高考物理一輪復習考點精講精練第20講　電路 閉合電路歐姆定律（解析版）

第20講電路閉合電路歐姆定律1、理解和學握閉合電路歐姆定律。2、會利用閉合電路歐姆定律處理有關功率、動態(tài)分析、含容電路和故障分析等問題?？键c一電路的動態(tài)分析1．閉合電路歐姆定律的公式eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(I＝\f(E,R＋r)只適用于純電阻電路,E＝U外＋U內適用于任何電路))2．路端電壓U與電流I的關系圖1(1)關系式：U＝E－Ir.(2)U－I圖象如圖1所示．①當電路斷路即I＝0時，縱坐標的截距為電源電動勢．②當外電路短路即U＝0時，橫坐標的截距為短路電流．③圖線的斜率的絕對值為電源的內阻．3．電路動態(tài)分析的方法(1)程序法：電路結構的變化→R的變化→eq\x(R總的變化)→eq\x(I總的變化)→U端的變化→固定支路eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(并聯(lián)分流I,串聯(lián)分壓U))→eq\x(變化支路).(2)極限法：即因滑動變阻器滑片滑動引起的電路變化問題，可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論．（2024?豐臺區(qū)一模）如圖所示為一個簡易的高溫報警器原理圖。RT為熱敏電阻，S為斯密特觸發(fā)器，其工作特點為當A端電勢上升到高電勢1.6V時，Y端從高電勢跳到低電勢0.25V；當A端電勢下降到低電勢0.8V時，Y端從低電勢跳到高電勢3.4V。已知蜂鳴器的工作電壓為3～5V，下列說法正確的是（）A．A端為高電勢時蜂鳴器報警 B．溫度升高，熱敏電阻阻值增大 C．滑片P向b端移動，可提高溫度報警器的報警溫度 D．若無斯密特觸發(fā)器，可通過將RP與RT調換位置實現(xiàn)同樣的功能【解答】解：A、由題意：蜂鳴器的工作電壓為3～5V，A端為高電勢時Y端從高電勢跳到低電勢0.25V，即蜂鳴器兩端電壓為0.25V，低于其工作電壓的范圍，故蜂鳴器不會報警，故A錯誤；B、高溫報警器的溫度較高時要報警，即高溫時Y端為高電勢，則A端為低電勢，即熱敏電阻RT為兩端電壓應較小，熱敏電阻與滑動變阻器為串聯(lián)分壓的關系，則熱敏電阻的阻值應較小?？傻玫礁邷貢r熱敏電阻的阻值較小，可知溫度升高，熱敏電阻阻值減小，故B錯誤；C、滑片P向b端移動，滑動變阻器接入電路的阻值減小，根據(jù)B選項的分析，要使報警器報警，此時熱敏電阻阻值要更小，對應的溫度就要更高，即提高了溫度報警器的報警溫度，故C正確；D、在溫度變化的過程中斯密特觸發(fā)器能為蜂鳴器提供穩(wěn)定的高電壓或低電壓，若無斯密特觸發(fā)器，將RP與RT調換位置，隨著溫度的變化，RT的阻值會變化，蜂鳴器兩端的電壓會隨之變化，不能為蜂鳴器提供穩(wěn)定的高電壓或低電壓，故D錯誤。故選：C。（2024?天津模擬）如圖所示的電路中，E為電源，其內阻為r，L為小燈泡（其燈絲電阻可視為不變），R1、R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小，V為理想電壓表。若將照射R3的光的強度減弱，則（）A．電壓表的示數(shù)變大 B．小燈泡變暗 C．通過R2的電流變小 D．電源內阻消耗的功率變大【解答】解：若將照射R3的光的強度減弱，可知其電阻增大，所以外電路的總電阻增大。A.根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，E＝U外+Ir外電路總電阻增大，干路電流減小，R1在干路上，所以其電壓減小，因此電壓表示數(shù)減小，故A錯誤；BC.因為干路電流減小，所以路端電壓增大，R1和R2的電壓之和等于路端電壓，所以R2的電壓增大，因此流過R2的電流增大，又R2和L的電流之和減小，所以L的電流必然減小，因此燈泡變暗，故B正確，C錯誤；D.