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中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
專題17 恒定電流電路模型
[模型導(dǎo)航]
【模型一】電路動(dòng)態(tài)分析 1
【模型二】含容電路模型 2
【模型三】電源和電阻U－I圖象的比較 6
【模型四】電源的輸出功率隨外電阻變化的討論及電源的等效思想 11
【模型五】電路故障的分析模型 16
[模型分析]
【模型一】電路動(dòng)態(tài)分析
1.電路的動(dòng)態(tài)分析問題：是指由于斷開或閉合開關(guān)、滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)等造成電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，某處電路變化又引起其他電路的一系列變化；對(duì)它們的分析要熟練掌握閉合電路歐姆定律，部分電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路中電壓和電流的關(guān)系．
2.電路動(dòng)態(tài)分析的三種常用方法
（1）程序法
【需要記住的幾個(gè)結(jié)論】：
①當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大（或減小）時(shí)，整個(gè)電路的總電阻一定增大（或減小）。
②若電鍵的通斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，總電阻增大；若電鍵的通斷使并聯(lián)的用電器增多時(shí)，總電阻減小
③用電器斷路相當(dāng)于該處電阻增大至無窮大，用電器短路相當(dāng)于該處電阻減小至零。
（2）“串反并同”結(jié)論法
①所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大。
②所謂“并同”，即某一電阻增大時(shí)，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，反之則減小。
即：←R↑→
【注意】此時(shí)電源要有內(nèi)阻或有等效內(nèi)阻，“串反并同”的規(guī)律僅作為一種解題技巧供參考。
（3）極限法
因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，讓電阻最大或?yàn)榱阍儆懻摗?br/>3.電路動(dòng)態(tài)變化的常見類型：
①滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)引起的動(dòng)態(tài)變化：限流接法時(shí)注意哪部分是有效電阻，分壓接法兩部分電阻一增一減，雙臂環(huán)路接法有最值；
②半導(dǎo)體傳感器引起的動(dòng)態(tài)變化：熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻等隨溫度、光強(qiáng)、壓力的增大阻值減小；
③開關(guān)的通斷引起的動(dòng)態(tài)變化：開關(guān)視為電阻，接通時(shí)其阻值為零，斷開時(shí)其阻值為無窮大，所以，由通而斷阻值變大，由斷而通阻值變小。
4.滑動(dòng)變阻器的幾種接法
限流接法 分壓接法 雙臂環(huán)路接法
左部分為有效電阻，向←滑動(dòng)，AB間總阻值減小。 向←滑動(dòng)，R并增大，R串減小，AB間總電阻減小。 兩部分電阻并聯(lián)，RAB先增大后減小，當(dāng)并聯(lián)的兩部分阻值相等時(shí)RAB最大。
如圖所示的電路中，R1、R2是定值電阻，電表均為理想電表，RB是磁敏材料制定的元件（其特點(diǎn)無磁場(chǎng)時(shí)處于斷開狀態(tài)，有磁場(chǎng)出現(xiàn)時(shí)導(dǎo)通）。閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R的滑片處于某位置，當(dāng)有磁鐵靠近RB附近時(shí)（　　）
A．電流表讀數(shù)減小 B．R1的功率減小
C．電壓表讀數(shù)增大 D．電源總功率增大
如圖所示電路中，電源的內(nèi)電阻為r，R1、R3、R4均為定值電阻，電表均為理想電表。閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)時(shí)，電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電流表和電壓表的示數(shù)變化量的大小分別為ΔI、ΔU，下列說法不正確的是（　　）
A．電壓表示數(shù)變大 B．電流表示數(shù)變小
C．r D．r
（多選）在如圖所示電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1是定值電阻，R2是滑動(dòng)變阻器（R2＞R1），閉合開關(guān)S，不同規(guī)格的燈泡L1和L2均正常發(fā)光，現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向上移動(dòng)一定的距離，理想電流表A1、A2、電壓表的示數(shù)均會(huì)發(fā)生一定變化，其變化量分別用ΔI1、ΔI2和ΔU表示，則下列分析判斷可能正確的是（　　）
A．電壓表V示數(shù)變大，電流表A1示數(shù)變小
B．電流表A2示數(shù)不可能變?yōu)榱?br/>C．燈泡L1、L2都變暗
D．電源的內(nèi)阻r
（多選）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，定值電阻R1在干路上，定值電阻R3與可變電阻R4串聯(lián)后再并聯(lián)在定值電阻R2的兩端。當(dāng)可變電阻R4的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，定值電阻R1、R2、R3中電流變化量的大小分別是ΔI1、ΔI2、ΔI3。下列說法中正確的是（　　）
A．定值電阻R1兩端的電壓增大
B．定值電阻R2消耗的電功率減小
C．ΔI1＝ΔI2+ΔI3
D．ΔI3＝ΔI1+ΔI2
利用某半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而減小的特征可以制作電子溫度計(jì)。圖甲表示該半導(dǎo)體的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把該半導(dǎo)體與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源，理想電壓表和保護(hù)電阻R0連成如圖乙所示的電路。用該半導(dǎo)體作測(cè)溫探頭，把電壓表的電壓刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)易的電子溫度計(jì)。下列說法正確的是（　　）
A．電壓較大的刻度對(duì)應(yīng)較高的溫度
B．電壓刻度0V對(duì)應(yīng)的就是0℃
C．該電子溫度計(jì)表盤上溫度的刻度是均勻的
D．若電池用久后內(nèi)阻r變大，用該溫度計(jì)測(cè)量的溫度要比真實(shí)值偏高
【模型二】含容電路模型
(1)電路簡(jiǎn)化
電路穩(wěn)定后，把電容器所處的支路視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上。
(2)電路穩(wěn)定時(shí)電容器的電壓
電路穩(wěn)定時(shí)，電容器所在的支路中沒有電流，與之串聯(lián)的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，其兩端無電壓。電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。
(3)電容器的帶電荷量及變化
電容器兩端電壓的變化引起電容器充、放電。
①利用Q＝UC計(jì)算電容器初、末狀態(tài)所帶的電荷量Q1和Q2。
②如果變化前后極板帶電的電性相同，通過所連導(dǎo)線的電荷量為|Q1－Q2|。
③如果變化前后極板帶電的電性相反，通過所連導(dǎo)線的電荷量為Q1＋Q2。
水平放置的平行板電容器C、定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R、電源E和開關(guān)S等元件組成如圖所示電路，閉合S待穩(wěn)定后，電容器兩極板間的帶電油滴A恰好保持靜止。不考慮空氣阻力和浮力，下列說法正確的是（　　）
A．當(dāng)R接入電路中的阻值變大時(shí)，電容器將放電
