一、電動(dòng)勢(shì)
1．非靜電力的作用：把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極，同時(shí)在該過(guò)程中非靜電力做功，使電荷的電勢(shì)能增加．
2．電源
(1)定義：通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置．
(2)能量轉(zhuǎn)化：在電源內(nèi)部，非靜電力做正功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，在電源外部，靜電力做正功，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．
3．電動(dòng)勢(shì)
(1)電動(dòng)勢(shì)：在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷從負(fù)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(lǐng)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(wú)關(guān)，跟外電路無(wú)關(guān)．
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(zhuǎn)化
(1)時(shí)間t內(nèi)電源輸出的電能(等于非靜電力做功的大小)為W＝Eq＝EIt.
(2)時(shí)間t內(nèi)外電路產(chǎn)生的內(nèi)能為Q外＝I2Rt.內(nèi)電路產(chǎn)生的內(nèi)能為Q內(nèi)＝I2rt.
(3)根據(jù)能量守恒定律，在純電阻電路中應(yīng)有W＝Q外＋Q內(nèi)，即EIt＝I2Rt＋I(xiàn)2rt.
2．閉合電路的歐姆定律
(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比．
(2)表達(dá)式：I＝eq \f(E,R＋r).
(3)另一種表達(dá)形式：E＝U外＋U內(nèi)．即：電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路電勢(shì)降落之和．
三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
1．路端電壓的表達(dá)式：
U＝E－Ir.
2．路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律
(1)當(dāng)外電阻R增大時(shí)，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(dāng)外電阻R減小時(shí)，由I＝eq \f(E,R＋r)可知電流I增大，路端電壓U＝E－Ir減小．
(3)兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，電流I變?yōu)?，U＝E.即斷路時(shí)的路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)．當(dāng)電源短路時(shí)，外電阻R＝0，此時(shí)I＝eq \f(E,r).
技巧點(diǎn)撥
一、電動(dòng)勢(shì)
1．靜電力和非靜電力
(1)靜電力是帶電體之間通過(guò)電場(chǎng)相互作用的力，非靜電力是指除靜電力外能對(duì)電荷移動(dòng)起作用的力 .
(2)非靜電力的來(lái)源
①在化學(xué)電池(干電池、蓄電池)中，非靜電力是化學(xué)作用，它使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能．
②在發(fā)電機(jī)中，非靜電力是電磁作用，它使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能．
2．靜電力與非靜電力做功的比較
(1)非靜電力只存在于電源內(nèi)部，因此非靜電力只在電源內(nèi)部對(duì)電荷做功．通過(guò)非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．
(2)靜電力存在于整個(gè)閉合電路上，所以在電路中任何部位靜電力都要做功．靜電力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．
3．電動(dòng)勢(shì)
(1)電源的電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量，即非靜電力移送相同電荷量的電荷做功越多，則電動(dòng)勢(shì)越大．
(2)公式E＝eq \f(W,q)是電動(dòng)勢(shì)的定義式而不是決定式，E的大小與W和q無(wú)關(guān)，是由電源自身的性質(zhì)決定的，不同種類的電源電動(dòng)勢(shì)大小不同．
(3)電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功．
二、閉合電路的歐姆定律
1.內(nèi)、外電路中的電勢(shì)變化
如圖所示，外電路中電流由電源正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢(shì)降低，內(nèi)電路中電流由電源負(fù)極流向正極，沿電流方向電勢(shì)升高．
2．閉合電路歐姆定律的幾種表達(dá)形式
(1)I＝eq \f(E,R＋r)、E＝IR＋I(xiàn)r只適用于外電路為純電阻的閉合電路．
(2)U外＝E－Ir，E＝U外＋U內(nèi)適用于任意的閉合電路．
三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
1．路端電壓與負(fù)載的關(guān)系：U＝E－U內(nèi)＝E－eq \f(E,R＋r)r，隨著外電阻增大，路端電壓增大；當(dāng)外電路開(kāi)路時(shí)(外電阻無(wú)窮大)，路端電壓U＝E；這也提供了一種粗測(cè)電動(dòng)勢(shì)的方法，即用電壓表直接測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)．
2.路端電壓與電流的關(guān)系：U＝E－Ir.
3．電源的U－I圖像：如圖所示是一條傾斜的直線，圖像中U軸截距E表示電源電動(dòng)勢(shì)，I軸截距I0等于短路電流(縱、橫坐標(biāo)都從零開(kāi)始)，斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻．
例題精練
1．（溫州期末）如圖甲是用氣敏電阻改裝的酒精含量測(cè)試儀電路圖，測(cè)試儀用以測(cè)試汽車司機(jī)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(dòng)勢(shì)保持不變．若測(cè)試對(duì)象呼出的氣體中酒精氣體濃度越大，則（ ）
A．測(cè)試儀中電壓表的示數(shù)越小
B．測(cè)試儀中電流表的示數(shù)越小
C．電路消耗的總功率越大
D．電壓表與電流表示數(shù)的比值越小
【分析】電壓表示數(shù)的大小隨著氣敏電阻阻值的大小而變化，氣敏電阻阻值越大，其分得的電壓就越大；根據(jù)閉合電路歐姆定律可以判斷出電流表示數(shù)的變化；電源消耗的總功率為P＝EI，因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)不變，根據(jù)電流的變化即可得到電源消耗功率的變化；電壓表與電流表示數(shù)的比值表示氣敏電阻阻值。
【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(jù)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(shù)越小。根據(jù)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(shù)就越大，故A錯(cuò)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(cuò)誤；
D、電壓表與電流表示數(shù)的比值表示氣敏電阻的阻值大小，因?yàn)榫凭珴舛仍酱?，氣敏電阻阻值就越大，所以電壓表與電流表示數(shù)的比值就越大，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查歐姆定律中的動(dòng)態(tài)分析，解題方法一般是先分析總電阻的變化、再分析總電流的變化、內(nèi)電壓的變化、路端電壓的變化，要求學(xué)生能靈活選擇閉合電路的歐姆定律的表達(dá)形式。
2．（宿遷期末）如圖甲所示，用充電寶為一手機(jī)電池充電，其等效電路如圖乙所示.在充電開(kāi)始后的一段時(shí)間內(nèi)，充電寶的輸出電壓U＝5.0V、輸出電流I＝0.6A，可認(rèn)為是恒定不變的，設(shè)手機(jī)電池的內(nèi)阻r＝0.5Ω，則1min內(nèi)（ ）
A．充電寶輸出的電功率為3.18W
B．充電寶產(chǎn)生的熱功率為0.18W
C．手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為169.2J
D．手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為18J
【分析】充電寶是非純電阻電路，其充電和放電過(guò)程是電能和化學(xué)能轉(zhuǎn)化的過(guò)程，根據(jù)能量守恒定律列式求解。
【解答】解：A、充電寶的輸出電壓U＝5.0V、輸出電流I＝0.6A，所以充電寶輸出的電功率為P出＝UI＝5.0×0.6W＝3.0W，故A錯(cuò)誤；
B、充電寶內(nèi)的電流也是I，但其內(nèi)阻未知，所以產(chǎn)生的熱功率無(wú)法計(jì)算，故B錯(cuò)誤；
C、由題的已知可得電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能為E化學(xué)能＝UIt﹣I2rt，其中t＝1min＝60s，解得：E化學(xué)能＝169.2J，故C正確；
D、電池產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝I2rt＝0.62×0.5×60J＝10.8J，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確充電電路中的能量轉(zhuǎn)化情況，同時(shí)要知道電路電阻消耗功率的計(jì)算符合焦耳定律。
隨堂練習(xí)
1．（浙江模擬）如右圖所示，一款微型機(jī)器人的內(nèi)部有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，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(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為EI
B．電動(dòng)機(jī)的效率為
C．電源的輸出功率為EI﹣I2R
D．電源的效率為1﹣
【分析】電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，電源的輸出電壓等于電動(dòng)機(jī)的額定電壓U，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I，由此求解電動(dòng)機(jī)消耗的總功率，根據(jù)效率的計(jì)算公式求解效率；電源的輸出功率等于總功率減去內(nèi)功率。
【解答】解：A、電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，電源的輸出電壓等于電動(dòng)機(jī)的額定電壓U，所以電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為P＝UI，故A錯(cuò)誤；
B、電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，所以通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流等于電動(dòng)機(jī)的額定電流I，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為P熱＝I2R，電動(dòng)機(jī)的效率為η＝＝，故B錯(cuò)誤；
C、電源的輸出功率為P出＝UI＝EI﹣I2r，故C錯(cuò)誤；
D、電源的輸出電壓U＝E﹣Ir，則電源的效率為η＝＝＝1﹣，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】電動(dòng)機(jī)兩端的電壓即為電源的輸出電壓，電動(dòng)機(jī)恰好正常工作，所以電路中的電流恰好等于電動(dòng)機(jī)的額定電流，電源的輸出電壓恰好等于電動(dòng)機(jī)的額定電壓，根據(jù)電功率的計(jì)算公式結(jié)合效率的計(jì)算公式進(jìn)行分析。
2．（重慶模擬）如圖是監(jiān)控汽車安全帶使用情況的一種簡(jiǎn)化報(bào)警電路。汽車啟動(dòng)時(shí)，開(kāi)關(guān)S1閉合；駕駛員系好安全帶時(shí)，開(kāi)關(guān)S2將斷開(kāi)。L是報(bào)警指示燈，P是蜂鳴報(bào)警器，RN為安裝在座墊下方的壓敏元件（電阻值與所受壓力大小成反比），M是一種觸發(fā)開(kāi)關(guān)（當(dāng)A、B兩端電壓升高時(shí)，C、D兩個(gè)端口間將像普通開(kāi)關(guān)一樣直接接通，從而連通L、P所在支路），則（ ）
A．當(dāng)駕駛員坐在座位上啟動(dòng)汽車但未系安全帶時(shí)，RN電阻變大，A、B兩端電壓升高，指示燈點(diǎn)亮，蜂鳴器報(bào)警
B．當(dāng)駕駛員坐在座位上啟動(dòng)汽車未系安全帶時(shí)，RN電阻變大，C，D兩端口間接通
C．當(dāng)駕駛員坐在座位上啟動(dòng)汽車并系上安全帶時(shí)，A、B兩端電壓降低，指示燈熄滅
D．當(dāng)駕駛員坐在座位上啟動(dòng)汽車并系上安全帶時(shí)，C、D兩端口間接通，指示燈熄滅
【分析】當(dāng)駕駛員坐在座位上時(shí)對(duì)座位的壓力增大，則RN電阻變小，根據(jù)歐姆定律分析通過(guò)R的電流的變化，則A、B兩端電壓的變化；根據(jù)開(kāi)關(guān)S2是否閉合確定指示燈和蜂鳴器是否工作。
【解答】解：AB、當(dāng)駕駛員坐在座位上啟動(dòng)汽車但未系安全帶時(shí)，開(kāi)關(guān)S2閉合；駕駛員對(duì)座位的壓力增大，則RN電阻變小，根據(jù)歐姆定律可得通過(guò)R的電流增大，則A、B兩端電壓升高，C、D兩個(gè)端口直接接通，連通L、P所在支路，指示燈點(diǎn)亮，蜂鳴器報(bào)警，故AB錯(cuò)誤；
CD、當(dāng)駕駛員坐在座位上啟動(dòng)汽車并系上安全帶時(shí)，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)；駕駛員對(duì)座位的壓力增大，則RN電阻變小，根據(jù)歐姆定律可得通過(guò)R的電流增大，則A、B兩端電壓升高，C、D兩個(gè)端口直接接通，但L、P所在支路短路，指示燈熄滅，蜂鳴器不會(huì)報(bào)警，故C錯(cuò)誤、D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查閉合電路的歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是弄清楚電路的連接情況和各元件的作用，知道該簡(jiǎn)化報(bào)警電路的工作原理。
3．（萊州市校級(jí)月考）某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖所示。圖像上A點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成α角，A點(diǎn)的切線與橫軸成β角，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小
B．在A點(diǎn)，白熾燈的電功率可表示為U0I0
C．在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為A點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)
D．測(cè)量出α角的大小，可知A點(diǎn)電阻
【分析】由圖象可以求出電壓和對(duì)應(yīng)的電流，電壓與對(duì)應(yīng)電流的比值是白熾燈的電阻，根據(jù)圖示圖象應(yīng)用歐姆定律答題。
【解答】解：A、I﹣U圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖示圖象可知，隨電壓增大，通過(guò)燈泡的電流增大，電壓也增大，但電流與電壓的比值，即圖象的斜率減小，那么電阻的倒數(shù)減小，則燈泡電阻變大，故A錯(cuò)誤；
B、由圖可知在A點(diǎn)，白熾燈兩端得電壓為U0，流過(guò)白熾燈的電流為I0，則白熾燈的電功率可表示為U0I0，故B正確；
C、由圖可知在A點(diǎn)，白熾燈兩端得電壓為U0，流過(guò)白熾燈的電流為I0，根據(jù)歐姆定律，可知白熾燈的電阻R＝；即在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為OA連線的斜率的倒數(shù)，故C錯(cuò)誤；
D、不能通過(guò)測(cè)量出α角的大小，利用來(lái)求解電阻值，因橫縱坐標(biāo)的標(biāo)度發(fā)生變化，角度α可能會(huì)變化，但是電阻值不變，也就是角度α的值與標(biāo)度有關(guān)，而電阻值與標(biāo)度無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了求燈泡電阻與電功率問(wèn)題，分析清楚圖象、應(yīng)用歐姆定律與電功率公式即可正確解題。
綜合練習(xí)
一．選擇題（共20小題）
1．（秦淮區(qū)校級(jí)月考）如圖所示的電路中，L1、L2為兩只完全相同的燈泡，R為光敏電阻（隨光照的增強(qiáng)電阻減?。?dāng)光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)的過(guò)程中，下列判斷正確的是（ ）
A．L1、L2兩燈均逐漸變暗
B．L1燈逐漸變暗，L2燈逐漸變亮
C．電源內(nèi)電路消耗功率逐漸減小
D．電源消耗的總功率減小
【分析】當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻的阻值減小，再分析總電阻的變化，由歐姆定律即可得出電路中電流及路端電壓的變化；再分析并聯(lián)部分電路，可得出R的電流變化，從而判斷出兩個(gè)燈泡亮度的變化．由功率公式可得出電阻R和和燈泡L消耗的總功率的變化.
