高考物理一輪復(fù)習(xí)9.2電路與電能--電能　能量守恒定律-(原卷版+解析)-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

考向一電路的動(dòng)態(tài)分析
考向二電源的功率和效率
考向三對(duì)電源U－I圖線的理解和應(yīng)用
考向四含電容器和二極管電路的分析
考向一電路的動(dòng)態(tài)分析
一、電源閉合電路的歐姆定律
1．電源
(1)電動(dòng)勢(shì)
①定義：非靜電力所做的功與所移動(dòng)的電荷量之比。
②計(jì)算：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，E＝eq \f(W,q)。
(2)內(nèi)阻：電源內(nèi)部也存在電阻，內(nèi)電路的電阻叫內(nèi)阻。
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)公式：I＝eq \f(E,R＋r)(只適用于純電阻電路)。
(3)其他表達(dá)形式
①電勢(shì)降落表達(dá)式：E＝U外＋U內(nèi)或E＝U外＋I(xiàn)r。
②功率表達(dá)式：IE＝IU＋I(xiàn)2r。
3．路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
(1)一般情況：U＝IR＝eq \f(E,R＋r)·R＝eq \f(E,1＋\f(r,R))，當(dāng)R增大時(shí)，U增大。
(2)特殊情況
①當(dāng)外電路斷路時(shí)，I＝0，U＝E。
②當(dāng)外電路短路時(shí)，I短＝eq \f(E,r)，U＝0。
二、動(dòng)態(tài)電路
1.動(dòng)態(tài)電路的特點(diǎn)
斷開(kāi)或閉合開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)、電阻增大或減小，導(dǎo)致電路電壓、電流、功率等的變化。
2．判定總電阻變化情況的規(guī)律
(1)當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí)，電路的總電阻一定增大(或減小)。
(2)若開(kāi)關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電路的總電阻增大；若開(kāi)關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，電路的總電阻減小。
(3)在如圖甲所示分壓電路中，滑動(dòng)變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)。A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢(shì)一致。

(4)在一個(gè)定值電阻R和一個(gè)可變電阻R0組成的如圖乙所示的電路中，若R0≥R，則當(dāng)兩個(gè)并聯(lián)支路的電阻值相等時(shí)，a、b兩端的總電阻最大；若R0eq \f(E,r) B．I1＋I(xiàn)2＝eq \f(E,r)
C.eq \f(R1,r)>eq \f(r,R2) D．eq \f(R1,r)r，故改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)無(wú)法使電路中外電阻等于電源內(nèi)阻，此時(shí)外電阻越接近電源內(nèi)阻，電源的輸出功率越大，B項(xiàng)正確；P0＝U2I＝0.5 W，C項(xiàng)正確；電源的效率η＝eq \f(EI－I2r,EI)，電流越小，電源的效率越大，可見(jiàn)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到最右端時(shí)電源的效率最大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
練習(xí)6、[2020·北京市朝陽(yáng)區(qū)4月測(cè)試(A)]如圖7所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，各電表均為理想電表。在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)內(nèi)阻不可忽略的電源后，調(diào)節(jié)R2。關(guān)于電壓表V1、V2的示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化的圖像，下列說(shuō)法正確的是( )
A．只有圖①是合理的 B．只有圖②是合理的
C．只有圖③是合理的 D．圖①、③是合理的
【答案】C
【解析】設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理得
E＝Ir＋I(xiàn)(R1＋R2)＝I(r＋R1)＋U2
U1＝IR1
整理得U2＝－(R1＋r)I＋E
U1＝R1I
根據(jù)U－I圖像得k1＝R1
k2＝－(R1＋r)
可得電壓表U2的U－I圖像的斜率絕對(duì)值大于U1的U－I 圖像的斜率，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。
【巧學(xué)妙記】
(1)電源U-I圖線的縱坐標(biāo)U若不從零開(kāi)始，則橫軸的截距小于短路電流，求電源內(nèi)阻r時(shí)可以用r＝|eq \f(ΔU,ΔI)|求解。
(2)對(duì)于燈泡等非線性元件的閉合電路問(wèn)題，只能根據(jù)U-I圖像計(jì)算。電源和元件的U-I圖線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)該電源與該元件組成回路時(shí)該元件的工作電壓和工作電流。
考向四含電容器和二極管電路的分析
含電容器電路
1．電路簡(jiǎn)化
在恒定的直流電路中，把電容器所在的支路視為斷路，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．電容器的電壓
(1)電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。
(2)電容器所在的支路中沒(méi)有電流，與之串聯(lián)的電阻無(wú)電壓，相當(dāng)于導(dǎo)線。
3．電容器的電荷量及變化
(1)利用Q＝CU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(guò)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(guò)所連導(dǎo)線的電荷量為Q1＋Q2。
3、含電容器電路動(dòng)態(tài)變化
(1)電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無(wú)電流通過(guò)，所以在此支路上的電阻無(wú)電壓降，因此電容器兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓。在電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電阻中無(wú)電流通過(guò)，與電容器串聯(lián)的電阻阻值變化，不影響電路中其他電表示數(shù)和燈泡亮度。
(2)電路中的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充、放電。如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電，所帶電荷量增大；如果電容器兩端電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電，所帶電荷量減小。
二、含二極管的直流電路
(1)二極管具有單向?qū)щ娦裕?dāng)給二極管加上正向電壓時(shí)，二極管電阻很小，處于導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)給二極管加上反向電壓時(shí)，二極管電阻很大，處于截止?fàn)顟B(tài)。
(2)在含有二極管的電路中，二極管起到了開(kāi)關(guān)作用。
【典例7】(多選)在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，A、V分別為理想電流表和電壓表。在滑動(dòng)變阻器的滑片P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )
A．電壓表示數(shù)減小 B．電流表示數(shù)增大
C．電容器C所帶電荷量增多 D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)降低
【答案】BD
【解析】滑片P由a端向b端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，則電路總電阻減小，總電流增大，電阻R1兩端電壓增大，電壓表V示數(shù)變大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電阻R2兩端的電壓U2＝E－I總(R1＋r)，I總增大，則U2減小，I2＝eq \f(U2,R2)，故I2減小，電流表A的示數(shù)IA＝I總－I2，故IA增大，B項(xiàng)正確；由于電容器兩端的電壓UC＝U2，故UC減小，由Q＝CUC知電容器所帶電荷量Q減少，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Uab＝φa－φb＝φa＝U2，故φa降低，D項(xiàng)正確。
【典例8】(多選)在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，D為理想二極管(具有單向?qū)ㄗ饔?，R1為定值電阻，C為電容器，電壓表和電流表均為理想電表，S1、S2均斷開(kāi)，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．僅閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，電壓表、電流表示數(shù)均變大
B．僅閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，電容器的帶電荷量不變
C．先閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，再閉合S2，電容器有放電現(xiàn)象
D．同時(shí)閉合S1、S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，定值電阻R1兩端的電壓增大
【答案】BC
