1、第二节电路闭合电路的欧姆定律一、串、并联电路的特点1特点对比串联并联电流II1I2InII1I2In电压UU1U2UnUU1U2Un电阻RR1R2Rn电压与电流分配电压与各部分电路的电阻成正比电流与各支路的电阻成反比功率分配与各部分电路的电阻成正比与各支路的电阻成反比2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和(4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大1.电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的
2、电流之比为12，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1U2为()A12B21C14 D41提示：选B.由并联特点可知：，又由串联电路特点可得：，故B正确二、电源的电动势和内阻1电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功(2)表达式：E(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量2内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数2.判断正误(1)在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加()(2)对于给定的电源，非静电力移动正电荷做功越多，电动势就越大()(
3、3)电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多()(4)电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多()(5)电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压()(6)E只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定()提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、闭合电路欧姆定律1内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比2公式3路端电压U与电流I的关系(1)关系式：UEIr(2)UI图象如图所示当电路断路即I0时，纵坐标的截距为电源电动势当外电路电压为U0时，横坐标的截距为短路电流
4、图线的斜率的绝对值为电源的内阻3.(多选)如图所示为某一电源的UI图线，由图可知()A电源电动势为2 VB电源内电阻为 C电源短路时电流为6 AD电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A提示：AD对电路的串、并联方式的考查【知识提炼】简化串、并联电路的常用方法(1)等电势法：电流沿电势高电势低的方向流动，若两点之间等电势，则没有电流(2)电流流向法：电流分叉的地方则为并联，否则为串联【典题例析】(2016高考全国卷甲)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的
5、比值为()A BCD解析电路中四个电阻阻值相等，开关S断开时，外电路的连接等效为图1，由于不计电池的内阻，设每个定值电阻的阻值为R，根据串、并联电路的特点可知，电容器两端的电压为U1EE；当开关S闭合后，外电路的连接等效为图2，则电容器两端的电压为U2EE，由QCU可知，C项正确答案C(1)当含有电容器的直流电路达到稳定状态时，电容器处可视为断路，与之串联的电阻中无电流，不起降压作用(2)电容器电压等于与之并联的电阻的电压(3)电容器(或串联一个电阻)接到某电源两端时，电容器的电压等于路端电压(4)在计算电容器所带电荷量的变化时，如果变化前后极板所带电荷的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于
6、初末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板所带电荷的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和 用图示的电路可以测量电阻的阻值图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MPl1，PNl2，则Rx的阻值为()AR0BR0 CR0 DR0 解析：电流表G中的电流为零，表示电流表G两端电势差为零(即电势相等)，则R0与Rl1两端电压相等，Rx与Rl2两端电压相等，其等效电路图如图所示I1R0I2Rl1I1RxI2Rl2由公式R知Rl1Rl2由式得即RxR0.选项C正确答案
7、：C闭合电路欧姆定律的理解及应用【知识提炼】在恒流电路中常会涉及两种UI图线，一种是电源的伏安特性曲线(斜率为负值的直线)，另一种是电阻的伏安特性曲线(过原点的直线)求解这类问题时要注意二者的区别电源UI图象电阻UI图象关系式UEIrUIR图形物理意义电源的路端电压随电流的变化关系电阻两端电压与电阻中的电流的关系截距与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标U、I的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标U、I的比值表示外电阻的大小表示该电阻的大小斜率(绝对值)电源电阻r的大小若图象为过原点的直线，图象斜率表示电阻的大小两曲线在同一坐标系