【解答】解：AB、當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻R的阻值減小，電路的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可得，電路中總電流增大，則L2燈逐漸變亮.由U＝E﹣Ir可知，路端電壓減小，L2燈的電壓增大，則R兩端的電壓減小，故L1燈逐漸變暗，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、總電流增大，由P＝I2r知電源內(nèi)電路消耗功率逐漸增大，故C錯(cuò)誤.
D、根據(jù)總功率P＝EI，當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻R的阻值減小，電路的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可得，電路中總電流增大，所以電源消耗的總功率增大，故D錯(cuò)誤；
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題為閉合電路歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，要注意明確此類問(wèn)題的解題思路一般為：局部→整體→局部.
2．（黃浦區(qū)校級(jí)模擬）在如圖所示電路中，①、②處可以接小燈泡、電壓表（為理想電表）。電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r保持不變，定值電阻R1＝R2＝R3＝r，小燈電阻RL＝r，下列說(shuō)法不正確的是（ ）
A．要使電源總功率較大，則應(yīng)該①接電壓表，②接小燈泡
B．要使電源輸出功率較大，則應(yīng)該①接小燈泡，②接電壓表
C．要使路端電壓較大，則應(yīng)該①接小燈泡，②接電壓表
D．要使閉合電路中電源效率較高，則應(yīng)該①接小燈泡，②接電壓表
【分析】電源的總功率P＝EI，因電動(dòng)勢(shì)不變，故當(dāng)電流最大時(shí)，電源的總功率最大；當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，根據(jù)內(nèi)外電阻的關(guān)系進(jìn)行分析；路端電壓隨外電阻的增大而增大，分析外電路總電阻，判斷路端電壓的大??；要增大電源的效率，應(yīng)增大外阻，則根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知兩位置應(yīng)如何接入用電器．
【解答】解：A、若①接電壓表，②接小燈泡，由電路圖可知，電路為R3與R2串聯(lián)后與燈泡并聯(lián)，再與R1串聯(lián)，電路中的總電阻為R＝R1+＝r。
而若將①接小燈泡，②接電壓表，燈泡與R3并聯(lián)，再與R2、R1并聯(lián)，此時(shí)電路中的總電阻為R′＝R2+R1+＝r，則R＜R′，當(dāng)電阻較小時(shí)，電路中電流較大，故電源的總功率較大，故①接電壓表，②接小燈泡時(shí)，使電源總功率較大，故A正確；
B、當(dāng)外電阻越接近電源的電阻時(shí)，電源的輸出功率較大，故知①接電壓表，②接小燈泡時(shí)，電源的輸出功率較大，故B錯(cuò)誤；
C、外電阻越大，路端電壓越大，故①接小燈泡，②接電壓表，路端電壓較大，故C正確；
D、電源的效率η＝×100%＝×100%，外電阻越大，電源的效率越高，所以①接小燈泡，②接電壓表時(shí)，電源的效率越高，故D正確；
本題選擇錯(cuò)誤的，
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題容易出錯(cuò)的地方是不能正確區(qū)分電源的總功率最大和電源的輸出功率最大的條件，不能靈活運(yùn)動(dòng)電源輸出功率最大的條件，導(dǎo)致判斷失誤．
3．（新邵縣模擬）如圖所示，當(dāng)電路中滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是（ ）
A．電容器C兩端的電壓減小
B．電容器C兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大
C．電壓表的讀數(shù)減小
D．R1消耗的功率增大
【分析】根據(jù)R2滑片的移動(dòng)確定R2接入電阻的變化，再根據(jù)閉合電路歐姆定律分析干路電流和路端電壓的變化，即可知電壓表讀數(shù)和R1消耗的功率的變化情況；電容器的電壓等于變阻器R2兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律分析電容器電壓的變化，即可知內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度的變化情況。
【解答】解：C、當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，變阻器R2在電路中的電阻值增大，外電路的總電阻增大，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r不變，故總電流變小，則路端電壓增大，電壓表的讀數(shù)增大，故C錯(cuò)誤；
D、由A知電路的總電流減小，R1兩端電壓減小，故 R1消耗的功率減小，故D錯(cuò)誤；
AB、路端電壓增大，R1兩端電壓減小，由于R1與R2串聯(lián)，所以R2兩端電壓增大，電容器C兩端的電壓增大，根據(jù)E＝可知電容器C兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，故A錯(cuò)誤、B正確。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題是含有電容的電路以及閉合電路歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析，關(guān)鍵是明確電路結(jié)構(gòu)，掌握閉合電路歐姆定律的應(yīng)用方法。
4．（東安區(qū)校級(jí)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(guān)系圖象，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的伏安特性曲線。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖象可知下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．電源的電動(dòng)勢(shì)為2VB．電源內(nèi)阻為0.5Ω
C．電阻R的阻值為0.5ΩD．電源的輸出功率為2W
【分析】根據(jù)圖線Ⅰ縱軸截距讀出電源的電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)斜率大小求出電源的內(nèi)阻；圖線Ⅱ的斜率大小等于電阻R的大??；兩圖線的交點(diǎn)表示電阻R接在該電源的電壓和電流，求出電源的輸出功率。
【解答】解：AB、由圖線圖線Ⅰ縱軸截距讀出電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3V，其斜率大小等于電源的內(nèi)阻r＝＝Ω＝0.5Ω，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、直線Ⅱ?yàn)殡娮鑂的伏安特性曲線，其斜率表示電阻R的阻值，由于兩圖線的交點(diǎn)表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時(shí)電路中電流和路端電壓，可知U＝2V，I＝2A，則：R＝Ω＝1Ω．故C錯(cuò)誤；
D、電源的輸出功率為：P＝UI＝2×2W＝4W，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查閉合電路的歐姆定律，抓住伏安特性曲線的斜率、截距和交點(diǎn)的數(shù)學(xué)意義來(lái)理解其物理意義是關(guān)鍵，常見(jiàn)的題型．
5．（湖南模擬）如圖所示，A、B分別為電源E和電阻R的U﹣I圖線，虛線C是過(guò)圖線A、B交點(diǎn)的曲線B的切線?，F(xiàn)將電源E與電阻R及開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線組成閉合電路，由圖象可知（ ）
A．R的阻值隨電壓升高而增大，此時(shí)的阻值為1Ω
B．此時(shí)電阻的熱功率為4W
C．電源的效率為50%
D．電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為1Ω
【分析】由電源的U﹣I圖象與縱軸的交點(diǎn)讀出電源的電動(dòng)勢(shì)，其斜率大小等于電源的內(nèi)阻，電阻R的伏安特性曲線上的點(diǎn)與原點(diǎn)O連線的斜率表示電阻，兩圖線的交點(diǎn)讀出電流與電壓，求出電源內(nèi)部消耗的功率、電源的輸出功率和效率。
【解答】解：A、根據(jù)電阻的定義式R＝，可知其大小等于U﹣I圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)O連線的斜率，可知R隨電壓的升高而增大，
此時(shí)電阻值R＝＝Ω＝0.5Ω，故A錯(cuò)誤；
D、電源的U﹣I圖象縱截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì) E＝3V，內(nèi)阻r＝||＝1Ω，故D正確。
BC、兩圖線的交點(diǎn)表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時(shí)工作狀態(tài)，由圖讀出：路端電壓 U＝1V，電流I＝2A，電源的輸出功率為P出＝UI，代入數(shù)據(jù)解得P出＝2W，
則電源的總功率為P總＝EI＝3×2W＝6W，
此時(shí)電源內(nèi)部消耗的電功率為P內(nèi)＝I2r，代入數(shù)據(jù)解得P內(nèi)＝4W，
電源的效率為η＝×100%，代入數(shù)據(jù)解得η＝33.3%，故BC錯(cuò)誤；
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵結(jié)合圖象并根據(jù)公式U＝E﹣Ir和U＝IR求解電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻和外電阻，同時(shí)了解電源輸出功率、電源效率的計(jì)算。
6．（成都模擬）如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，r與燈泡電阻相等，電流表、電壓表均為理想電表，不考慮溫度對(duì)燈絲電阻率的影響。開(kāi)關(guān)S閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．燈泡亮度變暗B．電壓表示數(shù)變大
C．電流表示數(shù)變小D．電源輸出功率一定變大
【分析】本題考查的是閉合電路動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，利用支路中電阻的變化，判斷總電阻的變化，再根據(jù)E＝I（R+r）判斷電流的變化，再結(jié)合出串并聯(lián)電路電流分配的特點(diǎn)，求得每個(gè)用電器的電流。并可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的電功率。
【解答】解：A、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律I＝，可知電路中的電流增大，燈泡的亮度增大，故A錯(cuò)誤。
B、電壓表的示數(shù)為路端電壓，U＝E﹣Ir，電流增大，電源內(nèi)壓增大。路端電壓減小，故B錯(cuò)誤；
C、由上面的分析知，電路中的電流增大，電流表的示數(shù)增大，故C錯(cuò)誤；
D、外電路的電阻接近電源的內(nèi)阻，電源的輸出功率越大，當(dāng)外電路的電阻和電源的內(nèi)阻相等時(shí)電源的輸出功率最大，由于燈泡的電阻和電源的內(nèi)阻相等，所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，外電阻的總阻值減小，并且越來(lái)越接近電源的內(nèi)阻，所以電源的輸出功率一定變大，故D正確
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是閉合電路動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，外電路的電阻和電源的內(nèi)阻相等時(shí)電源的輸出功率最大，是學(xué)生愿意出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方。
7．（浙江月考）掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種，它利用自身攜帶的小型吸塵部件進(jìn)行吸塵清掃。如圖所示為某品牌掃地機(jī)器人，已知其工作時(shí)額定電壓為15V，額定功率為60W；充電時(shí)額定電壓為20V，額定電流為2A，充電時(shí)間約為2h，鋰電池容量為5200mA?h。則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．電池容量是指電池儲(chǔ)存電能的大小
B．機(jī)器人正常工作的電流為2A
C．機(jī)器人充滿電時(shí)儲(chǔ)存的化學(xué)能為80W?h
D．機(jī)器人充滿電后一次工作時(shí)間約為1.3h
【分析】電池容量是指電池的存儲(chǔ)電量，根據(jù)題目可知正常工作時(shí)的電壓，根據(jù)I＝求解正常工作時(shí)的電流，根據(jù)t＝求解時(shí)間。
【解答】解：A、電池容量是指電池的存儲(chǔ)電量（電流與時(shí)間的乘積）多少，單位是“Ah”，不是儲(chǔ)存電能的大小，故A錯(cuò)誤；