內阻上消耗的功率Pr故選：B。（2024?湖北模擬）如圖所示，光敏電阻A、B與恒壓源（輸出電壓U不變）串聯(lián)，光敏電阻的阻值隨光照強度增大而減小，初始時A、B的光照強度E相同，阻值相等?，F(xiàn)保持A的光照強度。EA不變，改變B的光照強度EB，則B消耗的電功率P變化情況為（）A．無論EB增大還是減小，P均變小 B．無論EB增大還是減小，P均變大 C．EB增大時，P變大，EB減小時，P變小 D．EB增大時，P變小，EB減小時，P變大【解答】解：根據(jù)電功率的計算公式有P=(URA根據(jù)數(shù)學方法可知RA＝RB時P最大，所以無論EB增大還是減小，P均變小，故A正確，BCD錯誤；故選：A?？键c二電路中的功率及效率問題1．電源的總功率(1)任意電路：P總＝IE＝IU外＋IU內＝P出＋P內．(2)純電阻電路：P總＝I2(R＋r)＝eq\f(E2,R＋r).2．電源內部消耗的功率：P內＝I2r＝IU內＝P總－P出．3．電源的輸出功率(1)任意電路：P出＝IU＝IE－I2r＝P總－P內．(2)純電阻電路：P出＝I2R＝eq\f(E2R,R＋r2)＝eq\f(E2,\f(R－r2,R)＋4r).(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關系①當R＝r時，電源的輸出功率最大為Pm＝eq\f(E2,4r).②當R>r時，隨著R的增大輸出功率越來越?。郛擱<r時，隨著R的增大輸出功率越來越大．④當P出<Pm時，每個輸出功率對應兩個外電阻R1和R2，且R1R2＝r2.⑤P出與R的關系如圖所示．4．電源的效率(1)任意電路：η＝eq\f(P出,P總)×100%＝eq\f(U,E)×100%.(2)純電阻電路：η＝eq\f(R,R＋r)×100%＝eq\f(1,1＋\f(r,R))×100%因此在純電阻電路中R越大，η越大；當R＝r時，電源有最大輸出功率，效率僅為50%.（2022秋?三門峽期末）如圖所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關系圖線，若將這兩個電阻分別接到該電源上，則（）A．R2接在電源上時，電源的效率高 B．R1接在電源上時，電源的輸出功率大 C．R1接在電源上時，電源的效率高 D．電源的輸出功率一樣大【解答】解：AC、電源的效率η=UIEI=BD、由兩圖線的交點讀出，R1接在電源上時電壓U1＝0.75U0，通過R1的電流I1＝0.25I0，則電源的輸出功率P1＝U1I1=316U0R2接在電源上時U2＝0.5U0，I2＝0.5I0，電源的輸出輸出功率P2＝U2I2=14U0I0，則R故選：C。（2023秋?洛陽期中）某電源和某額定電壓6V、額定功率12W的小燈泡U﹣I圖像如圖甲中①、②圖線所示，現(xiàn)將該電源和小燈泡組成圖乙所示電路，下列說法正確的是（）A．小燈泡此時的電阻為3Ω B．小燈泡消耗的電功率為4.32W C．電源的總功率為9W D．如果把小燈泡換成某一定值電阻，則電源的輸出功率可能變大【解答】解：A、根據(jù)兩圖線的交點讀出該電源和小燈泡組成圖乙所示電路時路端電壓為U＝3V，電流為I＝1.5A，則小燈泡此時的電阻為R=UI=3B、小燈泡消耗的電功率為P＝UI＝3×1.5W＝4.5W，故B錯誤；C、由電源的U﹣I圖線①可知，電源的電動勢E＝6V，則電源的總功率為P總＝EI＝6×1.5W＝9W，故C正確；D、由電源的U﹣I圖線①可知，電源的內阻r＝|ΔUΔI|=63Ω故選：C。（2024?新鄭市校級一模）如圖所示，圖甲中在滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙中的AC、BC兩直線所示，不考慮電表對電路的影響。（1）定值電阻R0、滑動變阻器的總電阻R分別為多少？（2）求出電源的電動勢和內阻；（3）電源的工作效率什么時候最大，最大效率是多少？