1、第2讲闭合电路欧姆定律知识要点一、电源的电动势和内阻1.电源电源是把正电荷从负极搬到正极的一种装置；从能的转化角度看，电源是将其他形式的能转化为电能的装置。2.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。3.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。 二、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。图13.路端电压与外电阻的关系一般情况UIRR，当R增大时，U增大特殊情况当外
2、电路断路时，I0，UE；当外电路短路时，I短，U04.路端电压U与电流I的关系(1)关系式：UEIr。(2)UI图象如图2所示。当电路断路时，即I0时，纵坐标的截距为电动势。当外电路电压U0时，横轴的截距为短路电流。图线的斜率的绝对值为电源的内阻。图2基础诊断1.下列关于电源电动势的说法正确的是()A.在某电池的电路中，每通过2 C的电荷量，电池提供的电能是4 J，那么这个电池的电动势是0.5 VB.电源的路端电压增大时，其电源的电动势一定也增大C.无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多解析根据电动势定义，由E得E2 V，选项A错误；电
3、源的电动势与外电路无关，只由电源自身的性质决定，选项B错误，C正确；电源的电动势大，所提供的能量不一定大，电源提供的电能等于通过电源的电荷量与电动势之积，选项D错误。答案C2.(2019江苏卷，3)如图3所示的电路中，电阻R2 。断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为()图3A.1 B.2 C.3 D.4 解析当S断开后，电压表读数为U3 V，则电动势E3 V当S闭合后，由闭合电路的欧姆定律知EUIr，且I整理得电源内阻r1 ，选项A正确。答案A3.(多选)如图4所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是()图4A.电源的电动势为6.0
4、VB.电源的内阻为12 C.电源的短路电流为0.5 AD.电流为0.3 A时的外电阻是18 解析由于该电源的UI图象的纵轴坐标不是从零开始的，纵轴上的截距仍为电源的电动势，即E6.0 V，选项A正确；由于横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流，故内阻应按斜率的绝对值计算，即r| 2 ，选项B、C错误；由闭合电路欧姆定律可得电流I0.3 A时，外电阻Rr18 ，故选项D正确。答案AD4.(多选)在如图5所示的电路中，当滑动变阻器R的滑片P向下移动时，以下判断正确的是()图5A.电源内部发热功率变小B.小电灯L变亮C.电流表的示数变小D.电源的效率提高解析由题图可知，当滑动变阻器R的滑片P向下
5、移动时，意味着外电路的电阻增大，由闭合电路欧姆定律I知，干路电流I减小，由PI2r知，电源内部发热功率变小，故A项正确；由UEIr(R1r)知，路端电压变大，电流表的示数增大，故C项错误；由IIAI灯，小电灯L通过的电流变小，小电灯变暗，故B项错误；电动势不变，路端电压变大，电源的效率提高，故D项正确。答案AD闭合电路欧姆定律及动态分析1.动态电路的特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变化。2.电路动态分析的两种方法(1)程序法：电路结构的变化R的变化R总的变化I总的变化U端的变化固定支路变化支路。(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路
6、变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。【例1】 (多选)在如图6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分别为理想电流表和电压表。在滑动变阻器的滑片P自a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是()图6A.电压表示数减小B.电流表示数增大C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低解析法一程序法滑片P由a端向b端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表V示数变大，A错误；电阻R2两端的电压U2EI总(R1r)，I总增大，则U2减小，I2，故I2减小，电流
7、表A的示数IAI总I2增大，B正确；由于电容器两端的电压UCU2减小，由QCUC知电容器所带电荷量Q减少，C错误；UababaU2，故a降低，D正确。法二极限法若将滑片P滑至b点，则R30，ab0，D正确；R2两端电压为零，则电容器C两端电压也为零，电容器所带电荷量Q0，C错误；当R30时，电路总电阻最小，总电流最大，R1两端电压最大，故A错误；由于IAI1I2，此时I1最大，I20最小，故IA最大，B正确。答案BD1.如图7所示，电源电动势为E，内电阻为r。两电压表可看作理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动时，下列说法中正确的是()图7A.小灯泡L1、L2均变暗B.小灯泡L1