【解析】?jī)H閉合S1，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移時(shí)，R2的有效阻值減小，故電路中總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大，因電容器與二極管串聯(lián)，二極管不能反向?qū)?，電容器不能放電，故電容器的帶電荷量不變，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；先閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，再閉合S2，電容器與R2形成閉合回路，電容器兩端電壓減小，故電容器所帶的電荷量減小，電容器對(duì)外放電，故C項(xiàng)正確；同時(shí)閉合S1、S2，二極管與R1并聯(lián)，而二極管具有單向?qū)ㄗ饔?，故此時(shí)R1被短接，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
練習(xí)7、(2022·河南省頂尖名校4月聯(lián)考)如圖9所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動(dòng)變阻器，R0為定值電阻，R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法中正確的是( )
A．只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度，電阻R0消耗的電功率變大，電阻R3中有向上的電流
B．只調(diào)節(jié)電阻R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí)，電源消耗的功率變大，電阻R3中有向上的電流
C．只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)
D．若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，電容器所帶電荷量變大，帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)
【答案】A
【解析】逐漸增大R1的光照強(qiáng)度，R1的電阻減小，回路總電阻減小，回路總電流增大，根據(jù)P＝UI＝I2R可知R0上消耗的電功率變大，同時(shí)，R2上端電阻兩端電壓也增大，則電容器兩端電壓增大，根據(jù)C＝eq \f(Q,U)可知電荷量增加，則R3中有向上的電流，故A正確；恒定電路中電容器所在支路相當(dāng)于斷路，滑動(dòng)R3的滑片不改變電路通電情況，不會(huì)發(fā)生任何變化，故B錯(cuò)誤；調(diào)節(jié)R2的滑動(dòng)端向下移動(dòng)時(shí)，回路總電阻不發(fā)生變化，電壓表測(cè)的路端電壓也不發(fā)生變化，示數(shù)不變，但是電容器兩端分得的電壓增大，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電場(chǎng)力大于重力，帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，則電容器在與R2、R3組成的電路中放電，電荷量減少，電壓減小，電場(chǎng)力減小，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
練習(xí)8、如圖所示的電路中，R1、R2、R3為阻值相同的電阻，C為電容器，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。先將開(kāi)關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，流過(guò)電源的電流為I1，電源的效率為η1，電容器的帶電量為Q1；再將S斷開(kāi)，電路穩(wěn)定后，流過(guò)電源的電流為I2，電源的效率為η2，電容器的帶電量為Q2，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．I1η2
C．Q1>Q2 D．S斷開(kāi)后，通過(guò)電阻R3的電荷量為Q1＋Q2
【答案】D
【解析】設(shè)三個(gè)相同電阻的阻值均為R，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電路如圖1，通過(guò)電源的電流I1＝eq \f(E,r＋\f(2,3)R)；S斷開(kāi)時(shí)，電路如圖2，通過(guò)電源的電流I2＝eq \f(E,r＋2R)，所以I1>I2，A錯(cuò)誤。開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電源效率η1＝eq \f(U1I1,EI1)＝eq \f(\f(2,3)R,\f(2,3)R＋r)＝eq \f(R,R＋\f(3,2)r)；S斷開(kāi)時(shí)，電源效率η2＝eq \f(U2I2,EI2)＝eq \f(2R,2R＋r)＝eq \f(R,R＋\f(1,2)r)，所以η1ΔU2
C．電源的輸出功率減小 D．ΔU3與ΔI的比值不變
3. (多選)(2022·廣東四校聯(lián)考)如圖所示，內(nèi)阻為r、電動(dòng)勢(shì)為E的電源，與燈泡L、電阻R以及電容器C連接成電路，開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，則開(kāi)關(guān)閉合電路穩(wěn)定后，與開(kāi)始時(shí)相比( )
A．電容器上電荷量增大
B．燈泡L變暗
C．電源效率減小
D．電源內(nèi)阻的熱功率增大
4. (2022·安徽安慶市期末質(zhì)量監(jiān)測(cè))某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2的電壓與電流的關(guān)系圖如圖6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。為使電源輸出功率最大，可采用的接法是( )
A.將R1單獨(dú)接到電源兩端
B.將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端
C.將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端
D.將R2單獨(dú)接到電源兩端
5. (2022·湖北省開(kāi)學(xué)摸底)如圖所示的電路中，電阻R＝2 Ω。電路中的電壓表內(nèi)阻非常大，斷開(kāi)S后，電壓表的讀數(shù)為3 V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為 2 V，則電源的內(nèi)阻r為( )
A．1 Ω B．2 Ω C．3 Ω D．4 Ω
6. 在如圖所示的U-I圖像中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的伏安特性曲線。用該電源與電阻R組成閉合電路。由圖像判斷錯(cuò)誤的是( )
A．電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為0.5 Ω
B．電阻R的阻值為1 Ω
C．電源的效率為80%
D．電源的輸出功率為4 W
7. (2022·北京通州區(qū)一模)如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器(最大阻值大于R0＋r)。閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R的阻值，使電路中的電流為I，下列說(shuō)法正確的是( )
A．此時(shí)電源的輸出功率為EI
B．此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值R＝eq \f(E,I)－R0
C．滑動(dòng)變阻器R的觸頭從左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，路端電壓逐漸增大
D．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，當(dāng)R＝R0＋r時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大
8. 如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P從M端向N端滑動(dòng)時(shí)，則電路中連接的電壓表及電流表示數(shù)的變化情況分別是( )
A．先變大后變?。灰恢弊兇?br>B．先變小后變大；一直變小
C．先變大后變小；先變小后變大
D．先變小后變大；先變大后變小
9. 如圖a所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的觸頭從一端滑到另一端的過(guò)程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖b所示。不考慮電表對(duì)電路的影響，則( )
A．定值電阻R0為2 Ω
B．電源內(nèi)阻r為10 Ω
C．電源電動(dòng)勢(shì)E為3.4 V
D．定值電阻R0的最大電功率為0.9 W
1.(多選)(2022·江蘇揚(yáng)州市5月調(diào)研)如圖1所示的電路，R1為定值電阻，R2為熱敏電阻(溫度升高，電阻減小)，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，下列說(shuō)法正確的有( )
A.電壓表示數(shù)增大 B.電流表示數(shù)減小
C.有電流向下流過(guò)A點(diǎn) D.電壓表和電流表示數(shù)變化量之比保持不變
2.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)電阻分別接到這個(gè)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．電源的輸出功率一樣大
3. 如圖所示，S閉合后，兩個(gè)燈泡均發(fā)光，但過(guò)一段時(shí)間之后兩燈都熄滅，電流表的示數(shù)為零。用電壓表測(cè)L2兩端電壓，電壓表的示數(shù)近似于電源電壓，該電路的故障可能是( )
A．電流表壞了或未接好
B．L2的燈絲燒斷或燈座與燈泡沒(méi)接觸
C．L1和L2的燈絲都被燒斷
D．L1的燈絲被燒斷或沒(méi)接好
4. (2022·湖南省郴州市高三上第二次質(zhì)檢)如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1為定值電阻，R2為光敏電阻(光照強(qiáng)度增加，電阻減小)，C為電容器，L為小燈泡，電表均為理想電表。閉合開(kāi)關(guān)S后，若增大照射光強(qiáng)度，則( )
A．電壓表的示數(shù)減小 B．電源的輸出功率減小
C．電容器上的電荷量增加 D．兩表示數(shù)變化量的比值eq \f(ΔU,ΔI)不變
5. (多選)某同學(xué)按如圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電壓表內(nèi)阻看成無(wú)限大，電流表內(nèi)阻看成零。實(shí)驗(yàn)中由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了(但不為零)，若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則可能的故障原因是( )
