移動單位正電荷非靜電力做功越多，電動勢越大，故B錯誤；C．只是電動勢的定義式而非決定式，電動勢的大小是由電源內非靜電力的特性決定的，故C正確；D．由可知，在某一電路中，移送等量的電荷，電源的電動勢越大，非靜電力做功也一定越多，故D錯誤。故選C。2．（2023秋·高二單元測試）關于電動勢，下列說法錯誤的是（）A．電動勢的大小是非靜電力做功能力的反映B．電源兩極間的電壓即是電源電動勢C．電源電動勢在數(shù)值上等于內、外電壓之和D．電源電動勢與外電路的組成無關【答案】B【詳解】A．電動勢越大的電源，將其他形式的能轉化為電能的本領越大，非靜電力做功能力越大，故A正確，不符合題意；B．當電源接入閉合電路中有電流時，內電壓不等于零，則電源兩極間的電壓小于電源的電動勢，故B錯誤，符合題意；C．電源電動勢的數(shù)值等于內、外電壓之和，故C正確，不符合題意；D．電源電動勢是電源本身的屬性，與外電路的組成無關，故D正確，不符合題意。故選B。3．（2023秋·山西·高二統(tǒng)考期末）電源電動勢反映了電源把其他形式的能量轉化為電勢能的能力，因此電動勢（

）A．就是閉合電路中電源兩端的電壓B．由電源中非靜電力的特性決定C．越大，表明電源儲存的電能越多D．等于把1C的正電荷在電源內部從負極移到正極靜電力做的功【答案】B【詳解】A．電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，在閉合電路中電源兩極間的電壓是路端電壓，小于電源電動勢，故A錯誤；B．電動勢是描述電源把其它形式的能量轉化為電能本領的物理量，是非靜電力做功能力的反映，電動勢越大，表明電源將其它形式的能轉化為電能的本領越大，故B正確；C．電動勢的大小與所儲存的電能是無關的，故C錯誤；D．電動勢等于非靜電力把1C的正電荷在電源內部從負極搬運到正極所做的功，故D錯誤。故選B。題型二：閉合電路中的歐姆定律的計算4．（2023春·四川成都·高二?？茧A段練習）如圖所示，為電阻箱，V為理想電壓表。當電阻箱的示數(shù)時，電壓表的示數(shù)；當電阻箱的示數(shù)時，電壓表的示數(shù)。則此電源的電動勢、內阻分別是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】根據(jù)題意，由歐姆定律可得，當電阻箱的示數(shù)時，電路中的電流為當電阻箱的示數(shù)時，電路中的電流為由閉合回路歐姆定律有聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得故選A。5．（2023春·湖南婁底·高二統(tǒng)考學業(yè)考試）如圖所示電路中，電源內阻，，電壓表的讀數(shù)為30V，不計電壓表內阻對電路的影響。試求：（1）電源電動勢；（2）電阻消耗的功率。

【答案】（1）；（2）30W【詳解】（1）外電路的總電阻為電阻與并聯(lián)的阻值，即為根據(jù)閉合電路歐姆定律得通過電源的電流解得（2）電阻消耗的功率為6．（2023秋·廣東梅州·高二校聯(lián)考期末）如圖所示，電源電動勢，小燈泡L標有“，”字樣，開關S接1，當變阻器調到時，小燈泡L正常發(fā)光．現(xiàn)將開關S接2，小燈泡L和電動機M均正常工作，電動機的內阻為，求：（1）小燈泡L的額定電流I；（2）電源的內阻r；（3）正常工作時電動機的輸出功率P。

【答案】（1）0.2A；（2）；（3）【詳解】（1）小燈泡的額定電流（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律解得（3）電動機兩端電壓為電功率輸出功率題型三：利用U-I圖計算實際功率7．（2023春·上海嘉定·高二）如圖所示，直線a為某電源的路端電壓隨電流強度的變化圖線，直線b為電阻R兩端的電壓隨電流強度的變化圖線。用該電源和該電阻組成的閉合電路，則電源的輸出功率和熱功率分別是（）

A．4W，2W B．3W，2W C．6W，2W D．6W，4W【答案】A【詳解】由題圖可知，電源圖像的縱軸截距表示電源電動勢為3V，圖像斜率大小表示電源的內阻，則有由交點坐標可知，電源輸出電壓為U=2V，工作電流I=2A，則電源的輸出功率由焦耳定律可得電源的熱功率A正確，BCD錯誤。故選A。8．（2023秋·浙江衢州·高二浙江省江山中學?？奸_學考試）如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線，曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ相交點的坐標分別為P（5，3.5）、Q（6，5）。如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接，則下列說法正確的是（）