8、变亮，电压表V1的读数变大C.小灯泡L2变亮，电压表V2的读数不变D.小灯泡L1变暗，电压表V1的读数变小解析由题图知：滑动变阻器与小灯泡L1并联后再与小灯泡L2串联。电压表V1测量路端电压，电压表V2测量小灯泡L2两端的电压。将滑动变阻器的滑片由右向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器与小灯泡L1并联的电阻变小，外电路总电阻减小，路端电压减小，电压表V1的读数变小。由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，小灯泡L2变亮，电压表V2的读数变大。小灯泡L1两端的电压U1EI(rRL2)减小，灯泡L1变暗。故A、B、C错误，D正确。答案D2.在如图8所示的电路中，电源内阻不能忽略，两个
9、电压表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头P滑动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断正确的是()图8A.P向a滑动，V1的示数减小、V2的示数增大B.P向b滑动，V1的示数增大、V2的示数减小C.P向a滑动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值D.P向b滑动，V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值解析P向a滑动，滑动变阻器R2接入电路的电阻变小，分压U2减小，根据闭合电路的欧姆定律有EUrU1U2，其余部分电路的分压相对增大，减小量和增大量的绝对值相等，即|U2|(U1Ur)|，选项A错误，C正确；同理，P向b滑动，V1的示数减小、V2的示数增大，V1示数改变
10、量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值，选项B、D错误。答案C3.如图9所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则()图9A.质点P将向上运动B.电流表读数减小C.电压表读数减小D.R3上消耗的功率逐渐增大解析由题图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联，再与R1串联接在电源两端，电容器与R3并联，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小，电路中总电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，故并联部分的电压减小。由欧姆定律可知流过R3的电流减小，而流过并联部分的电流增大，故电流
11、表示数增大，故B错误；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故C正确；因R3两端的电压减小，由公式P可知，R3上消耗的功率减小，故D错误；因电容器两端电压减小，故质点P受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，质点P将向下运动，故A错误。答案C闭合电路中的功率和效率问题1.电源的功率和效率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%2.电源的输出功率与外电阻的关系由P出与外电阻R的关系图
12、象可知：(1)当Rr时，电源的输出功率最大，最大值Pmax。(2)当Rr时，随着R的增大，输出功率P出越来越小。(3)当Rr时，随着R的增大，输出功率P出越来越大。(4)当P出Pmax且不为0时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2r2。【例2】 如图10所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 ，保护电阻R00.5 ，则当保护电阻R0消耗的电功率最大时，这个电阻箱R的读数和电阻R0消耗的电功率的最大值为()图10A.1 4 WB.1 8 WC.0 8 WD.0.5 8 W解析保护电阻消耗的功率为P0，因R0和r是常量，而R是变量，所以R最小时，P0最大，即R0时，P0max W8
13、W。故选项C正确。答案C【拓展提升1】 【例2】中的条件不变，则当电阻箱R的读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大且这个最大值为()A.1 6 W B.0.5 8 WC.1 1.5 W D.1.5 6 W解析这时要把保护电阻R0与电源内阻r合在一起，等效为电源内阻(rR0)，根据以上结论，当RrR0(10.5) 1.5 时，PRmax W6 W。故选项D正确。答案D【拓展提升2】 在【例2】中，若电阻箱R的最大值为3 ，R05 ，则当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R的功率最大且这个最大值为()A.3 4 W B.2 WC.3 W D.1 4 W解析把R05 当作电源内阻的一部分，则等效电源内阻