A．R3短路 B．RP短路 C．R3斷路 D．R2斷路
6. （多選）在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1、R2、R3為定值電阻，C為電容器，開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2后( )
A．電流表示數(shù)減小 B．電壓表示數(shù)減小
C．有短暫電流通過(guò)電阻R3 D．電容器下極板帶負(fù)電
7. （多選）如圖，電路中閉合開(kāi)關(guān)S后，燈泡L1和L2均正常發(fā)光。由于某種原因L2的燈絲突然燒斷，其余用電器均未損壞。電路再次穩(wěn)定后，下列說(shuō)法正確的是( )
A．電流表示數(shù)變大 B．電容器C所帶電荷量不變
C．電源的輸出功率一定變大 D．電源的工作效率一定變大
8. (多選)某同學(xué)在研究微型直流電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，采用如圖4所示的實(shí)驗(yàn)電路。閉合開(kāi)關(guān)，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，使電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為I1和U1。重新調(diào)節(jié)R的阻值，使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為I2和U2。則( )
A.這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為eq \f(U1,I1)
B.這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)線圈的發(fā)熱功率為U1I1
C.這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率為U2I2－Ieq \\al(2,2)eq \f(U1,I1)
D.這個(gè)電源的內(nèi)阻為eq \f(U2－U1,I1－I2)
9. (多選)如圖所示，圖中直線①表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，圖中曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖線，則下列說(shuō)法正確的是 ( )
A．電源的電動(dòng)勢(shì)為50 V
B．電源的內(nèi)阻為eq \f(25,3) Ω
C．電流為2.5 A時(shí)，外電路的電阻為15 Ω
D．輸出功率為120 W時(shí)，輸出電壓是30 V
10. [2022·河南省九師聯(lián)盟模擬(二)]如圖8所示的電路中，AB和CD為兩個(gè)水平放置的平行板電容器，AB板間有一點(diǎn)P，閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。現(xiàn)將一有機(jī)玻璃板(圖中未畫(huà)出)插入CD板間，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．CD平行板電容器的電容減小
B．P點(diǎn)電勢(shì)降低
C．A、B兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大
D．電阻R中有向右的電流
11. (2022·遼寧沈陽(yáng)市第一次質(zhì)檢)某同學(xué)將一閉合電路電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫(huà)在了同一坐標(biāo)系中，如圖10中的a、b、c所示，則下列判斷正確的是( )
A．直線a表示電源內(nèi)部的發(fā)熱功率隨電流I變化的圖線
B．曲線b表示電源的總功率隨電流I變化的圖線
C．曲線c表示電源的輸出功率隨電流I變化的圖線
D．電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3 V，內(nèi)電阻r＝2 Ω
12. (多選)如圖所示，D是一只理想二極管，水平放置的平行板電容器AB內(nèi)部有帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是( )
A．保持S閉合，增大A、B板間距離，P仍靜止
B．保持S閉合，減小A、B板間距離，P向上運(yùn)動(dòng)
C．?dāng)嚅_(kāi)S后，增大A、B板間距離，P向下運(yùn)動(dòng)
D．?dāng)嚅_(kāi)S后，減小A、B板間距離，P仍靜止
13、(多選)如圖所示，C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝18 V，內(nèi)阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是( )
A．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等
B．開(kāi)關(guān)S閉合后，a、b兩點(diǎn)間的電流是2 A
C．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，C1帶的電荷量比開(kāi)關(guān)S閉合后C1帶的電荷量大
D．不論開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)還是閉合，C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大
1.（2021年天津市普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試3）如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)后，的電阻兩端的交流電壓為，電壓表和電流表均為理想交流電表，則（）
A．該交流電周期為 B．電壓表的讀數(shù)為
C．電流表的讀數(shù)為 D．電阻的電功率為
2.（2021年湖南省普通高等學(xué)校招生適應(yīng)性考試）4. 有四個(gè)電源甲，乙、丙、丁，其路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象分別如圖（a）、（b）、（c）、（d）所示，將一個(gè)6的定值電阻分別與每個(gè)電源的兩極相接，使定值電阻消耗功率最大的電源是（）
A. 甲電源B. 乙電源C. 丙電源D. 丁電源
3、(多選)(2020·高考江蘇卷，T6)某汽車的電源與啟動(dòng)電機(jī)、車燈連接的簡(jiǎn)化電路如圖所示。當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合，電機(jī)工作，車燈突然變暗，此時(shí)( )
A．車燈的電流變小 B．路端電壓變小
C．電路的總電流變小 D．電源的總功率變大
4、 (2020·全國(guó)卷Ⅰ，17)圖8(a)所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變化的圖像中，正確的是( )
5、 (2016·全國(guó)卷Ⅱ，17)阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖9所示電路。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開(kāi)關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為( )
A.eq \f(2,5) B.eq \f(1,2)
C.eq \f(3,5) D.eq \f(2,3)
新課程標(biāo)準(zhǔn)
1.會(huì)使用多用電表。
2．理解閉合電路歐姆定律。會(huì)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
3．能分析和解決家庭電路中的簡(jiǎn)單問(wèn)題，能將安全用電和節(jié)約用電的知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際。
命題特點(diǎn)
1.命題分析：高考對(duì)本專題的考查，主要圍繞電路展開(kāi)，涉及電路的計(jì)算、故障判斷和動(dòng)態(tài)變化分析．
2．趨勢(shì)分析：試題考法靈活多變，對(duì)實(shí)驗(yàn)綜合能力要求較高，學(xué)生應(yīng)予以高度重視，尤其是對(duì)電路設(shè)計(jì)、聯(lián)系實(shí)際的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及歐姆表的應(yīng)用．
試題
情境
生活實(shí)踐類
在日常生產(chǎn)生活和科技方面的主要試題情境有電表的原理與應(yīng)用等，涉及這類情境的題目往往考查純電阻電路和非純電阻電路的分析與計(jì)算、電路故障的分析與判斷等
學(xué)習(xí)探究類
學(xué)習(xí)探索類涉及的主要試題情境是電學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，包括實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)誤差的分析等問(wèn)題．
電源U－I圖像
電阻U－I圖像
圖形
物理意義
電源的路端電壓隨電路中電流的變化關(guān)系
電阻兩端的電壓隨電阻中電流的變化關(guān)系
截距
與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流eq \f(E,r)
過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，表示電流為零時(shí)電阻兩端的電壓為零
坐標(biāo)U、I的乘積
表示電源的輸出功率
表示電阻消耗的功率
坐標(biāo)U、I的比值
表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同
表示電阻的大小，每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大
斜率的絕對(duì)值
電源內(nèi)阻r
電阻大小
考點(diǎn)29電路與電能--電能能量守恒定律
考向一電路的動(dòng)態(tài)分析
考向二電源的功率和效率
考向三對(duì)電源U－I圖線的理解和應(yīng)用
考向四含電容器和二極管電路的分析
考向一電路的動(dòng)態(tài)分析
一、電源閉合電路的歐姆定律
1．電源
(1)電動(dòng)勢(shì)
①定義：非靜電力所做的功與所移動(dòng)的電荷量之比。
②計(jì)算：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，E＝eq \f(W,q)。