【解答】解：（1）電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖象應為AC；電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖象應為BC；定值電阻的大小為：R0當I＝0.5A時，R則R＝R外﹣R0＝15Ω﹣3Ω＝12Ω（2）根據(jù)閉合回路歐姆定律可得U＝E﹣Ir結合BC圖線的解析式：U＝8﹣I可得：E＝8V，r＝1Ω（3）電源的工作效率為η=可知，當R最大時，效率最大此時，η=考點三電路故障問題1．故障特點(1)斷路特點：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零．(2)短路特點：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路但它兩端電壓為零．2．檢查方法(1)電壓表檢測：如果電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段短路．(2)電流表檢測：當電路中接有電源時，可用電流表測量各部分電路上的電流，通過對電流值的分析，可以確定故障的位置．在運用電流表檢測時，一定要注意電流表的極性和量程．(3)歐姆表檢測：當測量值很大時，表示該處斷路，當測量值很小或為零時，表示該處短路．在運用歐姆表檢測時，電路一定要切斷電源．(4)假設法：將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設某部分電路發(fā)生某種故障，運用閉合電路或部分電路的歐姆定律進行推理．如圖所示，電池、開關和燈泡組成串聯(lián)電路。當閉合開關時，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光。某同學為了判斷究竟是什么原因造成了這種現(xiàn)象，在閉合開關且不拆開導線的情況下，用多用電表2.5V直流電壓擋進行檢測。他將紅表筆與接線柱A接觸并保持不動，用黑表筆分別接觸接線柱B、C、D、E、F。他發(fā)現(xiàn)，當黑表筆接觸B、C、D時，示數(shù)為1.50V；當黑表筆接觸E、F時，示數(shù)為0。若該電路中只存在一個問題，則燈泡不發(fā)光的原因可能是（）A．電池沒電了 B．燈泡燈絲斷了 C．導線DE斷了 D．開關接觸不良【解答】解：A.若電池沒電了，則AB間電壓應為0，故A錯誤；B.若燈泡燈絲斷了，A、D電勢相等，則AD間電壓應為0，故B錯誤；C.若導線DE斷了，A、E、F電勢相等，B、C、D電勢相等，AE、AF間電壓應為0，AB、AC、AD間電壓應為1.5V，故C正確；D.若開關接觸不良，A、F電勢相等，B、C、D、E電勢相等，則AE間電壓應為1.5V，故D錯誤。故選：C。如圖所示的電路，開關閉合后小燈泡甲和乙均正常發(fā)光，電流表的示數(shù)不為零；突然兩燈均熄滅且電流表的示數(shù)也變?yōu)榱恪㈦妷罕砼c甲、乙兩燈泡并聯(lián)，電壓表有示數(shù)，電壓表與甲燈并聯(lián)，電壓表無示數(shù)。則下列說法正確的是（）A．甲燈短路 B．電流表燒斷 C．甲燈燒斷 D．乙燈燒斷【解答】解：A．開關閉合后，兩燈突然熄滅且電流表的示數(shù)也變?yōu)榱?，說明電路存在斷路，而不是甲燈短路，故A錯誤；B．將電壓表與甲、乙兩燈泡并聯(lián)電壓表有示數(shù)，可知除了甲、乙兩燈泡之外的電路是正常的，即開關、電流表、電源均正常，故B錯誤；CD．電壓表與甲燈并聯(lián)電壓表無示數(shù)，結合前述分析，說明甲燈正常，乙燈燒斷，故C錯誤，D正確。故選：D。如圖是“測量電源的電動勢和內電阻”實驗的電路圖。某同學在實驗中，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其它連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導線端分別試觸b、c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時，電壓表有示數(shù)；試觸d時，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則下面選項中正確的是（）A．