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第23講　閉合電路歐姆定律
目錄
[考試標準] 1
[基礎過關] 1
一、串聯電路和并聯電路 1
二、閉合電路的歐姆定律 2
[命題點研究] 3
命題點一　閉合電路歐姆定律及動態分析 3
命題點二　電路中的功率及效率問題 7
命題點三　電源和電阻U－I圖象的比較 9
[課時訓練] 11
[考試標準]
知識內容 考試要求 說明
串聯電路和并聯電路 c 1.不要求解決無窮網絡等復雜電路的問題． 2.電表改裝只限于改裝成單量程電壓表和電流表． 3.不要求分析外電路為混聯電路的動態電路問題.
閉合電路的歐姆定律 d
[基礎過關]
一、串聯電路和并聯電路
1．電路的串、并聯
串聯 并聯
電流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In
電壓 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un
電阻 R＝R1＋R2＋…＋Rn ＝＋＋…＋
電壓與電流分配 電壓與各部分電路的電阻成正比 電流與各支路的電阻成反比
功率分配 與各部分電路的電阻成正比 與各支路的電阻成反比
2．兩個重要的結論
(1)串聯電路的總電阻大于電路中任意一個電阻的電阻值，電路中任意一個電阻值變大或變小時，串聯電路的總電阻變大或變小．
(2)并聯電路的總電阻小于電路中任意一個支路電阻的電阻值，任意一個支路電阻值變大或變小時，電路的總電阻變大或變小．
二、閉合電路的歐姆定律
1．公式
(1)I＝(只適用于純電阻電路)．
(2)E＝U外＋Ir(適用于所有電路)．
2．路端電壓與外電阻的關系
(1)一般情況：U外＝IR＝R.
(2)特殊情況：
①當外電路斷路時，I＝0，U外＝E.
②當外電路短路時，I短＝，U外＝0.
3．路端電壓U與電流I的關系
(1)關系式：U＝E－Ir.
(2)U－I圖象(如圖2所示)
圖2
①當電路斷路即I＝0時，縱坐標的截距為電源電動勢．
②當外電路電壓為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．
[命題點研究]
命題點一　閉合電路歐姆定律及動態分析
1．總電阻變化的規律
(1)當外電路的任何一個電阻阻值增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減小)．
(2)若開關的通、斷使串聯的用電器增多時，電路的總電阻增大；若開關的通、斷使并聯的支路增多時，電路的總電阻減小．
2．電路動態分析的兩種方法
(1)程序法：電路結構的變化→R的變化→R總的變化→I總的變化→U端的變化→固定支路→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片分別滑至兩個極端去討論．
類型1　閉合電路歐姆定律
（多選）（2022秋 金東區校級期中）在如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，R1＝150Ω，R2的阻值未知，R3是一滑動變阻器，當其滑片從最左端滑至最右端的過程中，測得電源的路端電壓隨總電流I的變化圖線如圖乙所示，其中圖線上的A、B兩點是滑片在滑動變阻器的兩個不同端點時分別得到的，則（　　）
A．電源的電動勢為20V
B．電源的內阻為20Ω
C．定值電阻R2的阻值為10Ω
D．滑動變阻器R3的最大阻值為150Ω
（2020 浙江模擬）在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合電鍵S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表（內阻極大）的示數隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示．則（　　）
A．圖線甲是電壓表V1示數隨電流變化的圖線
B．電源內電阻的阻值為10Ω
C．電源的電動勢是4V
D．滑動變阻器R2的最大功率為0.9W
類型2　電路的動態分析
（2021秋 慈溪市期末）如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內阻為r（R2＜r＜R1+R2），電表均視為理想電表．閉合開關S后，調節R的阻值，使電流表的示數增大ΔI，在這一過程中電壓表示數的變化量的大小為ΔU，則（　　）
A．通過R的電流增大，但增大量小于ΔI
B．的大小隨R的變化而變化
C．電源的輸出功率一定增大了
D．電源的效率降低了
（2021春 溫州期末）如圖甲是用氣敏電阻改裝的酒精含量測試儀電路圖，測試儀用以測試汽車司機是否酒駕，R1為定值電阻，R2為氣敏電阻．R2的阻值隨酒精氣體濃度的變化曲線如圖乙，電源電動勢保持不變．若測試對象呼出的氣體中酒精氣體濃度越大，則（　　）
A．測試儀中電壓表的示數越小
B．測試儀中電流表的示數越小
C．電路消耗的總功率越大
D．電壓表與電流表示數的比值越小
（2022春 浙江期中）在如圖所示的電路中，電源電動勢恒定、內阻為r，R1為定值電阻。閉合開關S，理想電流表、理想電壓表、、的示數分別用I、U1、U2和U3表示。當滑動變阻器R2的滑動觸頭P向上滑動時，四個理想電表的示數都發生變化，電表示數變化量的絕對值分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示，下列說法正確的是（　　）
A．不變，變大 B．變大，變小
C． D．
類型3　閉合電路的故障分析
1．故障特點
(1)斷路特點：表現為路端電壓不為零而電流為零．
(2)短路特點：用電器或電阻發生短路，表現為有電流通過電路但它兩端電壓為零．
2．檢測方法
(1)電壓表檢測：如果電壓表示數為零，則說明可能在并聯路段之外有斷路，或并聯路段被短路．
(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．在使用電流表檢測時，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．在使用歐姆表檢測時，電路一定要切斷電源．
（多選）（2022秋 番禺區校級期末）在探究電路故障時，某實驗小組設計了如圖所示的電路，當電鍵閉合后，電路中的各用電器正常工作，經過一段時間，發現小燈泡A的亮度變暗，小燈泡B的亮度變亮．則下列對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
（2022秋 德州期中）如圖所示，電路中電源電動勢和內阻始終保持不變。閉合開關，電路穩定后，平行金屬板間帶電微粒P處于靜止狀態，小燈泡發光。某時刻電路發生故障，發現電流表示數變大，帶電微粒P向下移動，則電路中出現的故障可能是（　　）
A．電阻R1斷路 B．電阻R2短路
C．燈泡L短路 D．滑動變阻器R斷路
（2022秋 天山區校級期中）如圖所示，E為內阻不能忽略的電池，R1、R2、R3均為定值電阻，電壓表與電流表均為理想電表；開始時開關S閉合，電壓表、電流表均有示數，某時刻發現電壓表讀數變小，電流表讀數變大，則電路中可能出現的故障是（　　）
A．R1斷路 B．R2斷路 C．R1短路 D．R2短路
命題點二　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)＝.