(2)內(nèi)阻：電源內(nèi)部也存在電阻，內(nèi)電路的電阻叫內(nèi)阻。
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)公式：I＝eq \f(E,R＋r)(只適用于純電阻電路)。
(3)其他表達(dá)形式
①電勢(shì)降落表達(dá)式：E＝U外＋U內(nèi)或E＝U外＋I(xiàn)r。
②功率表達(dá)式：IE＝IU＋I(xiàn)2r。
3．路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
(1)一般情況：U＝IR＝eq \f(E,R＋r)·R＝eq \f(E,1＋\f(r,R))，當(dāng)R增大時(shí)，U增大。
(2)特殊情況
①當(dāng)外電路斷路時(shí)，I＝0，U＝E。
②當(dāng)外電路短路時(shí)，I短＝eq \f(E,r)，U＝0。
二、動(dòng)態(tài)電路
1.動(dòng)態(tài)電路的特點(diǎn)
斷開(kāi)或閉合開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)、電阻增大或減小，導(dǎo)致電路電壓、電流、功率等的變化。
2．判定總電阻變化情況的規(guī)律
(1)當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí)，電路的總電阻一定增大(或減小)。
(2)若開(kāi)關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電路的總電阻增大；若開(kāi)關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，電路的總電阻減小。
(3)在如圖甲所示分壓電路中，滑動(dòng)變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)。A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢(shì)一致。

(4)在一個(gè)定值電阻R和一個(gè)可變電阻R0組成的如圖乙所示的電路中，若R0≥R，則當(dāng)兩個(gè)并聯(lián)支路的電阻值相等時(shí)，a、b兩端的總電阻最大；若R0eq \f(E,r) B．I1＋I(xiàn)2＝eq \f(E,r)
C.eq \f(R1,r)>eq \f(r,R2) D．eq \f(R1,r)r，故改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)無(wú)法使電路中外電阻等于電源內(nèi)阻，此時(shí)外電阻越接近電源內(nèi)阻，電源的輸出功率越大，B項(xiàng)正確；P0＝U2I＝0.5 W，C項(xiàng)正確；電源的效率η＝eq \f(EI－I2r,EI)，電流越小，電源的效率越大，可見(jiàn)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到最右端時(shí)電源的效率最大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
練習(xí)6、[2020·北京市朝陽(yáng)區(qū)4月測(cè)試(A)]如圖7所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，各電表均為理想電表。在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)內(nèi)阻不可忽略的電源后，調(diào)節(jié)R2。關(guān)于電壓表V1、V2的示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化的圖像，下列說(shuō)法正確的是( )
A．只有圖①是合理的 B．只有圖②是合理的
C．只有圖③是合理的 D．圖①、③是合理的
【答案】C
【解析】設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理得
E＝Ir＋I(xiàn)(R1＋R2)＝I(r＋R1)＋U2
U1＝IR1
整理得U2＝－(R1＋r)I＋E
U1＝R1I
根據(jù)U－I圖像得k1＝R1
k2＝－(R1＋r)
可得電壓表U2的U－I圖像的斜率絕對(duì)值大于U1的U－I 圖像的斜率，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。
【巧學(xué)妙記】
(1)電源U-I圖線的縱坐標(biāo)U若不從零開(kāi)始，則橫軸的截距小于短路電流，求電源內(nèi)阻r時(shí)可以用r＝|eq \f(ΔU,ΔI)|求解。
(2)對(duì)于燈泡等非線性元件的閉合電路問(wèn)題，只能根據(jù)U-I圖像計(jì)算。電源和元件的U-I圖線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)該電源與該元件組成回路時(shí)該元件的工作電壓和工作電流。
考向四含電容器和二極管電路的分析
含電容器電路
1．電路簡(jiǎn)化
在恒定的直流電路中，把電容器所在的支路視為斷路，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．電容器的電壓
(1)電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。
(2)電容器所在的支路中沒(méi)有電流，與之串聯(lián)的電阻無(wú)電壓，相當(dāng)于導(dǎo)線。
3．電容器的電荷量及變化
(1)利用Q＝CU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(guò)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(guò)所連導(dǎo)線的電荷量為Q1＋Q2。
3、含電容器電路動(dòng)態(tài)變化
(1)電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無(wú)電流通過(guò)，所以在此支路上的電阻無(wú)電壓降，因此電容器兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓。在電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電阻中無(wú)電流通過(guò)，與電容器串聯(lián)的電阻阻值變化，不影響電路中其他電表示數(shù)和燈泡亮度。
(2)電路中的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充、放電。如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電，所帶電荷量增大；如果電容器兩端電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電，所帶電荷量減小。
二、含二極管的直流電路
(1)二極管具有單向?qū)щ娦?，?dāng)給二極管加上正向電壓時(shí)，二極管電阻很小，處于導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)給二極管加上反向電壓時(shí)，二極管電阻很大，處于截止?fàn)顟B(tài)。
(2)在含有二極管的電路中，二極管起到了開(kāi)關(guān)作用。
【典例7】(多選)在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，A、V分別為理想電流表和電壓表。在滑動(dòng)變阻器的滑片P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )
A．電壓表示數(shù)減小 B．電流表示數(shù)增大
C．電容器C所帶電荷量增多 D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)降低
【答案】BD
【解析】滑片P由a端向b端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，則電路總電阻減小，總電流增大，電阻R1兩端電壓增大，電壓表V示數(shù)變大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電阻R2兩端的電壓U2＝E－I總(R1＋r)，I總增大，則U2減小，I2＝eq \f(U2,R2)，故I2減小，電流表A的示數(shù)IA＝I總－I2，故IA增大，B項(xiàng)正確；由于電容器兩端的電壓UC＝U2，故UC減小，由Q＝CUC知電容器所帶電荷量Q減少，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Uab＝φa－φb＝φa＝U2，故φa降低，D項(xiàng)正確。
【典例8】(多選)在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，D為理想二極管(具有單向?qū)ㄗ饔?，R1為定值電阻，C為電容器，電壓表和電流表均為理想電表，S1、S2均斷開(kāi)，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．僅閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，電壓表、電流表示數(shù)均變大
B．僅閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，電容器的帶電荷量不變
C．先閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，再閉合S2，電容器有放電現(xiàn)象
D．同時(shí)閉合S1、S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，定值電阻R1兩端的電壓增大
【答案】BC
【解析】?jī)H閉合S1，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移時(shí)，R2的有效阻值減小，故電路中總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大，因電容器與二極管串聯(lián)，二極管不能反向?qū)?，電容器不能放電，故電容器的帶電荷量不變，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；先閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移，再閉合S2，電容器與R2形成閉合回路，電容器兩端電壓減小，故電容器所帶的電荷量減小，電容器對(duì)外放電，故C項(xiàng)正確；同時(shí)閉合S1、S2，二極管與R1并聯(lián)，而二極管具有單向?qū)ㄗ饔?，故此時(shí)R1被短接，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