8、中的交点表示电阻的工作点，即将电阻接在该电源上时，电阻中的电流和两端的电压【典题例析】 图甲为某元件R的UI特性曲线，把它连成图乙所示电路已知电源电动势E5 V，内阻r1.0 ，定值电阻R04 .闭合电键S后，求：(1)该元件的电功率；(2)电源的输出功率审题指导(1)根据欧姆定律写出R两端的电压U与电流I的关系式(2)画出UI图象(3)两图象交点表示什么？解析设非线性元件的电压为U，电流为I，由欧姆定律得：UEI(R0r)，代入数据得U55I画出UEIr55I图线如图所示，两图线交点坐标为(0.4 A，3.0 V)(1)该元件的电功率PRUI3.00.4 W1.2 W.(2)电源的输出功率P
9、PR0PRI2R0PR0.424 W1.2 W1.84 W.答案(1)1.2 W(2)1.84 W(1)电源的伏安特性图象(路端电压与电流的关系图象)关系式：UEIr.用图象表示如图所示aUI图象是一条斜向下的直线B纵轴的截距等于电源的电动势E；横轴的截距等于外电路短路时的电流I0.c直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即rtan .越大，表明电源的内阻越大(2)非线性元件有关问题的求解，关键在于确定其实际电压和电流，确定方法如下：先根据闭合电路欧姆定律，结合实际电路写出元件的电压U随电流I的变化关系在原UI图象中，画出U、I关系图象两图象的交点坐标即为元件的实际电流和电压若遇到两元件串联或并联在
10、电路中，则要结合图形看电压之和或电流之和确定其实际电流或实际电压的大小 【跟进题组】 考向1闭合电路欧姆定律的计算1飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量若有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA若将该电池板与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()A0.10 VB0.20 VC0.30 V D0.40 V解析：选D.电源没有接入外电路时，路端电压值等于电源电动势，所以电动势E800 mV.由闭合电路欧姆定律得短路电流I短，所以电源内阻r 20 ，该电源与20 的电阻连成闭合电路时，电路中电流I mA20 mA，所以路端电压UIR400 mV
11、0.4 V，D正确 考向2闭合电路欧姆定律的图象应用2(多选)如图所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线与直线、相交点的坐标分别为P(5.2，3.5)、Q(6，5)如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是()A电源1与电源2的内阻之比是32B电源1与电源2的电动势之比是11C在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是12D在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是710解析：选AB.根据题图可知，E1E210 V，r1 ，r2 ，所以r1r232，E1E211，选项A、B正确；曲线与其他两条直线的交点坐标分别表
12、示该小灯泡在这两种连接状态下的工作电流和工作电压，根据坐标值可求出此时小灯泡消耗的功率分别为P118.2 W和P230 W，小灯泡的电阻分别为R1 ，R2 ，所以选项C、D错误电路的动态分析问题【知识提炼】1电路动态分析的方法(1)程序法：基本思路是“部分整体部分”即(2)极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论(3)串反并同法：“串反”是指某一电阻增大(或减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大)“并同”是指某一电阻增大(或减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小)2电
13、路故障问题的分析方法与技巧(1)故障特点断路特点：表现为电路中的两点间电压不为零而电流为零，并且这两点与电源的连接部分没有断点短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但其两端电压为零(2)检查方法电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处是断路，当测量值很小或为零时，表示该处是短路在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置在运用电流表检测时，要注意电流表的极性和量程假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某
14、部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理【典题例析】 (多选)(高考上海卷)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表A示数变化量的绝对值为I，则()AA的示数增大BV2的示数增大CU3与I的比值大于rDU1大于U2审题指导先分析电路的结构，当滑动变阻器连入电路的阻值变化时，会引起V1、V2、V3、A表的变化，结合图形得出的含义解析变阻器滑片向下滑动，连入电路中的电阻R变减小，由I，A表示数增大，故A正确；V2表测量的是电源的输出电压，U2EIr减小，故B错误；由