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外＝IE－I2r＝P總－P內．
(2)純電阻電路：P出＝I2R＝＝.
(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關系
①當R＝r時，電源的輸出功率最大為Pm＝.
②當R>r時，隨著R的增大輸出功率越來越小．
③當R4．電源的效率
(1)任意電路：η＝×100%＝×100%.
(2)純電阻電路：η＝×100%＝×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，但電源的效率僅為50%.
（2022秋 溫州期末）如圖所示電路，L1、L2為兩只相同的燈泡，R為光敏電阻（阻值隨光照強度的增大而減小），電源的電動勢為E，內阻為r。開關S閉合后，當照射到R上的光照強度增大時，下列說法正確的是（　　）
A．L1燈變亮
B．L2燈變暗
C．電源的效率一定減小
D．電源的輸出功率一定減小
（2021秋 金華期末）智能機器人可以服務人類生活。如圖甲所示為一款新型送餐機器人，內部電路如圖乙所示，它的直流電動機額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動勢為E，內阻為r的直流電源兩極間，電動機恰好能正常工作。下列說法正確的是（　　）
A．電動機消耗的總功率為EI
B．電動機消耗的熱功率為UI
C．電源的輸出功率為EI﹣I2R
D．電源的效率為1
（多選）（2022春 麗水月考）如圖所示，G為靈敏電流計，V為理想電壓表，R1、R2為定值電阻，R3是一根鹽水柱（封于橡皮管內，與電路導通），平行板電容器兩極板水平，開關S閉合后，電容器兩板間的帶電油滴恰好靜止。則握住鹽水柱兩端將它豎直均勻拉伸的過程中（忽略溫度對電阻的影響）（　　）
A．電阻R3的阻值增大
B．油滴向下運動
C．V表示數減小，R1功率增加
D．G表中有從b到a的電流
命題點三　電源和電阻U－I圖象的比較
兩種圖線的比較
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中電流的變化關系 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，與橫軸交點表示電源短路電流(橫、縱坐標從0開始) 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的比值 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
圖線的斜率的大小 內電阻r的大小 電阻的大小
（2020春 吳興區校級月考）如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖象；直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流關系的圖象。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，電源的效率較高
C．R接到a電源上，電源的輸出功率較小
D．R接到b電源上，電源的輸出功率較大
（多選）（2019秋 杭州月考）在如圖所示的U﹣I圖象中，直線I為某一電源的路端電壓與電流的關系圖象，直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線。用該與電阻R組成閉合電路，由圖象可知（　　）
A．電源的電動勢3V，內阻為0.5Ω
B．電阻R的阻值為1Ω
C．電源的效率為80%
D．電源的輸出功率為4W
（2015 桐鄉市校級模擬）如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖象；直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流關系的圖象。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，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
[課時訓練]
一．選擇題（共7小題）
1．（2020 浙江模擬）如圖所示電路中，電源的電動勢為E，內阻為r，各電阻阻值如圖所示，當滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑到b端的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．電壓表的讀數U先增大，后減小
B．電流表的讀數I先增大，后減小
C．電壓表讀數U與電流表讀數I的比值不變
D．電壓表讀數的變化量△U與電流表讀數的變化量△I的比值先增大后減小
2．（2020 義烏市校級模擬）如圖所示，開關S閉合后，帶電質點P在平行金屬板中處于靜止狀態。則（　　）
A．質點P一定帶正電
B．滑片向a端移動時，兩只電表的示數均增大
C．滑片向a端移動時，質點P將向上板運動
D．若將開關S斷開，質點P將向下板運動
3．（2021 浙江模擬）如右圖所示，一款微型機器人的內部有一個直流電動機，其額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動勢為E，內阻為r的直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工作，下列說法正確的是（　　）
A．電動機消耗的總功率為EI
B．電動機的效率為
C．電源的輸出功率為EI﹣I2R
D．電源的效率為1