B、由題可知，機(jī)器人正常工作的電壓為15V，機(jī)器人正常工作時(shí)的電流為：I＝＝＝4A，故B錯(cuò)誤；
C、機(jī)器人充滿電時(shí)儲(chǔ)存的化學(xué)能為W＝UIt＝Uq＝20V×5200mA?h＝20V×5200×10﹣3A?h＝104W?h，故C錯(cuò)誤；
D、機(jī)器人充滿電后一次工作時(shí)間為：t＝＝＝1.3h，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題是信息給予題，要求同學(xué)們能從題目中獲取有用信息，知道電池容量是指電池儲(chǔ)存電量的大小，難度不大，屬于基礎(chǔ)題。
8．（浦東新區(qū)二模）有兩位同學(xué)用同一組電學(xué)元件分別連接成圖甲和圖乙的調(diào)光電路。在閉合電鍵后，使滑動(dòng)變阻器的滑片由最左端開(kāi)始向右滑動(dòng)，直到燈泡正常發(fā)光。則燈泡正常發(fā)光時(shí)電源總功率和整個(gè)過(guò)程中燈泡的亮度變化情況是（ ）
A．甲電路中的電源總功率小，亮度變化范圍大
B．甲電路中的電源總功率小，亮度變化范圍小
C．乙電路中的電源總功率小，亮度變化范圍大
D．乙電路中的電源總功率小，亮度變化范圍小
【分析】根據(jù)電路中干路電流的大小，由P＝EI分析電源總功率的大小。根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律分析燈泡電壓范圍的大小，即判斷燈泡亮度變化范圍的大小。
【解答】解：兩個(gè)電路中燈泡正常發(fā)光時(shí)額定電流相同，根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)可知，甲電路中干路電流小于乙電路中干路電流，根據(jù)電源總功率公式P＝EI，E相同，知甲電路中的電源總功率小。
在甲電路中，燈泡的最小電壓不為零。在乙電路中燈泡的最小電壓為零，而燈泡正常工作時(shí)額定電壓相同，可知，甲電路中燈泡電壓變化范圍小，其亮度變化范圍小，故ACD錯(cuò)誤，B正確。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí)，要理解滑動(dòng)變阻器兩種接法：限流式和分壓式的區(qū)別，搞清它們調(diào)壓范圍的大小以及能耗關(guān)系。
9．（浙江月考）如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池電動(dòng)勢(shì)，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開(kāi)關(guān)。初始時(shí)S0閉合，S斷開(kāi)，現(xiàn)將S閉合，則（ ）
A．電源的消耗功率減小
B．電壓表的讀數(shù)變小，電流表的讀數(shù)變小
C．電源的總功率減小
D．電源的輸出功率一定減小
【分析】本題考查的是閉合電路歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析，首先判斷電阻的變化，再根據(jù)E＝I（R+r）判斷電流的變化。再結(jié)合串并聯(lián)路中電流和電壓的分配原理判斷每個(gè)用電的電流和電壓，最后選取合適的電動(dòng)率表達(dá)式判斷電功率的變化。
【解答】解：A，開(kāi)關(guān)S閉合，相當(dāng)于增加一個(gè)支路，則外電阻R減少，根據(jù)E＝I（R+r），可以判斷通過(guò)電源的電流在增大，根據(jù)電源消耗的功率為P＝I2R，可以判斷電源的消耗功率在增大，故A錯(cuò)誤。
B.電壓表測(cè)量的是路端電壓，因?yàn)殡娐分械目傠娏髟谠龃?，根?jù)U＝Ir，可以判斷出電源內(nèi)部分擔(dān)的電壓在增加，則路端電壓在減??；將R1等效為內(nèi)阻，則此時(shí)的路段電壓為并聯(lián)電路兩端電壓，在減小，根據(jù)I＝，可以計(jì)算出流過(guò)R3的電流在減小，故B正確。
C，電源的總功率P＝EI，電流在增加，所以總功率在增加，故C錯(cuò)誤。
D，無(wú)法判斷電源的輸出功率的變化，因?yàn)闊o(wú)法確定內(nèi)阻和外電阻的大小關(guān)系。故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是閉合電路的歐姆定律。熟知內(nèi)電路和外電路之間的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵，也是學(xué)生愿意出錯(cuò)的地方。
10．（順義區(qū)二模）如圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的電吹風(fēng)電路圖，a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)?？蓜?dòng)的扇形金屬觸片可繞P點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，能同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片處于不同位置時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種工作狀態(tài)。該電吹風(fēng)的參數(shù)如表所示。下列判斷正確的是（ ）
A．當(dāng)扇形金屬觸片接觸c、d觸點(diǎn)時(shí)吹冷風(fēng)
B．當(dāng)扇形金屬觸片接觸a、b觸點(diǎn)時(shí)吹熱風(fēng)
C．當(dāng)扇形金屬觸片接觸bc觸點(diǎn)時(shí)吹熱風(fēng)
D．電熱絲的熱功率是460W
【分析】當(dāng)只有電動(dòng)機(jī)接入電路時(shí)吹冷風(fēng)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)與電熱絲同時(shí)接入電路時(shí)吹熱風(fēng)；熱風(fēng)時(shí)輸入功率減去冷風(fēng)時(shí)輸入功率即為電熱絲的熱功率。
【解答】解：A、當(dāng)只有電動(dòng)機(jī)接入電路時(shí)吹冷風(fēng)，故當(dāng)扇形金屬觸片接觸b、c觸點(diǎn)時(shí)吹冷風(fēng)。故A錯(cuò)誤。
BC、當(dāng)電動(dòng)機(jī)與電熱絲同時(shí)接入電路時(shí)吹熱風(fēng)，故當(dāng)扇形金屬觸片接觸a、b觸點(diǎn)時(shí)吹熱風(fēng)。故B正確，C錯(cuò)誤。
D、電熱絲的熱功率為：P熱＝P熱入﹣P冷入＝（460﹣60）W＝400W，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是分析清楚觸點(diǎn)在不同位置時(shí)電路的連接情況，同時(shí)注意電功率公式的應(yīng)用。
11．（房山區(qū)一模）如圖所示，接通電鍵S，燈泡L1、L2都正常發(fā)光。某時(shí)刻由于電路故障兩燈突然熄滅。若故障只有一處，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．如果將電壓表并聯(lián)在cd兩端有示數(shù)，說(shuō)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(shuō)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(shuō)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)ac兩端示數(shù)為0，說(shuō)明cd間斷路
【分析】應(yīng)從斷路或短路的角度進(jìn)行分析，若為短路則至少一盞燈變亮，所以故障為斷路，按斷路對(duì)每個(gè)選項(xiàng)展開(kāi)分析。
【解答】解：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(yīng)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(yīng)為斷路。
A、電壓表并聯(lián)在cd兩端有示數(shù)，說(shuō)明cd間發(fā)生了斷路，故A錯(cuò)誤.
B、電壓表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說(shuō)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(cuò)誤.
C、電流表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說(shuō)明ac部分以外的電路發(fā)生了斷路，而ac間電路完好，故C錯(cuò)誤.
D、電壓表并聯(lián)在ad兩端有示數(shù)，說(shuō)明ad段發(fā)生了斷路，并聯(lián)ac兩端示數(shù)為0，說(shuō)明ac部分以外的電路發(fā)生了斷路，故綜合以上兩點(diǎn)，應(yīng)是cd間斷路，故D正確.
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】電路故障通常有斷路和短路兩種情況，分析時(shí)應(yīng)從這兩點(diǎn)加以考慮。探測(cè)電路故障，通常會(huì)用到多用電表的電壓擋、電流擋、歐姆擋，當(dāng)使用歐姆擋時(shí)，應(yīng)該注意將待測(cè)元件與電源或其它元件斷開(kāi)后測(cè)量，本題未切斷電源，故只能用電壓擋或電流擋探測(cè)。
12．（海淀區(qū)一模）如圖所示的電路中，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片的位置，可以改變外電路的電阻，電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I、電源的總功率P都將隨之改變。以下四幅圖中能正確反映P﹣I、P﹣U關(guān)系的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】利用電源的總功率P＝EI，判斷P﹣I圖線；先用電動(dòng)勢(shì)E，內(nèi)阻r，和路端電壓U表示出電路中的電流，再表示P與U的關(guān)系式，確定P﹣U圖象。
【解答】解：AB、電源的總功率P＝EI，由于電源的電動(dòng)勢(shì)E不變，故電源的總功率功率P與干路電流I成正比，P﹣I圖線應(yīng)為一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，故AB錯(cuò)誤.
CD、由閉合電路歐姆定律得干路的電流，所以電源的總功率功率，故P﹣U為一次函數(shù)圖線，故C正確，D錯(cuò)誤.
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查閉合電路中的功率問(wèn)題，解答需推導(dǎo)與圖象對(duì)應(yīng)的物理量之間的關(guān)系式。作答P﹣U關(guān)系圖線是本題難點(diǎn)，解決此難點(diǎn)，關(guān)鍵在于用內(nèi)電壓除以內(nèi)阻來(lái)表示電流。
13．（崇明區(qū)二模）如圖所示，直線A為某電源的U﹣I圖線，曲線B為小燈泡L的U﹣I圖線，將L接在該電源兩端組成閉合電路，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．電源的內(nèi)阻為Ω
B．此時(shí)電源內(nèi)電壓為3V
C．此時(shí)電源的輸出功率為6W
D．小燈L的額定功率一定為6W
【分析】電源的伏安特性曲線與燈泡伏安特性曲線的交點(diǎn)就是燈泡與電源連接時(shí)的工作狀態(tài)，由圖可讀出工作電壓和電流及電源的電動(dòng)勢(shì)、從而可算出電源內(nèi)阻和輸出功率。
【解答】解：A、由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝4V，圖線A的斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，則
電源的內(nèi)阻為r＝＝0.5Ω，故A錯(cuò)誤；
B、燈泡與電源連接時(shí)，A、B兩圖線的交點(diǎn)表示燈泡的工作狀態(tài)，則知其電壓U＝3V，此電壓為燈泡兩端電壓，也就是電源的輸出電壓，因此電源的內(nèi)電壓Ur＝E﹣U＝4V﹣3V＝1V，故B錯(cuò)誤；
C、電源輸出功率等于電源輸出電壓與電流的乘積，P＝UI＝3V×2A＝6W，故C正確；
D、小燈泡的U﹣I曲線之所以是一條曲線，是因?yàn)樾襞蓦娮桦S溫度的變化而發(fā)生變化，
燈泡的功率P＝I2R＝，
當(dāng)小燈泡的電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)（R＝r＝0.5Ω），燈泡的功率取得最大值
Pmax＝＝8w，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)伏安特性曲線的掌握，由于小燈泡的電阻隨著溫度變化而變化，電路的電流也會(huì)隨之而變化，燈泡的功率不是一個(gè)定值。
14．（奉賢區(qū)二模）如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E，內(nèi)電阻r，接有燈L1和燈L2。閉合電鍵S后，把變阻器R的滑動(dòng)觸頭從a向b端移動(dòng)過(guò)程中，則（ ）
A．燈L1和燈L2都變亮B．燈L1和燈L2都變暗
C．燈L1變暗，燈L2變亮D．燈L1變亮，燈L2變暗
【分析】先分析總電阻的變化，接著分析總電流的變化，得出燈L1的亮度變化；通過(guò)得到的電流變化分析各部分電壓的變化，得出L2電壓的變化，從而得到L2的亮度變化。
【解答】解：滑動(dòng)觸頭從a向b端移動(dòng)過(guò)程，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，電路的總電阻R總變小，由閉合電路歐姆定律，知電路中的總電流變大.
由于燈L1處在干路，通過(guò)燈L1的電流為總電流，故燈L1變亮.