15、于R是定值电阻，则R，如图甲所示，又由U2EIr，则r，如图乙所示，所以，U1IR，U2Ir，又因Rr，得U1大于U2，故D正确；同理，U3EI(rR)，rR，故C正确答案ACD【跟进题组】 考向1直流电路的动态分析1.如图所示，电源内阻不能忽略，电流表、电压表均可视为理想电表，在滑动变阻器R的触头从a端滑到b端的过程中()A电压表V的示数先增大后减小，电流表A的示数增大B电压表V的示数先增大后减小，电流表A的示数减小C电压表V的示数先减小后增大，电流表A的示数增大D电压表V的示数先减小后增大，电流表A的示数减小解析：选A在滑动变阻器R的触头从a端滑到b端的过程中，外电阻先增大后减小，路端电压
16、先增大后减小，电压表V的示数先增大后减小，电流表A的示数一直增大，选项A正确 考向2含容电路的动态分析2(2017石家庄模拟)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是()A电压表示数变小B电流表示数变小C电容器C所带电荷量增多Da点的电势降低解析：选D.在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大电阻R2两端的电压U2EI(R1r)，
17、I增大，则U2变小，电容器两板间电压变小，其带电荷量减小根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知a点的电势大于零a点的电势等于R2两端的电压，U2变小，则a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流IAII2，I增大，I2减小，则IA增大，即电流表示数变大，A、B、C错误，D正确 考向3对电路的故障分析3.如图所示的电路，闭合开关，灯L1、L2正常发光由于电路出现故障，突然发现L1变亮，L2变暗，电流表的读数变小，根据现象分析，发生的故障可能是()AR1断路BR2断路CR3短路 DR4短路解析：选A等效电路如图所示若R1断路，电路的外电阻变大，总电流减小，路端电压变大，L1两端电压
18、变大，L1变亮；ab部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，总电流减小，通过L2、R4的电流都减小，故A项正确若R2断路，总电阻变大，总电流减小，ac部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，R1、L1中电流都减小，与题意相矛盾，故B项错误若R3短路或R4短路，总电阻减小，总电流增大，电流表A中电流变大，与题意相矛盾，故C、D项错误1“串反并同法”的注意事项：“串反并同法”的应用条件为单变量电路对于多变量引起的电路变化，若各变量对同一对象分别引起的效果相同，则该方法适用；若各变量对同一对象分别引起的效果不相同，则“串反并同法”不适用 2电路中断路与短路的故障分析方法：首先要确定是哪个部分出现了什么问
19、题，如果是短路，则直接当成一根导线处理；如果是断路，则直接像开关一样断开该条线路，由于电路结构被破坏，需要重新绘画电路图，然后 运用动态电路分析方法去分析，但要注意电路被破坏后电表从支路转为干路还是从干路转为支路，分析时要有理有据，常用的依据有欧姆定律以及电阻的串、并联规律等 电源功率的计算【知识提炼】电源总功率任意电路：P总EIP出P内纯电阻电路：P总I2(Rr)电源内部消耗的功率P内I2rP总P出电源的输出功率任意电路：P出UIP总P内纯电阻电路：P出I2RP出与外电阻R的关系电源的效率任意电路：100%100%纯电阻电路：100%【典题例析】(2017西安模拟)如图所示，E8 V，r2
20、，R18 ，R2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R2的取值应是多大？这时R2的功率是多大？(2)要使R1得到的电功率最大，则R2的取值应是多大？R1的最大功率是多大？这时电源的效率是多大？(3)调节R2的阻值，能否使电源以最大的功率输出？为什么？审题指导(1)R1为定值电阻，电功率最大的条件是什么？(2)R2为可变电阻，其电功率最大的条件是什么？(3)电源输出最大功率为的条件是什么？解析(1)将R1和电源(E，r)等效为一新电源，则新电源的电动势EE8 V内阻rrR110 ，且为定值利用电源的输出功率随外电阻变化的结论知，当R2r10 时，R2有最大功率，
21、即P2max W1.6 W.(2)因R1是定值电阻，所以流过R1的电流越大，R1的功率就越大当R20时，电路中有最大电流，即Imax0.8 AR1的最大功率P1maxIR15.12 W这时电源的效率100%80%.(3)不能因为即使R20，外电阻R1也大于r，不可能有的最大输出功率本题中，当R20时，外电路得到的功率最大答案(1)10 1.6 W(2)05.12 W80%(3)不能理由见解析电源输出功率的极值问题的处理方法对于电源输出功率的极值问题，可以采用数学中求极值的方法，也可以采用电源的输出功率随外电阻的变化规律来求解但应当注意的是，当待求的最大功率对应的电阻值不能等于等效电源的内阻时，