4．（2023 浙江二模）某同學設計了一個加速度計，如圖所示，較重的滑塊2可以在光滑的框架1中平移，滑塊兩側用彈簧3拉著：R為滑動變阻器，4是滑動片，它與變阻器任一端之間的電阻值都與它到這端的距離成正比。這個裝置就是一個加速度傳感器。兩個電源E完全相同。按圖連接電路后，電壓表指針的零點位于表盤中央，當P端的電勢高于Q端時，指針向零點右側偏轉。將框架固定在運動的物體上，下列說法正確的是（　　）
A．這種傳感器輸入的物理量是位移，輸出的物理量是電壓
B．若觀察到電壓表的指針向右偏轉，說明物體具有與圖示方向相同的加速度
C．若觀察到電壓表指針在零點，說明物體處于靜止狀態
D．電壓表指針的偏轉角度與加速度大小成正比
5．（2022 浙江模擬）如圖所示為小明同學家里購買的一款掃地機器人，工作過程遇電量不足20%時，會自動返回基座充電．小明同學仔細翻閱了這款掃地機器人的說明書，發現其工作參數如下表所示，則該掃地機器人（　　）
機器人吸塵器
電池 14.4V/5200mAh鋰離子電池
產品重量 約4.7kg
無線連接 WiFi智能快連
額定電壓 14.4V
額定功率 68W
充電時間 ＜6小時
A．電阻一定為3.05Ω
B．實際工作電流一定為4.72A
C．充滿電后正常工作的時間一定為1.1h
D．以額定功率工作時每分鐘消耗電能一定為4080J
6．（2022 寧波模擬）小明坐在汽車的副駕駛位上看到一個現象：當汽車的電動機啟動時，汽車的車燈會瞬時變暗。汽車的電源、電流表、車燈、電動機連接的簡化電路如圖所示，已知汽車電源電動勢為12.5V，內阻為0.05Ω。僅S2接通時電流表示數為10A；保持S2接通、S1閉合瞬間，電流表示數達到60A。下列說法正確的是（　　）
A．當電動機未啟動時，電源每秒有125J的電能轉化為化學能
B．在電動機啟動瞬間，流過電動機的電流為50A
C．在電動機啟動瞬間，車燈的功率減少了44.8W
D．當電動機正常工作時，電流表示數將比60A更大
7．（2021 浙江模擬）如圖所示，電路中R為滑動變阻器，R1，R2是定值電阻，理想電壓表V的讀數為U，理想電流表A的讀數為I1，電源內阻不能忽略，則下列說法正確的是（　　）
A．開關S斷開時，滑動變阻器的滑片P向左滑動，減小，不變
B．開關S斷開時，滑動變阻器的滑片P向右滑動，增大，增大
C．滑動變阻器的滑片P不動，開關S閉合時，U減小，I1增大
D．滑動變阻器的滑片P不動，開關S閉合時，U增大，I1增大
二．多選題（共3小題）
（多選）8．（2021 浙江模擬）如圖所示，電源由幾個相同的干電池組成。合上開關S，變阻器的滑片從A端滑到B端的過程中，電路中的一些物理量的變化如圖甲、乙、丙所示，圖甲為電壓表示數與電流表示數關系，圖乙為干電池輸出功率跟電壓表示數關系，圖丙為干電池輸出電能的效率η與變阻器接入電路電阻大小的關系。不計電表、導線對電路的影響，則（　　）
A．串聯電池的總電阻為2Ω
B．串聯的干電池節數為6節
C．變阻器的總電阻為8Ω
D．乙圖上b點的橫坐標為3
（多選）9．（2020 杭州模擬）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的變化的特性圖線，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，則下列說法不正確的是（　　）
A．電源1與電源2的內阻之比是3：2
B．電源1與電源2的電動勢之比是1：1
C．在這兩種連接狀態下，小燈泡的電阻之比是21：26
D．在這兩種連接狀態下，小燈泡消耗的功率之比是7：10
（多選）10．（2020 浙江模擬）某學校創建綠色校園，如圖甲為新裝的一批節能路燈，該路燈通過光控開關實現自動控制：電燈的亮度可自動隨周圍環境的亮度改變而改變。如圖乙為其內部電路簡化原理圖，電源電動勢為E，內阻為r，Rt為光敏電阻（光照強度增加時，其電阻值減小）。現增加光照強度，則下列判斷正確的是（　　）
A．A、B燈都變暗
B．電源的輸出功率變小
C．電源的效率變小
D．Rt上電流的變化量大于R0上電流變化量
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第23講　閉合電路歐姆定律
目錄
[考試標準] 1
[基礎過關] 1
一、串聯電路和并聯電路 1
二、閉合電路的歐姆定律 2
[命題點研究] 3
命題點一　閉合電路歐姆定律及動態分析 3
命題點二　電路中的功率及效率問題 10
命題點三　電源和電阻U－I圖象的比較 13
[課時訓練] 16
[考試標準]
知識內容 考試要求 說明
串聯電路和并聯電路 c 1.不要求解決無窮網絡等復雜電路的問題． 2.電表改裝只限于改裝成單量程電壓表和電流表． 3.不要求分析外電路為混聯電路的動態電路問題.
閉合電路的歐姆定律 d
[基礎過關]
一、串聯電路和并聯電路
1．電路的串、并聯
串聯 并聯
電流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In
電壓 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un
電阻 R＝R1＋R2＋…＋Rn ＝＋＋…＋
電壓與電流分配 電壓與各部分電路的電阻成正比 電流與各支路的電阻成反比
功率分配 與各部分電路的電阻成正比 與各支路的電阻成反比
2．兩個重要的結論
(1)串聯電路的總電阻大于電路中任意一個電阻的電阻值，電路中任意一個電阻值變大或變小時，串聯電路的總電阻變大或變小．
(2)并聯電路的總電阻小于電路中任意一個支路電阻的電阻值，任意一個支路電阻值變大或變小時，電路的總電阻變大或變小．
二、閉合電路的歐姆定律
1．公式
(1)I＝(只適用于純電阻電路)．
(2)E＝U外＋Ir(適用于所有電路)．
2．路端電壓與外電阻的關系
(1)一般情況：U外＝IR＝R.
(2)特殊情況：
①當外電路斷路時，I＝0，U外＝E.
②當外電路短路時，I短＝，U外＝0.
3．路端電壓U與電流I的關系
(1)關系式：U＝E－Ir.