A．電源1與電源2的內阻之比是3∶2B．電源1與電源2的電動勢之比是3∶2C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1∶2D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是7∶10【答案】A【詳解】AB．電源1與電源2的電動勢為圖線的縱軸截距，即電源1與電源2的內阻為圖線的斜率大小，即故A正確，B錯誤；C．該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接時，其圖線的交點即為電路中干路電流和路端電壓，有所以在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是故C錯誤；D．根據(jù)可得在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是故D錯誤。故選A。9．（2023·高二課時練習）如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的關系圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的曲線。如果把該小燈泡先后分別與電源1和電源2單獨連接，則下列說法不正確的是（）A．電源1和電源2的內阻之比是B．電源1和電源2的電動勢之比是C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是【答案】D【詳解】A．電源的圖線斜率的絕對值等于電源內阻，兩電源內阻之比等于Ⅰ與Ⅱ圖線的斜率之比，可得A正確；B．兩電源的電動勢等于Ⅰ、Ⅱ兩圖線在縱軸上的截距，由圖可知兩電源的電動勢均為，B正確；C．由小燈泡的圖線與電源的圖線的交點坐標可知，小燈泡接在電源1上時消耗的功率為接在電源2上時燈泡消耗的功率為所以可得小燈泡消耗的功率之比是，C正確；D．兩種連接狀態(tài)下小燈泡的阻值分別為可見D錯誤。本題選錯誤的，故選D。題型四：閉合電路中的歐姆定律電動勢和內阻10．（2022秋·四川綿陽·高二綿陽中學?？计谀┤鐖D所示的電路中，當開關S置于a處時，電流表（內阻不計）示數(shù)為I，額定功率為16W的電動機正常工作，帶動質量為0.7kg的物體以2m/s的速度勻速豎直上升。當開關置于b處時，電流表示數(shù)變?yōu)椋瑹襞菡０l(fā)光。已知電阻，燈泡額定電壓為10V，額定功率10W，重力加速度g取。則（）

A．電動機線圈的內阻為4Ω B．電動機的額定電壓為10VC．電源電動勢為12V D．電源內阻為【答案】C【詳解】B．當開關S置于b處時，有解得當開關S置于a處時，有解得故B錯誤；A．設電動機線圈的內阻為，則有代入數(shù)據(jù)解得故A錯誤；CD．當開關S置于a處時，根據(jù)閉合電路歐姆定律有當開關S置于b處時，根據(jù)閉合電路歐姆定律有聯(lián)立解得，故C正確；D錯誤。故選C。11．（2023秋·四川綿陽·高二統(tǒng)考期末）如圖甲所示的電路中，、均為定值電阻，且，為滑動變阻器，當其滑片從最左端滑至最右端，測得電源的路端電壓隨干路電流變化圖線如圖乙所示，則（）A．電源電動勢為，內阻為B．電阻的阻值為C．當接入電路的阻值為時，電源的輸出功率最大D．滑片從最左端滑至最右端過程中，電源的效率一直增大【答案】A【詳解】A．根據(jù)題意，由閉合回路歐姆定律有代入圖乙數(shù)據(jù)可得解得故A正確；B．根據(jù)題意，由圖甲可知，當時，外電路的總電阻最小，干路電流最大，由閉合回路歐姆定律有由圖乙可知，最大電流為解得故B錯誤；C．根據(jù)題意可知，當外電路總電阻等于電源內阻時，電源的輸出功率最大，則有解得故C錯誤；D．滑片從最左端滑至最右端過程中，滑動變阻器接入電路的電阻逐漸減小，由閉合回路歐姆定律可知，路端電壓逐漸減小，則電源的效率可知，電源的效率一直減小，故D錯誤。故選A。12．（2022·湖南衡陽·高二衡陽市第五中學?？紝W業(yè)考試）如圖所示，電源電動勢為E、內阻為r，定值電阻R1=5Ω、R2=10Ω，R0為滑動變阻器。兩電表均可視為理想電表，當滑動變阻器的滑動頭在最左端時，電壓表示數(shù)7.50V，當滑動頭在最右端時，電壓表示數(shù)為8.25V，電流表的示數(shù)為0.45A，則（）A．電源電動勢為8.80VB．電源內阻為1.0ΩC．滑動變阻器的總阻值為10ΩD．當滑動變阻器接入電路阻值為總阻值的時，電壓表示數(shù)8.00V【答案】B【詳解】ABC．滑動頭在最左側時，R2被短路根據(jù)閉合回路歐姆定律可得代入數(shù)據(jù)可得①當滑動頭在最右側時，設通過R0的電流為I0，則其中，，代入可得R0=15Ω故因此I總=I0+I2=0.75A由閉合回路歐姆定律可得E=UV+I總r=8.25+0.75r（V）②聯(lián)立①②式可得E=9.0Vr=1.0Ω故B正確，AC錯誤；D．當滑動變阻器接入電路阻值為總阻值的時路端電壓為故D錯誤。故選B。題型五：計算電源的最大輸出功率與效率問題13．（2023秋·湖北黃石·高二黃石二中）如圖所示的電路，電源的內阻不可忽略，定值電阻R1的阻值是滑動變阻器R2最大阻值的，a、b是滑動變阻器的兩端，當滑片P位于a、b的中點時，小燈泡L正常發(fā)光，理想電流表A1和A2的示數(shù)之比I1：I2=2：1.下列說法正確的是（）