22、此时的条件是当电阻值最接近等效电源的内阻时，电源的输出功率最大假设一电源的电动势为E，内阻为r，外电路有一可调电阻R，电源的输出功率为：P出I2R.由以上表达式可知电源的输出功率随外电路电阻R的变化关系为：(1)当Rr时，电源的输出功率最大，为Pm；(2)当Rr时，随着R的增大，电源的输出功率越来越小；(3)当Rr时，随着R的增大，电源的输出功率越来越大；(4)当P出Pm时，每个输出功率对应两个外电阻阻值R1和R2，且R1R2r2. (多选)(2017天津高三模拟)如图所示为两电源的UI图象，则下列说法正确的是()A电源的电动势和内阻均比电源大B当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等C当
23、外接相同的电阻时，两电源的效率可能相等D不论外接多大的相同电阻，电源的输出功率总比电源的输出功率大解析：选AD.图线在U坐标轴上的截距等于电源电动势，图线的斜率的绝对值等于电源的内阻，因此A对；作外接电阻R的UI图线分别交电源、的伏安特性曲线于S1、S2两点，电源的工作点横、纵坐标的乘积IU为电源的输出功率，由图可知，无论外接多大电阻，两工作点S1、S2横、纵坐标的乘积都不可能相等，且电源的输出功率总比电源的输出功率大，故B错，D对；电源的效率，因为电源内阻不同则电源效率不同，C错1.(2015高考北京卷)如图所示，其中电流表A的量程为 0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.0
24、2 A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1 的电流值，则下列分析正确的是()A将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 AB将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 AC将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 AD将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A解析：选C.设电流表A的内阻为RA，用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时，若将接线柱1、2接入电路，根据并联电路的特点，(I1IA)R1IARA，解得I13IA0.06 A，则每一小格表示0.06 A；若将接线柱1、3接入电路，则(I2IA)R
25、1IARA，解得I23IA0.06 A，则每一小格表示0.06 A选项C正确2.(多选)(2016高考江苏卷)如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 ，四个电阻的阻值已在图中标出闭合开关S，下列说法正确的有()A路端电压为10 VB电源的总功率为10 WCa、b间电压的大小为5 VDa、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A解析：选AC.开关S闭合后，外电路的总电阻为R10 ，路端电压UR10 V10 V，A项正确；电源的总功率P12 W，B项错误；由于两条支路的电流均为I A0.5 A，因此a、b两点间的电压为Uab0.5(155) V5 V，C项正确；a、b两点用导线连接后，外电
26、阻R2 7.5 ，因此电路中的总电流I A1.26 A，D项错误3(多选)在如图所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向下滑动后，假设电流表A和电压表V1、V2、V3四个电表的示数变化量的绝对值分别为I、U1、U2、U3，则在滑片P向下滑动的过程中，下列说法正确的是()A变大 B不变C不变 D变大解析：选BC.r，是电源内阻，保持不变，A错误；R1，是定值，选项B正确；rR1，是定值，选项C正确，选项D错误4(多选)在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当电键闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变亮则下列对电路故障的分析正确
27、的是()A可能是定值电阻R1短路B可能是定值电阻R2断路C可能是定值电阻R3断路D可能是定值电阻R4短路解析：选BC.由于小灯泡A串联于干路中，且故障发生后小灯泡A变暗，可知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A、D.若R2断路，则R1和小灯泡B所在支路的电压增大，而R2的断路又使小灯泡B分配的电压增大，故小灯泡B变亮，选项B对；若R3断路，必引起与之并联的支路(即R1所在支路)中电流增大，小灯泡B分得的电流也变大，小灯泡B变亮，故选项C对5(多选)(2017山西四校联考)如图所示，电源电动势E9 V，内电阻r4.5 ，变阻器R1的最大电阻Rm5.0 ，
28、R21.5 ，R3R41 000 ，平行板电容器C的两金属板水平放置在开关S与a接触且当电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，在平行板电容器中间引入一带电微粒恰能静止那么()A在题设条件下，R1接入电路的阻值应为3 ，电源的输出功率应为4.5 WB引入的微粒带负电，当开关接向b(未接触b)的过程中，微粒将向下运动C在题设条件下，当R1的阻值增大时，R2两端的电压增大D在题设条件下，当开关接向b后，流过R3的电流流向为dc解析：选AD.选项A中在开关S与a接触且当电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，可知R1R2r，R21.5 ，则R13 .电源的输出功率Pm4.5 W，故选项A正确；选项B中在