練習(xí)7、(2022·河南省頂尖名校4月聯(lián)考)如圖9所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動(dòng)變阻器，R0為定值電阻，R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法中正確的是( )
A．只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度，電阻R0消耗的電功率變大，電阻R3中有向上的電流
B．只調(diào)節(jié)電阻R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí)，電源消耗的功率變大，電阻R3中有向上的電流
C．只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)
D．若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，電容器所帶電荷量變大，帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)
【答案】A
【解析】逐漸增大R1的光照強(qiáng)度，R1的電阻減小，回路總電阻減小，回路總電流增大，根據(jù)P＝UI＝I2R可知R0上消耗的電功率變大，同時(shí)，R2上端電阻兩端電壓也增大，則電容器兩端電壓增大，根據(jù)C＝eq \f(Q,U)可知電荷量增加，則R3中有向上的電流，故A正確；恒定電路中電容器所在支路相當(dāng)于斷路，滑動(dòng)R3的滑片不改變電路通電情況，不會(huì)發(fā)生任何變化，故B錯(cuò)誤；調(diào)節(jié)R2的滑動(dòng)端向下移動(dòng)時(shí)，回路總電阻不發(fā)生變化，電壓表測(cè)的路端電壓也不發(fā)生變化，示數(shù)不變，但是電容器兩端分得的電壓增大，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電場(chǎng)力大于重力，帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，則電容器在與R2、R3組成的電路中放電，電荷量減少，電壓減小，電場(chǎng)力減小，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
練習(xí)8、如圖所示的電路中，R1、R2、R3為阻值相同的電阻，C為電容器，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。先將開(kāi)關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，流過(guò)電源的電流為I1，電源的效率為η1，電容器的帶電量為Q1；再將S斷開(kāi)，電路穩(wěn)定后，流過(guò)電源的電流為I2，電源的效率為η2，電容器的帶電量為Q2，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．I1η2
C．Q1>Q2 D．S斷開(kāi)后，通過(guò)電阻R3的電荷量為Q1＋Q2
【答案】D
【解析】設(shè)三個(gè)相同電阻的阻值均為R，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電路如圖1，通過(guò)電源的電流I1＝eq \f(E,r＋\f(2,3)R)；S斷開(kāi)時(shí)，電路如圖2，通過(guò)電源的電流I2＝eq \f(E,r＋2R)，所以I1>I2，A錯(cuò)誤。開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電源效率η1＝eq \f(U1I1,EI1)＝eq \f(\f(2,3)R,\f(2,3)R＋r)＝eq \f(R,R＋\f(3,2)r)；S斷開(kāi)時(shí)，電源效率η2＝eq \f(U2I2,EI2)＝eq \f(2R,2R＋r)＝eq \f(R,R＋\f(1,2)r)，所以η1r2，故A錯(cuò)誤；當(dāng)外接相同電阻時(shí)，畫(huà)出電阻的U-I圖與①、②分別有交點(diǎn)，交點(diǎn)即為工作點(diǎn)，交點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)乘積為電源輸出功率，可知電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大，故B錯(cuò)誤，D正確；電源的效率η＝eq \f(R,R＋r)×100%，因r不同，則效率不可能相等，故C錯(cuò)誤。
2. (多選)如圖所示，電路中定值電阻R的阻值大于電源內(nèi)阻r的阻值，開(kāi)關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表V1、V2、V3的示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值為ΔI，下列說(shuō)法正確的是( )
A．理想電壓表V2的示數(shù)增大 B．ΔU3>ΔU1>ΔU2
C．電源的輸出功率減小 D．ΔU3與ΔI的比值不變
【答案】BD
【解析】由圖可知，定值電阻R與變阻器串聯(lián)，電壓表V1、V2、V3分別測(cè)量R的電壓、路端電壓和變阻器兩端的電壓。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，電路中電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，則V2的示數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；當(dāng)內(nèi)外電阻阻值相等時(shí)，電源的輸出功率最大，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，外電阻阻值減小且越來(lái)越接近內(nèi)阻r，故電源的輸出功率在增大，故C錯(cuò)誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律得U2＝E－Ir，則得eq \f(ΔU2,ΔI)＝r，而eq \f(ΔU1,ΔI)＝R，據(jù)題：R＞r，則得ΔU1＞ΔU2，同理U3＝E－I(R＋r)，則eq \f(ΔU3,ΔI)＝R＋r，保持不變，同時(shí)得到ΔU3＞ΔU1＞ΔU2，故B、D正確。
3. (多選)(2022·廣東四校聯(lián)考)如圖所示，內(nèi)阻為r、電動(dòng)勢(shì)為E的電源，與燈泡L、電阻R以及電容器C連接成電路，開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，則開(kāi)關(guān)閉合電路穩(wěn)定后，與開(kāi)始時(shí)相比( )
A．電容器上電荷量增大
B．燈泡L變暗
C．電源效率減小
D．電源內(nèi)阻的熱功率增大
【答案】CD
【解析】開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，則開(kāi)關(guān)閉合電路穩(wěn)定后，回路電阻減小，I＝eq \f(E,R外＋r)，電流變大，則燈泡變亮；U＝E－Ir，路端電壓變小，則電容器兩端電壓變小，電容器上電荷量減?。浑娫磧?nèi)阻的熱功率P＝I2r變大；電源效率η＝eq \f(IU,IE)變小。
4. (2022·安徽安慶市期末質(zhì)量監(jiān)測(cè))某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2的電壓與電流的關(guān)系圖如圖6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。為使電源輸出功率最大，可采用的接法是( )
A.將R1單獨(dú)接到電源兩端
B.將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端
C.將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端
D.將R2單獨(dú)接到電源兩端
【答案】A
【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律得U＝E－Ir知，I＝0時(shí)，U＝E，圖像的斜率等于r，則由電源的U－I圖線得到：電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝3 V，內(nèi)阻為r＝0.5 Ω。由電阻的伏安特性曲線求出R1＝0.5 Ω、R2＝1 Ω。R1單獨(dú)接到電源兩端時(shí)，兩圖線的交點(diǎn)表示電路的工作狀態(tài)，可知，電路中的電流為3 A，路端電壓為1.5 V，則電源的輸出功率為P出1＝1.5 V×3 A＝4.5 W；同理，當(dāng)將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端，利用歐姆定律可得電路電流I串＝1.5 A，此時(shí)電源的輸出功率P串＝Ieq \\al(2,串)(R1＋R2)＝3.375 W；兩電阻并聯(lián)時(shí)，利用歐姆定律可得電路電流I并＝3.6 A，此時(shí)電源的輸出功率P并＝EI并－Ieq \\al(2,并)r＝4.32 W；R2單獨(dú)接到電源兩端輸出功率為P出2＝2 V×2 A＝4 W。所以將R1單獨(dú)接到電源兩端時(shí)電源的輸出功率最大，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。
5. (2022·湖北省開(kāi)學(xué)摸底)如圖所示的電路中，電阻R＝2 Ω。電路中的電壓表內(nèi)阻非常大，斷開(kāi)S后，電壓表的讀數(shù)為3 V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為 2 V，則電源的內(nèi)阻r為( )
A．1 Ω B．2 Ω C．3 Ω D．4 Ω
【答案】A
【解析】開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)有E＝3 V，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)有2 V＝eq \f(E,R＋r)R，其中R＝2 Ω，解得r＝1 Ω，故A正確。
6. 在如圖所示的U-I圖像中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的伏安特性曲線。用該電源與電阻R組成閉合電路。由圖像判斷錯(cuò)誤的是( )
A．電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為0.5 Ω
B．電阻R的阻值為1 Ω
C．電源的效率為80%
D．電源的輸出功率為4 W
【答案】 C