14、r等为6 ，而电阻箱R的最大值为3 ，小于6 ，电阻箱R消耗的功率P()2R，则不能满足Rr等，当电阻箱R的电阻取3 时，R消耗功率最大，最大值为P()2R W。故选项C正确。答案C【拓展提升3】 【例2】中的条件不变，则电源的最大输出功率为()A.3 W B.4 WC.5 W D.9 W解析由电功率公式P出()2R外，当R外r时，P出最大，即RrR00.5 时，P出max W9 W。故选项D正确。答案D1.(多选)如图11所示，R1为定值电阻，R2为电阻箱，E为电源的电动势，r为电源的内阻，以下说法中正确的是()图11A.当R2R1r时，R2获得最大功率B.当R1R2r时，R1获得最大功率C
15、.当R20时，R1获得最大功率D.当R20时，电源的输出功率最大答案AC2.(多选)如图12所示，电源电动势E6 V，小灯泡L的规格为“3 V0.9 W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R8 时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R02 。则()图12A.电源内阻为2 B.电动机正常工作的电压为3 VC.电动机输出的机械功率为0.54 W，其效率为75%D.电源的效率约为75%解析小灯泡正常工作时的电阻RL10 ，流过小灯泡的电流I0.3 A，当开关S接1时，R总20 ，电源内阻rR总RLR2 ，选项A正确；由“小灯泡正常发光”可知当开关S接2时
16、，电路中的电流与开关S接1时的电流相同，所以电动机的正常工作电压U机EI(RLr)2.4 V，选项B错误；电动机的输入功率P入U机I0.72 W，而它的热功率P热I2R00.18 W，则它输出的机械功率P机出P入P热0.54 W，电动机的效率机100%100%75%，选项C正确；电源的效率100%100%90%，选项D错误。答案AC对电源UI图线的理解和应用电源UI图象电阻UI图象图形物理意义电源的路端电压随电路中电流的变化关系电阻两端的电压随电阻中电流的变化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原点 ，表示电流为零时电阻两端的电压为零坐标U、I的乘积表示电源的输
17、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，不同点对应的外电阻大小不同表示电阻的大小，每一点对应的比值均等大斜率的绝对值电源内阻r电阻大小【例3】 (多选)如图13所示，a、b分别是一电源和一小灯泡的UI图线，图线a与纵、横轴的交点坐标为(0，U1)和(I1，0)，两条图线的交点坐标为(I2，U2)，图线b在交点的切线与横轴交点的坐标为(I3，0)，则下列说法正确的是()图13A.小灯泡的电阻随着电流的增大而减小B.电源与小灯泡形成闭合回路且通过的电流都为I2时小灯泡的电阻C.电源的电动势为U1D.电源的内阻为解析从图线b可以看出小灯泡的值随着电流的增大而增大，即小灯泡的电阻随着
18、电流的增大而增大，选项A错误；当小灯泡与电源串联形成闭合电路时，由UI图线可知，回路中的电流为I2时，路端电压为U2，由电阻的定义可知R，而不是R，选项B错误；由闭合电路欧姆定律有UEIr，结合UI图线可知电源的电动势为EU1，内阻r，选项C、D正确。答案CD1.(多选)如图14所示的UI图象中，直线为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线为某一电阻R的UI图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()图14A.R的阻值为1.5 B.电源电动势为3 V，内阻为0.5 C.电源的输出功率为3.0 WD.电源内部消耗功率为1.5 W解析电阻R的UI图线的斜率等于电阻R的阻值，R1.5 ，
19、选项A正确；由电源的路端电压与电流的关系曲线知E3.0 V，图线的斜率的绝对值等于电源内阻，r1.5 ，选项B错误；电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的UI图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出功率，P出UI1.51.0 W1.5 W，选项C错误；由EIP出P内解得电源内部消耗的功率为P内EIP出3.01.0 W1.5 W1.5 W，选项D正确。答案AD2.(多选)(2020上海虹口模拟)如图15甲所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑片由a端向b端移动，用两个电表分别测量电压和电流，得到部分UI图象如图乙所示，则()图15A.电源的电动势为6 VB.滑动变阻器的总阻值为20 C.当电压表示数
20、为5.0 V时，电源效率最高D.当电压表示数为5.0 V时，R2消耗的功率最大解析当滑片位于中央时，并联电阻最大，并联电阻两端的电压最大，故Pa部分电阻为 10 ，解得R220 ，B正确；当滑片位于中央时，电压表的示数最大，外电阻也最大，电源的效率最高，即当电压表示数为5.0 V时，电源的效率最高，C正确；当电压表的示数为4 V时，电流表的示数为0.25 A，此时Pa部分电阻RPa 16 ，Pb部分电阻RPbR2RPa4 ，通过Pb部分支路的电流为 A1.00 A，干路电流为0.25 A1.00 A1.25 A，根据闭合电路欧姆定律得E4 V1.25 A(R1r)，E5 V1 A(R1r)，联