29、开关S与a接触且当电路稳定时，在平行板电容器正中央引入一带电微粒，恰能静止，微粒受重力和电场力作用而处于平衡状态而上极板带正电，可知微粒带负电当开关接向b(未接触b)的过程中，电容器所带的电荷量未变，电场强度也不变，所以微粒不动，故选项B错误；选项C中电容器所在的支路相当于断路，在题设条件下，R1和R2及电源构成串联电路，R1的阻值增大时，总电阻增大，总电流减小，R2两端的电压减小，故选项C错误；选项D中在题设条件下，开关接a时，上极板带正电，当开关接向b后，下极板带正电，流过R3的电流流向为dc，故选项D正确一、单项选择题1两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的
30、电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为()A4RBRC D无法计算解析：选B.当两电阻串联接入电路中时I，当两电阻并联接入电路中时I，由以上两式可得：rR，故选项B正确2.(2017大连模拟)如图所示，电源电动势为3 V，内阻为1 ，电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为3 ，电表均视为理想电表，则下列说法不正确的是()A闭合开关S，电流表示数约为0.23 AB闭合开关S，电压表示数约为1.3 VC如果撤去电压表所在的整个支路，闭合开关S，电流表示数约为0.43 AD如果撤去电流表所在的整个支路，闭合开关S，电压表示数约为1.4 V解析：选A闭合开关S，
31、电阻R1、R2被短路，电路中的电流I0.43 A；电压表测的是R3两端的电压，UIR31.3 V；撤去电压表所在支路，闭合开关S，电路中的电流不变，仍然为0.43 A；撤去电流表所在支路，电路为R1、R2、R3、R4串联，电压表测量R2、R3的电压，整个回路的电流为I A，故电压表示数为UI(R2R3)1.4 V.3.将电学元件按照如图所示的方式连接，已知两电表均为理想电表，电源有一定的内阻现闭合电键，将滑动变阻器的触头向下缓慢移动，则()A两电表的读数均增大B小灯泡b的亮度变暗，电流表的读数变小C小灯泡a的亮度变亮，电压表的读数变小D电容器两极板所带的电荷量增加解析：选C.滑动变阻器的触头向
32、下缓慢移动时，其接入电路的电阻值减小，导致总电阻减小，根据“串反并同”规律可知：电压表读数减小、小灯泡b变暗，电流表读数变大、小灯泡a变亮，电容器C两端的电压等于小灯泡b两端的电压，逐渐减小，所以电容器C所带电荷量减少，C正确，A、B、D错误4(2017重庆江津中学月考)两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据根据数据描绘了如图乙所示的两条UI直线则图象中两直线的交点表示的物理意义是()A滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端
33、B电源的输出功率最大C定值电阻R0上消耗的功率为1.0 WD电源的效率达到最大值解析：选B.由图乙可得，电源的电动势E1.5 V，r1 ，交点位置：RR02 ，R02 ，R0，滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端，A项错误；当电路中外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但本题R0r，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率最大，B项正确；R0消耗的功率PIU20.5 W，C项错误；电源的效率，电流越小效率越大，可见滑动变阻器的滑动头P滑到最右端时效率最大，D项错误5.在如图所示的电路中，闭合开关S后，L1、L2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L2突
34、然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是()AL1灯丝烧断B电阻R2断路C电阻R2短路D电容器被击穿短路解析：选D.若电阻R2短路，则通过L2的电流为零，L2不亮，选项C错误；若L1灯丝烧断，则总电阻增大，总电流减小，L2两端电压减小，L2变暗，选项A错误；若R2断路，则总电阻增大，电压表读数增大，总电流减小，L1与R1并联部分两端的电压减小，故L2两端的电压增大，L2变亮，选项B错误；若电容器被击穿短路，则电路总电阻减小，路端电压减小，总电流增大，L2变亮，选项D正确二、多项选择题6(2017湖北八校联考)在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小
35、灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R为定值电阻，阻值为7.5 .当开关S闭合后()AL1的电阻为 BL1消耗的电功率为7.5 WCL2的电阻为7.5 DL2消耗的电功率为0.3 W解析：选CD.S闭合后，L1两端的电压为3.0 V，由乙图可知，I10.25 A，故P10.75 W，R112 ，A、B错误；L2与R及电源串联，把R和电源等效成电动势为3 V，内阻为7.5 的新电源，在图乙中作出新电源的IU图线，如图，两图线的交点表示出了此时L2两端的电压与通过的电流的大小，由图知U21.5 V，I20.2 A，所以R2 7.5 ，P2U2I21.50.2 W0.3 W，C、D正确7直流电