B．當(dāng)R接入電路中的阻值變小時(shí)，油滴A將向下運(yùn)動(dòng)
C．僅換用阻值更大的R0，油滴A將向下運(yùn)動(dòng)
D．僅換用阻值更小的R0，油滴A依舊可以保持懸浮狀態(tài)
如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器總電阻為R，所有電表均為理想表。閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑片P由a端向b端緩慢滑動(dòng)的過程中（　　）
A．電流表A1的示數(shù)逐漸增大
B．電流表A2的示數(shù)先減小再增大
C．電容器C的電荷量保持不變
D．電壓表V的示數(shù)逐漸增大
如圖所示，電路中D為二極管，R0為滑動(dòng)變阻器，R'為磁敏電阻，磁敏電阻的阻值隨所處空間磁場(chǎng)的增強(qiáng)而增大，隨所處空間磁場(chǎng)的減弱而減小，置于真空中的平行板電容器水平放條形磁鐵置，上板接地，極板間的P點(diǎn)固定有帶電量很小的負(fù)電荷，下列說法正確的是（　　）
A．僅將R0的滑片向下移動(dòng)，電容器極板間的電壓減小
B．僅將條形磁鐵向左移動(dòng)靠近磁敏電阻，P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度不變
C．僅將電容器的上板稍向左移，電容器極板間的電壓減小
D．僅將電容器的上板稍向下移，P點(diǎn)處負(fù)電荷的電勢(shì)能增大
道路壓線測(cè)速系統(tǒng)，不僅可以測(cè)速，也可以測(cè)量是否超載，其結(jié)構(gòu)原理電路可以理解為如圖甲所示由一個(gè)電源，一個(gè)靈敏電流計(jì)與傳感器連接，一個(gè)電容和一個(gè)保護(hù)電阻R組成，感應(yīng)線連接電容器的其中一塊極板上，如果車輪壓在感應(yīng)線上會(huì)改變電容器兩板間的距離，并會(huì)使靈敏電流計(jì)中產(chǎn)生瞬間電流，壓力越大，則電流峰值也會(huì)越大，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線，回路中產(chǎn)生兩脈沖電流，如圖乙所示，電子眼就會(huì)拍照。如果以順時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较颍瑒t（　　）
A．汽車壓線時(shí)，電容器板間距離變小
B．車輪經(jīng)過感應(yīng)線過程中電容器先充電后放電
C．增大電阻R值，可以使電容器穩(wěn)定時(shí)的帶電量減小
D．如果車輪間距是2.5m，則可估算車速約為7.7m/s
如圖所示，D為理想二極管，R為滑動(dòng)變阻器，C1、C2為電容器，且電容相等，P、Q為帶電粒子，開關(guān)S閉合后，P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（　　）
A．C1、C2所帶的電荷量不相等
B．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片下滑，P加速向上運(yùn)動(dòng)，Q仍靜止
C．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片上滑，P加速向下運(yùn)動(dòng)，Q仍靜止
D．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片上滑，P加速向下運(yùn)動(dòng)，Q也加速向下運(yùn)動(dòng)
【模型三】電源和電阻U－I圖象的比較
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(guān)系 電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系 電阻兩端電壓隨電阻中的電流的變化關(guān)系
圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn) 與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示短路電流 過坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒有電壓時(shí)電流為零
圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)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(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I比值 表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同 每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小不變
圖線斜率的 絕對(duì)值大小 內(nèi)電阻r 電阻大小
如圖所示的U﹣I圖像中，直線a為電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線b、c分別是電阻R1、R2的電壓與電流的關(guān)系。若將這兩個(gè)電阻分別直接與該電源連接成閉合電路，則下列說法正確的是（　　）
A．電阻R1大于電阻R2
B．R1接在電源上時(shí)，電源的輸出功率較大
C．R2接在電源上時(shí)，電源的輸出功率較大
D．兩種情況下，電源的輸出功率相等
（多選）某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2兩端的電壓與電流的關(guān)系如圖所示。用此電源和電阻R1、R2組成電路，R1、R2可以同時(shí)接入電路，也可以單獨(dú)接入電路。下列說法正確的是（　　）
A．將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端時(shí)，電源的效率為75%
B．將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端時(shí)，電源的效率為80%
C．為使電源輸出功率最大，可將R1單獨(dú)接到電源兩端
D．為使電源輸出功率最大，可將R2單獨(dú)接到電源兩端
如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線C為一個(gè)電阻R的兩端電壓與電流關(guān)系的圖象。將這個(gè)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，但電源效率較低
D．R接到b電源上，電源的輸出功率和效率都較高
（多選）如圖所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線，若將這兩個(gè)電阻分別接到該電源上，則（　　）
A．R1接在電源上時(shí)，電源的效率高
B．R2接在電源上時(shí)，電源的效率高
C．R1接在電源上時(shí)，電源的輸出功率大
D．R2接在電源上時(shí)，電源的輸出功率大
硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)．如圖所示，圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象（電池內(nèi)阻不是常數(shù)），圖線b是某電阻R的U﹣I圖象．當(dāng)它們組成閉合回路時(shí)，硅光電池的內(nèi)阻可表示為（　　）
A． B． C． D．
【模型四】電源的輸出功率隨外電阻變化的討論及電源的等效思想
1．電源的總功率
(1)任意電路：P總＝IE＝IU外＋I(xiàn)U內(nèi)＝P出＋P內(nèi)．
(2)純電阻電路：P總＝I2(R＋r)＝.
2．電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)＝I2r＝IU內(nèi)＝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(nèi)．
(2)純電阻電路：P出＝I2R＝＝.
(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關(guān)系
①當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm＝.
②當(dāng)R>r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越小．
③當(dāng)R④當(dāng)P出⑤P出與R的關(guān)系如圖5所示．
圖5
4．電源的效率
(1)任意電路：η＝×100%＝×100%.