導線ab斷路 B．滑動變阻器斷路 C．導線cd斷路 D．滑動變阻器短路【解答】解：AB.開始時電壓表有讀數(shù)，說明a到電源負極，電壓表右端點與電源正極之間是導通的，后來用a位置的導線端試觸b、c時，電壓表仍然有讀數(shù)，說明c到電源負極之間完全是導通的，故AB錯誤；C.試觸d沒有示數(shù)，說明cd之間有斷路，故C正確；D.如果滑動變阻器短路，電流表應該有讀數(shù)，故D錯誤。故選：C。考點四電源和電阻U－I圖象的比較圖象上的特征物理意義電源U－I圖象電阻U－I圖象圖形圖象表述的物理量變化關系電源的路端電壓隨電路電流的變化關系電阻兩端電壓隨電阻中的電流的變化關系圖線與坐標軸交點與縱軸交點表示電源電動勢E，與橫軸交點表示短路電流eq\f(E,r)過坐標軸原點，表示沒有電壓時電流為零圖線上每一點坐標的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率圖線上每一點對應的U、I比值表示外電阻的大小，不同點對應的外電阻大小不同每一點對應的比值均等大，表示此電阻的大小不變圖線斜率的絕對值大小內電阻r電阻大小（2023秋?遼寧期末）如圖甲為某電源的U﹣I圖線，圖乙為某小燈泡的U﹣I圖線，則下列說法中正確的是（）A．把電源和小燈泡組成閉合回路，此時小燈泡功率約為0.3W B．圖甲中隨著電流的增大電源電動勢逐漸減小 C．電源的內阻為5Ω D．圖乙中切線斜率表示小燈泡的電阻【解答】解：A．將電源與小燈泡組成回路，將在乙中作該電源對應的U﹣I圖象，則兩U﹣I圖像與的交點即為電燈泡的電壓、電流，如下圖所示：根據(jù)圖像可知：U≈0.5V；I≈0.6A；則功率為：P＝UI＝0.5×0.6W＝0.3W故A正確；BC．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：E＝U+Ir結合甲圖可得縱截距為電動勢，斜率為內阻可得E＝1.5V；r=ΔUΔI=電動勢不隨電流變化與電源自身相關，故BC錯誤。D．由圖可知小燈泡為非線性元件，其割線斜率表示電阻，故D錯誤。故選：A。（多選）（2023秋?南充期末）如圖甲所示，當滑動變阻器R的滑片P從一端滑到另一端的過程中，兩個電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化情況如圖乙所示。已知電流表示數(shù)小于或等于0.2A時，電動機不發(fā)生轉動，各電表均視為理想電表，不考慮電動機電阻隨溫度的變化。則（）A．電源的輸出功率最大為1.02W B．電源的效率最高約為94.4% C．電動機的輸出功率最大為0.72W D．當滑動變阻器接入的阻值為6.8Ω時，電動機消耗的電功率為0.35W【解答】解：A.由題意可知，當通過電動機的電流小于0.2A時，電動機不發(fā)生轉動，電動機屬于純電阻元件，其U﹣圖線應為直線，當通過電動機的電流大于0.2A時，電動機屬于非純電阻元件，U﹣I圖線將不再是直線，結合圖像可知，當電流為I1＝0.1A時，路端電壓為U1＝3.4V，此時滑動變阻器接入回路的電阻最大；當電流為I2＝0.3A時，路端電壓為U2＝3.0V此時滑動變阻器接入回路的電阻為零，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E＝U1+I1rE＝U2+I2r代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得E＝3.6V，r＝2Ω電源的輸出功率P=I當R外＝r時，電源輸出功率最大PmB.電源的效率η=UI由圖乙可知當U＝3.4V時電源的效率最高ηmC.電動機線圈電阻為rM當U2＝3.0V，電動機輸出功率最大，電動機的最大輸出功率為PMD.