由于干路電流變大，故電源內(nèi)阻的電壓Ur＝Ir和燈L1的電壓U1＝IR1都變大.
由于燈L2的電壓U2＝E﹣Ur﹣U1，所以燈L2的電壓變小，燈L2變暗，故D正確，ABC錯(cuò)誤.
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】此題為電路動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，此類問(wèn)題的解題思路是：首先判斷總電阻的變化，然后利用閉合電路歐姆定律得到總電流的變化，判斷處在干路的定值電阻的電壓的變化，從而得到處在干路的變化電阻部分的電壓的變化；最后分析支路電流的變化。
15．（東城區(qū)一模）圖1表示某壓敏電阻的阻值R隨壓力F變化的情況，將它平放在電梯地板上并接入圖2所示的電路中，在其受壓面上放一物體，即可通過(guò)電路中數(shù)字電流表的示數(shù)I來(lái)探查電梯的運(yùn)動(dòng)情況。電梯靜止時(shí)數(shù)字電流表示數(shù)為I0。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．若示數(shù)I不變說(shuō)明電梯正在勻速運(yùn)動(dòng)
B．若示數(shù)I在增大說(shuō)明電梯的速度在增大
C．若示數(shù)I＞I0說(shuō)明電梯可能在加速向上運(yùn)動(dòng)
D．若示數(shù)為I0說(shuō)明電梯一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
【分析】利用圖1得出壓敏電阻隨壓力增大而減小，通過(guò)I的變化判斷R的變化，確定壓力變化，進(jìn)而確定合外力，通過(guò)m的合外力判斷電梯的運(yùn)動(dòng)情況。
【解答】解：A、由圖1可知壓敏電阻的阻值與受到的壓力有關(guān)，若示數(shù)I不變，說(shuō)明壓敏電阻的阻值保持不變，壓敏電阻受到的壓力不變，對(duì)于m受到的支持力不變，m的合外力恒定，故m可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也可能做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤.
B、若示數(shù)I在增大，說(shuō)明壓敏電阻的阻值在減小，由圖1可知，壓力越大，阻值越小，所以壓敏電阻受到的壓力在逐漸增大，由上述條件只能判斷壓敏電阻受到的合外力在變化，由于不能確定合外力方向，故無(wú)法確定電梯速度如何變化，故B錯(cuò)誤.
C、對(duì)應(yīng)電流表示數(shù)為I0，壓敏電阻受到的壓力等于m的重力，當(dāng)I＞I0時(shí)，電路中電流比靜止時(shí)變大，說(shuō)明壓敏電阻阻值變小，壓力增大，壓力大于重力，m的合外力向上，加速度方向向上，如果電梯正在上升，則為加速上升，如果電梯正在下降，則為減速下降，故C正確.
D、若示數(shù)為I0，說(shuō)明m對(duì)壓敏電阻的壓力與靜止時(shí)相同，即m的合外力為零，電梯可能處于靜止?fàn)顟B(tài)也可能處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故D錯(cuò)誤.
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題為簡(jiǎn)單傳感器應(yīng)用問(wèn)題，作答時(shí)需要將電流、電阻、壓力等物理量結(jié)合起來(lái)，涉及到牛頓第二定律和歐姆定律的應(yīng)用。處理傳感器問(wèn)題的一般思路是將電學(xué)量（如電流、電壓等）和非電學(xué)量（如壓力、溫度、光照強(qiáng)度等）進(jìn)行聯(lián)系作答。
16．（海原縣校級(jí)二模）如圖所示電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．電壓表讀數(shù)減小、電流表讀數(shù)增大
B．電壓表讀數(shù)增大、電流表讀數(shù)減小
C．電源的效率減小
D．R2消耗的電功率增大
【分析】由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與R2并聯(lián)后與R1串聯(lián)，電壓表測(cè)路端電壓，電流表測(cè)通過(guò)電阻R2的電流；根據(jù)滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)方向判斷滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值如何變化；然后應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律分析答題。
【解答】解：AB、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電阻變大，外電路電阻R外增大，電路總電流I＝減小，內(nèi)電壓U內(nèi)＝Ir減小，故路端電壓U＝E﹣U內(nèi)增大，即電壓表示數(shù)增大；因路端電壓增大，R1兩端的電壓減小，故并聯(lián)部分電壓增大，由歐姆定律可知電流表示數(shù)增大，故AB錯(cuò)誤；
C、由η＝×100%＝可知，因路端電壓增大，故電源的效率增大，故C錯(cuò)誤；
D、由A中分析可知，R2中電流增大，故R2的電功率增大，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查閉合電路歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，R1可直接作為內(nèi)電阻處理，可直接由閉合電路歐姆定律得出并聯(lián)部分的電壓增大，流過(guò)R2的電流增大，同時(shí)本題也可以根據(jù)“串反并同”的結(jié)論進(jìn)行分析求解。
17．（瑤海區(qū)月考）如圖為一塊手機(jī)電池的背面印有的一些符號(hào)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．電路通過(guò)1C電荷量，電源把3.6J的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
B．把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池大
C．該電池在工作1小時(shí)后達(dá)到的電流為500mA
D．該電池輸出的電壓為3.6V
【分析】根據(jù)銘牌讀出電池的容量和電動(dòng)勢(shì)，電池的容量是指電池能釋放的總電量，根據(jù)電流的定義式可求出該電池若以10mA電流工作時(shí)可用的時(shí)間。
【解答】解：AD、由圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為3.6V，則電路通過(guò)1C電荷量，電源把3.6J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槟茈娔?，故AD錯(cuò)誤；
B、該電池的電動(dòng)勢(shì)大于干電池的電動(dòng)勢(shì)，故其將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比干電池大，故B正確；
C、該電池的容量為500mAh，其意義為電池以10mA的電流工作，可用50小時(shí)，不是指1h后電流為500mA；故C錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查讀取電池銘牌信息的能力，要知道電池的容量是指電池所能釋放的總電量。
18．（瑤海區(qū)月考）下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電子所帶電荷量最小，故電子也被稱作元電荷
B．研究質(zhì)子和電子間相互作用時(shí)，庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力相差不多，都可忽略不計(jì)
C．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的電勢(shì)一定處處為零
D．電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力特性決定，與電源體積和外電路無(wú)關(guān)
【分析】元電荷又稱“基本電量”，在各種帶電微粒中，電子電荷量的大小是最小的，人們把最小電荷量叫做元電荷，常用符號(hào)e表示，任何帶電體所帶電荷量都是e的整數(shù)倍，靜電力和萬(wàn)有引力是兩種不同的相互作用；處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)一定處處為零，導(dǎo)體為等勢(shì)體；電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定，與外電路無(wú)關(guān)。
【解答】解：A、元電荷是表示跟電子所帶電量數(shù)值相等的電量，但不是電子，故A錯(cuò)誤；
B、在微觀帶電粒子質(zhì)子和電子間的相互作用中，萬(wàn)有引力比庫(kù)侖力弱得多，可以把萬(wàn)有引力忽略，故B錯(cuò)誤；
C、處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)一定處處為零，導(dǎo)體為等勢(shì)體，但電勢(shì)不一定為零，故C錯(cuò)誤；
D、電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定，體現(xiàn)將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，跟電源的體積無(wú)關(guān)，也跟外電路無(wú)關(guān)，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了元電荷、靜電現(xiàn)象和靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體、庫(kù)侖定律和萬(wàn)有引力定律，注意掌握電源電動(dòng)勢(shì)。
19．（朝陽(yáng)區(qū)一模）在如圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)均會(huì)發(fā)生變化。下列選項(xiàng)正確的是（ ）
A．A1的示數(shù)總是大于A2的示數(shù)
B．A1的示數(shù)總是小于A2的示數(shù)
C．A1、A2的示數(shù)同時(shí)增大，同時(shí)減小
D．A2的示數(shù)減小時(shí)，A1的示數(shù)增大
【分析】R1和R接入電路的阻值大小不知道，則電流大小無(wú)法確定；根據(jù)電路動(dòng)態(tài)分析的方法進(jìn)行分析，也可以根據(jù)“串反并同”進(jìn)行分析。
【解答】解：AB、R1和R接入電路的阻值大小不知道，根據(jù)歐姆定律可得I＝，由于并聯(lián)各支路兩端電壓相等，即U相等，則電流大小無(wú)法確定，故AB錯(cuò)誤；
CD、當(dāng)R增大時(shí)，總電阻增大、總電流減小，R0和r分得的電壓減小，則R1兩端電壓增大，電流表A1的示數(shù)增大、A2示數(shù)減??；反之，當(dāng)A2的示數(shù)增大時(shí)，A1的示數(shù)減小，故C錯(cuò)誤、D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】電路的動(dòng)態(tài)分析的順序：外電路部分電路變化→R總變化→由I總＝，判斷I總的變化→由 U＝E﹣I總r判斷U的變化→由部分電路歐姆定律分析固定電阻的電流、電壓的變化→用串、并聯(lián)規(guī)律分析變化電阻的電流、電壓和電功率。
20．（瑤海區(qū)月考）如圖所示，相距40km的A、B兩地架兩條輸電線，電阻共為800Ω，如果在A、B間的某處發(fā)生短路，這時(shí)接在A處的電壓表示數(shù)為10V，電流表的示數(shù)為40mA，則發(fā)生短路處距A處的距離為（ ）
A．6.25kmB．25kmC．12.5kmD．31.25km
【分析】知道電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)，利用歐姆定律求出導(dǎo)線的總電阻，再根據(jù)電阻定律，確定出短路的地點(diǎn)離A處的距離．
【解答】解：設(shè)發(fā)生短路處距A處距離為x．
根據(jù)歐姆定律可得，導(dǎo)線總電阻：Rx＝＝Ω＝250Ω
又Rx＝ρ；
R總＝ρ
解得x＝l＝×40 km＝12.5 km，故C正確、ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)歐姆定律和電阻定律的掌握和運(yùn)用，知道出短路的地點(diǎn)離A處的距離為導(dǎo)線總長(zhǎng)度。
二．多選題（共10小題）
21．（福建模擬）在如圖甲所示的電路中，電源的U﹣I圖象如圖乙中的圖線a所示，定值電阻R0的U﹣I圖象如圖乙中的圖線b所示，滑動(dòng)變阻器Rx的總電阻為1Ω，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．定值電阻R0的阻值為4Ω
B．電源的內(nèi)阻為0.5Ω
C．當(dāng)Rx＝0時(shí)電源輸出的功率最大
D．在Rx＝0.25Ω時(shí)電源輸出的功率最大
【分析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律分析電源的內(nèi)阻，根據(jù)歐姆定律分析定值電阻；結(jié)合電功率的表達(dá)式分析電源的輸出功率。
【解答】解：A、由定值電阻R0的U﹣I圖象，結(jié)合歐姆定律知其阻值：＝Ω＝0.25Ω，故A錯(cuò)誤；
B、由電源的U﹣I圖象知電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3V，內(nèi)阻r＝||＝Ω＝0.5Ω，故B正確；
CD、根據(jù)輸出功率最大的特點(diǎn)可知，當(dāng)Rx+R0＝﹣r，即Rx＝0.25Ω時(shí)，電源輸出的功率最大，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選：BD。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握分析“測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)”誤差的方法，明確U﹣I圖象中縱軸截距與斜率的含義。
22．（海南三模）直流電源E、定值電阻R1、R2以及電容器C和電鍵S構(gòu)成的電路如圖所示。電源的電動(dòng)勢(shì)E＝5V，內(nèi)阻忽略不計(jì)，R1＝2Ω，R2＝3Ω，C＝5μF，電鍵S處于閉合狀態(tài)，下面說(shuō)法正確的是（ ）
A．電容器C上的電荷量為1.0×10﹣5C
B．電容器C上的電荷量為1.5×10﹣5C
C．?dāng)嚅_(kāi)電鍵S，電容器C增加的電荷量1.5×10﹣5C
D．?dāng)嚅_(kāi)電鍵S，電容器C增加的電荷量1.0×10﹣5C