(2)純電阻電路：η＝×100%＝×100%
如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝8V，內(nèi)阻r＝1Ω，定值電阻R1＝9Ω，R2＝10Ω，R3＝5Ω；滑動(dòng)變阻器R4的取值范圍為0～15Ω。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使R4取不同的阻值接入電路，則下列說法正確的是（　　）
A．R4＝0時(shí)，定值電阻R1消耗的功率最大，為2W
B．R4＝5Ω時(shí)，電源內(nèi)阻消耗的功率最小，為0.5W
C．R4＝10Ω時(shí)，R4消耗的功率最大，為0.4W
D．R4＝15Ω時(shí)，電源的效率最高，為90%
如圖所示，R1為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源的內(nèi)電阻，以下說法中不正確的是（　　）
A．當(dāng)R2＝R1+r時(shí)，R2上獲得最大功率
B．當(dāng)R1＝R2+r時(shí)，R1上獲得最大功率
C．當(dāng)R2＝0時(shí)R1上獲得功率一定最大
D．當(dāng)R2＝0時(shí)，電源的輸出功率可能最大
（多選）如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為E，串聯(lián)的固定電阻為R2，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R1，電阻大小關(guān)系為R1＝R2＝r，則在滑動(dòng)觸頭從a端移動(dòng)到b端的過程中，下列描述中正確的是（　　）
A．電路中的總電流先減小后增大
B．電路的路端電壓先增大后減小
C．電源的輸出功率先增大后減小
D．滑動(dòng)變阻器R1上消耗的功率先減小后增大
（多選）如圖所示，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，已知R0＝r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是（　　）
A．電路中的電流變大
B．電源的輸出功率先變大后變小
C．滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小
D．定值電阻R0上消耗的功率先變大后變小
辯析題：在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻不計(jì)，小燈L上標(biāo)有“6V，0.3A”字樣，滑動(dòng)變阻器R1的阻值范圍是0﹣20Ω，電阻R2上標(biāo)有“15Ω，4A”，電流表的量程為0﹣0.6A．甲、乙兩同學(xué)在討論滑動(dòng)變阻器功率的取值范圍時(shí)，甲同學(xué)認(rèn)為：由于電流表允許通過的最大電流為0.6A，所以通過R1的最大電流為0.3A，這時(shí)滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓為U1m＝E﹣I1mR2＝1.5V，因此滑動(dòng)變阻器的最大功率為P1m＝I1mU1m＝0.45W．乙同學(xué)不同意甲同學(xué)的看法，他認(rèn)為滑動(dòng)變阻器的功率決定于通過它的電流和它兩端的電壓的乘積，即P1＝I1U1，電流最大時(shí)功率未必最大，只有電流、電壓的乘積最大時(shí)，功率才最大．
你認(rèn)為甲、乙兩位同學(xué)中，哪位同學(xué)的看法正確，如果你認(rèn)為甲同學(xué)正確，請(qǐng)簡(jiǎn)述他正確的理由；如果你認(rèn)為乙同學(xué)正確，請(qǐng)求出滑動(dòng)變阻器R1的最大功率P1m．
【模型五】電路故障的分析模型
電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有導(dǎo)線斷芯、燈泡斷絲、燈座短路、電阻器內(nèi)部斷路、接觸不良等，檢查故障的基本方法有兩種。
(1)電壓表檢測(cè)
若電壓表示數(shù)等于電源電壓，說明電路中有電流通過電壓表，電路為通路(電壓表作為一個(gè)大電阻把開關(guān)和電源接通了)，則開關(guān)S和導(dǎo)線不斷路，燈L斷路即故障所在。
(2)假設(shè)法
已知電路發(fā)生某種故障，尋找故障發(fā)生位置時(shí)，可將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行正向推理。推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路，若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路。直到找出發(fā)生故障的全部可能為止，亦稱排除法。
（多選）在探究電路故障時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，當(dāng)電鍵閉合后，電路中的各用電器正常工作，經(jīng)過一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)小燈泡A的亮度變暗，小燈泡B的亮度變亮．則下列對(duì)電路故障的分析正確的是（　　）
A．可能是定值電阻R1短路 B．可能是定值電阻R2斷路
C．可能是定值電阻R3斷路 D．可能是定值電阻R4短路
如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)不變、內(nèi)阻不能忽略，R1、R2、R3、R4為定值電阻，L1、L2是小燈泡（阻值不變），電流表是理想電表。閉合開關(guān)S，兩燈均正常發(fā)光。由于某種原因定值電阻R1處突然斷路，則（　　）
A．電流表的讀數(shù)變小，L1變亮，L2變暗
B．電流表的讀數(shù)變小，L1變暗，L2變亮
C．電流表的讀數(shù)變大，L1變亮，L2變暗
D．電流表的讀數(shù)變大，L1變暗，L2變亮
探究電路故障時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，當(dāng)開關(guān)閉合后，電路中的各用電器正常工作，經(jīng)過一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)小燈泡A的亮度變暗，小燈泡B的亮度變亮.則下列對(duì)電路故障的分析正確的是（　　）
A．可能是定值電阻R1斷路 B．可能是定值電阻R2斷路
C．可能是定值電阻R3短路 D．可能是定值電阻R4斷路
按如圖所示的電路連接好裝置、閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論滑動(dòng)變阻器的滑片移到任何位置電流表均無示數(shù)，而電壓表示數(shù)接近電源的電動(dòng)勢(shì)。如果電路只存在一處故障，則出現(xiàn)故障的部位可能是（　　）
A．電流表斷路 B．開關(guān)S斷路
C．待測(cè)電阻Rx斷路 D．滑動(dòng)變阻器R斷路
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專題17 恒定電流電路模型
[模型導(dǎo)航]
【模型一】電路動(dòng)態(tài)分析 1
【模型二】含容電路模型 2
【模型三】電源和電阻U－I圖象的比較 6
【模型四】電源的輸出功率隨外電阻變化的討論及電源的等效思想 11
【模型五】電路故障的分析模型 16
[模型分析]
【模型一】電路動(dòng)態(tài)分析
1.電路的動(dòng)態(tài)分析問題：是指由于斷開或閉合開關(guān)、滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)等造成電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，某處電路變化又引起其他電路的一系列變化；對(duì)它們的分析要熟練掌握閉合電路歐姆定律，部分電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路中電壓和電流的關(guān)系．
2.電路動(dòng)態(tài)分析的三種常用方法
（1）程序法
【需要記住的幾個(gè)結(jié)論】：
①當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大（或減小）時(shí)，整個(gè)電路的總電阻一定增大（或減小）。
②若電鍵的通斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，總電阻增大；若電鍵的通斷使并聯(lián)的用電器增多時(shí)，總電阻減小
③用電器斷路相當(dāng)于該處電阻增大至無窮大，用電器短路相當(dāng)于該處電阻減小至零。
（2）“串反并同”結(jié)論法
①所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大。
②所謂“并同”，即某一電阻增大時(shí)，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，反之則減小。
即：←R↑→
【注意】此時(shí)電源要有內(nèi)阻或有等效內(nèi)阻，“串反并同”的規(guī)律僅作為一種解題技巧供參考。
（3）極限法
因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，讓電阻最大或?yàn)榱阍儆懻摗?br/>3.電路動(dòng)態(tài)變化的常見類型：
①滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)引起的動(dòng)態(tài)變化：限流接法時(shí)注意哪部分是有效電阻，分壓接法兩部分電阻一增一減，雙臂環(huán)路接法有最值；
②半導(dǎo)體傳感器引起的動(dòng)態(tài)變化：熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻等隨溫度、光強(qiáng)、壓力的增大阻值減小；
③開關(guān)的通斷引起的動(dòng)態(tài)變化：開關(guān)視為電阻，接通時(shí)其阻值為零，斷開時(shí)其阻值為無窮大，所以，由通而斷阻值變大，由斷而通阻值變小。
4.滑動(dòng)變阻器的幾種接法
限流接法 分壓接法 雙臂環(huán)路接法
左部分為有效電阻，向←滑動(dòng)，AB間總阻值減小。 向←滑動(dòng)，R并增大，R串減小，AB間總電阻減小。 兩部分電阻并聯(lián)，RAB先增大后減小，當(dāng)并聯(lián)的兩部分阻值相等時(shí)RAB最大。
如圖所示的電路中，R1、R2是定值電阻，電表均為理想電表，RB是磁敏材料制定的元件（其特點(diǎn)無磁場(chǎng)時(shí)處于斷開狀態(tài)，有磁場(chǎng)出現(xiàn)時(shí)導(dǎo)通）。閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R的滑片處于某位置，當(dāng)有磁鐵靠近RB附近時(shí)（　　）
A．電流表讀數(shù)減小 B．R1的功率減小
C．電壓表讀數(shù)增大 D．電源總功率增大
【解答】解：AC、當(dāng)有磁鐵經(jīng)過RB附近時(shí)，外電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：I，則知電流表示數(shù)I變大，外電路電壓為U＝E﹣Ir，I變大，其它量不變，所以電壓表示數(shù)U減小，故AC錯(cuò)誤；
B、無磁場(chǎng)時(shí)，R1處于斷路狀態(tài)，電功率為0，有磁場(chǎng)時(shí)R1有電功率，故B錯(cuò)誤
D、干路電流變大，根據(jù)P＝IE可知電源總功率增大，故D正確。
故選：D。
如圖所示電路中，電源的內(nèi)電阻為r，R1、R3、R4均為定值電阻，電表均為理想電表。閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)時(shí)，電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電流表和電壓表的示數(shù)變化量的大小分別為ΔI、ΔU，下列說法不正確的是（　　）
A．電壓表示數(shù)變大 B．電流表示數(shù)變小
C．r D．r
【解答】解：設(shè)R1、R2、R3、R4的電流分別為I1、I2、I3、I4，電壓分別為U1、U2、U3、U4．干路電流為I總，路端電壓為U，電流表電流為I。
A、R2變大，外電阻變大，I總變小，U＝E﹣Ir變大，U3變大。故A正確。
B、I3變大，I總變小，由I4＝I總﹣I3變小，U4變小，而U1＝U﹣U4，U變大，則U1變大，I1變大，I總＝I+I1，I變小。故B正確。
C、D，由歐姆定律U＝E﹣I總r，得．由I總＝I+I1，I變小，I1變大，I總變小，則ΔI＞ΔI總，．故．故C正確，D錯(cuò)誤。
本題選不正確的，故選：D。
（多選）在如圖所示電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1是定值電阻，R2是滑動(dòng)變阻器（R2＞R1），閉合開關(guān)S，不同規(guī)格的燈泡L1和L2均正常發(fā)光，現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向上移動(dòng)一定的距離，理想電流表A1、A2、電壓表的示數(shù)均會(huì)發(fā)生一定變化，其變化量分別用ΔI1、ΔI2和ΔU表示，則下列分析判斷可能正確的是（　　）
A．電壓表V示數(shù)變大，電流表A1示數(shù)變小
B．電流表A2示數(shù)不可能變?yōu)榱?br/>C．燈泡L1、L2都變暗
D．電源的內(nèi)阻r
【解答】解：A、將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向上移動(dòng)，其接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，由閉合電路歐姆定律知干路電流減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，則電壓表V示數(shù)變大，電流表A1示數(shù)變小，故A正確；
B、當(dāng)時(shí)，電流表A2示數(shù)為零，故B錯(cuò)誤；
C、R2阻值增大，R2與L2并聯(lián)部分阻值增大，回路中其它電路部分阻值未變，故R2與L2并聯(lián)部分的電壓增大，R1與L1并聯(lián)部分的電壓減小，則L2變亮，L1變暗，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U＝E﹣Ir，得電源內(nèi)阻r，故D正確。
故選：AD。
（多選）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，定值電阻R1在干路上，定值電阻R3與可變電阻R4串聯(lián)后再并聯(lián)在定值電阻R2的兩端。當(dāng)可變電阻R4的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，定值電阻R1、R2、R3中電流變化量的大小分別是ΔI1、ΔI2、ΔI3。下列說法中正確的是（　　）
A．定值電阻R1兩端的電壓增大
B．定值電阻R2消耗的電功率減小
C．ΔI1＝ΔI2+ΔI3
D．ΔI3＝ΔI1+ΔI2
【解答】解：AB、當(dāng)可變電阻R4的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，總電阻減小，干路電流增大，所以定值電阻R1兩端的電壓增大，內(nèi)電壓增大，則并聯(lián)部分電壓減小，根據(jù)P可知定值電阻R2消耗的電功率減小，故AB正確；
CD、由于I1增大，I2減小，結(jié)合并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知I3增大，且I1增大的量大于I3增大的量，則有ΔI3＝ΔI1+ΔI2，故C錯(cuò)誤；D正確；
故選：ABD。
利用某半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而減小的特征可以制作電子溫度計(jì)。圖甲表示該半導(dǎo)體的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把該半導(dǎo)體與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源，理想電壓表和保護(hù)電阻R0連成如圖乙所示的電路。用該半導(dǎo)體作測(cè)溫探頭，把電壓表的電壓刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)易的電子溫度計(jì)。下列說法正確的是（　　）
A．電壓較大的刻度對(duì)應(yīng)較高的溫度
B．電壓刻度0V對(duì)應(yīng)的就是0℃
C．該電子溫度計(jì)表盤上溫度的刻度是均勻的
D．若電池用久后內(nèi)阻r變大，用該溫度計(jì)測(cè)量的溫度要比真實(shí)值偏高
【解答】解：AB、溫度為tA時(shí)電阻R的阻值大于溫度tB時(shí)的阻值，由串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，R的電壓：UE，R越大，U越大，所以tA應(yīng)標(biāo)在電壓較大的刻度上，tB應(yīng)標(biāo)在電壓較小的刻度上，故AB錯(cuò)誤；
C、由UE知，U與R是非線性關(guān)系，而R與t是線性關(guān)系，則U與t是非線性關(guān)系，電壓表刻度是均勻的，所以電子溫度計(jì)表盤上溫度刻度不均勻，故C錯(cuò)誤；
D、若電池用久后內(nèi)阻r變大，由I知電路中電流變小，R的電壓變小，則用該溫度計(jì)測(cè)量的溫度要比真實(shí)值偏高，故D正確。
故選：D。
【模型二】含容電路模型
(1)電路簡(jiǎn)化
電路穩(wěn)定后，把電容器所處的支路視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上。
(2)電路穩(wěn)定時(shí)電容器的電壓
電路穩(wěn)定時(shí)，電容器所在的支路中沒有電流，與之串聯(lián)的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，其兩端無電壓。電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。
(3)電容器的帶電荷量及變化
電容器兩端電壓的變化引起電容器充、放電。
①利用Q＝UC計(jì)算電容器初、末狀態(tài)所帶的電荷量Q1和Q2。
②如果變化前后極板帶電的電性相同，通過所連導(dǎo)線的電荷量為|Q1－Q2|。
③如果變化前后極板帶電的電性相反，通過所連導(dǎo)線的電荷量為Q1＋Q2。
水平放置的平行板電容器C、定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R、電源E和開關(guān)S等元件組成如圖所示電路，閉合S待穩(wěn)定后，電容器兩極板間的帶電油滴A恰好保持靜止。不考慮空氣阻力和浮力，下列說法正確的是（　　）