當I＝0.2A時滑動變阻器接入電路中的阻值為R=E所以當滑動變阻器接入的阻值為6.8Ω時，電動機轉動；由圖乙可知當電路中的電流為I3＝0.25A時，電動機兩端電壓為U3＝1.4V，滑動變阻器接入電路中的阻值為R'=E?則當滑動變阻器接入的阻值為6.8Ω時，電動機消耗的電功率為P'＝U3I3＝1.4×0.25W＝0.35W，故D正確。故選：BD。（多選）如圖甲所示的電路中，R1是滑動變阻器，R2是定值電阻。將R1的滑動觸頭調節(jié)至最左端，閉合開關S，調節(jié)R1的阻值，得到電壓表V1、V2和相應的電流表A的多組數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在同一U﹣I坐標系中描點、擬合作出圖像如圖乙所示。當R1的滑片向右移動時，電壓表V1和V2的示數(shù)的變化大小為ΔU1和ΔU2，電流表A的示數(shù)的變化大小為ΔI，已知電壓表、電流表均為理想電表，則下列說法正確的是（）A．電源電動勢E＝2V，內阻r＝1Ω B．定值電阻R2＝4Ω C．ΔUD．當R1＝1Ω時，R1的功率最大【解答】解：B、因過原點的直線為定值電阻R2的U﹣I圖線，則由圖像的斜率表示電阻可知：R2=U2I=A、根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：U1＝E﹣I（R2+r）將坐標（0.1A，2V），（0.3A，1V）代入上式可得電源電動勢和內阻分別為：E＝2.5V，r＝1Ω，故A錯誤；C、由U1＝E﹣I（R2+r）可知：ΔUD、將R2等效為電源內阻，則等效電源的內阻r等效＝r+R2＝1Ω+4Ω＝5Ω當外電阻等于電源內阻時，電源輸出功率最大，則當R1＝r等效＝5Ω時，R1的功率最大，故D錯誤。故選：BC。考點五含電容器電路的分析1．電路的簡化：不分析電容器的充、放電過程時，把電容器所處的支路視為斷路，簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應位置補上．2．電路穩(wěn)定時電容器的處理方法：電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，同支路的電阻相當于導線，即電阻不起降低電壓的作用，與電容器串聯(lián)的電阻視為等勢體．電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓．3．電容器所帶電荷量的變化的計算：(1)如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過所連導線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差；(2)如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過所連導線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和．（2024?順義區(qū)二模）如圖甲所示，先將開關S擲向1位置，給電容器C充電，充電完畢后把S擲向2位置，電容器通過電阻R放電，電流I隨時間t變化的圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．僅將電容器C的電容增大，剛開始放電時的電流大于I0 B．僅將電容器C的電容減小，剛開始放電時的電流小于I0 C．僅增大電阻R的阻值，則圖線與兩軸所圍的面積不變 D．僅增大電阻R的阻值；則圖線與兩軸所圍的面積增大【解答】解：AB、電容器充電完畢時，其電壓為E，剛開始放電時，由歐姆定律有：I0=ER，與電容器的電容C無關，所以僅將電容器C的電容增大或減小，剛開始放電時的電流仍為ICD、僅增大電阻R的阻值，電容器充電完畢時所帶電荷量不變，根據(jù)I﹣t圖線與兩軸所圍的面積表示電容器所釋放的電荷量，可知僅增大電阻R的阻值，則圖線與兩軸所圍的面積不變，故C正確，D錯誤。故選：C。