【分析】電鍵S處于閉合狀態(tài)，求出電容器兩端電壓，根據(jù)電容的定義式求解電容器C上的電荷量；斷開(kāi)電鍵S，電容C兩端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)電容的定義式求解電容器C上的電荷量，由此得到電容器C增加的電荷量。
【解答】解：電容器的電容C＝5μF＝5×10﹣6F。
AB、電鍵S處于閉合狀態(tài)，電容器兩端電壓等于R2兩端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：I＝＝A＝1A，此時(shí)電容器兩端電壓為U＝IR2＝1×3V＝3V，電容器C上的電荷量為Q＝CU＝5×10﹣6×3C＝1.5×10﹣5C，故A錯(cuò)誤、B正確；
CD、斷開(kāi)電鍵S，電容C兩端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，則此時(shí)電容器所帶的電荷量為：Q′＝CE＝5×10﹣6×5C＝2.5×10﹣5C，斷開(kāi)電鍵S，電容器C增加的電荷量為△Q＝Q′﹣Q＝2.5×10﹣5C﹣1.5×10﹣5C＝1.0×10﹣5C，故C錯(cuò)誤、D正確。
故選：BD。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查含容電路的分析，關(guān)鍵是弄清楚電路的連接情況，掌握電容器兩端電壓的計(jì)算方法以及電容器所帶電荷量的計(jì)算公式。
23．（河南期中）小型機(jī)器人在人們的日常生活中應(yīng)用越來(lái)越多，機(jī)器人是依靠直流電源供電驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)進(jìn)行工作，電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U，內(nèi)阻為r。將電動(dòng)機(jī)直接接在電動(dòng)勢(shì)為1.2U的直流電源兩端，接通電源，電動(dòng)機(jī)剛好正常工作，電動(dòng)機(jī)輸出功率等于，則下列判斷正確的是（ ）
A．電路中的電流為
B．直流電源的內(nèi)阻為0.4r
C．直流電源的效率約為83.3%
D．直流電源的輸出功率為
【分析】根據(jù)電動(dòng)機(jī)輸出功率P出＝＝UI﹣I2r求解電流強(qiáng)度；根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得直流電源的內(nèi)阻；根據(jù)效率的計(jì)算公式求解直流電源的效率；根據(jù)電功率的計(jì)算公式求解直流電源的輸出功率。
【解答】解：A、設(shè)電路中的電流為I，由于電動(dòng)機(jī)輸出功率P出＝，則有：P出＝UI﹣I2r，解得：I＝，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得直流電源的內(nèi)阻為：r內(nèi)＝，解得：r內(nèi)＝0.4r，故B正確；
C、直流電源的效率約為η＝，解得：η＝83.3%，故C正確；
D、直流電源的輸出功率為P＝UI＝U×＝，故D正確。
故選：BCD。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查閉合電路的歐姆定律和電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是知道電動(dòng)機(jī)所在的電路歐姆定律不適用，要能夠根據(jù)電功率的計(jì)算公式求解電流強(qiáng)度。
24．（婁底模擬）在如圖所示電路中，電表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是（ ）
A．A1示數(shù)變大B．A2示數(shù)變大C．V1示數(shù)變大D．V2示數(shù)變大
【分析】分析電路的連接情況，根據(jù)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值的變化分析電流的變化、內(nèi)電壓的變化、路端電壓的變化以及R3兩端電壓、R1兩端電壓的變化，再分析電流表A2的變化。
【解答】解：電路的連接情況是：R1和R2并聯(lián)后與R3串聯(lián)，電流表A1測(cè)干路電流，A2測(cè)R1的電流，電壓表V1測(cè)R3兩端電壓，電壓表V2測(cè)路端電壓。
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，電路中的總電阻增大，總電流減小，A1示數(shù)減小，電源內(nèi)電壓減小，外電壓增大，V2示數(shù)增大，R3兩端的電壓減小，則V1示數(shù)減小，根據(jù)U2＝U1+UR1可知R1兩端的電壓增大，根據(jù)歐姆定律可知A2示數(shù)增大，故BD正確、AC錯(cuò)誤。
故選：BD。
【點(diǎn)評(píng)】電路的動(dòng)態(tài)分析的分析的順序：外電路部分電路變化→R總變化→由I總＝，判斷I總的變化→由 U＝E﹣I總r判斷U的變化→由部分電路歐姆定律分析固定電阻的電流、電壓的變化→用串、并聯(lián)規(guī)律分析變化電阻的電流、電壓和電功率。
25．（瑤海區(qū)月考）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝3V，內(nèi)阻為r＝1Ω，R1＝0.5Ω，R2＝1Ω，滑動(dòng)變阻器R最大阻值為5Ω，平行板電容器兩金屬板水平放置，開(kāi)關(guān)S是閉合的，兩板間一質(zhì)量為m、電荷量大小為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，G為靈敏電流計(jì)。則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．若電阻R2斷路，油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G中有從b到a的電流
B．在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中，油滴向下加速運(yùn)動(dòng)
C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為1Ω時(shí)，電源的效率最大
D．在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中電源的路端電壓會(huì)增大
【分析】若電阻R2斷路時(shí)，分析電容器板間場(chǎng)強(qiáng)的變化，判斷油滴的受力情況，從而確定油滴的運(yùn)動(dòng)情況，判斷G中電流的方向；
在滑動(dòng)觸頭移動(dòng)的過(guò)程中，判斷出路端電壓和電容器板間電壓的變化，從而判斷電容器極板所帶電荷量變化，確定靈敏電流計(jì)的電流方向以及油滴的運(yùn)動(dòng)方向；
外電阻越大，路端電壓越大，電源的效率越大。
【解答】解：電路的連接情況是：滑動(dòng)變阻器與R2并聯(lián)，再與R1串聯(lián)，電容器與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)。
A、若電阻R2斷路，外電阻增大，干路電流減小，內(nèi)電壓和R1上的電壓均減小，則電容器板間電壓增大，板間場(chǎng)強(qiáng)逐漸增大，油滴受到的電場(chǎng)力增大，則油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，電容器要充電，則G中有從b到a的電流，故A正確；
BD、在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變，可知干路電流減小，內(nèi)電壓和R1上的電壓均減小，路端電壓增大，R2與R的并聯(lián)電壓也增大，電容器板間場(chǎng)強(qiáng)增大，油滴受到的電場(chǎng)力增大，則油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤、D正確。；
C、電源的效率為η＝×100%＝×100%，則知外電阻越大，電源的效率越大，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為5Ω時(shí)，外電阻最大，電源的效率最大，故C錯(cuò)誤。
故選：AD。
【點(diǎn)評(píng)】處理本題的關(guān)鍵是抓住不變量，熟練運(yùn)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。注意處理含容電路時(shí)，把含有電容的支路看成斷路，電容器兩端的電壓等于和電容器并聯(lián)支路的電壓。
26．（紅花崗區(qū)校級(jí)期末）如圖，電源電動(dòng)勢(shì)E＝8V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，閉合電鍵S后，標(biāo)有“6V，9W”的燈泡恰能正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)M線圈的電阻R＝1Ω，則（ ）
A．電源總功率為32W
B．電源的效率為60%
C．電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱功率為6.25W
D．通過(guò)電動(dòng)機(jī)M的電流為6A
【分析】根據(jù)燈泡正常發(fā)光分析燈泡的電壓電流值，再根據(jù)電路情況分析電源中電流和內(nèi)電壓，以及電動(dòng)機(jī)的電壓電流值等條件，由閉合電路歐姆定律列式求解。
【解答】解：AB、小燈泡正常發(fā)光，根據(jù)P＝UI，可知燈泡中電流IL＝1.5A，由電路情況，路端電壓U＝6V，
則內(nèi)電壓U內(nèi)＝E﹣U＝（8﹣6）V＝2V，
由閉合電路歐姆定律，干路電流I＝＝A＝4A，
則電源總功率P＝EI＝8×4W＝32W，
電源的效率η＝×100%＝×100%＝75%，故A正確，B錯(cuò)誤；
CD、燈泡和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，則IM＝I﹣IL＝4A﹣1.5A＝2.5A，
根據(jù)P＝I2R，可知電動(dòng)機(jī)的熱功率為P＝2.52×1W＝6.25W，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選：AC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查閉合電路歐姆定律，電動(dòng)機(jī)是非純電阻原件，不能使用歐姆定律，明確電路的串并聯(lián)情況是解題關(guān)鍵。
27．（紅花崗區(qū)校級(jí)期末）如圖甲所示的電路中定值電阻R＝20Ω，圖乙中曲線為燈泡L的伏安特性曲線，直線為電源的路端電壓與干路電流的關(guān)系圖線。以下說(shuō)法正確的是（ ）
A．開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電源的效率為40%
B．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，電源的總功率會(huì)變小
C．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，燈泡的亮度增強(qiáng)
D．開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電源內(nèi)阻消耗的功率為2.4W
【分析】根據(jù)圖象得到當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電源給燈泡供電的電壓電流值，再根據(jù)閉合電路歐姆定律列示求解。
【解答】解：AD、當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電源給小燈泡供電，由圖可知，UL＝4V，IL＝0.6A，E＝10V，r內(nèi)＝10Ω，由閉合電路歐姆定律，電源的效率η＝×100%＝×100%＝40%，電源內(nèi)阻消耗功率P＝＝0.62×10W＝3.6W，故A正確，D錯(cuò)誤；
BC、當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，R接入電路，則電路總電阻變大，電流變小，故電源總功率變小，燈泡變暗，故B正確C錯(cuò)誤；
故選：AB。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查閉合電路歐姆定律以及I﹣U圖象，從圖象中獲取電源單獨(dú)給燈泡供電時(shí)的電壓電流值是解題關(guān)鍵。
28．（北碚區(qū)校級(jí)期末）電動(dòng)機(jī)與小電珠串聯(lián)接入電路，電動(dòng)機(jī)正常工作。小電珠的電阻為R1，兩端電壓為U1，流過(guò)的電流為I1；電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為R2，兩端電壓為U2，流過(guò)的電流為I2。則（ ）
A．B．
C．I1＜I2D．
【分析】小電珠和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，電流相等，小電珠為純電阻元器件滿足歐姆定律，電機(jī)是非純電阻元器件，不滿足歐姆定律，根據(jù)歐姆定律列式求解。
【解答】解：AB、小電珠為純電阻，滿足歐姆定律，電機(jī)是非純電阻，不滿足歐姆定律，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、因?yàn)閮蓚€(gè)用電器串聯(lián)，因此電流相等，故C錯(cuò)誤；
D、由于電動(dòng)機(jī)為非純電阻原件，P＝U2I2＝+P出，因此U2I2＞R2，整理得I2＜，又有I1＝，I1＝I2，則＜，故D正確；
故選：AD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查串聯(lián)電路特點(diǎn)以及歐姆定律，比較簡(jiǎn)單，但是需注意非純電阻元器件不滿足歐姆定律。
29．（海淀區(qū)月考）圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出的電源E的路端電壓U與電流I的關(guān)系圖像，圖乙是該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出的小燈泡L的I﹣U圖像。下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．電源E的短路電流約為0.24A
B．由小燈泡L的I﹣U圖像可知，隨燈泡兩端電壓的增大，燈絲電阻逐漸減小
C．將兩個(gè)完全相同的小燈泡L并聯(lián)接在電源E兩端組成閉合回路，可求得此時(shí)每個(gè)小燈泡消耗的功率
D．將兩個(gè)完全相同的小燈泡L串聯(lián)接在電源E兩端組成閉合回路，可求得此時(shí)每個(gè)小燈泡消耗的功率
【分析】知道電路短路時(shí)路端電壓為0；
會(huì)根據(jù)I﹣U圖像分析燈絲電阻變化；
將兩個(gè)完全相同的小燈泡串聯(lián)或者并聯(lián)到電路中，寫(xiě)出閉合電路歐姆定律，
做出圖線，找到交點(diǎn)，然后根據(jù)交點(diǎn)找到電壓和電流，進(jìn)而求出功率.