(2)U－I圖象(如圖2所示)
圖2
①當電路斷路即I＝0時，縱坐標的截距為電源電動勢．
②當外電路電壓為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．
[命題點研究]
命題點一　閉合電路歐姆定律及動態分析
1．總電阻變化的規律
(1)當外電路的任何一個電阻阻值增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減小)．
(2)若開關的通、斷使串聯的用電器增多時，電路的總電阻增大；若開關的通、斷使并聯的支路增多時，電路的總電阻減小．
2．電路動態分析的兩種方法
(1)程序法：電路結構的變化→R的變化→R總的變化→I總的變化→U端的變化→固定支路→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片分別滑至兩個極端去討論．
類型1　閉合電路歐姆定律
（多選）（2022秋 金東區校級期中）在如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，R1＝150Ω，R2的阻值未知，R3是一滑動變阻器，當其滑片從最左端滑至最右端的過程中，測得電源的路端電壓隨總電流I的變化圖線如圖乙所示，其中圖線上的A、B兩點是滑片在滑動變阻器的兩個不同端點時分別得到的，則（　　）
A．電源的電動勢為20V
B．電源的內阻為20Ω
C．定值電阻R2的阻值為10Ω
D．滑動變阻器R3的最大阻值為150Ω
【解答】解：AB．由閉合電路歐姆定律得
E＝U+Ir
將圖像中A、B兩點的電壓和電流代入可得
E＝16+0.2r
E＝4+0.8r
聯立解得
E＝20V
r＝20Ω
故AB正確；
C．當R3的滑片自左向右滑時，R3阻值變小，使電路總電阻變小，而總電流變大。由此可知，圖線上的A、B兩點是滑片分別位于最左端和最右端時所得到的。當滑片位于最右端時，R3＝0，R1被短路，外電路總電阻即為R2
R2Ω＝5Ω
故C錯誤；
D．當滑片在最左端時，其阻值最大，并對應著圖線上的A點
R總Ω＝80Ω
又R總R2代入數值解得滑動變阻器的最大值R3＝150Ω
故D正確。
故選：ABD。
（2020 浙江模擬）在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合電鍵S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表（內阻極大）的示數隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示．則（　　）
A．圖線甲是電壓表V1示數隨電流變化的圖線
B．電源內電阻的阻值為10Ω
C．電源的電動勢是4V
D．滑動變阻器R2的最大功率為0.9W
【解答】解：A、當滑片左移時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數的變化；甲表示V2示數的變化；故A錯誤；
B、由圖可知，當只有R1接入電路時，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E＝U+Ir可得：E＝3+0.6r；
當滑動變阻器全部接入時，兩電壓表示數之比為，故；由閉合電路歐姆定律可得E＝5+0.2r
解得r＝5Ω，E＝6V，故BC錯誤；
D、由C的分析可知，R1的阻值為5Ω，R2電阻為20Ω；當R1等效為內阻，則當滑動變阻器的阻值等于R+r時，滑動變阻器消耗的功率最大，故當滑動變阻器阻值為10Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I′A＝0.3A，則滑動變阻器消耗的總功率P′＝I'2R′＝0.9W；故D正確；
故選：D。
類型2　電路的動態分析
（2021秋 慈溪市期末）如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內阻為r（R2＜r＜R1+R2），電表均視為理想電表．閉合開關S后，調節R的阻值，使電流表的示數增大ΔI，在這一過程中電壓表示數的變化量的大小為ΔU，則（　　）
A．通過R的電流增大，但增大量小于ΔI
B．的大小隨R的變化而變化
C．電源的輸出功率一定增大了
D．電源的效率降低了
【解答】解：A、要使電流表示數增大，則R應減小；因總電流增大，則內阻及R2分壓增大，并聯部分電壓減小，則流過R1的電流減小，因此流過R的電流增大，且增大量大于ΔI；故A錯誤；
B、r，故其大小不會隨R的變化而變化；故B錯誤；
C、當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大；因不明確內外電阻的關系，故無法明確功率的變化情況；故C錯誤；
D、電流效率η100%，因電壓的改變量為ΔIr；故說明電源的效率降低了；故D正確；
故選：D。
（2021春 溫州期末）如圖甲是用氣敏電阻改裝的酒精含量測試儀電路圖，測試儀用以測試汽車司機是否酒駕，R1為定值電阻，R2為氣敏電阻．R2的阻值隨酒精氣體濃度的變化曲線如圖乙，電源電動勢保持不變．若測試對象呼出的氣體中酒精氣體濃度越大，則（　　）
A．測試儀中電壓表的示數越小
B．測試儀中電流表的示數越小
C．電路消耗的總功率越大
D．電壓表與電流表示數的比值越小
【解答】解：AB、由圖乙可知，酒精濃度越大，氣敏電阻阻值越大，所以電路中的總電阻越大，根據閉合電路歐姆定律可知，電路中的電流就越小，即電流表示數越小。根據閉合電路歐姆定律U＝E﹣I（R1+r）可得氣敏電阻兩端電壓就越大，電壓表示數就越大，故A錯誤、B正確；
C、電路消耗的總功率為P＝EI，由上面的分析可知酒精濃度越大，電路中的電流越小，電路消耗的總功率越小，故C錯誤；
D、電壓表與電流表示數的比值表示氣敏電阻的阻值大小，因為酒精濃度越大，氣敏電阻阻值就越大，所以電壓表與電流表示數的比值就越大，故D錯誤。
故選：B。