A．定值電阻R1與滑動變阻器R2消耗的電功率之比為9：4B．定值電阻R1和小燈泡L消耗的電功率之比為9：4C．滑片P向上緩慢滑動，兩電流表的示數(shù)均減小D．滑片P向上緩慢滑動，電源的輸出功率減小【答案】A【詳解】A．依題意，滑片P位于a、b的中點時，定值電阻R1與滑動變阻器R2的阻值相等，即由并聯(lián)電路的分流原理，可得則二者消耗的電功率之比為故A正確；B．根據(jù)并聯(lián)電路的等壓分流原理，有解得又則定值電阻R1和小燈泡L消耗的電功率之比為故B錯誤；C．滑片P向上緩慢滑動，滑動變阻器的阻值減小，由可知干路電流增大，由可知并聯(lián)電路的電壓減小，根據(jù)可知理想電流表A2的示數(shù)減小，根據(jù)可知理想電流表A1的示數(shù)增大。故C錯誤；D．電源的輸出功率為滑片P向上緩慢滑動，干路電流增大，則電源的輸出功率增大。故D錯誤。故選A。14．（2023秋·高二課時練習）如圖甲所示，電源電壓保持不變。閉合開關，滑動變阻器的滑片從點滑到點的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線如圖乙所示。下列敘述正確的是（）

A．電源電壓為B．圖乙中是表示電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線C．滑片從點滑到點的過程中，電路消耗的總功率最大值為D．滑片在點時，內電阻消耗的電能為【答案】C【詳解】AB．圖乙中，dc圖像隨著電流的增加，電壓降低，是表示V1示數(shù)隨著電流的變化而變化，它與縱坐標的交點等于電源電動勢，它的斜率表示R2和R電阻之和，由圖像可知，電源電動勢為15V，R2和R電阻之和為選項AB錯誤；C．滑片從點滑到點的過程中，當滑到a點處時，電路電流最大，因此消耗的總功率最大C正確；D．根據(jù)ac圖像可知電阻R2的阻值因此電阻R阻值為滑片在點時，內電阻消耗的電能D錯誤。故選C。15．（2022·高二課時練習）如圖所示，電源電動勢E=6V，內阻r=1Ω，定值電阻R=R1=1Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為3Ω。若閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P從右向左滑動，已知兩電表均為理想電表，則下列說法正確的是（）A．電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)增大B．定值電阻R上消耗的功率增大，最大值為C．電源輸出功率先變小后變大，電源效率一定增大D．滑動變阻器R2消耗的功率先變大后變小【答案】D【詳解】A．若閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P從右向左滑動，滑動變阻器接入電路的阻值增大，電路總電阻增大，干路電流減小，內電壓減小，路端電壓增大，電壓表測路端電壓，電壓表示數(shù)增大，因總電流減小，且通過R的電流增大，所以電流表示數(shù)減小，故A錯誤；B．當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，路端電壓最大，定值電阻R上消耗的功率最大，此時外電阻路端電壓所以定值電阻R消耗的功率故B錯誤；C．電源的輸出功率電源的內阻和外電路電阻相等時，電源的輸出功率最大，當滑片P從右向左滑動時，外電路的電阻從0.5Ω增大到0.8Ω，而電源的內阻為r=1Ω，所以電源的輸出功率一直變大，電源的效率故電源的效率一定增大，故C錯誤；D．設R2中的電流為I1，R中的電流為I2，則I1（R1+R2)=I2R，E=(I1+I2）r+I1（R1+R2），P2=R2解得由此可知，可將電源（E，r）與R看成一個新電源內阻為電動勢滑片P從右向左滑動，當R2=r'+R1=1.5Ω時，滑動變阻器消耗的功率達到最大值，則滑動變阻器消耗的功率先變大后變小，故D正確。故選D。題型六：閉合電路動態(tài)分析16．（2023秋·江蘇鎮(zhèn)江·高二統(tǒng)考）在如圖所示的電路中，閉合開關后，燈泡A、B均正常發(fā)光，當滑動變阻器的滑片向下滑動時（）