21、立解得R1r4 ，E9 V，A错误；当R2两部分的并联电阻等于R1r4 时，R2消耗的功率最大，此时电压表的示数是4.5 V，D错误。答案BC电路故障的分析方法1.断路与短路的特点(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零；(2)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用电器或电阻两端电压为零。2.断路故障的检测方法(1)用直流电压挡将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明电源损坏。在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联。若电压表示数等于电源电动势，则说明该部分电路中有断点。(2)用直流电流挡将电流表串联在电路中，若电流表的示数为
22、零，则说明与电流表串联的部分电路断路。(3)用欧姆挡检测若电路中无二极管，将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路。3.短路故障的检测方法(1)将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零，则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路。(2)用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路。【例4】 二极管具有单向导电性，当正极接电源正极(正接)时二极管导通(电流可以通过二极管，且二极管的阻值很小，可忽略)，当负极接电源正极(反接)时二极管截止(阻值很大，电流为零)。为了验证二极管的这
23、一特性，将其接入如图16所示电路cd之间的D处，闭合开关时灯不亮。经初步检查各接线均牢固正确，为了确定电路故障的位置，四位同学各自进行了以下操作图16操作步骤现象1S闭合，多用电表调至电压挡，红表笔接a，黑表笔分别接b、c、d、e示数分别为0、0、6 V、6 V2S闭合，断开导线bc的c端，用c端分别接d、e、f灯泡均亮3S断开，多用电表调至欧姆挡，红表笔接c，黑表笔接d指针有大角度偏转4S断开，多用电表调至欧姆挡，红表笔接d，黑表笔接c指针有微小偏转由此可判断()A.同学1的操作说明故障在a、b之间B.同学2的操作说明故障在b、c之间C.根据同学1、3的操作即可判断故障的原因是二极管正、负极
24、接错D.根据同学2、4的操作即可判断故障的原因是二极管已损坏断开解析同学1的操作结果中，电压为零的点为b、c，黑表笔与电源是断开的，电压为6 V的点d、e与电源是相通的，说明故障只在c、d之间，选项A错误；同学2的操作结果与同学1相同，选项B错误；同学3的操作说明二极管的正极接在d点，被反接了，结合同学1的结果可以判断故障原因是二极管正、负极接错，选项C正确；由于二极管正、负极接错，同学4的操作测定的是二极管的反向电阻，应该很大，并不能表明二极管已损坏断开，选项D错误。答案C1.在如图17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突然变亮，电压表读数减小，由
25、此推断，该故障可能是()图17A.L1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，D正确。答案D2.(多选)在如图18所示的电路中，将一小灯泡和一定值电阻串联，接在一恒定的电源两端，其中电路中的电压表和电流表均为理想电表，电键闭
26、合后各用电器正常工作，两表均有示数。经过一段时间后，由于电路故障，理想电流表的示数变为零。如果该电路仅有小灯泡或定值电阻中的一个发生了故障，现用一根导线来进行故障检测，下列说法正确的是()图18A.如果将导线与定值电阻并联，电流表仍无示数，则定值电阻断路B.如果将导线与小灯泡并联，电流表仍无示数，则小灯泡断路C.如果将导线与定值电阻并联，电流表有示数，则定值电阻断路D.如果将导线与小灯泡并联，电流表有示数，则小灯泡断路解析电流表A的示数变为零，说明电路故障为断路。题中给出仅有小灯泡或定值电阻中的一个发生故障，因此将导线与用电器并联进行检测时，若电流表有示数，说明与导线并联的用电器断路；若电流表
27、无示数，说明另一个用电器断路。若将导线并联在R两端，电流表无示数，则L断路，故选项A错误；若将导线并联在L两端，电流表无示数，则R断路，故选项B错误；若将导线并联在R两端，电流表有示数，则R断路，选项C正确；若将导线并联在L两端，电流表有示数，则L断路，选项D正确。答案CD课时作业(时间：40分钟)基础巩固练1.人教选修31P63T1一个电源接8 电阻时，通过电源的电流为0.15 A，接13 电阻时，通过电源的电流为0.10 A，则电源的电动势和内阻分别为()A.2 V1.5 B.1.5 V2 C.2 V2 D.1.5 V1.5 解析由闭合电路欧姆定律得EI1(R1r)EI2(R2r)代入数据
28、联立得r2 ，E1.5 V。答案B2.(2020四川乐山调研)如图1所示，移动滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则电路的可能故障为()图1A.小灯泡短路B.小灯泡断路C.电流表断路D.滑动变阻器断路解析若小灯泡短路，电压表也被短路，示数应为零，与题不符，故A错误；若小灯泡断路，电压表与电流表组成串联电路，由于电压表内阻很大，电流表示数很小几乎为零，电压表直接测量滑片与a端间的电压，在滑片从a向b端移动时，电压表的示数将增大，与题相符，故B正确；若电流表断路，电压表中无电流，将没有读数，与题不符，故C错误；若变阻器的滑片右端断开，两个电表均无示数，若滑片左端断开
