資源簡介

專題提升八　閉合電路的功率　故障電路
(分值:100分)
選擇題1~7題,每小題10分,共70分。
基礎(chǔ)對點練
題組一　閉合電路的功率和效率
1.如圖甲所示為一款新型送餐機器人,內(nèi)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(nèi)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 (　　)
電動機消耗的總功率為EI
電動機消耗的熱功率為UI
電源的輸出功率為EI-I2R
電源的效率為1-
2.(多選)在如圖所示的電路中,P為滑動變阻器的滑片,電表均為理想電表,下列說法正確的是 (　　)
在P向右移動的過程中,電流表的示數(shù)變大
在P向右移動的過程中,電壓表的示數(shù)變大
當P移到滑動變阻器的右端時,電源內(nèi)部消耗的電功率最大
當P移到滑動變阻器的右端時,電源的效率最高
3.(多選)如圖所示,R1為定值電阻,R2為可變電阻,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)電阻,且r>R1。以下說法中正確的是 (　　)
當R2+R1=r時,R2獲得最大功率
當R1+r=R2時,R2獲得最大功率
當R2=0時,R1獲得最大功率
當R2從0逐漸變大時,電源的輸出功率變大
題組二　電路故障分析
4.(多選)如圖所示是一電路板的示意圖,a、b、c、d為接線柱,a、d與220 V的交流電源連接,a、b間,b、c間,c、d間分別連接一個電阻。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流,為檢查電路故障,用一交流電壓表分別測得b、d兩點間以及a、c兩點間的電壓均為220 V,由此可知 (　　)
a、b間電路通,c、d間電路不通
a、b間電路不通,b、c間電路通
a、b間電路通,b、c間電路不通
b、c間電路不通,c、d間電路通
5.如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,三個燈泡A、B、C原來都是正常發(fā)光的,電路突然發(fā)生了故障,結(jié)果燈泡C比原來暗了些,燈泡A和B比原來亮了些,假設(shè)三個燈泡燈絲的電阻恒定不變,則電路中出現(xiàn)的故障可能是 (　　)
R1短路 R1斷路
R2斷路 R2短路
6.如圖所示的電路中,閉合開關(guān)S后,燈L1、L2都正常發(fā)光,后來由于某種故障,燈L2突然變亮(未燒壞),電壓表的讀數(shù)增大,由此可推斷,該故障可能是 (　　)
電阻R1斷路 電阻R2短路
燈L1短路 電阻R2斷路
綜合提升練
7.(多選)某同學用如圖甲所示的電路測得理想電壓表與理想電流表的讀數(shù)關(guān)系圖像如圖乙中直線a所示,同時電路中電源的輸出功率與電流表讀數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙中曲線b表示,則下列說法正確的是 (　　)
電源的電動勢為50 V
電源的內(nèi)阻為 Ω
電流為2.5 A時,外電路的電阻為15 Ω
電源輸出功率為120 W時,輸出電壓是30 V
8.(14分)如圖所示,線段A為某電源的U-I圖線,線段B為某電阻R的U-I圖線,由上述電源和電阻組成閉合電路時,求:
(1)(4分)電源的輸出功率P出是多大
(2)(4分)電源內(nèi)部損耗的電功率P內(nèi)是多少
(3)(6分)電源的效率η是多大
培優(yōu)加強練
9.(16分)如圖所示電路中,電源的電動勢E=110 V,電阻R1=21 Ω,電動機的內(nèi)阻R0=0.5 Ω,開關(guān)S1始終閉合,當開關(guān)S2斷開時,電阻R1消耗的電功率P1=525 W,當開關(guān)S2閉合時,電阻R1消耗的電功率P2=336 W,求:
(1)(8分)電源的內(nèi)阻r;
(2)(8分)當開關(guān)S2閉合時,電動機輸出的機械功率P出。
專題提升八　閉合電路的功率　故障電路
1.D　[電動機消耗的總功率為P＝UI，A錯誤；電動機消耗的熱功率為P熱＝I2R，B錯誤；電源的輸出功率為P出＝EI－I2r，C錯誤；電源的效率為η′＝＝＝＝1－，故A、B、C錯誤，D正確。]
2.AC　[滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中，電路總電阻R總減小，根據(jù)I＝可知，電流表的示數(shù)變大，根據(jù)E＝U＋Ir可知電壓表的示數(shù)減小，故A正確，B錯誤；當P移到滑動變阻器的右端時，外電阻R最小，根據(jù)I＝可知，電路中的電流最大，根據(jù)P內(nèi)＝I2r可知此時電源內(nèi)部消耗的電功率最大，故C正確；根據(jù)效率η＝×100%可知，此時電源的效率最低，故D錯誤。]