A．A燈變暗，B燈變亮B．A、B燈均變亮C．電源輸出功率和電源效率均增大D．保持不變（為電源兩端電壓，為干路電流）【答案】D【詳解】AB．當滑動變阻器的滑片向下滑動時，滑動變阻器阻值減小，總電阻減小，總電流變大，路端電壓減小，則A燈變亮且兩端電壓變大，B燈兩端電壓減小，則B燈變暗，選項AB錯誤；C．當外電阻和電源內阻相等時電源輸出功率最大，因不知道電源內阻和外電阻的關系，不能判斷電源輸出功率變化情況；電源效率外電阻減小，則電源效率減小，選項C錯誤；D．根據(jù)U=E-Ir可得保持不變，選項D正確。故選D。17．（2023春·山東德州·高二校考開學考試）如圖所示，E為內阻不能忽略的電池電動勢，為定值電阻R1=r，、S為開關。初始時閉合，S斷開，現(xiàn)將S閉合，則（）

A．電源的消耗功率減小，電源的效率增大B．電壓表的讀數(shù)變小，電流表的讀數(shù)變小C．U為路端電壓，I為干路電流，則減小D．電源的總功率減小，電源的輸出功率一定減小【答案】B【詳解】A．S閉合，并聯(lián)，外電路總電阻減小，電源消耗的總功率為所以功率會增大；而電源的效率為可知當外電路電阻減小時，電源的效率會減小，A錯誤；B．電壓表的示數(shù)是路端電壓，大小為可知當外電路電阻減小時，路端電壓減小，同理可得并聯(lián)部分電阻減小，并聯(lián)部分的電壓也會減小，而R3電阻不變，電流會減小，B正確；C．由于閉合電路所有電壓之和等于電源電動勢，所以有在整個過程中時不變的，C錯誤；D．電源的總功率為電路的總電流在增大，所以總功率在增大；而電源的輸出功率為計算可知當時輸出功率最大，而由于R1=r，故當并聯(lián)部分的電阻減小時，R總更接近r，故輸出功率會增大，故D錯誤。故選B。18．（2023秋·重慶·高二統(tǒng)考期末）如圖所示電路中，電源電動勢為E，內阻為r，電流表、電壓表、、均為理想電表，為定值電阻，為滑動變阻器。閉合開關，當?shù)幕瑒佑|頭由上端向下滑動的過程中（）

A．電壓表、的示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)不變；B．電流表示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變??；C．電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變；D．電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量比值的絕對值不變?！敬鸢浮緿【詳解】AB．由圖可知，電路中與串聯(lián)接在電源兩端，電壓表V1測量兩端的電壓，V2測量兩端的電壓，V3測量路端電壓；電流表測干路電流；當滑片向下滑動時，滑動變阻器接入電阻增大，則電路中總電阻增大；由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流減小，根據(jù)可知，路端電壓增大；因為定值電阻，故其兩端電壓減?。豢傠妷涸龃?，故兩端的電壓增大，所以電壓表V1示數(shù)減小，V2、V3的示數(shù)增大。電流表示數(shù)減小，故AB錯誤；C．V2示數(shù)與電流表示數(shù)的比值等于，則知V2示數(shù)與電流表示數(shù)的比值增大，故C錯誤；D．由閉合電路歐姆定律可知則得保持不變，故D正確。故選D。題型七：含電容器的電路分析19．（2023秋·河北衡水·高二衡水市第二中學?？奸_學考試）如圖所示電路中，直流電源內阻，、為定值電阻，滑動變阻器最大阻值為，。開關K閉合且電路穩(wěn)定后，滑動變阻器的滑片P緩慢從b向a滑動過程中（）

A．電流表示數(shù)變小 B．電源的效率減小C．滑動變阻器消耗的功率一直增大 D．通過的電流方向為從c到d【答案】B【詳解】A．滑動變阻器的滑片P緩慢從b向a滑動過程中，根據(jù)電路構造可知接入電路的電阻減小，電路的總電阻減小，則電路的電流增大，電流表示數(shù)增大，故A錯誤；B．電源的效率為當滑動變阻器接入電路的電阻減小，根據(jù)數(shù)學知識可知電源效率減小，故B正確；C．把R1看作電源的內阻，等效電源的內阻為R1+r?；琍緩慢從b向a滑動過程中，滑動變阻器接入電路的電阻減小，但開始時R1+r與R3的大小關系不能確定，所以無法判斷等效電源的輸出功率如何變化，即無法判斷滑動變阻器消耗的功率如何變化，故C錯誤；D．根據(jù)閉合電路歐姆定律有U=E-I（R1+r）當滑動變阻器接入電路的電阻減小，電路的電流增大時，R3兩端的電壓減小，電容器電壓減小，根據(jù)Q=CU可知電荷量在減小，電容器在放電狀態(tài)，所以通過R2的電流方向為從d到c，故D錯誤。故選B。20．（2023春·黑龍江齊齊哈爾·高二校聯(lián)考開學考試）如圖所示，開關S閉合后，帶電質點P在平行金屬板中恰好處于靜止狀態(tài)，則下列說法錯誤的是（）