（2022春 浙江期中）在如圖所示的電路中，電源電動勢恒定、內阻為r，R1為定值電阻。閉合開關S，理想電流表、理想電壓表、、的示數分別用I、U1、U2和U3表示。當滑動變阻器R2的滑動觸頭P向上滑動時，四個理想電表的示數都發生變化，電表示數變化量的絕對值分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示，下列說法正確的是（　　）
A．不變，變大 B．變大，變小
C． D．
【解答】解：AB、根據歐姆定律可知，、、，滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，R2減小，故、均減小，故A、B錯誤；
C、根據歐姆定律可知，，故C錯誤；
D、根據閉合電路歐姆定律可知，r，故D正確。
故選：D。
類型3　閉合電路的故障分析
1．故障特點
(1)斷路特點：表現為路端電壓不為零而電流為零．
(2)短路特點：用電器或電阻發生短路，表現為有電流通過電路但它兩端電壓為零．
2．檢測方法
(1)電壓表檢測：如果電壓表示數為零，則說明可能在并聯路段之外有斷路，或并聯路段被短路．
(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．在使用電流表檢測時，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．在使用歐姆表檢測時，電路一定要切斷電源．
（多選）（2022秋 番禺區校級期末）在探究電路故障時，某實驗小組設計了如圖所示的電路，當電鍵閉合后，電路中的各用電器正常工作，經過一段時間，發現小燈泡A的亮度變暗，小燈泡B的亮度變亮．則下列對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。根據串聯電路分壓原理可知，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錯誤。
故選：BC。
（2022秋 德州期中）如圖所示，電路中電源電動勢和內阻始終保持不變。閉合開關，電路穩定后，平行金屬板間帶電微粒P處于靜止狀態，小燈泡發光。某時刻電路發生故障，發現電流表示數變大，帶電微粒P向下移動，則電路中出現的故障可能是（　　）
A．電阻R1斷路 B．電阻R2短路
C．燈泡L短路 D．滑動變阻器R斷路
【解答】解：A．電阻R1斷路，外電路電阻變大，根據閉合電路歐姆定律可知，總電流減小，則電源內阻電壓減小，故路端電壓變大，平行金屬板間場強變大，帶電微粒P向上移動，故A錯誤；
B．電阻R2短路，外電路電阻變小，路端電壓變小，平行金屬板間場強變小，帶電微粒P向下移動，總電流變大，路端電壓變小，則經過R1的電流變小，所以電流表示數變大，故B正確；
C．燈泡L短路，外電路電阻變小，總電流變大，路端電壓變小，經過R1的電流變小，電流表和R2上的電流變大，R2上的電壓變大，平行金屬板間場強變大，帶電微粒P向上移動，故C錯誤；
D．滑動變阻器R斷路，外電路電阻變大，路端電壓變大，平行金屬板間場強變大，帶電微粒P向上移動，故D錯誤。
故選：B。
（2022秋 天山區校級期中）如圖所示，E為內阻不能忽略的電池，R1、R2、R3均為定值電阻，電壓表與電流表均為理想電表；開始時開關S閉合，電壓表、電流表均有示數，某時刻發現電壓表讀數變小，電流表讀數變大，則電路中可能出現的故障是（　　）
A．R1斷路 B．R2斷路 C．R1短路 D．R2短路
【解答】解：A．若R1斷路，電流表讀數為0，故A錯誤；
B．若R2斷路，則外電路總電阻增大，總電流減小，內電壓減小，則外電壓即電壓讀數增大，故B錯誤；
C．若R1短路，外電路總電阻減小，總電流增大，則內電壓增大，則外電壓即電壓讀數減小，R3的分壓增大，則電流表讀數變大，故C正確；
D．R2短路，則電流表示數為0，故D錯誤。
故選：C。
命題點二　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)＝.
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外＝IE－I2r＝P總－P內．
(2)純電阻電路：P出＝I2R＝＝.
(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關系
①當R＝r時，電源的輸出功率最大為Pm＝.
②當R>r時，隨著R的增大輸出功率越來越小．
③當R4．電源的效率
(1)任意電路：η＝×100%＝×100%.
(2)純電阻電路：η＝×100%＝×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，但電源的效率僅為50%.
（2022秋 溫州期末）如圖所示電路，L1、L2為兩只相同的燈泡，R為光敏電阻（阻值隨光照強度的增大而減小），電源的電動勢為E，內阻為r。開關S閉合后，當照射到R上的光照強度增大時，下列說法正確的是（　　）
A．L1燈變亮
B．L2燈變暗
C．電源的效率一定減小
D．電源的輸出功率一定減小
【解答】解：AB．增大光敏電阻R的光照強度，則光敏電阻阻值減小，則總電阻減小，干路電流增大，內電壓和L2分得電壓增大，L1電壓減小，故L1燈亮度變暗，L2燈亮度變亮，故AB錯誤；
C．電阻R的阻值變小，電路中的總電阻變小，根據閉合電路的歐姆定律
I
可知，電路中的總電流I變大，電源的內電壓U內＝Ir變大，路端電壓
U＝E﹣U內
故路端電壓變小，所以電源的效率
η100%100%
可知電源的效率一定減小，故C正確；
D．電源的輸出功率與R外圖像如圖所示
若R外＜r，當R減小時，電源的輸出功率P減小；若R外＞r，當R減小時，電源的輸出功率P增大。由于未知燈泡、光敏電阻的阻值，故無法判斷電源的輸出功率的變化，故D錯誤。
故選：C。
（2021秋 金華期末）智能機器人可以服務人類生活。如圖甲所示為一款新型送餐機器人，內部電路如圖乙所示，它的直流電動機額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動勢為E，內阻為r的直流電源兩極間，電動機恰好能正常工作。下列說法正確的是（　　）
