1、课时跟踪训练（二十） 与电源有关的功率问题及动态变化问题A级学考达标1将一电动势为E、内阻为r的电池与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是()A由U外IR可知，外电压随I的增大而增大B由U内Ir可知，电源两端的电压随I的增大而增大C由U外EIr可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小D由PIU外可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大解析：选C根据闭合电路的欧姆定律得U外EIr，外电压随I的增大而减小，故A错误，C正确；电源两端的电压实际上是路端电压，可知电源两端的电压随I的增大而减小，故B错误；根据数学知识分析得知，当电源的内阻等于外
2、电阻时，输出功率最大，此时I，所以电流增大时，电源的输出功率可能变大，也可能变小，故D错误。2.如图所示，电源电动势E10 V，内阻r0.2 ，标有“8 V16 W”的灯泡L恰好正常发光，电动机线圈电阻R00.15 ，则电源的输出功率为()A16 W B440 WC80 W D400 W解析：选C电路的总电流I A10 A，则电源的输出功率为PIU额108 W80 W。3.如图所示，电源电动势为E，内阻为r。当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法不正确的是 ()A灯少时灯泡较亮，灯多时灯泡较暗B灯多时各灯两端的电压较低C灯多时通过电源的电流较大D灯多时通过各灯的电流较大解析：选D随着接入灯泡
3、增多，外电路的总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律I得，干路电流增大，由UEIr知，路端电压U减小，则各灯两端的电压降低，电流减小，亮度变暗，选项A、B、C正确，选项D错误。4.如图所示，A为电源的UI图线，B为电阻R的UI图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和效率分别是()A4 W， B2 W，C4 W， D2 W，解析：选C从题图可知E3 V，图线A和图线B的交点是电源和电阻R构成闭合电路的工作点，因此P出UI4 W，P总EI6 W。电源的效率。5.直流电路如图所示，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的有关物理变化，以下说法错误的是()A总功率一定减小B效率一定增大
4、C内部损耗功率一定减小D输出功率一定先增大后减小解析：选D滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器连入电路部分的阻值变大，因而电流减小，由P总IE可知电源的总功率减小，选项A正确。滑动变阻器连入电路部分阻值变大，路端电压变大，由100%可知电源的效率增大，选项B正确。内部损耗功率为P内I2r，电流减小，因而内部损耗功率减小，选项C正确。电源输出功率为外电阻消耗功率，但外电阻与内电阻的大小关系未知，因而不能判断输出功率的变化情况，选项D错误。6.如图所示，电池电动势为E，内阻为r。当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表 的读数U1与电压表 的读数U2的变化情况是()AU1变大，U2变小 BU1变
5、大，U2变大CU1变小，U2变小 DU1变小，U2变大解析：选A滑片P向b移动时，总电阻变大，干路中I变小。由于路端电压UEIr，U增大，即V1表示数U1变大。由于V2表示数U2IR，U2减小，所以A正确。7.如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图像，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是()A阴影部分的面积表示电源输出功率B阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C当满足时，电源效率最高D当满足时，电源效率小于50%解析：选A根据闭合电路的欧姆定律和UI图像特点可知，阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率，即电源输出功率，A项正确，B项错误；当满足时，电
6、源内阻等于负载电阻，电源的效率为50%，输出功率最大，C、D两项错误。8.如图所示电路中，定值电阻R2r(r为电源内阻)，滑动变阻器的最大阻值为R1且R1R2r。在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，以下说法正确的是()A电源的输出功率变小BR2消耗的功率先变大后变小C滑动变阻器消耗的功率先变大后变小D以上说法都不对解析：选C滑片向右移动，滑动变阻器接入电路部分电阻变小，电路中的电流变大，通过电源的电流和通过电阻R2的电流都变大，这两个电阻是定值电阻，消耗的功率变大，在滑动的过程中内阻始终小于外电阻，所以电源的输出功率增大。考虑滑动变阻器上的功率消耗时可以把R2看成电源的一部分，当滑动
7、变阻器的阻值等于2r时，消耗的功率最大，当滑动变阻器阻值小于2r时，消耗的功率变小。9.如图所示，电源电动势E30 V，内阻r1 ，灯泡上标有“6 V12 W”字样，直流电动机线圈电阻R2 ，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率。解析：因灯泡正常发光，所以I A2 AU内Ir21 V2 V所以电动机电压为UMEU内U30 V2 V6 V22 V电动机输出的机械功率为P机UMII2R222 W222 W36 W。答案：36 WB级选考提能10.多选如图所示，电动势为E，内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0r，滑动变阻器的最大阻值是2r，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端
8、滑动时，下列说法中正确的是()A通过R0的电流一直变大B电源的输出功率先变大后变小C滑动变阻器消耗的功率变小D定值电阻R0消耗的功率先变大后变小解析：选AC当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，电路中的总电阻变小，电动势和内电阻不变，得知总电流变大，即通过R0的电流一直变大，故A正确；当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，电源的内电阻小于外电阻，随着外电阻的减小，电源的内外电阻差值减小，所以电源的输出功率一直变大，故B错误；将R0等效到内电阻中，内电阻变为2r，滑动变阻器消耗的功率可看成等效电源的输出功率，R外2r，随着外电阻的减小，输出功率减小，故C正确；总电流变大，根据PI2R0知，R
9、0不变，定值电阻R0消耗的功率变大，故D错误。11.如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是()A电压表的读数U先减小后增大B电流表的读数I先增大后减小C电压表读数U与电流表读数I的比值不变D电压表读数的变化量U与电流表读数的变化量I的比值不变解析：选D对电路图分析可知，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，外电路总电阻先增大后减小，路端电压先增大后减小，总电流先减小后增大，A、B错误。电压表读数U与电流表读数I的比值是反映外电路电阻的，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，外电路电阻先增大后减小，
10、而电压表读数的变化量U与电流表读数的变化量I的比值反映电源内阻，不发生变化，C错误，D正确。12.如图所示的电路中，所用电源的电动势E4 V，内电阻r1 ，电阻R1可调。现将R1调到3 后固定。已知R26 ，R33 ，求：(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？解析：(1)开关S断开时，I1 A0.4 A开关接通时，R2、R3并联的总电阻R232 I1 A0.667 A。(2)开关接通时，A、B之间的总电阻R232 为定值，所以，只有当R10时，总电流最大，A、B之间的电功率才最大。I A APABI2R2322 W3.556 W。答案：(1)0.4 A0.667 A(2)03.556 W