【解答】解：A、圖甲中電流為0.24A時(shí)，路端電壓為1.0V，電源短路時(shí)路端電壓為0，故A錯(cuò)誤；
B、由小燈泡L的I﹣U圖像可知，隨燈泡兩端電壓的增大，燈絲電阻逐漸增大，故B錯(cuò)誤；
C、將兩個(gè)完全相同的小燈泡并聯(lián)接在電源E兩端組成閉合回路，設(shè)每盞燈的電流為I，由閉合電路的歐姆定律可得：U＝E﹣2Ir
在乙圖中作出此狀態(tài)電源的I﹣U圖線，與小燈泡的I﹣U圖線交點(diǎn)表示燈泡的實(shí)際電流和實(shí)際電壓，由此可求得此時(shí)每個(gè)小燈泡消耗的功率，故C正確；
D．將兩個(gè)完全相同的小燈泡串聯(lián)接在電源E兩端組成閉合回路，設(shè)每盞燈的電壓為U，由閉合電路的歐姆定律可得：2U＝E﹣Ir
在乙圖中作出此狀態(tài)電源的I﹣U圖線，與小燈泡的I﹣U圖線交點(diǎn)表示燈泡的實(shí)際電流和實(shí)際電壓，由此可求得此時(shí)每個(gè)小燈泡消耗的功率，故D正確.
故選：CD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)I﹣U圖線的理解，能夠根據(jù)題意寫(xiě)出閉合電路歐姆定律，結(jié)合圖線交點(diǎn)找出功率.
30．（普寧市期末）如圖，電路電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，C為電容器，L為電阻不變的燈泡，電壓表為理想電壓表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是（ ）
A．燈泡L變亮
B．電壓表V的讀數(shù)增大
C．滑動(dòng)變阻器R上的電壓增大
D．電容器C的兩端電壓不變
【分析】分析電路的連接情況，根據(jù)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值的變化分析電流的變化、燈泡兩端電壓的變化、內(nèi)電壓的變化和路端電壓的變化。
【解答】解：電路連接情況是：滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián)接入電路，電容器與燈泡并聯(lián)，電壓表測(cè)路端電壓。
A、當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電路總電阻增大，則總電流減小，通過(guò)燈泡的電流減小，則燈泡兩端電壓減小，燈泡變暗，故A錯(cuò)誤；
B、總電流減小，內(nèi)電壓減小、路端電壓增大，則電壓表示數(shù)增大，故B正確；
C、路端電壓增大、燈泡兩端電壓減小，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓增大，故C正確；
D、電容器兩端電壓等于燈泡兩端電壓，燈泡兩端電壓減小，則電容器兩端電壓減小，故D錯(cuò)誤。
故選：BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查歐姆定律中的動(dòng)態(tài)分析，解題方法一般是先分析總電阻的變化、再分析總電流的變化、內(nèi)電壓的變化、路端電壓的變化，最后分析電路其它部分電壓或電流的變化。
三．填空題（共10小題）
31．（虹口區(qū)校級(jí)期末）如圖所示電路中，電阻R1＝5Ω，R2＝14Ω，R3是總電阻為20Ω的滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)片位于中點(diǎn)，穩(wěn)壓電源的電壓U＝12V。斷開(kāi)電鍵S時(shí)，電阻R1的功率為 3.2 W；閉合電鍵S，要使R1的功率變?yōu)?W，滑動(dòng)變阻器R3接入電路的阻值R3'為 14 Ω。
【分析】（1）電壓表和電流表均為理想電表，電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大，電流表內(nèi)阻為零。斷開(kāi)電鍵S，無(wú)電流通過(guò)R2，R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出電流，然后可以求出電阻R1的功率。
（2）閉合電鍵S，R2與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)后與R1串聯(lián)，電壓表的示數(shù)等于電源的電壓。根據(jù)R1的功率求出干路中的電流，由歐姆定律求得滑動(dòng)變阻器R3接入電路的阻值R3′。
【解答】（1）斷開(kāi)電鍵S，R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，則根據(jù)歐姆定律得，干路電流I＝＝A＝0.8A，
則電阻R1的功率為P1＝I2R1＝0.82×5W＝3.2W；
（2）閉合電鍵S后，R2和滑動(dòng)變阻器R3接入電路的部分R3'并聯(lián)，這個(gè)并聯(lián)部分等效電阻R并與R1串聯(lián)，且R并、R2、R3'滿足關(guān)系式：，
閉合電鍵S，R1的功率變?yōu)?W，則干路電流I1＝＝＝1A，
由歐姆定律可知U＝I1（R1+R并），
聯(lián)立解得R3′＝14Ω
故答案為：3.2；14。
【點(diǎn)評(píng)】本題的解題關(guān)鍵要知道理想電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大，理想電流表內(nèi)阻為零，理清電路的連接方式，再根據(jù)歐姆定律等知識(shí)進(jìn)行研究．
32．（金山區(qū)期末）純電阻閉合電路中電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變，電源效率η與端電壓U的關(guān)系如圖所示，電源效率最高時(shí)電路中電流 最小 （選填“最大”或“最小”），該電路的電動(dòng)勢(shì)為 3 V。
【分析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律結(jié)合圖象求解電路電流表達(dá)式，由此分析電流大小；根據(jù)電源效率計(jì)算公式求解電源電動(dòng)勢(shì)。
【解答】解：設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得電路電流：I＝，根據(jù)圖象可知，電源效率最高時(shí)路端電壓最大、則電流最??；
根據(jù)電源效率計(jì)算公式可得：η＝×100%，則可得電源電動(dòng)勢(shì)E＝＝V＝3V。
故答案為：最??；3。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查閉合電路歐姆定律以及電源的效率，知道電源的效率隨著外電壓的增大而增大，電路的總電流即為通過(guò)內(nèi)電阻的電流。
33．（嘉定區(qū)期末）如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為3Ω，四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出。閉合開(kāi)關(guān)S，路端電壓為 9 V；a、b間用導(dǎo)線連接，電路中的總電流為 1.1 A。
【分析】由串并聯(lián)電路分別出初態(tài)的外接電阻阻由歐姆定律求電流，再求出路端電壓；根據(jù)a、b間用導(dǎo)線連接后電路結(jié)構(gòu)的變化，重新求電阻、再求電流。
【解答】解：根據(jù)電路圖可知，上面兩個(gè)電阻串聯(lián)、下面兩個(gè)電阻串聯(lián)，而后并聯(lián)。
外電阻為：R＝Ω＝9Ω
根據(jù)歐姆定律可知，I＝＝A＝1A
則路端電壓為：U＝IR＝1×9V＝9V；
a、b間用導(dǎo)線連接后，相對(duì)于ab左邊電阻并聯(lián)、右邊電阻并聯(lián)、再串聯(lián)，
則外阻為R′＝2×Ω＝8Ω，
則電路總電流為：I′＝＝A≈1.1A.
故答案為：9；1.1。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查閉合電路的歐姆定律，關(guān)鍵是弄清楚電路的連接情況，能夠根據(jù)電路連接情況求解電路的電阻，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流或電壓，計(jì)算前要明確電路結(jié)構(gòu)是求解問(wèn)題的關(guān)鍵。
34．（虹口區(qū)期末）某種金屬氧化物制成的均勻棒中的電流I與電壓U之間遵循I＝k的規(guī)律，其中k＝0.2A/V。現(xiàn)將該棒Rc接在如圖所示的電路中，R為滑動(dòng)變阻器，電源電動(dòng)勢(shì)E＝4.5V，內(nèi)阻r＝0.5Ω?，F(xiàn)將變阻器R的滑動(dòng)片向右移動(dòng)，則Rc中的電流將 增大 （選填“增大”、“減小”或“不變”）。若電流表A1的讀數(shù)為1.0A，則電流表A2的讀數(shù)為 0.6 A。
【分析】根據(jù)“串反并同”分析通過(guò)Rc中的電流的變化；
根據(jù)電流表A1的讀數(shù)求解電源內(nèi)電壓、路端電壓、通過(guò)Rc的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求解電流表A2的讀數(shù)。
【解答】解：將變阻器R的滑動(dòng)片向右移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，根據(jù)“串反并同”可知，通過(guò)Rc中的電流將增大；
若電流表A1的讀數(shù)為I1＝1.0A，則電源內(nèi)電壓U內(nèi)＝I1r＝1.0×0.5V＝0.5V，
則路端電壓U＝E﹣U內(nèi)＝4.5V﹣0.5V＝4.0V
則通過(guò)Rc的電流Ic＝＝0.2×A＝0.4A
則電流表A2的讀數(shù)為I2＝I1﹣Ic＝1.0A﹣0.4A＝0.6A。
故答案為：增大；0.6。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查歐姆定律中的動(dòng)態(tài)分析和電流的計(jì)算，可以根據(jù)“串反并同”的方法進(jìn)行分析，也可以先分析總電阻的變化、再分析總電流的變化、內(nèi)電壓的變化、路端電壓的變化，要求學(xué)生能靈活選擇閉合電路的歐姆定律的表達(dá)形式。
35．（松江區(qū)期末）如圖，當(dāng)開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，電源內(nèi)電路功率為P1；K閉合時(shí)，電源內(nèi)電路功率為P2。若兩種情況下電源的輸出功率相等，則P1 小于 P2；R2 小于 r。（選填“大于”、“等于”或“小于”）
【分析】根據(jù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、閉合時(shí)電路的連接情況求出電流強(qiáng)度，再根據(jù)電功率的計(jì)算公式求解電功率；根據(jù)外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)，電源輸出功率最大分析電阻大小關(guān)系。
【解答】解：當(dāng)開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，R1和R2串聯(lián)，此時(shí)電路中的電流為I1＝，電源內(nèi)電路功率為：P1＝I12r；
K閉合時(shí)，R1短路，外電路只有R2，此時(shí)電路中的電流為I2＝，電源內(nèi)電路功率為：P2＝I22r，由于I1＜I2，則P1＜P2；
電源的輸出功率隨外電阻的變化情況如圖所示，當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)，電源輸出功率最大，若兩種情況下電源的輸出功率相等，則R2小于r。
故答案為：小于；小于。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了電源的功率，掌握電源總功率、電源內(nèi)功率和電源的輸出功率與電流的關(guān)系，能夠從P﹣R圖象上進(jìn)行分析判斷。
36．（嘉定區(qū)校級(jí)月考）如圖為某實(shí)際電路的U﹣I圖線，a、b、c各點(diǎn)均表示該電路中有一個(gè)確定的工作狀態(tài)，過(guò)b點(diǎn)的兩條線與I軸夾角α＝β，若該電源的電動(dòng)勢(shì)為E，在b工作點(diǎn)時(shí)，電源的路端電壓為 ，從b工作點(diǎn)變到c工作點(diǎn)時(shí)，電源的輸出功率將 減小 （選填：增大、減小或不變）。
【分析】根據(jù)圖象傾斜程度分析外電阻與內(nèi)電阻的大小關(guān)系，由此確定路端電壓；當(dāng)外電阻與內(nèi)電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大，由此分析功率關(guān)系。
【解答】解：傾角正切值可以表示電阻的大小，傾角為α的直線斜率絕對(duì)值表示電源內(nèi)電阻，傾角為β的直線斜率表示外電阻，由于過(guò)b點(diǎn)的兩條線與I軸夾角α＝β，故外電阻R和電源的內(nèi)電阻r相等，則電源的路端電壓為：U＝＝；
當(dāng)外電阻與內(nèi)電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大，故在b點(diǎn)時(shí)電源的輸出功率最大，從b工作點(diǎn)變到c工作點(diǎn)時(shí)，電源的輸出功率將變小。
故答案為：；減小。
【點(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵是知道當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大，能夠從圖象上進(jìn)行分析判斷；注意：雖然U﹣I圖象中不能用傾角的正切值計(jì)算電阻的大小，但在同一個(gè)圖象中可以分析電阻的大小關(guān)系。
37．（崇明區(qū)二模）如圖所示電路中，R0是由某種金屬氧化物制成的導(dǎo)體棒，實(shí)驗(yàn)證明通過(guò)它的電流I和它兩端電壓U遵循I＝kU3的規(guī)律，（式中k＝0.02A/V3），R是普通可變電阻，遵循歐姆定律，電源E電壓恒為6V，此電路中的電流、電壓仍遵循串聯(lián)電路的有關(guān)規(guī)律。當(dāng)電阻R的阻值為 25 Ω，電流表的示數(shù)為0.16A；當(dāng)R、R0電功率相等時(shí)，電源的輸出功率P出＝ 3.24 W。
【分析】串聯(lián)電路電流相等，根據(jù)通過(guò)R1的電流I和它兩端的電壓U遵循I＝kU3的規(guī)律，求出R1兩端的電壓；串聯(lián)電路電流相等，根據(jù)歐姆定律求解R2的阻值；
串聯(lián)電路中的電流相等，根據(jù)P＝UI可知，當(dāng)電壓相等時(shí)，功率相等，根據(jù)I＝kU3求出電流，再由P＝UI即可求出電源的輸出功率。
【解答】解：串聯(lián)電路電流相等，通過(guò)R1的電流為0.16A，
由I＝KU3得：
R1兩端的電壓U1＝＝V＝2V，
根據(jù)歐姆定律得：R2＝＝Ω＝25Ω；
由P＝UI以及串聯(lián)電路中的電流相等可知，只有當(dāng)U1＝U2＝3V時(shí)
P1＝P2，
則電流為：I′＝KU3＝0.02×27A＝0.54A，
電源的輸出功率P出＝UI＝6×0.54W＝3.24W。
故答案為：25，3.24。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握閉合電路歐姆定律，以及知道串聯(lián)電路電路處處相等，并明確功率公式的應(yīng)用即可求解。
38．（楊浦區(qū)期末）如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，保護(hù)電阻R0＝0.5Ω，當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為 0 時(shí)，保護(hù)電阻R0消耗的電功率最大，這個(gè)最大值為 8W 。
【分析】寫(xiě)出保護(hù)電阻R0消耗的電功率的表達(dá)式，據(jù)表達(dá)式分析其功率隨所串聯(lián)電阻阻值的變化關(guān)系，從而求得最大功率。
【解答】解：保護(hù)電阻消耗的電功率為：P0＝
因?yàn)镽0和r是常量，而R是變化的，所以R＝0時(shí)，P0最大，最大值為：Pm＝
代入數(shù)據(jù)解得：Pm＝8W；
故答案為：0，8W；
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了功率公式的應(yīng)用，寫(xiě)出功率的表達(dá)式結(jié)合數(shù)學(xué)方法分析何時(shí)取得極大值，這也是物理常用的求極值的方法，要掌握起來(lái)。