A．當(dāng)R接入電路中的阻值變大時(shí)，電容器將放電
B．當(dāng)R接入電路中的阻值變小時(shí)，油滴A將向下運(yùn)動(dòng)
C．僅換用阻值更大的R0，油滴A將向下運(yùn)動(dòng)
D．僅換用阻值更小的R0，油滴A依舊可以保持懸浮狀態(tài)
【解答】解：A．根據(jù)電路構(gòu)造可知，滑動(dòng)變阻器R和定值電阻R0串聯(lián)，所以當(dāng)R接入電路中的阻值變大時(shí)，電路中的總電阻變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路中的總電流變小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律U0＝IR0可知電阻R0兩端的電壓變小，而因?yàn)殡娙萜髋c電阻R0并聯(lián)，所以電容器兩端的電壓減小，根據(jù)Q＝CU可知電容器所帶電荷量會(huì)減少，也就是說電容器在放電，故A正確；
B．同上述A選項(xiàng)的分析可知，當(dāng)R接入電路中的阻值變小時(shí)，電路中總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路中的總電流變大，根據(jù)歐姆定律U＝IR0可知電阻R0兩端的電壓變大，電容器與電阻R0并聯(lián)，所以電容器兩端的電壓變大，根據(jù)可知，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大，根據(jù)題意可知油滴A開始時(shí)受到重力和電場(chǎng)力平衡，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度增大后，根據(jù)F＝Eq可知油滴受到的電場(chǎng)力增大，因此油滴向上運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)換用阻值更大的R0，根據(jù)電路構(gòu)造可知，電路中總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路中的總電流變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律U0＝E﹣IR可知電阻R0兩端的電壓變大，因?yàn)殡娙萜髋c電阻R0并聯(lián)，所以電容器兩端的電壓變大，根據(jù)
可知，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大，因?yàn)樽畛鯛顟B(tài)下油滴A開始時(shí)受到重力和電場(chǎng)力平衡，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度增大后，根據(jù)F＝Eq可知油滴受到的電場(chǎng)力增大，因此油滴向上運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)換用阻值更小的R0，根據(jù)電路構(gòu)造可知，電路中總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路中的總電流變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律U0＝E﹣IR可知電阻R0兩端的電壓變小，因?yàn)殡娙萜髋c電阻R0并聯(lián)，所以電容器兩端的電壓變小，根據(jù)可知，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變小，因?yàn)橛偷蜛開始時(shí)受到重力和電場(chǎng)力平衡，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度變小后，根據(jù)F＝Eq可知油滴受到的電場(chǎng)力變小，因此油滴向下運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器總電阻為R，所有電表均為理想表。閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑片P由a端向b端緩慢滑動(dòng)的過程中（　　）
A．電流表A1的示數(shù)逐漸增大
B．電流表A2的示數(shù)先減小再增大
C．電容器C的電荷量保持不變
D．電壓表V的示數(shù)逐漸增大
【解答】解：B．令滑動(dòng)變阻器滑片右側(cè)電阻為Ra，滑動(dòng)變阻器與R0，構(gòu)成電路的總電阻
當(dāng)滑片P由a端向b端緩慢滑動(dòng)的過程中，Ra增大，則R總減小，則干路電流增大，電流表A2的示數(shù)增大，故B錯(cuò)誤；
A．令滑動(dòng)變阻器滑片右側(cè)電阻Ra與R0并聯(lián)總電阻為R并，則，Ra增大，則R并增大，干路電流增大，則并聯(lián)部分電壓U并增大，則電流表A1的示數(shù)逐漸增大，故A正確；
C．電容器C的電壓U＝E﹣U并﹣Ir，根據(jù)上述可知U并增大，根據(jù)Q＝CU可知，可知電容器C的電荷量減小，故C錯(cuò)誤；
D．電壓表V的示數(shù)為UV＝E﹣Ir，根據(jù)上述，電壓表V的示數(shù)逐漸減小，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
如圖所示，電路中D為二極管，R0為滑動(dòng)變阻器，R'為磁敏電阻，磁敏電阻的阻值隨所處空間磁場(chǎng)的增強(qiáng)而增大，隨所處空間磁場(chǎng)的減弱而減小，置于真空中的平行板電容器水平放條形磁鐵置，上板接地，極板間的P點(diǎn)固定有帶電量很小的負(fù)電荷，下列說法正確的是（　　）
A．僅將R0的滑片向下移動(dòng)，電容器極板間的電壓減小
B．僅將條形磁鐵向左移動(dòng)靠近磁敏電阻，P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度不變
C．僅將電容器的上板稍向左移，電容器極板間的電壓減小
D．僅將電容器的上板稍向下移，P點(diǎn)處負(fù)電荷的電勢(shì)能增大
【解答】解：A、僅將滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng)時(shí)，其連入電路的電阻減小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小，則電容器的電壓減小，電容器要放電，但由于二極管的單向?qū)щ娦裕娙萜鞑荒芊烹姡娙萜鞯膸щ娏坎蛔儯潆妷翰蛔儯蔄錯(cuò)誤；
B、僅將條形磁鐵向左移動(dòng)靠近磁敏電阻時(shí)，磁敏電阻R′的阻值增大，電路中電流減小，滑動(dòng)變阻器R0上分得的電壓減小，電容器的電壓減小，電容器要放電，但由于二極管的單向?qū)щ娦裕娙萜鞑荒芊烹姡娙萜鞯膸щ娏坎蛔儯潆妷翰蛔儯噪妶?chǎng)強(qiáng)度不變，故B正確；
C、將電容器的上板稍向左移，僅減小平行板電容器兩個(gè)極板的正對(duì)面積時(shí)，電容減小，電容器的電壓不變，由Q＝CU知電容器要放電，但二極管的單向?qū)щ娦裕娙萜鞑荒芊烹姡孰娙萜魉鶐щ姾闪坎蛔儯蒃，知電容器板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電壓增大，故C錯(cuò)誤；
D、僅將電容器的上板稍向下移，僅減小平行板電容器兩個(gè)極板的距離時(shí)，電容增大，電容器的電壓不變，由Q＝CU知電容器要充電，由E知電容器板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，P點(diǎn)處負(fù)電荷的電勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
道路壓線測(cè)速系統(tǒng)，不僅可以測(cè)速，也可以測(cè)量是否超載，其結(jié)構(gòu)原理電路可以理解為如圖甲所示由一個(gè)電源，一個(gè)靈敏電流計(jì)與傳感器連接，一個(gè)電容和一個(gè)保護(hù)電阻R組成，感應(yīng)線連接電容器的其中一塊極板上，如果車輪壓在感應(yīng)線上會(huì)改變電容器兩板間的距離，并會(huì)使靈敏電流計(jì)中產(chǎn)生瞬間電流，壓力越大，則電流峰值也會(huì)越大，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線，回路中產(chǎn)生兩脈沖電流，如圖乙所示，電子眼就會(huì)拍照。如果以順時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较颍瑒t（　　）
A．汽車壓線時(shí)，電容器板間距離變小
B．車輪經(jīng)過感應(yīng)線過程中電容器先充電后放電
C．增大電阻R值，可以使電容器穩(wěn)定時(shí)的帶電量減小
D．如果車輪間距是2.5m，則可估算車速約為7.7m/s
【解答】解：A、汽車壓線時(shí)，由圖乙可知電流方向沿順時(shí)針方向，而電容器上極板帶負(fù)電，下極板帶正電，說明此時(shí)電容器在放電，電容器電荷量減小。由于電容器電壓等于電源電壓不變，則由Q＝CU知電容器的電容減小。根據(jù)電容的決定式C可知，汽車壓線時(shí)，電容器板間距離d變大，故A錯(cuò)誤；
B、由圖乙可知電流先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向，則電容器先放電后充電，故B錯(cuò)誤；
C、電阻R的作用是為了保護(hù)電路，防止電流過大而損壞靈敏電流計(jì)，阻值大小對(duì)電容器的電容大小沒有影響，從而對(duì)電容器穩(wěn)定時(shí)的帶電量沒有影響，故C錯(cuò)誤