（多選）（2023秋?遼寧期末）在如圖所示的電路中，已知電表均為理想電表，電流表A、電壓表V1、V2的示數(shù)分別為I、U1和U2，C為電容器。在滑動變阻器R2的滑片向右滑動一小段距離的過程中，電流表A、電壓表V1、V2示數(shù)變化量大小分別是ΔI、ΔV1、ΔV2下列說法正確的是（）A．滑片移動過程中|ΔUB．燈泡變亮、電容器所帶的電荷量減小 C．U2ID．電源的內阻消耗的電功率變大【解答】解：A、根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知U2＝E﹣Ir，則|ΔU2BD、滑動變阻器R2的滑片向右滑動，則滑動變阻器R2接入電路的電阻變大，電路的總電阻變大，由閉合電路歐姆定律I=ER+r可知總電流I變小，由P＝I由U2＝E﹣Ir可知路端電壓即燈泡兩端的電壓增大，由P=U燈泡兩端電壓變大，則通過燈泡的電流IL變大，總電流I＝IL+IR1，I減小，IL增大，則電阻R1的電流減小，可知電阻R1兩端的電壓減小，電容器與R1并聯(lián)，則電容器兩端的電壓減小，根據(jù)Q＝CU，可知電容器所帶的電荷量減小，故B正確，D錯誤；C、電壓表V2測的是路端電壓，根據(jù)歐姆定律U2＝IR外可知U2I等于外電路的總電阻，U2變大，I減小，所以故選：AB。（2024?沙坪壩區(qū)模擬）某同學用平行板電容器設計制作了單電容熱膨脹檢測儀，原理如圖所示。電容器上極板固定，下極板可隨材料豎直方向的尺度變化而上下移動。閉合開關S，若材料熱脹冷縮，則（）A．材料溫度降低，極板間電場強度變大 B．滑動變阻器滑片向上滑動少許可以降低電容器的工作電壓 C．檢測到靈敏電流計的電流方向為從a到b，說明電容器在充電 D．檢測結束，斷開開關，靈敏電流計上有從a到b的短暫電流【解答】解：A．溫度降低，材料收縮，電容器的下極板下移，電容器兩板間距d增大，由于電容器的電壓等于滑動變阻器R兩端的電壓，所以電容器的電壓U不變，根據(jù)：E=UB．滑動變阻器滑片向上滑動，其接入電路的阻值增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路的電流減小，電源的內電壓減小，則滑動變阻器兩端的電壓增大，電容器的電壓也隨之增大，即增大了電容器的工作電壓，故B錯誤；C．電容器上極板帶正電，檢測到靈敏電流計的電流方向為從a到b，說明正電荷由下極板向上極板移動，則電容器在充電，故C正確；D．斷開開關后電容器放電，因電容器上極板帶正電，故靈敏電流計上有從b到a的短暫電流，故D錯誤。故選：C。題型1閉合電路伏安特性曲線（2023秋?太原期末）如圖所示，圖線a是太陽能電池在某光照強度下路端電壓U和干路電流I的關系圖像，電池內阻不是常量。圖線b是某光敏電阻的U﹣I圖像，虛直線c為圖線a過P點的切線，在該光照強度下將它們組成閉合回路時（）A．太陽能電池的電動勢為6V B．光敏電阻的功率為1W C．光敏電阻的阻值為40Ω D．太陽能電池的內阻為5Ω【解答】解：A、由閉合電路歐姆定律可知，當電流為0時，圖線a的縱截距等于電源電動勢，則E＝5V，故A錯誤；C、由圖可知在某光照強度下將它們組成閉合電路時，則該電阻兩端電壓為4V，通過該電阻的電流為0.2A，則該電阻的阻值為：R=UB、光敏電阻的功率為：P＝UI＝4×0.2W＝0.8W，故B錯誤；D、太陽能電池的內阻為：r=E?U故選：D。（2023秋?東城區(qū)期末）如圖所示的U﹣I圖像中，直線a表示某電源路端電壓與電流的關系，直線b為某一電阻兩端電壓與電流的關系。用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，下列說法不正確的是（）A．電阻R的阻值為2.0Ω B．電源電動勢為4.0V C．電源內阻為1.0Ω D．