39．（蚌山區(qū)校級(jí)月考）如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，由圖象可求出電源的內(nèi)阻為 2.0 Ω，電源的短路電流為 3.0 A，若電阻是4Ω的定值電阻接在該電源兩端，此時(shí)電源的效率為 66.7% 。
【分析】根據(jù)閉合電路歐姆定律分析圖線與縱軸交點(diǎn)的物理意義和圖線斜率的物理意義。當(dāng)外電阻為零時(shí)，電源被短路，由閉合電路歐姆定律求出短路電流。根據(jù)閉合電路歐姆定律求解出當(dāng)電阻為4Ω時(shí)的電流，并求解出路端電壓，根據(jù)η＝求解電源的效率；
【解答】解：（1）由圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為：E＝6.0V
電阻的內(nèi)阻：
（2）電源的短路電流為：
（3）電阻是4Ω的定值電阻接在該電源兩端，電路的電流為：
路端電壓為：U＝IR＝4V
此時(shí)電源的效率為：η＝%
故答案為：（1）2.0 （2）3.0 （3）66.7%
【點(diǎn)評(píng)】解決該題的關(guān)鍵是明確知道U﹣I圖象的縱截距表示是電源的電動(dòng)勢(shì)，知道圖象的斜率表示的是電源的內(nèi)阻，熟記閉合電路歐姆定律；
40．（天河區(qū)期末）如圖所示，直線A、B分內(nèi)為兩電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線C為一個(gè)電阻R的路端電壓與電流的關(guān)系圖象。由圖可知：
（1）A、B兩個(gè)電源的電流變化相等時(shí)，電源 （選填“A”或“B”）的路端電壓變化較大。
（2）如果把電阻R分別接到A、B兩個(gè)電源上，R接到電源 （選填“A”或“B”）上，電源的輸出功率較大。
【分析】（1）路端電壓的變化和電源的內(nèi)電壓的變化有關(guān)；
（2）C圖線和AB圖線的交點(diǎn)即為該電阻的實(shí)際工作點(diǎn)。
【解答】解：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知路端電壓的變化量和電源的內(nèi)電壓的變化量大小相等，所以相同的電流內(nèi)電阻越大，內(nèi)電壓變化量越大，則外電路的電壓變化量越大；根據(jù)圖象知，B的內(nèi)阻大，則B的路端電壓變化較大。
（2）C圖線分別和AB圖線的交點(diǎn)的坐標(biāo)就是電阻實(shí)際工作的電壓和電流，根據(jù)圖象可知，接到B電源上工作的電壓和電流更大，根據(jù)P＝UI知，B電源的輸出功率較大。
故答案為：（1）B；（2）B。
【點(diǎn)評(píng)】解決該題的關(guān)鍵是明確知道閉合電路歐姆定律，會(huì)根據(jù)表達(dá)式分析U﹣I圖象的斜率及縱截距的物理意義。
四．計(jì)算題（共11小題）
41．（南京期末）如圖所示，閉合電鍵后，理想電壓表示數(shù)為2V，理想電流表示數(shù)是0.8～1.3A之間的某個(gè)值。一段時(shí)間后，電阻R3發(fā)生了斷路，兩表的示數(shù)變?yōu)?.5V和1.5A。已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，R3＝1Ω，問(wèn)：
（1）電阻R1的阻值是多少？
（2）電源內(nèi)電阻r是多少？
（3）電阻R2的阻值是多少？
【分析】（1）當(dāng)R3斷開(kāi)后，由部分電路歐姆定律可求R1；
（2）當(dāng)R3斷開(kāi)后，根據(jù)閉合電路歐姆定律可求r；
（3）R3斷開(kāi)前，根據(jù)閉合電路歐姆定律列方程，再根據(jù)根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等列方程可求解。
【解答】解：（1）當(dāng)R3斷開(kāi)后，電壓表的示數(shù)為電阻R1兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知：R1＝＝＝3Ω
（2）當(dāng)R3斷開(kāi)后，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：E＝I2（R1+r）
代入數(shù)據(jù)解得：r＝1Ω
（3）R3斷開(kāi)前，電阻R2與R3串聯(lián)，再與電阻R1并聯(lián)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：E＝I1R1+（I1+）r
代入數(shù)據(jù)解得：I1＝1A
R3斷開(kāi)前，根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等得：I1R1＝（R2+R3）
代入數(shù)據(jù)得：R2＝0.50Ω。
答：（1）電阻R的阻值是3Ω；
（2）電源內(nèi)電阻r是1Ω；
（3）電阻R的阻值是0.50Ω。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查閉合電路歐姆定律，難度適中，其中弄清電路的串并聯(lián)關(guān)系并靈活運(yùn)用歐姆定律列方程是解題關(guān)鍵。
42．（3月份模擬）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝2.0T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與水平面成θ＝37°角的足夠長(zhǎng)導(dǎo)電滑軌，軌道間距L＝0.2m，電阻不計(jì)。一根質(zhì)量m＝0.55kg，電阻R＝1.5Ω的金屬桿ab垂直軌道鎖定在軌道上，與軌道、電源構(gòu)成接觸良好的閉合電路，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻r＝0.5Ω。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使得理想電流表的示數(shù)為I＝2.5A時(shí)，金屬桿被釋放后恰好不沿軌道下滑。最大靜摩擦力視為等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）金屬桿恰好不下滑時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值Rp；
（2）金屬桿與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)電流表的讀數(shù)為I1＝2.0A時(shí)釋放金屬桿，釋放瞬間金屬桿的加速度大小。
【分析】（1）由閉合電路歐姆定律求解金屬桿恰好不下滑時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值Rp；
（2）根據(jù)平衡條件結(jié)合安培力的計(jì)算公式求解金屬桿與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（3）對(duì)金屬桿由牛頓第二定律求解釋放瞬間金屬桿的加速度大小。
【解答】解：（1）由閉合電路歐姆定律可得E＝I（r+R+Rp）
解得：Rp＝2.8Ω；
（2）金屬桿恰好不沿軌道下滑時(shí)，摩擦力為最大靜摩擦力（滑動(dòng)摩擦力），金屬桿所受的合外力為零，受力分析如圖所示：
根據(jù)平衡條件可得：mgsinθ＝F安+f，
其中F安＝BIL，f＝μ（mgcsθ+F安sinθ）
聯(lián)立解得：μ＝0.5；
（3）對(duì)金屬桿由牛頓第二定律可得：mgsinθ﹣BI1Lcsθ﹣f′＝ma
其中f′＝μ（mgcsθ+BI1Lsinθ）
解得a＝0.4m/s2。
答：（1）金屬桿恰好不下滑時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為2.8Ω；
（2）金屬桿與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5；
（3）釋放瞬間金屬桿的加速度大小為0.4m/s2。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查涉及安培力作用下的力學(xué)問(wèn)題，關(guān)鍵是弄清楚金屬桿的受力情況，能夠根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律等進(jìn)行解答。
43．（晉城期中）磁流體發(fā)電機(jī)如圖所示，高溫燃燒室中產(chǎn)生等離子體，經(jīng)噴管提速后，等離子體以v＝1000m/s的速度均勻地進(jìn)入發(fā)電通道。發(fā)電通道有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝5T。已知矩形發(fā)電通道長(zhǎng)a＝50cm、寬b＝20cm、高d＝20cm，等離子體的電阻率ρ＝2Ω?m，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻可等效為純電阻。若外電阻R＝16Ω，求：
（1）發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r；
（2）理想電流表的示數(shù)I；
（3）發(fā)電機(jī)的輸出功率P出。
【分析】（1）等離子體在發(fā)電通道中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡，根據(jù)平衡條件求解電動(dòng)勢(shì)、根據(jù)電阻定律求解內(nèi)電阻；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電流；
（3）根據(jù)電功率的計(jì)算公式求解發(fā)電機(jī)的輸出功率。
【解答】解：發(fā)電通道長(zhǎng)a＝50cm＝0.5m、寬b＝20cm＝0.2m、高d＝20cm＝0.2m。
（1）等離子體在發(fā)電通道中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡，則有：q＝qvB，
得E＝Bdv＝5×0.2×1000V＝1000V；
根據(jù)電阻定律可得：r＝
代入數(shù)據(jù)解得：r＝4Ω；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電流為I＝＝A＝50A；
（3）發(fā)電機(jī)的輸出功率為：P＝I2R＝502×16W＝40000W。
答：（1）發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E為1000V，內(nèi)阻為4Ω；
（2）理想電流表的示數(shù)為50A；
（3）發(fā)電機(jī)的輸出功率40000W。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查閉合電路的歐姆定律和電阻定律，關(guān)鍵是弄清楚電路的連接情況，能夠根據(jù)電路連接情況，根據(jù)閉合電路的歐姆定律、電功率的計(jì)算公式求解。
44．（瑤海區(qū)月考）如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝2Ω，定值電阻R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝2Ω，電容器的電容C＝10μF。求：
（1）保持開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，求電容器C所帶的電荷量；
（2）若保持開(kāi)關(guān)S1閉合，將開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，求斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2后流過(guò)電阻R3的電荷量。
【分析】（1）保持開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，電容器兩端的電壓等于R1兩端的電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出R1兩端的電壓，從而根據(jù)Q＝CU求出電容器所帶的電量；
（2）保持開(kāi)關(guān)S1閉合，將開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，電容器兩端的電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)Q＝CE求出電容器所帶的電荷量，從而求出流過(guò)電阻R2的電荷量。
【解答】解：（1）保持開(kāi)關(guān)S1、S2閉合時(shí)，電路中的電流：I＝＝A＝0.5A
R1兩端的電壓：U1＝IR1＝0.5×4V＝2V
則電容器所帶的電荷量 Q1＝CU1＝10×10﹣6×2C＝2×10﹣5C；
（2）保持開(kāi)關(guān)S1閉合，將開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，電容器的電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，所帶的電荷量：Q2＝CE＝10×10﹣6×6C＝6×10﹣5C；
斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2后流過(guò)電阻R2的電荷量△Q＝Q2﹣Q1＝（6﹣2）×10﹣5C＝4×10﹣5C．
答：（1）電容器C所帶的電荷量為2×10﹣5C．
（2）流過(guò)電阻R2的電荷量為4×10﹣5C．
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了含容電路問(wèn)題，知道電容器兩端的電壓等于與它并聯(lián)的支路電壓，與電容器串聯(lián)的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線。
45．（成都期末）在如圖所示的電路中，R1＝R2＝R3＝2Ω，電流表可視為理想電表，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)S2接a時(shí)，電流表的示數(shù)為3A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)S2接b時(shí)，電流表的示數(shù)為2.5A。求：
（1）電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；
（2）開(kāi)關(guān)S2接c時(shí)，通過(guò)R2的電流；
（3）開(kāi)關(guān)S2接a、b、c中哪一點(diǎn)時(shí)，電源的輸出功率最大，此時(shí)的輸出功率是多大。
【分析】（1）開(kāi)關(guān)S2接a時(shí)或開(kāi)關(guān)S2接b時(shí)，分析電路的連接情況，根據(jù)閉合電路的歐姆定律列方程聯(lián)立求解；
（2）開(kāi)關(guān)S2接c時(shí)，分析電路的連接情況，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流；
（3）當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)，電源的輸出功率最大，根據(jù)電功率的計(jì)算公式求解。
【解答】解：（1）開(kāi)關(guān)S2接a時(shí)，R1與R2并聯(lián)后再與R3串聯(lián)，并聯(lián)電阻為：R并＝＝＝1Ω
此時(shí)電流表的示數(shù)為Ia＝3A
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：E＝Ia（R并+R3+r）
開(kāi)關(guān)S2接b時(shí)，電流表的示數(shù)為Ib＝2.5A，此時(shí)R1斷開(kāi)，R2和R3串聯(lián)，
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：E＝Ib（R2+R3+r）
聯(lián)立解得：E＝15V，r＝2Ω；
（2）開(kāi)關(guān)S2接c時(shí)，R1斷開(kāi)，R3短路，通過(guò)R2的電流為I＝＝A＝3.75A；
（3）當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)，電源的輸出功率最大；
開(kāi)關(guān)S2接c時(shí)，外電阻只有R2且R2＝r＝2Ω，此時(shí)電源的輸出功率最大。
輸出的最大功率為Pm＝I2R2＝3.752×2W＝28.125W。
答：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)為15V，內(nèi)阻為2Ω；