A．滑動變阻器的滑片向a端移動時，兩只電表的示數(shù)均增大B．質點P一定帶負電C．若將開關S斷開，質點P將向上板運動D．滑動變阻器的滑片向a端移動時，電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小【答案】A【詳解】AD．滑片向a端移動時，滑動變阻器接入電阻增大，則總電阻增大，總電流減小，內電壓減小，由閉合電路的歐姆定律可知路端電壓增大，R1兩端的電壓減小，故并聯(lián)部分電壓增大；電容器兩端的電壓增大，質點所受的電場力增大；則質點將向上移動；因并聯(lián)部分電壓增大，則R3中的電流增大，而干路電流減小，故電流表中的電流減??；R1兩端的電壓減小，路端電壓增大，并聯(lián)部分電壓增大，即R2與R4兩端的總電壓增大；而由于電流表示數(shù)減小，由歐姆定律可知R2兩端的電壓減小，故R4兩端的電壓增大，電壓表示數(shù)增大，故D正確不符合題意A錯誤符合題意；B．電容器的上極板帶正電，板間場強向下，質點處于平衡狀態(tài)，則知受到的電場力向上，故液滴帶負電。故B正確不符合題意；C．開關S斷開，電容器兩端的電壓等于電源的電動勢，電容器兩端電壓增大，板間場強增大，受到的電場力變大，質點P將向上運動，故C正確不符合題意。故選A。21．（2023秋·湖北孝感·高二應城市第一高級中學校聯(lián)考開學考試）如圖所示，電源的電動勢E=14V、內阻r=2Ω，電阻R1=R3=8Ω，R2=R4=4Ω，R=5Ω，電容器的電容C=10μF。（1）當開關斷開時，求穩(wěn)定后電容器的電壓U；（2）當開關閉合時，求穩(wěn)定后流過R4中的電流I；（3）開關從斷開到閉合直至電路穩(wěn)定的過程中通過電阻R的電荷量Q。

【答案】（1）4V；（2）0.875A；（3）0.075C【詳解】開關斷開時，電容器與R2并聯(lián)，所以解得U1=4V開關閉合時，設R1與R2串聯(lián)，R3與R4串聯(lián)后，再并聯(lián)的總電阻為R0，則有可得R0=6Ω解得I=1.75A流過R4中的電流=0.875A開關斷開時，電容器的電荷量為Q1，則有=0.04Ca端電勢高開關閉合時，設電源負極電勢為0，則電容器上極板電勢為，下極板電勢為R2兩端的電壓為=3.5V=7V電容器帶電量=0.035Cb端電勢高通過電阻R的電荷量為【雙基達標】單選題22．（2023春·江蘇南京·高二南京市雨花臺中學校考期末）在“測量電源的電動勢和內阻”的實驗中，測量路端電壓U和電流I的圖像如圖所示，利用這些數(shù)據(jù)得到電源的電動勢E和內阻r分別為（

）

A．、 B．、C．、 D．、【答案】D【詳解】圖像在縱軸上的截距等于電源電動勢，即E=1.5V圖像的斜率等于內阻故選D。23．（2023春·廣東汕頭·高二統(tǒng)考期末）執(zhí)勤交警通常使用酒精濃度測試儀，其工作原理如圖，電源的電動勢為E，內阻為r，酒精傳感器電阻R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電路中的電表均為理想電表。當一位酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時，下列說法中正確的是（）

A．酒精傳感器把電信號轉化為非電信號 B．電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變大C．電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小 D．若酒精氣體濃度越大，電源的輸出功率一定越大【答案】B【詳解】A．傳感器的作用是將非電信號轉變?yōu)殡娦盘?，酒精濃度傳感器的作用是檢測酒精濃度并轉化為電信號，故A錯誤；BC．由于該電路屬于串聯(lián)電路，當酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時,傳感器電阻減小,由歐姆定律有可知電路中電流增大，內電阻及定值電阻上的電壓增大，則傳感器電阻上的電壓減小，所以電壓表示數(shù)減小，但是當酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時，不會使得酒精傳感器電阻R的電阻值變大，即總電流不會變小，所以電壓表示數(shù)也不會變大，故B正確，C錯誤；D．若酒精氣體濃度越大，酒精傳感器電阻R的電阻值減小，由于外電阻與內阻大小相等時電源的輸出功率最大，若酒精傳感器電阻R的電阻值與定值電阻之和小于電源內阻，則隨著酒精氣體濃度越大，電源的輸出功率反而變小，故D錯誤。故選B。24．（2023春·甘肅臨夏·高二統(tǒng)考期末）串聯(lián)電池組的電動勢等于各個電池的電動勢之和，串聯(lián)電池組的內阻等于各個電池內阻之和。用電動勢為、內阻為的干電池3節(jié)串聯(lián)，給一個“”的電燈L供電，若要使該電燈L在額定電壓下工作，電路中還需要串聯(lián)一個電阻的阻值是（）