【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U＝E－Ir，當(dāng)I＝0時(shí)，U＝E，由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3 V，內(nèi)阻等于圖線的斜率絕對(duì)值，則：r＝|eq \f(ΔU,ΔI)|＝eq \f(3,6) Ω＝0.5 Ω，A正確；根據(jù)圖像可知電阻R的阻值：R＝eq \f(U,I)＝1 Ω，B正確；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)的工作狀態(tài)，由圖讀出電壓U＝2 V，電流I＝2 A，則電源的輸出功率為：P出＝UI＝4 W，電源的效率：η＝eq \f(P出,P總)×100%＝eq \f(UI,EI)×100%＝eq \f(2,3)×100%≈66.7%，C錯(cuò)誤，D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選C。
7. (2022·北京通州區(qū)一模)如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器(最大阻值大于R0＋r)。閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R的阻值，使電路中的電流為I，下列說(shuō)法正確的是( )
A．此時(shí)電源的輸出功率為EI
B．此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值R＝eq \f(E,I)－R0
C．滑動(dòng)變阻器R的觸頭從左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，路端電壓逐漸增大
D．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，當(dāng)R＝R0＋r時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大
【答案】D。
【解析】電源的輸出功率等于總功率減去電源內(nèi)阻熱功率，即輸出功率為P＝EI－I2r，故A錯(cuò)誤；電路中總電阻為R＋R0＋r＝eq \f(E,I)，則滑動(dòng)變阻器的阻值為R＝eq \f(E,I)－R0－r，故B錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的觸頭從左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路阻值減小，則電路中的電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓等于電動(dòng)勢(shì)減去內(nèi)電壓，故路端電壓逐漸減小，故C錯(cuò)誤；將R0等效到電源內(nèi)電阻中去，滑動(dòng)變阻器消耗的功率可看成等效電源的輸出功率，當(dāng)R＝R0＋r時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，故D正確。
8. 如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P從M端向N端滑動(dòng)時(shí)，則電路中連接的電壓表及電流表示數(shù)的變化情況分別是( )
A．先變大后變小；一直變大
B．先變小后變大；一直變小
C．先變大后變??；先變小后變大
D．先變小后變大；先變大后變小
【答案】A
【解析】由電路結(jié)構(gòu)可知，滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P兩邊的電阻并聯(lián)，則當(dāng)P從M端向N端滑動(dòng)時(shí)，電路的總電阻先變大后變小，則總電流先變小后變大，由U＝E－Ir可知路端電壓先變大后變小，即電壓表的示數(shù)先變大后變?。辉O(shè)PN部分的電阻為x，則PN部分的電流為Ix＝eq \f(E,R1＋r＋\f(?R－x?x,R))×eq \f(R－x,R)＝eq \f(E,\f(?R1＋r?R,R－x)＋x)，則隨著x的減小，Ix逐漸變大，即電流表示數(shù)變大。故A正確。
9. 如圖a所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的觸頭從一端滑到另一端的過(guò)程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖b所示。不考慮電表對(duì)電路的影響，則( )
A．定值電阻R0為2 Ω
B．電源內(nèi)阻r為10 Ω
C．電源電動(dòng)勢(shì)E為3.4 V
D．定值電阻R0的最大電功率為0.9 W
【答案】 D
【解析】由圖a知，電壓表V1測(cè)定值電阻R0兩端電壓，且R0兩端的電壓隨電流的增大而增大，則圖b中下方圖線表示電壓表V1的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況，由圖線的斜率得：R0＝eq \f(3.0－1.0,0.3－0.1) Ω＝10 Ω，故A錯(cuò)誤；電壓表V2測(cè)得的是電源的路端電壓，圖b中上方圖線表示V2的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況，上方圖線斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻：r＝eq \f(3.4－3.0,0.3－0.1) Ω＝2 Ω，故B錯(cuò)誤；當(dāng)電路中電流為0.1 A時(shí)，電壓表V2的讀數(shù)為3.4 V，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：E＝U＋I(xiàn)r＝3.4 V＋0.1×2 V＝3.6 V，故C錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為0時(shí)，電路中電流最大，最大電流為：Imax＝eq \f(E,R0＋r)＝eq \f(3.6,10＋2) A＝0.3 A，此時(shí)定值電阻R0消耗的功率最大，最大電功率為：P0max＝Ieq \\al(2,max)R0＝(0.3)2×10 W＝0.9 W，故D正確。
1.(多選)(2022·江蘇揚(yáng)州市5月調(diào)研)如圖1所示的電路，R1為定值電阻，R2為熱敏電阻(溫度升高，電阻減小)，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，下列說(shuō)法正確的有( )
A.電壓表示數(shù)增大 B.電流表示數(shù)減小
C.有電流向下流過(guò)A點(diǎn) D.電壓表和電流表示數(shù)變化量之比保持不變
【答案】CD
【解析】當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，則R2減小，總電阻減小，總電流變大，則電流表示數(shù)變大，內(nèi)阻和R1兩端電壓變大，則R2電壓減小，即電壓表讀數(shù)減小，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由于電容器兩端電壓減小，可知電容器放電，則有電流向下流過(guò)A點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；由于U＝E－I(R1＋r)，則eq \f(ΔU,ΔI)＝R1＋r，即電壓表和電流表示數(shù)變化量之比保持不變，選項(xiàng)D正確。
2.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)電阻分別接到這個(gè)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．電源的輸出功率一樣大
【答案】A
【解析】電源的效率η＝eq \f(P出,P總)＝eq \f(UI,EI)＝eq \f(U,E)，效率與路端電壓成正比，R1接在電源上時(shí)路端電壓大，效率高，故A正確，B錯(cuò)誤。由圖線的交點(diǎn)讀出R1接在電源上時(shí)U＝eq \f(3,4)U0，I＝eq \f(1,4)I0，電源的輸出功率P1＝UI＝eq \f(3,16)U0I0，R2接在電源上時(shí)U′＝eq \f(1,2)U0，I′＝eq \f(1,2)I0，電源的輸出功率P2＝U′I′＝eq \f(1,4)U0I0，故C、D均錯(cuò)誤。
3. 如圖所示，S閉合后，兩個(gè)燈泡均發(fā)光，但過(guò)一段時(shí)間之后兩燈都熄滅，電流表的示數(shù)為零。用電壓表測(cè)L2兩端電壓，電壓表的示數(shù)近似于電源電壓，該電路的故障可能是( )
A．電流表壞了或未接好
B．L2的燈絲燒斷或燈座與燈泡沒(méi)接觸
C．L1和L2的燈絲都被燒斷
D．L1的燈絲被燒斷或沒(méi)接好
【答案】B
【解析】由“兩燈都熄滅，電流表的示數(shù)為零”可判斷出電路故障為斷路；由“用電壓表測(cè)L2兩端電壓，電壓表的示數(shù)近似于電源電壓”可判斷出故障為L(zhǎng)2斷路，B正確。
4. (2022·湖南省郴州市高三上第二次質(zhì)檢)如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1為定值電阻，R2為光敏電阻(光照強(qiáng)度增加，電阻減小)，C為電容器，L為小燈泡，電表均為理想電表。閉合開(kāi)關(guān)S后，若增大照射光強(qiáng)度，則( )
A．電壓表的示數(shù)減小 B．電源的輸出功率減小
C．電容器上的電荷量增加 D．兩表示數(shù)變化量的比值eq \f(ΔU,ΔI)不變
【答案】D
【解析】當(dāng)增大照射光強(qiáng)度時(shí)，光敏電阻R2阻值減小，電路的總電阻減小，總電流I增大，由部分電路的歐姆定律UV＝IR1知，電壓表的示數(shù)增大，故A錯(cuò)誤。由于不知道增大照射光強(qiáng)度前后外電路總電阻和電源內(nèi)阻的大小關(guān)系，則無(wú)法判斷電源的輸出功率如何變化，故B錯(cuò)誤。電容器板間電壓為UC＝E－I(R1＋r)，而I增大，則UC減小，則電容器上的電荷量Q＝CUC減小，故C錯(cuò)誤。兩表示數(shù)變化量的比值eq \f(ΔU,ΔI)在數(shù)值上等于R1的阻值，保持不變，故D正確
5. (多選)某同學(xué)按如圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電壓表內(nèi)阻看成無(wú)限大，電流表內(nèi)阻看成零。實(shí)驗(yàn)中由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了(但不為零)，若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則可能的故障原因是( )
A．R3短路 B．RP短路 C．R3斷路 D．R2斷路
【答案】BD
【解析】若R3短路，因電流表內(nèi)阻看作零，兩電壓表示數(shù)為零，與題不符，故A錯(cuò)誤；若RP短路，兩電壓表都測(cè)量R2兩端電壓，示數(shù)相同而且不為零，所以B正確；若R3斷路，測(cè)R2的電壓，測(cè)RP和R2串聯(lián)的電壓，示數(shù)大于示數(shù)，故C錯(cuò)誤；若R2斷路，均測(cè)R3的電壓，示數(shù)相同，而且都不為零，故D正確。