D、由圖乙可知，前后輪經(jīng)過傳感器的時(shí)間間隔為t＝0.325s，則汽車是速度為vm/s≈7.7m/s，故D正確。
故選：D。
如圖所示，D為理想二極管，R為滑動(dòng)變阻器，C1、C2為電容器，且電容相等，P、Q為帶電粒子，開關(guān)S閉合后，P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（　　）
A．C1、C2所帶的電荷量不相等
B．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片下滑，P加速向上運(yùn)動(dòng)，Q仍靜止
C．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片上滑，P加速向下運(yùn)動(dòng)，Q仍靜止
D．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片上滑，P加速向下運(yùn)動(dòng)，Q也加速向下運(yùn)動(dòng)
【解答】解：A、在電路中，C1、C2都與R3并聯(lián)，即它們的電壓是相等的，又其電容相等，故C1、C2所帶電荷量相等，故A錯(cuò)誤
B、將滑動(dòng)變阻器滑片下滑使滑動(dòng)變阻器接入電路阻值變大，故R上的電壓變大，又R與R2，R3串聯(lián)的整體并聯(lián)，故R3上的電壓也變大。由于電壓增大，故電流可以通過二極管D.即C1、C2電壓均增大，P、Q都加速向上運(yùn)動(dòng)。故B錯(cuò)誤。
CD、將滑動(dòng)變阻器滑片上滑使滑動(dòng)變阻器接入電路阻值變小，故R上的電壓變小，又R與R2，R3串聯(lián)的整體并聯(lián)，故R3上的電壓也變小。由于電壓變小，故電流不可通過二極管D.故C1電壓變小，C2電壓不變。P加速向下運(yùn)動(dòng)，Q靜止。故C正確，D錯(cuò)誤。
故選：C。
【模型三】電源和電阻U－I圖象的比較
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(guān)系 電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系 電阻兩端電壓隨電阻中的電流的變化關(guān)系
圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn) 與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示短路電流 過坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒有電壓時(shí)電流為零
圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)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(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I比值 表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同 每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小不變
圖線斜率的 絕對(duì)值大小 內(nèi)電阻r 電阻大小
如圖所示的U﹣I圖像中，直線a為電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線b、c分別是電阻R1、R2的電壓與電流的關(guān)系。若將這兩個(gè)電阻分別直接與該電源連接成閉合電路，則下列說法正確的是（　　）
A．電阻R1大于電阻R2
B．R1接在電源上時(shí)，電源的輸出功率較大
C．R2接在電源上時(shí)，電源的輸出功率較大
D．兩種情況下，電源的輸出功率相等
【解答】解：A、根據(jù)U﹣I圖象的斜率大小表示電阻的大小，則有：R1＜R2，故A錯(cuò)誤；
BCD、由圖可知，通過R1的電流為：I1，通過R2的電流為：I2，
根據(jù)圖中的幾何關(guān)系（三角形相似）可知，R1接在電源上時(shí)電壓U1E，R2接在電源上時(shí)電壓U2E，
則R1接在電源上時(shí)，電源的輸出輸出功率P1＝U1I1EIm；R2接在電源上時(shí)，電源的輸出輸出功率P2＝U2I2EIm，所以兩種情況下，電源的輸出功率相等，故D正確，ABC錯(cuò)誤。
故選：D。
（多選）某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2兩端的電壓與電流的關(guān)系如圖所示。用此電源和電阻R1、R2組成電路，R1、R2可以同時(shí)接入電路，也可以單獨(dú)接入電路。下列說法正確的是（　　）
A．將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端時(shí)，電源的效率為75%
B．將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端時(shí)，電源的效率為80%
C．為使電源輸出功率最大，可將R1單獨(dú)接到電源兩端
D．為使電源輸出功率最大，可將R2單獨(dú)接到電源兩端
【解答】解：根據(jù)題圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為 E＝3V，內(nèi)阻 r0.5Ω，根據(jù)R知，兩定值電阻的阻值分別為 R1＝0.5Ω，R2＝1Ω．將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端時(shí)，電源的效率為 η100%＝75%，故A正確；
B、外電阻越大，電源的效率越高，因?yàn)镽1、R2并聯(lián)后的電阻小于將它們串聯(lián)后的電阻，可知，將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端時(shí)，電源的效率小于75%，故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，據(jù)此可知將R1單獨(dú)接到電源兩端時(shí)，電源輸出功率最大，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選：AC。
如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線C為一個(gè)電阻R的兩端電壓與電流關(guān)系的圖象。將這個(gè)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，但電源效率較低
D．R接到b電源上，電源的輸出功率和效率都較高
【解答】解：A、直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，可讀出電源a的內(nèi)電阻大，由知，電源a效率較低，故A錯(cuò)誤。
B、C、D電源的輸出功率P＝UI，數(shù)值上等于圖線交點(diǎn)和原點(diǎn)對(duì)應(yīng)的“面積”，由圖可知R接到a電源上，電源的輸出功率較大。故B錯(cuò)誤，C正確。
故選：C。
（多選）如圖所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線，若將這兩個(gè)電阻分別接到該電源上，則（　　）
A．R1接在電源上時(shí)，電源的效率高
B．R2接在電源上時(shí)，電源的效率高
C．R1接在電源上時(shí)，電源的輸出功率大
D．R2接在電源上時(shí)，電源的輸出功率大
【解答】解：A、電源的效率η，則知電源的效率與路端電壓成正比，R1接在電源上時(shí)路端電壓大，效率較高，故A正確B錯(cuò)誤。
C、由兩圖線的交點(diǎn)讀出，R1接在電源上時(shí)電壓U1＝0.75U0，通過R1的電流 I1＝0.25I0，則電源的輸出功率P1＝U1I1
R2接在電源上時(shí)U2＝0.5U0，I2＝0.5I0，電源的輸出輸出功率P2＝U2I2，則R2接在電源上時(shí)，電源的輸出功率較大，故C錯(cuò)誤D正確。
故選：AD。
硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)．如圖所示，圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象（電池內(nèi)阻不是常數(shù)），圖線b是某電阻R的U﹣I圖象．當(dāng)它們組成閉合回路時(shí)，硅光電池的內(nèi)阻可表示為（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：A、由歐姆定律得U＝E﹣Ir，由于I與r也有關(guān)，所以的大小不等于r，即a圖線切線的斜率大小不等于內(nèi)阻。由圖可知r．故A錯(cuò)誤。
B、由歐姆定律得U＝E﹣Ir，當(dāng)I＝0時(shí)，E＝U，由a與縱軸的交點(diǎn)讀出電動(dòng)勢(shì)為E＝U2．根據(jù)兩圖線交點(diǎn)處的狀態(tài)可知，電阻的電壓為U1，則內(nèi)阻r．故B正確。
C、電阻為線性元件，R．故C錯(cuò)誤。
D、由歐姆定律得U＝E﹣Ir，的大小等于r，而由圖可知，則r．故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【模型四】電源的輸出功率隨外電阻變化的討論及電源的等效思想
1．電源的總功率
(1)任意電路：P總＝IE＝IU外＋I(xiàn)U內(nèi)＝P出＋P內(nèi)．
(2)純電阻電路：P總＝I2(R＋r)＝.