36、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()A总功率一定减小B效率一定增大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ABC.滑片P向右移动时外电路电阻R外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P总EI可得P总减小，故选项A正确根据可知选项B正确由P损I2r可知，选项C正确由P输R外图象可得，因不知道R外的初始值与r的关系，所以无法判断P输的变化情况，选项D错误8.电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏
37、电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则()A液滴向下运动B液滴向上运动C电容器所带电荷量减少D电容器两极板间电压变大解析：选BD.液滴静止时，其重力与所受电场力平衡电路稳定时电容器两端电压等于电阻R1两端电压，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，电阻R1两端电压变大，电容器继续充电，电荷量增加，并且带电液滴所受电场力增大，液滴向上运动三、非选择题9.(2017南昌高三质检)如图所示，电源电动势E10 V，内阻r1 ，R13 ，R26 ，C30 F.(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流(2)然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电荷量(3)如果把R
38、2换成一个可变电阻，其阻值可以在010 范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R2消耗的最大电功率解析：(1)稳定时，电路中的电流：I1 A(2)S闭合，电路处于稳定状态时，电容器两端的电压：UIR216 V6 V断开后，电容器两端的电压为10 V所以U4 V流过R1的总电荷量为：QUC1.2104 C.(3)PR2R2可见当R2R1r时，R2消耗的功率最大PmR26.25 W.答案：(1)1 A(2)4 V1.2104 C(3)6.25 W10.如图所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故参考这条曲线回答下列问题
39、(不计电流表和电源的内阻)(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12 V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻(2)如图所示，将两个这样的电灯并联后再与10 的定值电阻串联，接在电动势为8 V的电源上，求通过电流表的电流值和每个灯泡的电阻解析：(1)三个灯串联时，每个灯的电压为4 V，由图象知，当电灯两端的电压为4 V时，电灯的电流为0.4 A电灯的电阻为R 10 .(2)若设流过电灯的电流为I，两端电压为U，由欧姆定律得E2IR0U，即U820I.将U820I函数关系图象作在题图曲线中，如图所示，两图线交点为(2 V，0.3 A)，可得此种情况下电流为0.3 A通过电流表的电流值为
40、IA2I0.6 A，电灯的电阻为R 6.7 .答案：见解析四、选做题11.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l80 cm，两板间的距离d40 cm，电源电动势E40 V，内电阻r1 ，电阻R15 ，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v04 m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点若小球带电量q1102 C，质量为m2102 kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表若小球恰好从A板右边缘射出(g取10 m/s2)求：(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多少？(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少？(3)此时电源的输出功率是多少？解析：(1)设小球在板间飞行时间为tt s0.2 s根据dat2得小球在电场中的飞行加速度a m/s220 m/s2对小球根据牛顿第二定律得qmgma，解得UAB V24 V所以滑动变阻器两端电压U滑UAB24 V设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得I A1 A滑动变阻器接入电路的阻值R滑24 .(2)此时电流表的示数为1 A电压表的示数为UEIr(4011) V39 V.(3)电源的输出功率P出IU39 W.答案：(1)24 (2)1 A39 V(3)39 W