A．電動機消耗的總功率為EI
B．電動機消耗的熱功率為UI
C．電源的輸出功率為EI﹣I2R
D．電源的效率為1
【解答】解：A、電動機兩端電壓為U，流過電動機的電流為I，則電動機消耗的總功率為UI，故A錯誤；
B、電動機消耗的熱功率為I2R，小于UI，故B錯誤；
C、電源的電動勢為E，流過電源的電流為I，則電源的總功率為P總＝EI，內阻發熱功率為P熱＝I2r，則電源的輸出功率為P出＝P總﹣P熱＝EI﹣I2r，故C錯誤；
D、電源的效率為η1，故D正確。
故選：D。
（多選）（2022春 麗水月考）如圖所示，G為靈敏電流計，V為理想電壓表，R1、R2為定值電阻，R3是一根鹽水柱（封于橡皮管內，與電路導通），平行板電容器兩極板水平，開關S閉合后，電容器兩板間的帶電油滴恰好靜止。則握住鹽水柱兩端將它豎直均勻拉伸的過程中（忽略溫度對電阻的影響）（　　）
A．電阻R3的阻值增大
B．油滴向下運動
C．V表示數減小，R1功率增加
D．G表中有從b到a的電流
【解答】解：A、將鹽水柱豎直均勻拉伸過程中，其橫截面積減小，根據電阻定律R知，電阻R3的阻值增大，故A正確；
CD、鹽水柱豎直均勻拉伸過程中，電阻R3的阻值增大，外電阻總電阻變大，根據閉合電路歐姆定律分析可知干路電流減小，V示數為UV＝E﹣I（R1+r），I減小，其它量不變，則V示數UV增大，電容器兩極板間的電壓增大，根據Q＝CU知，電容器所帶電荷量增加，電容器要充電，由題意電容器上極板帶正電，故G中有從b到a的電流。
流過R1的電流減小，則R1功率減小，故C錯誤，D正確；
B、因開始時油滴恰好靜止，故mg＝Eq。將鹽水柱豎直均勻拉伸過程中，電容器兩極板間的電壓增大，根據E可知，d不變，U增大，則場強E變大，油滴受到的電場力Eq變大，故油滴將向上運動，故B錯誤。
故選：AD。
命題點三　電源和電阻U－I圖象的比較
兩種圖線的比較
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中電流的變化關系 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，與橫軸交點表示電源短路電流(橫、縱坐標從0開始) 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的比值 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
圖線的斜率的大小 內電阻r的大小 電阻的大小
（2020春 吳興區校級月考）如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖象；直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流關系的圖象。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，電源的效率較高
C．R接到a電源上，電源的輸出功率較小
D．R接到b電源上，電源的輸出功率較大
【解答】解：電源的效率η，由閉合電路歐姆定律U＝E﹣Ir可知，a電源的內阻r較大，R接到a電源上，電源的效率較低。
當電阻R與電源組成閉合電路時，電阻R的U﹣I圖線與電源的U﹣I圖線的交點表示電阻的工作狀態，交點的縱坐標表示電壓，橫坐標表示電流，電源的輸出功率P＝UI，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，R接到b電源上，電源的輸出功率較小，故B正確，ACD錯誤。
故選：B。
（多選）（2019秋 杭州月考）在如圖所示的U﹣I圖象中，直線I為某一電源的路端電壓與電流的關系圖象，直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線。用該與電阻R組成閉合電路，由圖象可知（　　）
A．電源的電動勢3V，內阻為0.5Ω
B．電阻R的阻值為1Ω
C．電源的效率為80%
D．電源的輸出功率為4W
【解答】解：A、根據閉合電路歐姆定律得U＝E﹣Ir，當I＝0時，U＝E，由讀出電源的電動勢E＝3V，內阻等于圖線的斜率大小，則rΩ＝0.5Ω．故A正確。
B、電阻RΩ＝1Ω．故B正確。
D、兩圖線的交點表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時工作狀態，由圖讀出電壓U＝2V，電流I＝2A，則電源的輸出功率為P出＝UI＝4W．故D正確。
C、電源的效率η66.7%．故C錯誤。
故選：ABD。
（2015 桐鄉市校級模擬）如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖象；直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流關系的圖象。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，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系圖象，可讀出電源a的內電阻大，由知，電源a效率較低，故A錯誤。
B、C、D電源的輸出功率P＝UI，數值上等于圖線交點和原點對應的“面積”，由圖可知R接到a電源上，電源的輸出功率較大。故B錯誤，C正確。
故選：C。
[課時訓練]
一．選擇題（共7小題）
1．（2020 浙江模擬）如圖所示電路中，電源的電動勢為E，內阻為r，各電阻阻值如圖所示，當滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑到b端的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．電壓表的讀數U先增大，后減小
B．電流表的讀數I先增大，后減小
C．電壓表讀數U與電流表讀數I的比值不變
D．電壓表讀數的變化量△U與電流表讀數的變化量△I的比值先增大后減小