29、，两个电表均有示数，不符合题意，故D错误。答案B3.在校园冬季安全大检查中，某学习小组发现学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图2所示，R1为热敏电阻，温度升高时，R1急剧减小，当电铃两端电压达到一定值时，电铃会响，则下列说法正确的是()图2A.若报警器的电池老化(内阻变大，电动势不变)，不会影响报警器的安全性能B.若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向下移C.若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向上移D.增大电源的电动势，会使报警的临界温度升高解析设电铃工作电压为U，当IR2U时报警，若电池内阻较大，同一温度时，R2上电压较小，可能不会报警，选项A错误；R2减小时，R1上电压
30、增大，R2上电压减小，可能不报警，选项B错误；反之，R2上电压增大，易报警，选项C正确；电源电动势增大时，报警的临界温度应降低，选项D错误。答案C4.如图3所示，电源为“9 V1 ”的电池组，要将“4 V4 W”的灯泡接入虚线框中，在正常发光的条件下，最多能接灯泡的个数为()图3A.2个 B.3个C.4个 D.5个解析要使灯泡正常发光，灯泡两端电压为4 V，每个灯泡的工作电流为1 A。当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，所接灯泡最多，此时电源内电压为5 V，电路中的总电流为5 A，所以最多能接5个灯泡。答案D5.如图4所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻(光照越强，
31、阻值越小)。闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强()图4A.L1逐渐变暗，L2逐渐变亮B.L1逐渐变亮，L2逐渐变暗C.电源内电路消耗的功率逐渐减小D.光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐增大解析当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流逐渐增大，则L2逐渐变亮，U内Ir增大，由UEIr可知，路端电压减小，L2两端的电压增大，则L1两端的电压逐渐减小，故L1逐渐变暗，故选项A正确，B错误；电路中总电流增大，由PI2r知电源内电路消耗功率逐渐增大，故选项C错误；将L2看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内
32、阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，即外电阻减小时，等效电源的内、外电阻相差更大，输出功率减小，则光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐减小，故选项D错误。答案A6.(多选)(2020佛山模拟)如图5所示电路中，4个电阻阻值均为R，开关S闭合时，有质量为m、带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开开关S，则下列说法正确的是()图5A.小球带负电B.断开开关后电容器的带电荷量减小C.断开开关后带电小球向下运动D.断开开关后带电小球向上运动解析带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间，说明所受电场力向上，小球带负电，选项A正确；断开开关后电容器两端电压减小，电容器
33、的带电荷量减小，带电小球所受电场力减小，带电小球向下运动，选项B、C正确，D错误。答案ABC7.(2019湖南八校联考)在如图6所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，某时刻电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障 ()图6A.R1短路 B.R2短路C.R3短路 D.R1断路解析若电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压。若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，A正确；若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，B错误；若R3短路，则电压表示数为零，C错误，若R1断
34、路，则电流表示数为零，D错误。答案A8.(多选)如图7所示，图中直线表示某电源的路端电压与电流的关系图线，图中曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图线，则下列说法正确的是 ()图7A.电源的电动势为50 VB.电源的内阻为 C.电流为2.5 A时，外电路的电阻为15 D.输出功率为120 W时，输出电压是30 V解析电源的路端电压和电流的关系为UEIr，显然直线的斜率的绝对值等于r，纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出E50 V，r 5 ，A正确，B错误；当电流为I12.5 A时，由回路中电流I1，解得外电路的电阻R外15 ，C正确；当输出功率为120 W 时，由题图中PI关系图线看出对应干