電阻R消耗電功率為2.0W【解答】解：直線a圖像的數(shù)學表達式為：U＝E﹣Ir根據(jù)圖像的斜率和截距，可得電源電動勢及內阻為：E＝4.0V，r=4.02.0Ω兩圖像的交點數(shù)據(jù)表示定值電阻R與此電源串聯(lián)時，R兩端的電壓和電流，即R兩端的電壓為2.0V，流過R的電流為1.0A，所以電阻的阻值為：R=UI=電阻的功率為：P＝UI＝2.0×1.0W＝2.0W，故ABD正確，C錯誤；由于本題選擇錯誤的故選：C。題型2閉合電路的功率問題（2023秋?沙坪壩區(qū)校級期末）如圖，電源電動勢E＝12V，內阻r＝1Ω，R1＝1Ω，R2＝6Ω。開關閉合后，電動機恰好正常工作。已知電動機的額定電壓U0為6V，電動機線圈的電阻R0為0.5Ω，則（）A．流過電動機中的電流是12A B．電源的效率75% C．電動機的輸入功率72W D．電動機消耗的功率為2W【解答】解：A、由閉合電路歐姆定律得流過電源的電流為I=E?通過R2的電流為I2=U故通過電動機的電流為IM＝I﹣I2＝3A﹣1A＝2A，故A錯誤；B、路端電壓為U＝E﹣Ir＝12V﹣3×1V＝9V電源的效率為η=UIEI×CD、電動機消耗的功率即為電動機的輸入功率，為PM＝U0IM＝6×2W＝12W，故CD錯誤。故選：B。（2023秋?天津期末）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．電流表的示數(shù)變大 B．電壓表的示數(shù)變大 C．電源的輸出功率變小 D．保護電阻R0消耗的功率變小【解答】解：AB、當酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時，傳感器R的電阻減小，由閉合電路歐姆定律有I=可知電路中電流變大，電流表示數(shù)變大，內電阻及定值電阻R0上的電壓增大，則傳感器R上的電壓減小，所以電壓表示數(shù)變小，故A正確，B錯誤；C、若酒精氣體濃度越大，酒精傳感器電阻R的阻值減小，根據(jù)外電阻與內阻大小相等時電源的輸出功率最大，可知若酒精傳感器電阻R的阻值與定值電阻R0之和小于電源的內阻時，則隨著酒精氣體濃度越大，電源的輸出功率減小，故C錯誤；D、根據(jù)P＝I2R0可知，保護電阻R0消耗的功率變大，故D錯誤。故選：A。題型3電路的動態(tài)分析問題如圖所示，電路中電源內阻不可忽略。開關S閉合后，在滑動變阻器R0的滑片向下滑動的過程中，下列說法正確的是（）A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小 B．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大 C．電阻R2消耗的電功率增大 D．電源內阻消耗的功率減小【解答】解：ABC.根據(jù)“串反并同”結論法，在滑動變阻器R0的滑片向下滑動的過程中，R0變小，R2、電流表和電壓表與其并聯(lián)，故兩表示數(shù)都變小，R2消耗的功率變小，故A正確，BC錯誤；D.在滑動變阻器R0的滑片向下滑動的過程中，R0變小，總電阻減小，總電流變大，由P＝I2r分析可知電源內阻消耗的功率變大，故D錯誤。故選：A。如圖所示電路中，直流電源的內阻r≠0，定值電阻R1＝2Ω、R2＝4Ω滑動變阻器的總電阻R＝8Ω?；瑒幼冏杵鞯幕琍由a端滑到b端過程中，電壓表始終未超出量程，則電壓表的示數(shù)變化情況是（）A．一直增大 B．一直減小 C．先減小后增大 D．先增大后減小【解答】解：設滑動變阻器在R2所在支路的部分電阻為r，則滑動變阻器在R1所在支路的部分電阻為R﹣r電源外電路電阻R外=(R2+r)(R根據(jù)數(shù)學方法可知當r＝3Ω時，R外取最大值，因此，滑動變阻器的滑片P由a端滑到b端過程中，電源外電路電阻R外先增大后減小，電流先減小后增大，根據(jù)U＝E﹣Ir可知，電壓表的示數(shù)先增大后減小，故D正確，ABC錯誤。故選：D。題型4生活科技中的電路動態(tài)分析某學校新安裝了一批節(jié)能路燈如圖甲所示，該路燈通過光控開關實現(xiàn)自動控制，電燈的亮度可隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變。