3.BC　[把R1看作電源內(nèi)阻，當R1＋r＝R2時，R2獲得最大功率，故B正確，A錯誤；根據(jù)P＝I2R1可知，當R2＝0時，電路中總電流最大，所以此時R1獲得最大功率，故C正確；外電阻從零逐漸增大，電源的輸出功率的變化關(guān)系為先增大再減小，當外電阻等于電源的內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，由于r>R1，外電阻先小于電源內(nèi)阻，當R2逐漸變大時，電源的輸出功率先變大后變小，故D錯誤。]
4.CD　[用電壓表測得a、c兩點間的電壓為220 V，說明c、d間是連通的；用電壓表測得b、d兩點間的電壓為220 V，說明a、b間是連通的，綜合兩次的測量結(jié)果可以看出，只有當b、c間電路不通時，才會出現(xiàn)上述情況，因此C、D正確。]
5.A　[若R1短路，外電阻減小，干路電流增大，路端電壓減小，燈泡C中的電流減小，變暗，則通過燈泡A和B的電流增大，燈泡A、B變亮，故A正確；若R1斷路，燈泡A、B不會亮，故B錯誤；若R2斷路，外電阻增大，干路電流減小，路端電壓增大，燈泡C中的電流增大，變亮，故C錯誤；若R2短路，燈泡B不亮，故D錯誤。]
6.D　[若電阻R1斷路，會導致總電阻增大，總電流減小，燈L2變暗，選項A錯誤；若電阻R2短路，燈L2將不亮，選項B錯誤；若燈L1短路，電路的總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，電壓表的讀數(shù)減小，不符合題意，選項C錯誤；若電阻R2斷路，電路的總電阻增大，總電流減小，電壓表的讀數(shù)增大，因為總電流減小，所以內(nèi)電壓和燈L1、R1并聯(lián)部分電壓減小，燈L2兩端電壓增大，燈L2變亮，選項D正確。]
7.ACD　[根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電源的輸出電壓U＝E－Ir，對照U－I圖像，可得電源的電動勢E＝50 V，故A正確；U－I圖像斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻，故r＝||＝ Ω＝5 Ω，故B錯誤；電流為2.5 A時，總電阻為R總＝＝ Ω＝20 Ω，則外電路電阻為R＝R總－r＝15 Ω，故C正確；輸出功率為120 W時，對照P－I圖像，電流為4 A，由P＝UI得輸出電壓為U＝30 V，故D正確。]
8.(1)4 W　(2)2 W　(3)66.7%
解析　(1)從圖線A可知，電源的電動勢E＝3 V
內(nèi)阻r＝＝ Ω＝0.5 Ω
從圖像的交點可知，路端電壓U＝2 V
電路電流I＝2 A
則電源的輸出功率為P出＝UI＝2×2 W＝4 W。
(2)電源內(nèi)部損耗的電功率
P內(nèi)＝I2r＝22×0.5 W＝2 W。
(3)電源的總功率為P總＝IE＝2×3 W＝6 W
故電源的效率為
η＝×100%＝×100%≈66.7%。
9.(1)1 Ω　(2)1 606 W
解析　(1)當開關(guān)S2斷開時，電動機被斷路，此時電路中通過的電流為I＝
電阻R1消耗的功率P1＝I2R1
解得r＝1 Ω。
(2)當開關(guān)S2閉合時，設(shè)R1兩端的電壓為U，由P2＝得U＝84 V。設(shè)此時電源中通過的電流為I′，由閉合電路的歐姆定律有
E＝I′r＋U，解得I′＝26 A
設(shè)流過R1的電流為I1，流過電動機的電流為I2，有I1＝＝4 A，又I1＋I2＝I′
電動機的輸出功率為P出＝I2U－IR0
解得P出＝1 606 W。專題提升八　閉合電路的功率　故障電路
學習目標　1.會計算閉合電路的功率和效率，理解電源輸出功率隨外電阻變化的圖像。2.結(jié)合閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律分析電路故障。
提升1　閉合電路中的功率關(guān)系
1.三個功率：電源的總功率P總＝EI；電源內(nèi)電阻消耗的功率P內(nèi)＝U內(nèi)I＝I2r；電源輸出功率P出＝
U外I。
2.電源的輸出功率
對于純電阻電路P出＝I2R＝R＝，當R＝r時，電源的輸出功率最大，其最大輸出功率為Pm＝。電源輸出功率隨外電阻變化曲線如圖所示。
3.電源的效率：指電源的輸出功率與電源的總功率之比，即η＝×100%＝×100%＝×100%。
對于純電阻電路，電源的效率η＝×100%＝×100%＝×100%，所以當R增大時，效率η提高。當R＝r(電源有最大輸出功率)時效率僅為50%，效率并不高。
思考
1.在純電阻電路中，若電源一定，則外電阻R越大，電源的效率一定越高嗎？
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2.在1中，電源的效率越高，說明電源的輸出功率越大嗎？
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例1 如圖所示，電路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，變阻器的最大阻值為10 Ω。