A． B． C． D．【答案】C【詳解】電燈的額定電壓下工作的電流為根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得故選C。25．（2023春·四川成都·高二成都實外?？计谀┙痪榫岂{使用的酒精測試儀原理如圖所示，R為傳感器，其阻值隨氣體中酒精濃度的增大而減小，電源的電動勢為E，內阻為r，電流表和電壓表均為理想電表。當酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時（）

A．電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小B．酒精氣體濃度越大，電源的輸出功率越大C．電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)之比保持不變D．電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比保持不變【答案】D【詳解】A．當酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時，傳感器電阻R的阻值變小，由可知電流I變大，電流表的示數(shù)變大，由可知電壓表的示數(shù)變小，A錯誤；B．電源的輸出功率因為不知道與r的具體關系未知，故無法確定酒精氣體濃度越大時，電源的輸出功率如何變化，B錯誤；C．根據(jù)歐姆定律可知電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)之比等于電阻R的阻值，阻值隨氣體中酒精濃度的變化而變化，C錯誤；D．由閉合電路歐姆定律可知既電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比保持不變，D正確。故選D。26．（2023秋·廣東廣州·高二廣州市第六十五中學?？计谀┤鐖D電路，電源內阻不可忽略，A、B兩燈電阻相同，當滑動變阻器的滑動端P向下滑動時（）

A．電燈A將變暗一些 B．電燈B將變亮一些C．通過電源的電流減小 D．電阻R中的電流減小【答案】A【詳解】AC．當滑動變阻器的滑動端P向下滑動時，其接入電阻減小，電路總電阻減小，據(jù)閉合電路歐姆定律可知，干路電流（通過電源的電流）增大，由可知路端電壓減小，則電燈A將變暗一些，故A正確，C錯誤；BD．根據(jù)流過電燈A的電流減小，可知流過電阻R的電流增大，電阻R兩端電壓增大，由于路端電壓減小，可知電燈B的電壓減小，電燈B將變暗一些，故BD錯誤。故選A。27．（2023春·內蒙古烏蘭察布·高二?？茧A段練習）如圖所示的電路中，E為電源電動勢，r為電源內阻，和均為定值電阻，為滑動變阻器,當?shù)幕瑒佑|點在a端時合上開關S，此時三個電表、和V的示數(shù)分別為、和,將的滑動觸點向b端移動過程中，下列判斷錯誤的是（）A．電源的效率減小B．電源的輸出功率一定減小C．減小，增大，U減小D．變化量小于變化量【答案】B【詳解】A．將R2的滑動觸點向b端移動時，R2減小，整個電路的總電阻減小，總電流I增大，電源的內電壓增大，路端電壓減小，即電壓表示數(shù)U減小，電源的效率為可知電源的效率減小，故A正確；B．由于電源的內外電阻關系，所以不能確定電源的輸出功率如何變化，故B錯誤；C．總電流I增大，電壓增大，、R2并聯(lián)電壓減小，通過的電流減小，而總電流I增大，則流過R2的電流增大，故C正確；D．由于總電流增大，通過的電流減小，則<，故D正確。本題選擇錯誤的，故選B。28．（2023秋·江蘇鎮(zhèn)江·高二統(tǒng)考開學考試）如圖電路中，電源電動勢為，內阻為，電壓表、電流表均為理想電表，四個電阻阻值分別為，，，，閉合開關，求：（1）電流表及兩電壓表的讀數(shù)：（2）電源的效率和輸出功率。

【答案】（1），，；（2），【詳解】（1）外電阻電路總電流取電源負極為零電勢，則（2）效率輸出功率29．（2023秋·浙江寧波·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，電源電動勢，內電阻，電容器的電容，電阻、、、為電阻箱，閉合開關。（1）當時，求通過電源的電流；（2）求第（1）問條件下電容器的帶電量；（3）求功率的最大值。