圖乙為其內部電路簡化原理圖，電源電動勢為E，內阻為r，R1為光敏電阻（光照增強時，其電阻值減?。?，電壓表、電流表均為理想電表。隨著傍晚到來，光照逐漸減弱，則（）A．A燈變亮、B燈變暗 B．電源的輸出功率一定變大 C．光照減弱的過程中，設電壓表的示數(shù)變化為ΔU、電流表的示數(shù)變化為ΔI，則ΔUΔID．R1中電流變化量等于R0中電流變化量【解答】解：A．光照逐漸減弱，光敏電阻阻值增大，則外電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，通過A燈的電流增大變亮，通過R0的電流減小，其兩端電壓減小，則B燈兩端電壓增大，B燈變亮，故A錯誤；B．由于外電阻與內阻的關系未知，無法判斷電源輸出功率的變化，故B錯誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律有U＝E﹣Ir，可知ΔUΔID．根據(jù)串、并聯(lián)電流的規(guī)律可知IR0＝IR1+IB，由于IR0減小，IB增大，所以R0中電流變化量小于R1中電流變化量，故D錯誤。故選：C。利用某半導體的電阻隨溫度升高而減小的特征可以制作電子溫度計。圖甲表示該半導體的電阻R隨溫度t變化的情況。把該半導體與電動勢為E、內阻為r的電源、理想電壓表和保護電阻R0連成如圖乙所示的電路。用該半導體作測溫探頭，把電壓表的電壓刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡易的電子溫度計。下列說法正確的是（）A．溫度降低，流過電阻R的電流增大 B．該電子溫度計表盤上溫度刻度是均勻的 C．和tA相比，tB應標在電壓較大的刻度上 D．若電池用久后內阻r變大，用該溫度計測量的溫度要比真實值偏高【解答】解：A、溫度降低，由R﹣t圖像可知R的阻值增大，電路的總電阻增大，則流過電阻R的電流減小，故A錯誤；BC、由圖像可得：R＝r0﹣kt，電壓表的讀數(shù)為U=則該電子溫度計表盤上溫度的刻度是不均勻的；溫度越高，U越小，即tA應標在電壓較大的刻度上，tB應標在電壓較小的刻度上，故BC錯誤；D、若電池用久后內阻r變大，根據(jù)U=ER故選：D。題型5含容電路中的物理量的變化和計算如圖所示的電路中，R為滑動變阻器，電容器的電容C＝30μF，定值電阻R0＝1Ω，電源電動勢E＝4V，內阻r＝1Ω。閉合開關S，將R的阻值調至2Ω時，下列說法中正確的是（）A．電容器兩端電壓為1.5V B．電容器的電荷量為3×10﹣5C C．滑動變阻器消耗的功率達到最大 D．電源的輸出功率為最大值【解答】解：A、將R的阻值調至2Ω時，由閉合電路歐姆定律，可計算出電路穩(wěn)定時滑動變阻器中電流：I=電容器與滑動變阻器并聯(lián)，則電容器兩端電壓：UC＝UR＝IR＝2V，故A錯誤；B、根據(jù)電容的定義變形可得，電容器的電荷量：Q＝CU＝30×10﹣6×2C＝6×105C，故B錯誤；CD、設外電路總電阻為R外，根據(jù)電源輸出功率最大的條件，可知電源的輸出功率：P出＝I2R外=(從上式可以看出，在內外阻值大小相等時電源輸出功率P出最大，此時：R外＝R+R0＝r解得：R＝0時電源的輸出功率為最大值Pm=E把定值電阻R0看作電源內阻的一部分，將R的阻值調至2Ω時，外電阻R等于定值電阻和內阻之和，即讓：R＝R0+r，時滑動變阻器的功率為最大值，故C正確，D錯誤。故選：C。（2023秋?下城區(qū)校級期末）如圖所示電路，電源電動勢為E、內阻為r，R1、R2、R3為定值電阻（阻值均大于電源內阻r）。開關S閉合時，一帶電質點P恰能靜止在平行金屬板之間，電表均為理想電表，當滑動變阻器R的滑片向b端滑動時，則（）A．電源的效率增大 B．質點P將向上運動 C．電源的輸出功率逐漸增大 D．電流表電壓表的示數(shù)均變大【解答】解：AC．由于R外＞r，且總電阻減小，故電源的輸出功率增大，而電源效率η=U隨著外電路電阻的減小而減小，故A錯誤，C正確；B．滑動變阻器