(1)變阻器接入電路的阻值R為多大時，電源的輸出功率最大？最大為多大？
(2)變阻器接入電路的阻值R為多大時，變阻器上消耗的功率最大？最大為多大？
(3)變阻器接入電路的阻值R為多大時，定值電阻R0上消耗的功率最大？最大為多大？
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
(1)流過電源的電流最大時，電源的功率、內(nèi)損耗功率均最大。
(2)對某定值電阻來說，其電流最大時功率也最大。
(3)電源的輸出功率在外電阻等于內(nèi)阻時最大，若不能相等，外電阻越接近內(nèi)阻，電源的輸出功率越大。
(4)對于外電路中部分可變電阻來說，可以寫出其功率表達式，利用數(shù)學知識求其極值。　　
訓練1 將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測得電阻箱所消耗的功率P隨電阻箱讀數(shù)R變化而變化的曲線如圖所示，由此可知(　　)
A.電源最大輸出功率可能大于45 W
B.電源內(nèi)阻一定等于5 Ω
C.電源電動勢為45 V
D.電阻箱所消耗的功率P最大時，電源效率大于50%
提升2　電路故障分析
1.常見故障：斷路、短路。
2.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用電器或電阻兩端電壓為零。
3.判斷方法
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
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，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
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，電路一定要切斷外電源
假設(shè)法 將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)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
例2 如圖所示，閉合開關(guān)S，燈泡L1、L2都正常發(fā)光，某時刻由于電路故障兩燈突然熄滅。若故障只有一處，則下列說法正確的是(　　)
A.如果將電壓表并聯(lián)在cd兩端有示數(shù)，說明cd間完好
B.如果將電壓表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明ac間斷路
C.如果將電流表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明cd間完好
D.如果將電壓表并聯(lián)在ad兩端有示數(shù)，并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明cd間斷路
訓練2 (多選)如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，燈L1、L2正常發(fā)光。由于電路突然出現(xiàn)故障，發(fā)現(xiàn)L1變亮，L2變暗，分析電路特點，若只有某一個元件發(fā)生故障，下列情況可能的是(　　)
A.R1短路 B.R2短路
C.R1斷路 D.R2斷路
專題提升八　閉合電路的功率　故障電路
提升1
[思考]
1.提示　一定越高。
2.提示　不是。當R＝r時，電源的輸出功率最大，但效率只有50%。
例1 (1)0　3.375 W　(2)2 Ω　 W　(3)0　 W
解析　(1)根據(jù)電源的輸出功率隨外電阻變化的曲線可知，當變阻器接入電路的阻值R＝0時，電源的輸出功率最大。
此時電路中的電流為I＝＝1.5 A，則最大輸出功率為P出＝I2R0＝3.375 W。
(2)把R0歸入電源內(nèi)電阻，這樣變阻器上消耗的功率也就是電源的輸出功率。
即當R＝r＋R0＝2 Ω時，R消耗的功率最大，為
Pm＝＝ W＝ W。
(3)定值電阻R0上消耗的功率P＝I2R0，因為R0不變，當電流最大時功率最大，此時電路中電阻最小，即當R＝0時，R0上消耗的功率最大，最大功率
Pm′＝R0＝×1.5 W＝ W。
訓練1 B　[由題圖可知，電阻箱所消耗的功率P的最大值為45 W，所以電源最大輸出功率為45 W，選項A錯誤；電源輸出功率最大時，外電路電阻的阻值等于電源內(nèi)阻，所以電源內(nèi)阻一定等于5 Ω，選項B正確；由題圖可知，電阻箱所消耗的功率P為最大值45 W時，電阻箱讀數(shù)為R＝5 Ω，電流I＝＝3 A，電源電動勢E＝I(R＋r)＝30 V，選項C錯誤；電阻箱所消耗的功率P最大時，電源效率為50%，選項D錯誤。]
提升2