6. （多選）在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1、R2、R3為定值電阻，C為電容器，開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2后( )
A．電流表示數(shù)減小 B．電壓表示數(shù)減小
C．有短暫電流通過(guò)電阻R3 D．電容器下極板帶負(fù)電
【答案】AC
【解析】斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2后，外電路總電阻R總增大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有I＝eq \f(E,R總＋r)，總電流減小，電流表示數(shù)減小，A正確。路端電壓為U＝E－Ir，由于I減小，所以U增大，R1和R2兩端電壓的總值始終為路端電壓，由串聯(lián)電路的分壓關(guān)系可知電壓表的示數(shù)增大，B錯(cuò)誤。開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電容器兩端的電壓等于R2兩端的電壓，上極板帶正電；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2后，電容器兩端的電壓等于R1兩端的電壓，下極板帶正電，所以開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)后，電容器先放電，后反向充電，有短暫電流通過(guò)電阻R3，C正確，D錯(cuò)誤。
7. （多選）如圖，電路中閉合開(kāi)關(guān)S后，燈泡L1和L2均正常發(fā)光。由于某種原因L2的燈絲突然燒斷，其余用電器均未損壞。電路再次穩(wěn)定后，下列說(shuō)法正確的是( )
A．電流表示數(shù)變大 B．電容器C所帶電荷量不變
C．電源的輸出功率一定變大 D．電源的工作效率一定變大
【答案】 AD
【解析】燈泡L2的燈絲突然燒斷后，電路總電阻增大，總電流減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，即燈泡L1和電容器兩端電壓增大，故電流表的示數(shù)變大，A正確；電容器兩端電壓增大，根據(jù)C＝eq \f(Q,U)可知，電容器所帶電荷量增大，B錯(cuò)誤；當(dāng)外電阻與電源的內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，由于電源的內(nèi)電阻與外電阻關(guān)系未知，故L2的燈絲突然燒斷后，電源的輸出功率不一定變大，C錯(cuò)誤；電源的工作效率η＝eq \f(UI,EI)＝eq \f(U,E)，因路端電壓U增大，電源電動(dòng)勢(shì)E不變，故電源的工作效率變大，D正確。
8. (多選)某同學(xué)在研究微型直流電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，采用如圖4所示的實(shí)驗(yàn)電路。閉合開(kāi)關(guān)，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，使電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為I1和U1。重新調(diào)節(jié)R的阻值，使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為I2和U2。則( )
A.這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為eq \f(U1,I1)
B.這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)線圈的發(fā)熱功率為U1I1
C.這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率為U2I2－Ieq \\al(2,2)eq \f(U1,I1)
D.這個(gè)電源的內(nèi)阻為eq \f(U2－U1,I1－I2)
【答案】AC
【解析】電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滿足歐姆定律，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻r0＝eq \f(U1,I1)，故A正確；電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的發(fā)熱功率為P1＝Ieq \\al(2,2)r0＝eq \f(U1Ieq \\al(2,2),I1)，故B錯(cuò)誤；這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸入功率為P2＝U2I2，所以輸出功率為P3＝P2－P1＝U2I2－Ieq \\al(2,2)eq \f(U1,I1)，故C正確；若滑動(dòng)變阻器的阻值R恒定不變，則根據(jù)閉合電路歐姆定律可知E＝U1＋I(xiàn)1(r＋R)，E＝U2＋I(xiàn)2(r＋R)，解得r＋R＝eq \f(U2－U1,I1－I2)，由于滑動(dòng)變阻器的阻值變化，且不知道具體是多少，所以電源內(nèi)阻不等于eq \f(U2－U1,I1－I2)，故D錯(cuò)誤。
9. (多選)如圖5所示，圖中直線①表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，圖中曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖線，則下列說(shuō)法正確的是 ( )
A．電源的電動(dòng)勢(shì)為50 V
B．電源的內(nèi)阻為eq \f(25,3) Ω
C．電流為2.5 A時(shí)，外電路的電阻為15 Ω
D．輸出功率為120 W時(shí)，輸出電壓是30 V
【答案】ACD
【解析】電源的路端電壓和電流的關(guān)系為U＝E－Ir，顯然直線①的斜率的絕對(duì)值等于r，縱軸的截距為電源的電動(dòng)勢(shì)，從題圖中看出E＝50 V，r＝eq \f(50－20,6－0) Ω＝5 Ω，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)電流為I1＝2.5 A時(shí)，回路中電流I1＝eq \f(E,r＋R外)，解得外電路的電阻R外＝15 Ω，C正確；當(dāng)輸出功率為120 W 時(shí)，由題圖中P－I關(guān)系圖線看出對(duì)應(yīng)干路電流為4 A，再?gòu)腢－I圖線讀取對(duì)應(yīng)的輸出電壓為30 V，D正確。
10. [2022·河南省九師聯(lián)盟模擬(二)]如圖8所示的電路中，AB和CD為兩個(gè)水平放置的平行板電容器，AB板間有一點(diǎn)P，閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。現(xiàn)將一有機(jī)玻璃板(圖中未畫(huà)出)插入CD板間，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．CD平行板電容器的電容減小
B．P點(diǎn)電勢(shì)降低
C．A、B兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大
D．電阻R中有向右的電流
【答案】B
【解析】將玻璃板插入CD板間，則相對(duì)介電常數(shù)εr增大，其他條件不變，由C＝eq \f(εrS,4πkd)可知，CD平行板電容器的電容增大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；電容器兩板間電壓U＝eq \f(Q總,CAB＋CCD)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，兩電容器總電荷量不變，由于CD電容器的電容增大，電容器兩板間電勢(shì)差均變小，由E＝eq \f(U,d)可知，AB板間電場(chǎng)強(qiáng)度變小，則P點(diǎn)與B板間的電勢(shì)差變小，因?yàn)锽板接地電勢(shì)始終為零，則P點(diǎn)電勢(shì)降低，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于插入玻璃板的過(guò)程中，電容器兩板間電勢(shì)差變小，則AB電容器放電，電阻R中有向左的電流，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
11. (2022·遼寧沈陽(yáng)市第一次質(zhì)檢)某同學(xué)將一閉合電路電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫(huà)在了同一坐標(biāo)系中，如圖10中的a、b、c所示，則下列判斷正確的是( )
A．直線a表示電源內(nèi)部的發(fā)熱功率隨電流I變化的圖線
B．曲線b表示電源的總功率隨電流I變化的圖線
C．曲線c表示電源的輸出功率隨電流I變化的圖線
D．電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3 V，內(nèi)電阻r＝2 Ω
【答案】C
【解析】由電源消耗總功率和電源內(nèi)部消耗功率表達(dá)式PE＝EI，Pr＝I2r可知，a是直線，表示的是電源消耗的總功率PE隨電流I變化的圖線，b是拋物線，表示的是電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線，c表示外電阻的功率即為電源的輸出功率PR，所以A、B錯(cuò)誤，C正確；由題圖可知，當(dāng)短路時(shí)電流為2 A，總功率PE＝EI＝6 W，則可知電源電動(dòng)勢(shì)為E＝3 V，則內(nèi)電阻為r＝eq \f(E,I)＝eq \f(3,2) Ω＝1.5 Ω，故D錯(cuò)誤。
12. (多選)如圖所示，D是一只理想二極管，水平放置的平行板電容器AB內(nèi)部有帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是( )
A．保持S閉合，增大A、B板間距離，P仍靜止
B．保持S閉合，減小A、B板間距離，P向上運(yùn)動(dòng)
C．?dāng)嚅_(kāi)S后，增大A、B板間距離，P向下運(yùn)動(dòng)
D．?dāng)嚅_(kāi)S后，減小A、B板間距離，P仍靜止
【答案】ABD