【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律有而解得（2）根據(jù)歐姆定律設電容器兩端電壓為可得電容器的帶電量為（3）電路總電阻總電流通過的電流的功率為則當解得功率最大，最大功率為?！靖叻滞黄啤恳?、單選題30．（2023春·湖南岳陽·高二湖南省岳陽縣第一中學校考期末）在如圖所示的電路中，當閉合開關S后，若將滑動變阻器的滑片P向下調節(jié)，則正確的是（）A．電路再次穩(wěn)定時，電源效率增加B．燈L2變暗，電流表的示數(shù)減小C．燈L1變亮，電壓表的示數(shù)減小D．電容器存儲的電勢能增加【答案】C【詳解】A．電源的效率將滑動變阻器的滑片P向下調節(jié)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路電阻減小，則電源的效率減小，故A錯誤；BC．將滑動變阻器的滑片P向下調節(jié)，變阻器接入電路的電阻減小，R與燈L2并聯(lián)的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知，干路電流I增大，路端電壓U減小，則電壓表示數(shù)減小，燈L1變亮。R與燈L2并聯(lián)電路的電壓U減小，U1增大，U并減小，燈L2變暗。流過電流表的電流I增大，I2減小，IA增大，電流表的示數(shù)增大，故B錯誤，C正確；D．電容器兩端的電壓等于并聯(lián)部分的電壓，電壓變小，由知電容器的電荷量減少，電容器存儲的電勢能減小，故D錯誤。故選C。31．（2023春·北京房山·高二統(tǒng)考期中）如圖所示，U-I圖像中，直線I為電源E的路端電壓與電流的關系圖線，直線II為電阻R的U-I圖線，用電源E直接與電阻R連接成閉合電路，由圖像可知（）A．R的阻值為1.5ΩB．電源電動勢為3.0V，內阻為0.5ΩC．電源的輸出功率為3.0WD．電阻R消耗的功率為3.0W【答案】A【詳解】ACD．由圖可知，電阻兩端的電壓，流過電阻的電流為，故電阻的阻值為電阻消耗的功率為故電源的輸出功率為A正確；CD錯誤；B．由圖可知，電源的電動勢為3.0V，短路電流為1.0A，故電源的內阻為B錯誤。故選A。32．（2022秋·廣東梅州·高二大埔縣虎山中學?？茧A段練習）如圖所示為某城市道路上安裝的光控節(jié)能路燈的原理圖，當周圍環(huán)境的亮暗程度發(fā)生變化時，電路中的光敏電阻阻值會隨光照增強而變小。已知電源電動勢為，內阻為，為光敏電阻，A、B為兩個路燈。當周圍環(huán)境變亮時，閉合開關S，下列判斷正確的是（）

A．兩燈都變亮 B．電源的總功率變小C．電源的輸出功率變小 D．電源的效率變低【答案】D【詳解】A．由題意可知，當周圍環(huán)境變亮時，光照強度增強，減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電流增大，路端電壓減小，則A燈電流減小，A燈變暗；通過的電流為可知通過的電流增大；兩端電壓增大，根據(jù)可知B燈的電壓減小，則B燈變暗，故A錯誤；B．電源總功率為由于電路總電流增大，總功率變大，故B錯誤；C．當外電阻等于內阻時，電源的輸出功率最大；當外電阻減小時，由于不清楚外電阻與內阻的關系，所以無法確定輸出功率變化，故C錯誤；D．電源效率為由于路端電壓減小，所以電源的效率變低，故D正確。故選D。33．（2023秋·山西朔州·高二?？计谀┤鐖D所示為汽車蓄電池與車燈（電阻不變）、啟動電動機組成的電路，蓄電池內阻為0.1Ω．電流表和電壓表均為理想電表，只接通時，電流表示數(shù)為10A，電壓表示數(shù)為12V；再接通，啟動電動機工作時，電流表示數(shù)變?yōu)?A，則此時通過啟動電動機的電流是（）A．10A B．26A C．50A D．58A【答案】B【詳解】只接S1時，由閉合電路歐姆定律得車燈電阻為再接通S2后，路端電壓由閉合電路歐姆定律得解得流過電動機的電流為故B正確。故選B。34．（2023秋·四川涼山·高二統(tǒng)考期末）在如圖所示的電路中，E為電源，電源內阻為r，小燈泡L燈絲電阻不變，電壓表V為理想電表，、為定值電阻，為滑動變阻器，若將滑動變阻器的滑片向下移動，則（）A．通過的電流變大 B．電壓表的示數(shù)變小C．電源內阻上的電壓變大 D．小燈泡消耗的功率變小【答案】C【詳解】BC．若將滑動變阻器的滑片向下移動，電阻值減小，從而電路總電阻也減小，干路電流增大，所以兩端電壓增大，電源內阻上的電壓變大，電壓表示數(shù)增大，故B錯誤，C正確；A．由于干路電流增大，由閉合電路歐姆定律可得，兩端電壓減小，所以通過的電流減小，故A錯誤；D．因為干路電流增大，中電流減小，所以小燈泡的電流增大，功率變大，故D錯誤。故選C。35．（2023秋·河南鄭州·高二?？茧A段練習）如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖像；直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖像；直線C為一個電阻R兩端的電壓與電流的關系圖像。如果將這個電阻R分別接到a、b兩電源上，那么（）