例2 D　[電路故障分為斷路和短路，故障只有一處，假設(shè)發(fā)生了短路，如果是某盞燈短路，該燈熄滅，而另一盞燈應該變亮，如果是兩盞燈以外的元件短路，則兩盞燈均變亮，故假設(shè)不成立，電路故障應為斷路。電壓表并聯(lián)在cd兩端有示數(shù)，說明cd間發(fā)生了斷路，故A錯誤；電壓表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明ac部分以外的電路發(fā)生了斷路，而ac間電路完好，故B錯誤；電流表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明ac以外的電路發(fā)生了斷路，cd間的電路不一定完好，故C錯誤；電壓表并聯(lián)在ad兩端有示數(shù)，說明ad間發(fā)生了斷路，并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明ac部分以外的電路發(fā)生了斷路，故綜合以上兩點，應是cd間斷路，故D正確。]
訓練2 BC　[將電路進行簡化，可知R1與燈L1并聯(lián)，R2、R3串聯(lián)后與L2并聯(lián)，如圖所示。若R1短路，則L1被短路，即L1熄滅，L2變亮，與題干矛盾，A錯誤；若R2短路，則總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，而L1與R1并聯(lián)部分電阻不變，其兩端的電壓增大，故L2兩端電壓減小，即L1變亮，L2變暗，符合題意，B正確；若R1斷路，則總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，而L2部分電阻不變，其兩端的電壓減小，故L1兩端電壓增大，即L1變亮，L2變暗，符合題意，C正確；若R2斷路，則總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，而L1部分電阻不變，其兩端的電壓減小，故L2兩端電壓增大，即L1變暗，L2變亮，與題干矛盾，D錯誤。](共38張PPT)
專題提升八　閉合電路的功率　故障電路
第二章　電路及其應用
1.會計算閉合電路的功率和效率，理解電源輸出功率隨外電阻變化的圖像。
2.結(jié)合閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律分析電路故障。
學習目標
目 錄
CONTENTS
提升
01
課后鞏固訓練
02
提升
1
提升2　電路故障分析
提升1　閉合電路中的功率關(guān)系
提升1　閉合電路中的功率關(guān)系
【思考】
1.在純電阻電路中，若電源一定，則外電阻R越大，電源的效率一定越高嗎？
提示　一定越高。
2.在1中，電源的效率越高，說明電源的輸出功率越大嗎？
提示　不是。當R＝r時，電源的輸出功率最大，但效率只有50%。
例1 如圖所示，電路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，變阻器的最大阻值為10 Ω。
(1)變阻器接入電路的阻值R為多大時，電源的輸出功率最大？最大為多大？
(2)變阻器接入電路的阻值R為多大時，變阻器上消耗的功率最大？最大為多大？
(3)變阻器接入電路的阻值R為多大時，定值電阻R0上消耗的功率最大？最大為多大？
解析　(1)根據(jù)電源的輸出功率隨外電阻變化的曲線可知，當變阻器接入電路的阻值R＝0時，電源的輸出功率最大。
(2)把R0歸入電源內(nèi)電阻，這樣變阻器上消耗的功率也就是電源的輸出功率。
即當R＝r＋R0＝2 Ω時，R消耗的功率最大，為
(3)定值電阻R0上消耗的功率P＝I2R0，因為R0不變，當電流最大時功率最大，此時電路中電阻最小，即當R＝0時，R0上消耗的功率最大，最大功率
(1)流過電源的電流最大時，電源的功率、內(nèi)損耗功率均最大。
(2)對某定值電阻來說，其電流最大時功率也最大。　　
(3)電源的輸出功率在外電阻等于內(nèi)阻時最大，若不能相等，外電阻越接近內(nèi)阻，電源的輸出功率越大。
(4)對于外電路中部分可變電阻來說，可以寫出其功率表達式，利用數(shù)學知識求其極值。
B
訓練1 將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測得電阻箱所消耗的功率P隨電阻箱讀數(shù)R變化而變化的曲線如圖所示，由此可知(　　)
A.電源最大輸出功率可能大于45 W
B.電源內(nèi)阻一定等于5 Ω
C.電源電動勢為45 V
D.電阻箱所消耗的功率P最大時，電源效率大于50%
提升2　電路故障分析
1.常見故障：斷路、短路。
2.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用電器或電阻兩端電壓為零。
3.判斷方法
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
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，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