【解答】解：AB、當滑動變阻器的滑動觸頭P在a端和在b端時，分別有一電阻被短路，此兩種情況外電路的總電阻最小，所以滑動變阻器從a端滑到b端的過程中，總電阻先由阻值最小逐漸增大后再減小到阻值最小，而電源的電動勢和內阻不變，根據閉合電路歐姆定律，總電流先減小后增大，則內電壓先減小后增大，外電壓先增大后減小，即電壓表的讀數先增大，后減小，故A正確，B錯誤。
C、電壓表讀數U與電流表讀數I的比值表示外電阻，外電阻先增大后減小。故C錯誤。
D、因為內外電壓之和不變，所以外電壓的變化量的絕對值和內電壓變化量的絕對值相等，所以r，所以比值不變。故D錯誤。
故選：A。
2．（2020 義烏市校級模擬）如圖所示，開關S閉合后，帶電質點P在平行金屬板中處于靜止狀態。則（　　）
A．質點P一定帶正電
B．滑片向a端移動時，兩只電表的示數均增大
C．滑片向a端移動時，質點P將向上板運動
D．若將開關S斷開，質點P將向下板運動
【解答】解：由電路圖可知，R2與R4串聯后與R3并聯，再與R1串聯，電容器與并聯部分并聯；
A、電容器的上極板帶正電，板間場強向下，質點處于平衡狀態，則知受到的電場力向上，故液滴帶負電。故A錯誤。
BC、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小；
R1兩端的電壓減小，路端電壓增大，并聯部分電壓增大，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，電壓表示數增大，故B錯誤，C正確；
D、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D錯誤；
故選：C。
3．（2021 浙江模擬）如右圖所示，一款微型機器人的內部有一個直流電動機，其額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動勢為E，內阻為r的直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工作，下列說法正確的是（　　）
A．電動機消耗的總功率為EI
B．電動機的效率為
C．電源的輸出功率為EI﹣I2R
D．電源的效率為1
【解答】解：A、電動機恰好能正常工作，電源的輸出電壓等于電動機的額定電壓U，所以電動機消耗的總功率為P＝UI，故A錯誤；
B、電動機恰好能正常工作，所以通過電動機的電流等于電動機的額定電流I，電動機的發熱功率為P熱＝I2R，電動機的效率為η，故B錯誤；
C、電源的輸出功率為P出＝UI＝EI﹣I2r，故C錯誤；
D、電源的輸出電壓U＝E﹣Ir，則電源的效率為η1，故D正確。
故選：D。
4．（2023 浙江二模）某同學設計了一個加速度計，如圖所示，較重的滑塊2可以在光滑的框架1中平移，滑塊兩側用彈簧3拉著：R為滑動變阻器，4是滑動片，它與變阻器任一端之間的電阻值都與它到這端的距離成正比。這個裝置就是一個加速度傳感器。兩個電源E完全相同。按圖連接電路后，電壓表指針的零點位于表盤中央，當P端的電勢高于Q端時，指針向零點右側偏轉。將框架固定在運動的物體上，下列說法正確的是（　　）
A．這種傳感器輸入的物理量是位移，輸出的物理量是電壓
B．若觀察到電壓表的指針向右偏轉，說明物體具有與圖示方向相同的加速度
C．若觀察到電壓表指針在零點，說明物體處于靜止狀態
D．電壓表指針的偏轉角度與加速度大小成正比
【解答】解：A、這是一個加速度傳感器，這種傳感器輸入量是加速度，輸出量是電壓，故A錯誤；
B、由圖可知，當電壓表指針右偏，表明P端的電勢高于Q端，滑塊處于電阻的左側，滑塊所受合力向左，加速度向左，故B錯誤；
C、若觀察到電壓表指針在零點，表明P、Q電勢相等，此時物體可能靜止、也可能做勻速直線運動，故C錯誤；
D、假如滑塊右移動x，根據牛頓第二定律可得：2kx＝ma
此時電壓表的示數：U＝I R
由以上兩式得：U
所以電壓表指針的偏轉角度與加速度大小成正比，故D正確。
故選：D。
5．（2022 浙江模擬）如圖所示為小明同學家里購買的一款掃地機器人，工作過程遇電量不足20%時，會自動返回基座充電．小明同學仔細翻閱了這款掃地機器人的說明書，發現其工作參數如下表所示，則該掃地機器人（　　）
機器人吸塵器
電池 14.4V/5200mAh鋰離子電池
產品重量 約4.7kg
無線連接 WiFi智能快連
額定電壓 14.4V
額定功率 68W
充電時間 ＜6小時
A．電阻一定為3.05Ω
B．實際工作電流一定為4.72A
C．充滿電后正常工作的時間一定為1.1h
D．以額定功率工作時每分鐘消耗電能一定為4080J
【解答】解：AB、由銘牌知，掃地機器人工作的額定電壓為U＝8V，額定功率為P＝14.4W，則額定電流為：IA＝4.72A，實際工作電流不一定等于額定電流；機器人不是純電阻用電器，所以其電阻：R3.05Ω，故AB錯誤；
C、根據電池容量5200mAh可知，電量為：q＝5200×10﹣3×3600C＝18720C
由于機器人工作過程遇電量不足20%時，會自動返回基座充電，所以充滿電后正常工作的時間為：
ts≈0.88h，故C錯誤；
D、以額定功率工作時每分鐘消耗電能為：E＝Pt＝68×60J＝4080J，故D正確。
故選：D。
6．（2022 寧波模擬）小明坐在汽車的副駕駛位上看到一個現象：當汽車的電動機啟動時，汽車的車燈會瞬時變暗。汽車的電源、電流表、車燈、電動機連接的簡化電路如圖所示，已知汽車電源電動勢為12.5V，內阻為0.05Ω。僅S2接通時電流表示數為10A；保持S2接通、S1閉合瞬間，電流表示數達到60A。下列說法正確的是（　　）
A．當電動機未啟動時，電源每秒有125J的電能轉化為化學能
B．在電動機啟動瞬間，流過電動機的電流為50A
C．在電動機啟動瞬間，車燈的功率減少了44.8W
D．當電動機正常工作時，電流表示數將比60A更大
【解答】解：A、電動機未啟動時，車燈、電流表和電源串聯，根據閉合電路歐姆定律可知此時的路端電壓：U＝E﹣Ir＝12.5V﹣10×0.05V＝12V