2．電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)＝I2r＝IU內(nèi)＝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(nèi)．
(2)純電阻電路：P出＝I2R＝＝.
(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關(guān)系
①當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm＝.
②當(dāng)R>r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越小．
③當(dāng)R④當(dāng)P出⑤P出與R的關(guān)系如圖5所示．
圖5
4．電源的效率
(1)任意電路：η＝×100%＝×100%.
(2)純電阻電路：η＝×100%＝×100%
如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝8V，內(nèi)阻r＝1Ω，定值電阻R1＝9Ω，R2＝10Ω，R3＝5Ω；滑動(dòng)變阻器R4的取值范圍為0～15Ω。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使R4取不同的阻值接入電路，則下列說法正確的是（　　）
A．R4＝0時(shí)，定值電阻R1消耗的功率最大，為2W
B．R4＝5Ω時(shí)，電源內(nèi)阻消耗的功率最小，為0.5W
C．R4＝10Ω時(shí)，R4消耗的功率最大，為0.4W
D．R4＝15Ω時(shí)，電源的效率最高，為90%
【解答】解：A、R4＝0時(shí)，外電阻最小，總電流最大，則定值電阻R1消耗的功率最大，此時(shí)并聯(lián)部分的總阻值為R并ΩΩ
由閉合電路歐姆定律得干路電流為IA＝0.6A
則定值電阻R1消耗的功率為P1＝I2R1＝0.62×9W＝3.24W，故A錯(cuò)誤；
B、電源內(nèi)阻消耗的功率P內(nèi)＝I2r
當(dāng)電源內(nèi)阻消耗的功率最小時(shí)，電路中的總電流應(yīng)最小，對(duì)應(yīng)的外電路電阻最大，即當(dāng)R4＝15Ω時(shí)，電源內(nèi)阻消耗的功率最小，故B錯(cuò)誤；
C、為求滑動(dòng)變阻器R4消耗的最大功率，可對(duì)原電路進(jìn)行如下圖所示的等效變換。
易知，等效電源的等效電動(dòng)勢(shì)E'＝4V，等效內(nèi)阻r'＝10Ω，故當(dāng)R4＝r'＝10Ω時(shí)，R4消耗的功率最大，且為，故C正確；
D、當(dāng)R4＝15Ω時(shí)，總的外電阻最大。由于電源效率
顯然，當(dāng)總的外電阻R最大時(shí)，η取最大值，當(dāng)R4＝15Ω時(shí)，總的外電阻為
此時(shí)η最大，且為，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
如圖所示，R1為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源的內(nèi)電阻，以下說法中不正確的是（　　）
A．當(dāng)R2＝R1+r時(shí)，R2上獲得最大功率
B．當(dāng)R1＝R2+r時(shí)，R1上獲得最大功率
C．當(dāng)R2＝0時(shí)R1上獲得功率一定最大
D．當(dāng)R2＝0時(shí)，電源的輸出功率可能最大
【解答】解：A、將R1等效到電源的內(nèi)部，R2上的功率等于等效電源的輸出功率，當(dāng)?shù)刃щ娫吹耐怆娮璧扔趦?nèi)阻時(shí)，即R2＝R1+r時(shí)，輸出功率最大，即R2上的功率最大。故A正確。
B、根據(jù)P＝I2R，電流最大時(shí)，R1上的功率最大。當(dāng)外電阻最小時(shí)，即R2＝0時(shí)，電流最大。故B錯(cuò)誤，C正確。
D、當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大，外電阻與內(nèi)電阻越接近，電源的輸出功率越大，當(dāng)R1＞r，故當(dāng)R2＝0時(shí)，電源的輸出功率最大，故D正確；
因選不正確的，故選：B。
（多選）如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為E，串聯(lián)的固定電阻為R2，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R1，電阻大小關(guān)系為R1＝R2＝r，則在滑動(dòng)觸頭從a端移動(dòng)到b端的過程中，下列描述中正確的是（　　）
A．電路中的總電流先減小后增大
B．電路的路端電壓先增大后減小
C．電源的輸出功率先增大后減小
D．滑動(dòng)變阻器R1上消耗的功率先減小后增大
【解答】解：A、當(dāng)滑動(dòng)變阻器從a→b移動(dòng)時(shí)，R1左右兩部分并聯(lián)的總電阻先增大后減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：總電流是先減小后增大，故A正確；
B、路端電壓U＝E﹣Ir，因?yàn)殡娏飨葴p小后增大，所以路端電壓先增大后減小，故B正確；
C、當(dāng)R外＝r的時(shí)候 電源的輸出功率最大，可知當(dāng)滑片在a端或者b端時(shí)，外電路總電阻 R外＝r，此時(shí)電源的輸出功率最大，所以輸出功率是先減小后增大的，故C錯(cuò)誤；
D、將R2看成電源的內(nèi)阻，等效電源的內(nèi)阻為2r，變阻器為外電路，顯然外電阻小于內(nèi)電阻，外電阻先增大后減小，等效電源的輸出功率，即R1上消耗的功率先增大后減小，故D錯(cuò)誤。
故選：AB。
（多選）如圖所示，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，已知R0＝r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是（　　）
A．電路中的電流變大
B．電源的輸出功率先變大后變小
C．滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小
D．定值電阻R0上消耗的功率先變大后變小
【解答】解：A、當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，電路中的總電阻變小，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻不變，得知總電流變大。故A正確。
B、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，電源的內(nèi)電阻小于外電阻，隨著R的增大，電源的內(nèi)外電阻差值增大，所以電源的輸出功率一直變小。故B錯(cuò)誤。
C、將R0等效到內(nèi)電阻中去，內(nèi)電阻變?yōu)?r，滑動(dòng)變阻器消耗的功率可看成電源的輸出功率，R外≤2r，隨著外電阻的減小，輸出功率減小。故C正確。
D、總電流變大，根據(jù)P＝I2R0，RO不變，定值電阻R0上消耗的功率變大。故D錯(cuò)誤。
故選：AC。