【解析】保持S閉合，電源的路端電壓不變，增大A、B板間距離，電容減小，由于二極管的單向?qū)щ娦?，電容器不能放電，其電荷量不變，由推論E＝eq \f(4πkQ,εrS)得到，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，微粒所受電場(chǎng)力不變，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故A項(xiàng)正確；保持S閉合，電源的路端電壓不變，電容器的電壓不變，減小A、B板間距離，由E＝eq \f(U,d)可知，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，電場(chǎng)力增大，微粒將向上運(yùn)動(dòng)，故B項(xiàng)正確；斷開(kāi)S后，電容器的電荷量Q不變，由推論E＝eq \f(4πkQ,εrS)得到，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，微粒所受電場(chǎng)力不變，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。
13、(多選)如圖所示，C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝18 V，內(nèi)阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是( )
A．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等
B．開(kāi)關(guān)S閉合后，a、b兩點(diǎn)間的電流是2 A
C．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，C1帶的電荷量比開(kāi)關(guān)S閉合后C1帶的電荷量大
D．不論開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)還是閉合，C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大
【答案】BC
【解析】S斷開(kāi)時(shí)外電路處于斷路狀態(tài)，兩電阻中無(wú)電流通過(guò)，電阻兩端電勢(shì)相等，由題圖知a點(diǎn)電勢(shì)與電源負(fù)極電勢(shì)相等，而b點(diǎn)電勢(shì)與電源正極電勢(shì)相等，A項(xiàng)錯(cuò)誤。S斷開(kāi)時(shí)，兩電容器兩端電壓都等于電源電動(dòng)勢(shì)，而C1>C2，由Q＝CU知此時(shí)Q1>Q2，當(dāng)S閉合時(shí)，穩(wěn)定狀態(tài)下C1與R1并聯(lián)，C2與R2并聯(lián)，電路中電流I＝eq \f(E,R1＋R2)＝2 A，此時(shí)兩電阻兩端電壓分別為U1＝IR1＝6 V，U2＝IR2＝12 V，則此時(shí)兩電容器所帶電荷量分別為Q1′＝C1U1＝3.6×10－5 C，Q2′＝C2U2＝3.6×10－5 C，對(duì)電容器C1來(lái)說(shuō)，S閉合后其兩端電壓減小，所帶電荷量也減小，故B、C兩項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
1.（2021年天津市普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試3）如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)后，的電阻兩端的交流電壓為，電壓表和電流表均為理想交流電表，則（）
A．該交流電周期為 B．電壓表的讀數(shù)為
C．電流表的讀數(shù)為 D．電阻的電功率為
【答案】C
【解析】由的電阻兩端的交流電壓為可知，ω=10π，該交流電周期為T=2π/ω=0.2s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓表讀數(shù)為有效值，50V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由歐姆定律，電流表的讀數(shù)為I=U/R=10A，選項(xiàng)C正確；電阻的電功率P=UI=50×10W=500W，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
2.（2021年湖南省普通高等學(xué)校招生適應(yīng)性考試）4. 有四個(gè)電源甲，乙、丙、丁，其路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象分別如圖（a）、（b）、（c）、（d）所示，將一個(gè)6的定值電阻分別與每個(gè)電源的兩極相接，使定值電阻消耗功率最大的電源是（）
A. 甲電源B. 乙電源C. 丙電源D. 丁電源
【答案】D
【解析】由閉合回路的歐姆定律
可得圖像縱軸的截距為電源電動(dòng)勢(shì)，斜率為內(nèi)阻，因此可知四個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)都為，而內(nèi)阻
同理可求得
定值電阻消耗的功率為
可知內(nèi)阻越大功率越小，因此丁定值電阻消耗功率最大。
故選D。
3、(多選)(2020·高考江蘇卷，T6)某汽車的電源與啟動(dòng)電機(jī)、車燈連接的簡(jiǎn)化電路如圖所示。當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合，電機(jī)工作，車燈突然變暗，此時(shí)( )
A．車燈的電流變小 B．路端電壓變小
C．電路的總電流變小 D．電源的總功率變大
【答案】ABD
【解析】開(kāi)關(guān)S閉合，電機(jī)工作，外電路的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知總電流增大，電源的內(nèi)阻分壓增大，路端電壓減小，則車燈兩端的電壓減小，流過(guò)車燈的電流減小，A、B正確，C錯(cuò)誤；由P＝EI可知，由于電路的總電流增大，則電源的總功率增大，D正確。
4、 (2020·全國(guó)卷Ⅰ，17)圖8(a)所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變化的圖像中，正確的是( )
【答案】A
【解析】由圖(b)可知，在0～1 s時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板之間電壓為零，說(shuō)明電容器沒(méi)有充放電，電路中沒(méi)有電流，根據(jù)歐姆定律可知電阻R兩端電壓為零；在1～2 s時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板之間電壓均勻增大，根據(jù)I＝eq \f(Δq,Δt)＝Ceq \f(ΔU,Δt)可知電路中有恒定電流對(duì)電容器充電，則電阻R兩端電壓恒定；在2～3 s時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板之間電壓恒定且不為零，說(shuō)明電容器帶電荷量不變，電路中沒(méi)有電流，電阻R兩端電壓為零；在3～5 s時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板之間電壓均勻減小，說(shuō)明電容器均勻放電，則電路中有反方向恒定電流，且電流小于充電電流，電阻R兩端電壓反向恒定，且電壓小于充電時(shí)兩端電壓，所以電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變化的圖像正確的是A。
5、 (2016·全國(guó)卷Ⅱ，17)阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖9所示電路。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開(kāi)關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為( )
A.eq \f(2,5) B.eq \f(1,2)
C.eq \f(3,5) D.eq \f(2,3)
【答案】C
【解析】S斷開(kāi)時(shí)等效電路如圖甲所示，

甲乙
電容器兩端電壓為U1＝eq \f(E,R＋\f(2,3)R)×eq \f(2,3)R×eq \f(1,2)＝eq \f(1,5)E
S閉合時(shí)等效電路如圖乙所示，
電容器兩端電壓為U2＝eq \f(E,R＋\f(1,2)R)×eq \f(1,2)R＝eq \f(1,3)E
由Q＝CU得eq \f(Q1,Q2)＝eq \f(U1,U2)＝eq \f(3,5)，故選項(xiàng)C正確。
新課程標(biāo)準(zhǔn)
1.會(huì)使用多用電表。
2．理解閉合電路歐姆定律。會(huì)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
3．能分析和解決家庭電路中的簡(jiǎn)單問(wèn)題，能將安全用電和節(jié)約用電的知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際。
命題特點(diǎn)
1.命題分析：高考對(duì)本專題的考查，主要圍繞電路展開(kāi)，涉及電路的計(jì)算、故障判斷和動(dòng)態(tài)變化分析．
2．趨勢(shì)分析：試題考法靈活多變，對(duì)實(shí)驗(yàn)綜合能力要求較高，學(xué)生應(yīng)予以高度重視，尤其是對(duì)電路設(shè)計(jì)、聯(lián)系實(shí)際的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及歐姆表的應(yīng)用．
試題
情境
生活實(shí)踐類
在日常生產(chǎn)生活和科技方面的主要試題情境有電表的原理與應(yīng)用等，涉及這類情境的題目往往考查純電阻電路和非純電阻電路的分析與計(jì)算、電路故障的分析與判斷等
學(xué)習(xí)探究類
學(xué)習(xí)探索類涉及的主要試題情境是電學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，包括實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)誤差的分析等問(wèn)題．
電源U－I圖像
電阻U－I圖像
圖形
物理意義
電源的路端電壓隨電路中電流的變化關(guān)系
電阻兩端的電壓隨電阻中電流的變化關(guān)系
截距
與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流eq \f(E,r)
過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，表示電流為零時(shí)電阻兩端的電壓為零
坐標(biāo)U、I的乘積
表示電源的輸出功率
表示電阻消耗的功率
坐標(biāo)U、I的比值
表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同
表示電阻的大小，每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大
斜率的絕對(duì)值
電源內(nèi)阻r
電阻大小

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