車燈兩端電壓即路端電壓，則車燈的功率：P＝UI＝12×10W＝120W。則電源每秒有120J的化學能轉化為電能，故A錯誤；
B、電動機啟動瞬間，流過燈泡的電流小于10A，則流過電動機的電流大于50A，故B錯誤；
C.車燈接通電動機未啟動時，車燈兩端的電壓
U1＝E﹣I1r
車燈的功率
P＝U1I1
車燈的電阻
R1
電動機啟動時，車燈兩端的電壓
U2＝E﹣I2r
車燈的功率
P'
在電動機啟動瞬間，車燈的功率減少了
ΔP＝P﹣P'
聯立代入數據解得：ΔP＝44.8W
故C正確；
D.在電動機啟動瞬間，電動機相當于純電阻電路，由于電動機內阻較小，所以電流較大，當電動機正常工作時，相當于電動機電阻變大，所以電流表示數小于60A，故D錯誤。
故選：C。
7．（2021 浙江模擬）如圖所示，電路中R為滑動變阻器，R1，R2是定值電阻，理想電壓表V的讀數為U，理想電流表A的讀數為I1，電源內阻不能忽略，則下列說法正確的是（　　）
A．開關S斷開時，滑動變阻器的滑片P向左滑動，減小，不變
B．開關S斷開時，滑動變阻器的滑片P向右滑動，增大，增大
C．滑動變阻器的滑片P不動，開關S閉合時，U減小，I1增大
D．滑動變阻器的滑片P不動，開關S閉合時，U增大，I1增大
【解答】解：分析電路結構，兩定值電阻并聯，再與滑動變阻器串聯，電壓表測量路端電壓，電流表測量流過R1的電流，
A、開關S斷開時，滑動變阻器的滑片P向左滑動，阻值減小，電流表測量干路電流，則R+R1，減小，r，不變，故A正確；
B、開關S斷開時，滑動變阻器的滑片P向右滑動，阻值增大，則增大，不變，故B錯誤；
CD、滑動變阻器的滑片P不動，開關S閉合時，總電阻減小，則干路電流增大，根據閉合電路歐姆定律可知，U＝E﹣Ir，路端電壓U減小，滑動變阻器兩端電壓增大，則定值電阻R1兩端電壓減小，流過的電流I1減小，故CD錯誤。
故選：A。
二．多選題（共3小題）
（多選）8．（2021 浙江模擬）如圖所示，電源由幾個相同的干電池組成。合上開關S，變阻器的滑片從A端滑到B端的過程中，電路中的一些物理量的變化如圖甲、乙、丙所示，圖甲為電壓表示數與電流表示數關系，圖乙為干電池輸出功率跟電壓表示數關系，圖丙為干電池輸出電能的效率η與變阻器接入電路電阻大小的關系。不計電表、導線對電路的影響，則（　　）
A．串聯電池的總電阻為2Ω
B．串聯的干電池節數為6節
C．變阻器的總電阻為8Ω
D．乙圖上b點的橫坐標為3
【解答】解：A、由甲圖可知，短路電流I＝3A，電源的內組r，由乙圖可知，當外電阻與電源的內電阻相等時，電源的輸出功率最大，此時外電壓U，最大輸出功率P4.5W，聯立解得：E＝6V，r＝2Ω，故A正確；
B、由于一節干電池的電動勢為1.5V，可知串聯的干電池節數為4節，故B錯誤；
C、由丙圖可知，電源的最大效率為0.8，效率0.8，外電阻越大，電源的效率越大，可解得滑動變阻器的總阻值：R＝8Ω，故C正確；
D、當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大，此時外電壓U，可知乙圖橫坐標為3，故D正確。
故選：ACD。
（多選）9．（2020 杭州模擬）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的變化的特性圖線，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，則下列說法不正確的是（　　）
A．電源1與電源2的內阻之比是3：2
B．電源1與電源2的電動勢之比是1：1
C．在這兩種連接狀態下，小燈泡的電阻之比是21：26
D．在這兩種連接狀態下，小燈泡消耗的功率之比是7：10
【解答】解：A、在電源的U﹣I圖象中，圖象的斜率的絕對值表示電源的內電阻，根據電源U﹣I圖線，可知，電源1、電源2的內阻分別為
r1ΩΩ，同理，r2ΩΩ，則r1：r2＝3：2，故A正確；
B、U﹣I圖象的縱軸截距表示電動勢，故E1＝E2＝10V，即電源1與電源2的電動勢之比是1：1，故B正確；
CD、燈泡伏安特性曲線與電源外特性曲線的交點即為燈泡與這電源連接時的工作狀態，
則連接電源1時，U1＝3.5V，I1＝5A，故燈泡消耗的功率為 P1＝U1I1＝17.5W，燈泡的電阻 R1Ω＝0.7Ω
連接電源2時，U2＝5V，I2＝6A，故燈泡消耗的功率 P2＝U2I2＝30W，燈泡的電阻 R2Ω
故R1：R2＝21：25，P1：P2＝7：12，故CD不正確。
本題選擇不正確的，
故選：CD。
（多選）10．（2020 浙江模擬）某學校創建綠色校園，如圖甲為新裝的一批節能路燈，該路燈通過光控開關實現自動控制：電燈的亮度可自動隨周圍環境的亮度改變而改變。如圖乙為其內部電路簡化原理圖，電源電動勢為E，內阻為r，Rt為光敏電阻（光照強度增加時，其電阻值減小）。現增加光照強度，則下列判斷正確的是（　　）
A．A、B燈都變暗
B．電源的輸出功率變小
C．電源的效率變小
D．Rt上電流的變化量大于R0上電流變化量
【解答】解：A、光照強度增大，光敏電阻阻值減小，電路總電阻減小，故電路總電流I增大，消耗在內阻上的電壓增大，路端電壓U＝E﹣Ir減小，即A燈兩端電壓減小，通過A燈的電流IA減小，所以A燈變暗；通過定值電阻R0的電流I0＝I﹣IA增大，所以R0兩端的電壓U0＝I0R0增大，B燈兩端的電壓UB＝U﹣I0R0減小，B燈變暗，故A正確；
B．電源電動勢不變，電路總電流I增大，但路端電壓U減小，因為不知道電源內電阻與外電阻之間的具體關系，所以電源的輸出功率P＝UI無法確定，故B錯誤；
C．電源的效率為，由上面的分析可知路端電壓U減小，電源的效率變小，故C正確；
D．通過R0上電流等于通過光敏電阻Rt電流與通過燈B的電流之和，即I0＝It+IB，根據前面的分析，通過燈B的電流IB減小，故Rt上電流的變化量大于R0上電流變化量，故D正確。
故選：ACD。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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