（2）開(kāi)關(guān)S2接c時(shí)，通過(guò)R2的電流為3.75A；
（3）開(kāi)關(guān)S2接a、b、c中c點(diǎn)時(shí)，電源的輸出功率最大，此時(shí)的輸出功率是28.125W。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查閉合電路的歐姆定律，關(guān)鍵是弄清楚電路的連接情況，根據(jù)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)，結(jié)合閉合電路的歐姆定律、電功率的計(jì)算公式等進(jìn)行解答。
46．（南昌縣校級(jí)期末）如圖所示，R為電阻箱，V為理想電壓表。當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1＝2Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1＝4V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2＝5Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2＝5V。則，當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R3＝1Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為多少？
【分析】根據(jù)電阻為R1、R2時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓值求解電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，再根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R3＝1Ω時(shí)，電壓表的讀數(shù)。
【解答】解：由閉合電路歐姆定律：E＝U1+?r
E＝U2+
聯(lián)立上式并代入數(shù)據(jù)解得：E＝6V，r＝1Ω
當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R3＝1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：E＝U3+
代入數(shù)據(jù)解得：U3＝3V。
答：當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R3＝1Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為3V。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查閉合電路的歐姆定律，關(guān)鍵是弄清楚電路的連接情況，能夠根據(jù)電路連接情況求解電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，再根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電壓。
47．（寧縣校級(jí)期末）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝3V，小燈泡L標(biāo)有“2V 0.4W”，開(kāi)關(guān)S接1，當(dāng)變阻器調(diào)到R＝4Ω時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光?，F(xiàn)將開(kāi)關(guān)S接2，小燈泡L和電動(dòng)機(jī)M均正常工作。
求：
（1）電源內(nèi)阻為多少？
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作電壓為多少？
（3）電源效率約為多少？
【分析】（1）開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，運(yùn)用閉合電路歐姆定律結(jié)合電功率公式，聯(lián)立即可求出電源的內(nèi)阻；
（2）開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電動(dòng)機(jī)正常工作電壓；
（3）根據(jù)效率公式η＝可求出電源的效率。
【解答】解：根據(jù)題意可得燈泡正常工作時(shí)其兩端電壓為UL＝2V，電流IL＝＝A＝0.2A。
（1）開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：E＝UL+IL（r+R），
代入數(shù)據(jù)：r＝1Ω；
（2）開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：E＝UL+UM+ILr
代入數(shù)據(jù)解得：UM＝0.8V；
（3）電源的效率為：η＝＝＝＝93.3%
答：（1）電源的內(nèi)阻為1Ω；
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作電壓為0.8V；
（3）電源效率約為93.3%
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了閉合電路歐姆定律，要注意在非純電阻電路中，所有用電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻RM表示的閉合電路歐姆定律均不能用，只能用E＝U+Ir等不含R的形式，或者運(yùn)用能量守恒定律。
48．（大通縣期末）如圖所示，R為電阻箱，?為理想電壓表，當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1＝3Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1＝6V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2＝8Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2＝8V。求：
（1）電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r；
（2）當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電源的輸出功率最大？最大值Pm為多少？
【分析】（1）運(yùn)用閉合電路歐姆定律，分別研究電阻為R1和R2的情況，列出含有電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方程組求解；
（2）當(dāng)電阻箱的阻值等于電源的內(nèi)電阻時(shí)電源的輸出功率最大，再根據(jù)電功率的計(jì)算公式求解Pm．
【解答】解：（1）由閉合電路歐姆定律得：
代入兩次的測(cè)量數(shù)據(jù)，可得：
E＝6+
E＝8+
解得：E＝10V；r＝2Ω，
即電源電動(dòng)勢(shì)為10V，內(nèi)阻為2Ω；
（2）電源的輸出功率表達(dá)式為：
將此式變形后為：
由上式可得：當(dāng)R＝r＝2Ω時(shí)P有最大值，
最大值為：
代入數(shù)據(jù)解得：Pm＝12.5W。
答：（1）電源電動(dòng)勢(shì)為10V，內(nèi)阻為2Ω；
（2）當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為2Ω時(shí)，電源的輸出功率最大，最大值為12.5W。
【點(diǎn)評(píng)】本題是測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法：伏阻法．電壓表和定值電阻組合，相當(dāng)于電壓表和電流表雙重作用．
49．（上高縣校級(jí)期末）如圖所示，半徑R＝0.8m的光滑絕緣圓弧軌道PQ固定在豎直平面內(nèi)，Q點(diǎn)的切線水平，質(zhì)量m＝6×10﹣2kg、帶電量q＝8×10﹣3C從與圓心O等高的P點(diǎn)由靜止釋放，從Q點(diǎn)進(jìn)入極板間距d＝8×10﹣2m的兩水平平行板電容器后，剛好能在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且此時(shí)電動(dòng)機(jī)剛好能正常工作。已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝15V、內(nèi)阻r＝1Ω，定值電阻R0＝6Ω，電動(dòng)機(jī)線圈電阻rM＝0.6Ω，取g＝10m/s2。求：
（1）小球到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大??；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率。
【分析】根據(jù)機(jī)械能守恒定律計(jì)算小球到達(dá)Q點(diǎn)的速度。根據(jù)小球的平衡條件計(jì)算電容器的兩根極板間的電壓，從而得知R0兩端的電壓，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得電動(dòng)機(jī)的輸入電壓，再根據(jù)輸出功率和輸入功率的關(guān)系，計(jì)算輸出功率即可。
【解答】解：（1）設(shè)小球到達(dá)Q點(diǎn)的速度為v，小球從P到Q只有重力做功，由機(jī)械能守恒定律有：
代入數(shù)據(jù)解得：v＝4m/s
（2）小球進(jìn)入平行板間所受電場(chǎng)力和重力平衡，設(shè)板間電壓為U，有：
代入數(shù)據(jù)解得：U＝6V
由于R0與電容器并聯(lián)，故R0兩端的電壓也為U＝6V。
由歐姆定律得，電路中的電流：＝＝1A
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電動(dòng)機(jī)兩端電壓：UM＝E﹣U﹣Ir＝（15﹣6﹣1×1）V＝8V
電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率 ＝（1×8﹣12×0.6）W＝7.4W
答：（1）小球到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小為4m/s；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率7.4W。
【點(diǎn)評(píng)】考查非純電阻電路的相關(guān)計(jì)算。如果電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率不能直接計(jì)算，就先計(jì)算輸入功率和熱功率，再根據(jù)輸入功率與熱功率之差計(jì)算機(jī)械功率。
50．（橫峰縣校級(jí)月考）如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝2Ω，定值電阻R1＝16Ω，R2＝6Ω，R3＝10Ω，若保持開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，電容器所帶電荷量為Q＝6×10﹣5 C．求：
（1）電容器C的電容；
（2）若保持開(kāi)關(guān)S1閉合，將開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，求斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2后流過(guò)電阻R2的電荷量。
【分析】持開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，電容器兩端的電壓等于R1兩端的電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出R1兩端的電壓，從而根據(jù)Q＝CU求出電容器所帶的電量；保持開(kāi)關(guān)S1閉合，將開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，電容器兩端的電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)Q＝CE求出電容器所帶的電荷量，從而求出流過(guò)電阻R2的電荷量。
【解答】解：（1）保持開(kāi)關(guān)S1、S2閉合時(shí)，電路中的電流：I＝＝0.25A
R1兩端的電壓：U1＝IR1＝4V
則電容器的電容：C＝F
（2）保持開(kāi)關(guān)S1閉合，將開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)電容器的電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，所帶的電荷量：Q2＝CE＝9×10﹣5C
斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2后流過(guò)電阻R2的電荷量：
△Q＝Q2﹣Q1＝3×10﹣5C；
答：（1）電容器C的電容為1.5×10﹣5F；
（2）若保持開(kāi)關(guān)S1閉合，將開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，求斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2后流過(guò)電阻R2的電荷量為3×10﹣5C．。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了含容電路問(wèn)題，知道電容器兩端的電壓等于與它并聯(lián)的支路電壓，與電容器串聯(lián)的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線。
51．（哈爾濱期末）如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為1Ω，R1＝1Ω，R2＝6Ω，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為0.5Ω．開(kāi)關(guān)閉合后通過(guò)電源的電流為3A，求：
（1）R1兩端的電壓
（2）電源的內(nèi)電壓
（3）電動(dòng)機(jī)的熱功率和輸出的機(jī)械功率
【分析】（1）開(kāi)關(guān)閉合后，由歐姆定律求得R1兩端的電壓。
（2）由歐姆定律求得內(nèi)壓。
（3）根據(jù)電壓的分配求出R2兩端的電壓，由干路電流和R2的電流求出流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流，根據(jù)PM＝IMUM求出電動(dòng)機(jī)消耗的電功率，由焦耳定律求得電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部熱功率。
【解答】解：（1）R1兩端電壓：U1＝IR1＝3×1V＝3V
（2）電源的內(nèi)電壓：U內(nèi)＝Ir＝3×1＝3V
（3）R1兩端電壓：U1＝IR1＝3×1V＝3V
R2兩端電壓：U2＝E﹣U1﹣U內(nèi)＝（12﹣3﹣3）V＝6V
通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流：IM＝I﹣I2＝（3﹣1）A＝2A，UM＝U2＝6V
電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為：PM＝IMUM＝2×6W＝12W
電動(dòng)機(jī)熱功率：＝2W，則P出＝PM﹣PQ＝10W
答：（1）R1兩端的電壓為3V
（2）電源的內(nèi)電壓為3V
（3）電動(dòng)機(jī)的熱功率為2W，輸出的機(jī)械功率為10W。
【點(diǎn)評(píng)】電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電路是非純電阻電路，機(jī)械功率由電功率減去電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率求解，能靈活應(yīng)用串并聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律求解。
熱風(fēng)時(shí)輸入功率
460W
冷風(fēng)時(shí)輸入功率
60W

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高中物理人教版 (2019)必修 第三冊(cè)電子課本

2 閉合電路的歐姆定律

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修 第三冊(cè)

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