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，電路一定要切斷外電源
假設(shè)法 將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)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
D
例2 如圖所示，閉合開關(guān)S，燈泡L1、L2都正常發(fā)光，某時刻由于電路故障兩燈突然熄滅。若故障只有一處，則下列說法正確的是(　　)
A.如果將電壓表并聯(lián)在cd兩端有示數(shù)，說明cd間完好
B.如果將電壓表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明ac間斷路
C.如果將電流表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明cd間完好
D.如果將電壓表并聯(lián)在ad兩端有示數(shù)，并聯(lián)在ac兩端示
數(shù)為0，說明cd間斷路
解析　電路故障分為斷路和短路，故障只有一處，假設(shè)發(fā)生了短路，如果是某盞燈短路，該燈熄滅，而另一盞燈應該變亮，如果是兩盞燈以外的元件短路，則兩盞燈均變亮，故假設(shè)不成立，電路故障應為斷路。電壓表并聯(lián)在cd兩端有示數(shù)，說明cd間發(fā)生了斷路，故A錯誤；電壓表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明ac部分以外的電路發(fā)生了斷路，而ac間電路完好，故B錯誤；電流表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明ac以外的電路發(fā)生了斷路，cd間的電路不一定完好，故C錯誤；電壓表并聯(lián)在ad兩端有示數(shù)，說明ad間發(fā)生了斷路，并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明ac部分以外的電路發(fā)生了斷路，故綜合以上兩點，應是cd間斷路，故D正確。
BC
訓練2 (多選)如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，燈L1、L2正常發(fā)光。由于電路突然出現(xiàn)故障，發(fā)現(xiàn)L1變亮，L2變暗，分析電路特點，若只有某一個元件發(fā)生故障，下列情況可能的是(　　)
A.R1短路 B.R2短路
C.R1斷路 D.R2斷路
解析　將電路進行簡化，可知R1與燈L1并聯(lián)，R2、R3串聯(lián)后與L2并聯(lián)，如圖所示。若R1短路，則L1被短路，即L1熄滅，L2變亮，與題干矛盾，A錯誤；若R2短路，則總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，而L1與R1并聯(lián)部分電阻不變，其兩端的電壓增大，故L2兩端電壓減小，即L1變亮，L2變暗，符合題意，B正確；若R1斷路，則總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，而L2部分電阻不變，其兩端的電壓減小，故L1兩端電壓增大，即L1變亮，L2變暗，符合題意，C正確；若R2斷路，則總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，而L1部分電阻不變，其兩端的電壓減小，故L2兩端電壓增大，即L1變暗，L2變亮，與題干矛盾，D錯誤。
課后鞏固訓練
2
D
題組一　閉合電路的功率和效率
1.如圖甲所示為一款新型送餐機器人，內(nèi)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(nèi)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(　　)
基礎(chǔ)對點練
AC
2.(多選)在如圖所示的電路中，P為滑動變阻器的滑片，電表均為理想電表，下列說法正確的是(　　)
A.在P向右移動的過程中，電流表的示數(shù)變大
B.在P向右移動的過程中，電壓表的示數(shù)變大
C.當P移到滑動變阻器的右端時，電源內(nèi)部消
耗的電功率最大
D.當P移到滑動變阻器的右端時，電源的效率最高
BC
3.(多選)如圖所示，R1為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源電動勢，r為電源內(nèi)電阻，且r>R1。以下說法中正確的是(　　)
A.當R2＋R1＝r時，R2獲得最大功率
B.當R1＋r＝R2時，R2獲得最大功率
C.當R2＝0時，R1獲得最大功率
D.當R2從0逐漸變大時，電源的輸出功率變大