辯析題：在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻不計(jì)，小燈L上標(biāo)有“6V，0.3A”字樣，滑動(dòng)變阻器R1的阻值范圍是0﹣20Ω，電阻R2上標(biāo)有“15Ω，4A”，電流表的量程為0﹣0.6A．甲、乙兩同學(xué)在討論滑動(dòng)變阻器功率的取值范圍時(shí)，甲同學(xué)認(rèn)為：由于電流表允許通過的最大電流為0.6A，所以通過R1的最大電流為0.3A，這時(shí)滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓為U1m＝E﹣I1mR2＝1.5V，因此滑動(dòng)變阻器的最大功率為P1m＝I1mU1m＝0.45W．乙同學(xué)不同意甲同學(xué)的看法，他認(rèn)為滑動(dòng)變阻器的功率決定于通過它的電流和它兩端的電壓的乘積，即P1＝I1U1，電流最大時(shí)功率未必最大，只有電流、電壓的乘積最大時(shí)，功率才最大．
你認(rèn)為甲、乙兩位同學(xué)中，哪位同學(xué)的看法正確，如果你認(rèn)為甲同學(xué)正確，請(qǐng)簡(jiǎn)述他正確的理由；如果你認(rèn)為乙同學(xué)正確，請(qǐng)求出滑動(dòng)變阻器R1的最大功率P1m．
【解答】解：甲同學(xué)的看法錯(cuò)，乙同學(xué)的看法正確．
電源內(nèi)阻不計(jì)，則L支路可以不用考慮，將R2并入電源，看成一個(gè)等效電源，則R1的功率即等效電源的輸出功率，則當(dāng)R1＝R2＝15Ω時(shí)，R1的功率最大，此時(shí)R1兩端的電壓為U1，R1的功率為P1m0.6W．
答：乙同學(xué)的看法正確，滑動(dòng)變阻器R1的最大功率P1m為0.6W．
【模型五】電路故障的分析模型
電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有導(dǎo)線斷芯、燈泡斷絲、燈座短路、電阻器內(nèi)部斷路、接觸不良等，檢查故障的基本方法有兩種。
(1)電壓表檢測(cè)
若電壓表示數(shù)等于電源電壓，說明電路中有電流通過電壓表，電路為通路(電壓表作為一個(gè)大電阻把開關(guān)和電源接通了)，則開關(guān)S和導(dǎo)線不斷路，燈L斷路即故障所在。
(2)假設(shè)法
已知電路發(fā)生某種故障，尋找故障發(fā)生位置時(shí)，可將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行正向推理。推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路，若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路。直到找出發(fā)生故障的全部可能為止，亦稱排除法。
（多選）在探究電路故障時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，當(dāng)電鍵閉合后，電路中的各用電器正常工作，經(jīng)過一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)小燈泡A的亮度變暗，小燈泡B的亮度變亮．則下列對(duì)電路故障的分析正確的是（　　）
A．可能是定值電阻R1短路 B．可能是定值電阻R2斷路
C．可能是定值電阻R3斷路 D．可能是定值電阻R4短路
【解答】解：A、若電阻R1短路，外電路總電阻減小，路端電壓隨之減小，干路電流增大，則小燈泡A的亮度變亮，與題不符，故A錯(cuò)誤。
B、若R2斷路，外電路總電阻增大，干路電流減小，則小燈泡A的亮度變暗。根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知，R3的電壓增大，通過R3的電流增大，而干路電流減小，所以通過R1的電流減小，R1的電壓減小，所以B燈的電壓增大，則小燈泡B的亮度變亮，與題相符，故B正確。
C、若R3斷路，外電路總電阻增大，干路電流減小，則小燈泡A的亮度變暗。R3的電壓增大，B燈的電壓增大，則小燈泡B的亮度變亮，與題相符，故C正確。
D、若R4短路，外電路總電阻減小，干路電流增大，則小燈泡A的亮度變亮，與題不符，故D錯(cuò)誤。
故選：BC。
如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)不變、內(nèi)阻不能忽略，R1、R2、R3、R4為定值電阻，L1、L2是小燈泡（阻值不變），電流表是理想電表。閉合開關(guān)S，兩燈均正常發(fā)光。由于某種原因定值電阻R1處突然斷路，則（　　）
A．電流表的讀數(shù)變小，L1變亮，L2變暗
B．電流表的讀數(shù)變小，L1變暗，L2變亮
C．電流表的讀數(shù)變大，L1變亮，L2變暗
D．電流表的讀數(shù)變大，L1變暗，L2變亮
【解答】解：R1斷路，則電路總電阻變大，根據(jù)I可知電路總電流減小，L2并聯(lián)部分的電路結(jié)構(gòu)不變，分流關(guān)系不變，則通過L2的電流變小，L2變暗，流過電流表的電流變小，L2分壓變小，路端電壓U＝E﹣Ir變大，L1兩端電壓變大，L1變亮，故BCD錯(cuò)誤，A正確。
故選：A。
探究電路故障時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，當(dāng)開關(guān)閉合后，電路中的各用電器正常工作，經(jīng)過一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)小燈泡A的亮度變暗，小燈泡B的亮度變亮.則下列對(duì)電路故障的分析正確的是（　　）
A．可能是定值電阻R1斷路 B．可能是定值電阻R2斷路
C．可能是定值電阻R3短路 D．可能是定值電阻R4斷路
【解答】解：A、若電阻R1斷路，則燈泡B未接入電路，不發(fā)光，與題不符，故A錯(cuò)誤。
B、若R2斷路，外電路總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律I，干路電流減小，則小燈泡A的亮度變暗。根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知，R3的電壓增大，通過R3的電流增大，而干路電流減小，所以通過R1的電流減小，R1的電壓減小，所以B燈的電壓增大，則小燈泡B的亮度變亮，與題相符，故B正確。
C、若R3短路，則小燈泡B被短路，燈泡B會(huì)熄滅，與題不符，故C錯(cuò)誤。
D、若R4斷路，外電路處于斷開狀態(tài)，AB均不發(fā)光，與題不符，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
按如圖所示的電路連接好裝置、閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論滑動(dòng)變阻器的滑片移到任何位置電流表均無示數(shù)，而電壓表示數(shù)接近電源的電動(dòng)勢(shì)。如果電路只存在一處故障，則出現(xiàn)故障的部位可能是（　　）
A．電流表斷路 B．開關(guān)S斷路
C．待測(cè)電阻Rx斷路 D．滑動(dòng)變阻器R斷路
【解答】解：A、若電流表斷路，則電壓表示數(shù)為零，不符合題意，故A錯(cuò)誤；
B、若開關(guān)S斷路，則電壓表示數(shù)為零，不符合題意，故B錯(cuò)誤；
C、待測(cè)電阻Rx斷路，電路中無電流，根據(jù)歐姆定律U＝IR知滑動(dòng)變阻器的電壓和內(nèi)電壓均為零，則電壓表示數(shù)接近電源的電動(dòng)勢(shì)，故C正確；
D、若滑動(dòng)變阻器R斷路，則電壓表示數(shù)為零，不符合題意，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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