A．R接到a電源上，電源的效率較高B．R接到b電源上，電源的輸出功率較大C．R接到a電源上，電源的輸出功率較大D．R接到b電源上，電阻的發(fā)熱功率較高【答案】C【詳解】A．由題圖可判斷出電源a的內阻大，在純電阻電路中，電源效率為內阻越大，效率越低，故R接在a電源上電源的效率較低，A錯誤；BCD．當電阻R與電源組成閉合電路時，電阻R的U-I圖像與電源的U-I圖像的交點表示工作狀態(tài)，交點的縱坐標表示電壓，橫坐標表示電流，兩者乘積表示電源的輸出功率，由圖看出，R接到a電源上，電壓與電流的乘積較大，電源的輸出功率較大，電阻的發(fā)熱功率較高，BD錯誤，C正確。故選C。二、多選題36．（2023秋·遼寧朝陽·高二建平縣實驗中學?？奸_學考試）將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測得電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線如圖所示，由此可知（）

A．電源最大輸出功率45WB．電源內阻可能不等于C．電源電動勢為30VD．電阻箱所消耗功率P最大時，電源效率大于50%【答案】AC【詳解】AB．設電源內阻為，電阻箱阻值為，則由題意可知，電源的輸出功率即為電阻箱消耗的功率，根據(jù)閉合電路的歐姆有可得分析可知，當是，電源的輸出功率最大，即此時電阻箱消耗的功率最大，結合所給圖像可知電源最大輸出功率為45W，內阻為，故A正確，B錯誤；C．根據(jù)可得則電源的電動勢故C正確；D．電阻箱所消耗功率P最大時，電源效率故D錯誤。故選AC。37．（2024秋·高二單元測試）如圖所示，當電路里滑動變阻器R2的滑動觸頭P向下滑動時（）

A．電容器C兩端的電壓增大B．電容器C兩極板間的電場強度增大C．電壓表的讀數(shù)減小D．R1消耗的功率增大【答案】AB【詳解】D．P下滑時接入電路的電阻增大，總電阻增大，總電流減小，即通過的電流減小，根據(jù)可知消耗的功率減小，故D錯誤；C．根據(jù)閉合回路歐姆定律可知內電壓減小，外電壓增大，電壓表的讀數(shù)增大，故C錯誤；AB．由于的電流減小，所以兩端的電壓減小，故電容器兩端的電壓增大，根據(jù)可得兩極板間的電場強度增大，故AB正確。故選AB?！军c睛】在分析電路動態(tài)變化時，一般是根據(jù)局部電路變化（滑動變阻器，傳感器電阻）推導整體電路總電阻、總電流的變化，然后根據(jù)閉合回路歐姆定律推導所需電阻的電壓和電流的變化（或者電流表，電壓表示數(shù)變化），也就是從局部→整體→局部。38．（2023秋·安徽黃山·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，電路中E、r為電源的電動勢和內電阻，R1、R2、R3為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表，開關閉合時，平行金屬板中一帶電小液滴P處于靜止狀態(tài)。當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，則（）

A．電阻R1消耗的功率增大B．電源的效率減小C．帶電小液滴的將向上運動D．若電流表、電壓表的示數(shù)變化量分別為?I和?U，則【答案】ABD【詳解】A．當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，滑動變阻器R4的電阻減小，電路總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，電路總電流增大，故電阻R1消耗的功率增大，故A正確；B．電源的效率為電路總電流增大，可知電源的效率減小，故B正確；C．電路總電流增大，電源內阻和兩端的電壓增大，可知電容器兩端的電壓減小，兩極板間電場強度減小，帶電小液滴所受電場力小于重力，帶電小液滴的將向下運動，故C錯誤；D．根據(jù)電路可知電容器兩端的電壓減小，可知通過R3的電流減小，電路總電流增大，可知通過R2的電流增大，且滿足根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得故故D正確。故選ABD。39．（2023秋·四川巴中·高二統(tǒng)考期末）在如圖所示電路中，閉合開關S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、、和表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用、、和表示。下列比值正確的是（）

A．變大，不變 B．變大，不變C．變大，變大 D．變大，不變【答案】BD【詳解】當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，變大，則A．根據(jù)歐姆定律，則不變不變，故A錯誤；BC．根據(jù)歐姆定律，則變大，根據(jù)可得不變，故B正確，C錯誤；D．根據(jù)歐姆定律，則變大，根據(jù)可得不變，故D正確。故選ABD。40．（2023春·江西宜春·高二上高二中?？茧A段練習）如圖為一種測量環(huán)境濕度儀器的簡化工作原理圖。電源電壓恒為6V，定值電阻R為l5Ω，R0為濕敏電阻，其阻值隨環(huán)境濕度的增加而減小，阻值范圍為10Ω~20Ω，電壓表量程為0~3V，電流表量程為0~0.6A。閉合開關S，當環(huán)境的濕度增加時，在保證兩電表安全的情況下，下列說法中正確的是（）

A．電流表示數(shù)變大，兩端的電壓變大B．電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變C．通過的最大電流為D．在電路中的最小電阻值為【答案】BD【詳解】A．由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。當環(huán)境的濕度增加時，因R0隨環(huán)境濕度的增加而減小，根據(jù)串聯(lián)電路分