解析　把R1看作電源內(nèi)阻，當R1＋r＝R2時，R2獲得最大功率，故B正確，A錯誤；根據(jù)P＝I2R1可知，當R2＝0時，電路中總電流最大，所以此時R1獲得最大功率，故C正確；外電阻從零逐漸增大，電源的輸出功率的變化關(guān)系為先增大再減小，當外電阻等于電源的內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，由于r>R1，外電阻先小于電源內(nèi)阻，當R2逐漸變大時，電源的輸出功率先變大后變小，故D錯誤。
CD
題組二　電路故障分析
4.(多選)如圖所示是一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220 V的交流電源連接，a、b間，b、c間，c、d間分別連接一個電阻。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓表分別測得b、d兩點間以及a、c兩點間的電壓均為220 V，由此可知(　　)
A.a、b間電路通，c、d間電路不通
B.a、b間電路不通，b、c間電路通
C.a、b間電路通，b、c間電路不通
D.b、c間電路不通，c、d間電路通
解析　用電壓表測得a、c兩點間的電壓為220 V，說明c、d間是連通的；用電壓表測得b、d兩點間的電壓為220 V，說明a、b間是連通的，綜合兩次的測量結(jié)果可以看出，只有當b、c間電路不通時，才會出現(xiàn)上述情況，因此C、D正確。
A
5.如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，三個燈泡A、B、C原來都是正常發(fā)光的，電路突然發(fā)生了故障，結(jié)果燈泡C比原來暗了些，燈泡A和B比原來亮了些，假設(shè)三個燈泡燈絲的電阻恒定不變，則電路中出現(xiàn)的故障可能是(　　)
A.R1短路 B.R1斷路
C.R2斷路 D.R2短路
解析　若R1短路，外電阻減小，干路電流增大，路端電壓減小，燈泡C中的電流減小，變暗，則通過燈泡A和B的電流增大，燈泡A、B變亮，故A正確；若R1斷路，燈泡A、B不會亮，故B錯誤；若R2斷路，外電阻增大，干路電流減小，路端電壓增大，燈泡C中的電流增大，變亮，故C錯誤；若R2短路，燈泡B不亮，故D錯誤。
D
6.如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，燈L1、L2都正常發(fā)光，后來由于某種故障，燈L2突然變亮(未燒壞)，電壓表的讀數(shù)增大，由此可推斷，該故障可能是(　　)
A.電阻R1斷路 B.電阻R2短路
C.燈L1短路 D.電阻R2斷路
解析　若電阻R1斷路，會導致總電阻增大，總電流減小，燈L2變暗，選項A錯誤；若電阻R2短路，燈L2將不亮，選項B錯誤；若燈L1短路，電路的總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，電壓表的讀數(shù)減小，不符合題意，選項C錯誤；若電阻R2斷路，電路的總電阻增大，總電流減小，電壓表的讀數(shù)增大，因為總電流減小，所以內(nèi)電壓和燈L1、R1并聯(lián)部分電壓減小，燈L2兩端電壓增大，燈L2變亮，選項D正確。
ACD
綜合提升練
7.(多選)某同學用如圖甲所示的電路測得理想電壓表與理想電流表的讀數(shù)關(guān)系圖像如圖乙中直線a所示，同時電路中電源的輸出功率與電流表讀數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙中曲線b表示，則下列說法正確的是(　 　)
8.如圖所示，線段A為某電源的U－I圖線，線段B為某電阻R的U－I圖線，由上述電源和電阻組成閉合電路時，求：
(1)電源的輸出功率P出是多大？
(2)電源內(nèi)部損耗的電功率P內(nèi)是多少？
(3)電源的效率η是多大？
答案　(1)4 W　(2)2 W　(3)66.7%
解析　(1)從圖線A可知，電源的電動勢E＝3 V
從圖像的交點可知，路端電壓U＝2 V
電路電流I＝2 A
則電源的輸出功率為P出＝UI＝2×2 W＝4 W。
(2)電源內(nèi)部損耗的電功率
P內(nèi)＝I2r＝22×0.5 W＝2 W。
(3)電源的總功率為P總＝IE＝2×3 W＝6 W
故電源的效率為
培優(yōu)加強練
9.如圖所示電路中，電源的電動勢E＝110 V，電阻R1＝21 Ω，電動機的內(nèi)阻R0＝0.5 Ω，開關(guān)S1始終閉合，當開關(guān)S2斷開時，電阻R1消耗的電功率P1＝525 W，當開關(guān)S2閉合時，電阻R1消耗的電功率P2＝336 W，求：
(1)電源的內(nèi)阻r；
(2)當開關(guān)S2閉合時，電動機輸出的機械功率P出。
答案　(1)1 Ω　(2)1 606 W
設(shè)流過R1的電流為I1，流過電動機的電流為I2，有

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