35、路电流为4 A，再从UI图线读取对应的输出电压为30 V，D正确。答案ACD9.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图8所示，由此可知()图8A.电源最大输出功率可能大于45 WB.电源内阻一定等于5 C.电源电动势为45 VD.电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%解析由于题述将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率。由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45 W，所以电源最大输出功率为45 W，选项A错误；由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内
36、阻，所以电源内阻一定等于5 ，选项B正确；由电阻箱所消耗功率P最大值为45 W可知，此时电阻箱读数为R5 ，电流I3 A，电源电动势EI(Rr)30 V，选项C错误；电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为50%，选项D错误。答案B综合提能练10.(多选)如图9所示，D是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态。下列措施下，关于P的运动情况说法正确的是 ()图9A.保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止B.保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动C.断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动D.断开S后，减小A、B板间距离，P仍静止解析保持S闭合，电源的路端电压不
37、变，增大A、B板间距离，电容减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，其电荷量不变，由推论E得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态，故A正确；保持S闭合，电源的路端电压不变，电容器的电压不变，减小A、B板间距离，由E可知，板间场强增大，电场力增大，微粒将向上运动，故B正确；断开S后，电容器的电荷量Q不变，由推论E得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态，故C错误，D正确。答案ABD11.(多选)(2019广东四校联考)如图10所示，电路中开关闭合时，灯泡A、B均能正常发光。若电阻R2发生断路，其余元件正常，则()图10A.灯泡A变暗B.电容器所带电荷量减小C.
38、灯泡A两端的电压变化量UA大于灯泡B两端的电压变化量UBD电源的总功率变大解析电阻R2断路可以认为是这个支路的电阻变成了无穷大。根据A灯泡与R2并联可知，UA增大，A灯变亮，选项A错误；电容器与A灯泡及R2串联，则电容器两端的电压减小，所以电容器所带电荷量减小，选项B正确；灯泡B两端的电压UB变小，U并UAUB变大，且UA变大，则灯泡A两端的电压变化量UAUB，选项C正确；由于总电流变小，由PEI可知电源的总功率变小，选项D错误。答案BC12.(多选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图11中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的
39、仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 ，电阻R随压力变化的函数式为R300.02F(F和R的单位分别是N和)。下列说法正确的是()图11A.该秤能测量的最大体重是1 400 NB.该秤能测量的最大体重是1 300 NC.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处解析电路中允许的最大电流为3 A，因此根据闭合电路欧姆定律，压力传感器的最小电阻应满足R2 ，R最小值为2 ，代入R300.02F，求出F最大值Fm1 40
40、0 N，A项正确，B项错误；当F0时，R30 ，这时电路中的电流I A0.375 A，C项正确，D项错误。答案AC13.(多选)(2019江苏四市3月模拟)如图12甲所示，电源电动势E12 V，内阻不计，灯泡L的额定电压为9 V，其伏安特性曲线如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为10 。则()图12A.灯泡L的阻值随电流的增大而减小B.灯泡L的额定功率为13.5 WC.灯泡L消耗电功率的最小值是2 WD.滑动变阻器接入电路的阻值至少应为6 解析由灯泡的伏安特性曲线可知，灯泡的阻值随着电流的增大而增大，选项A错误；灯泡的额定电压为9 V，在IU图象上找到U9 V时对应的电流为I1.5 A，所以灯
41、泡的额定功率P额UI13.5 W，选项B正确；当灯泡处于额定工作状态时，滑动变阻器两端的电压UREU3 V，此时电流I1.5 A，滑动变阻器接入电路的电阻R2 ，所以滑动变阻器接入电路的阻值至少应为2 ，选项D错误；灯泡的最小功率应该是滑动变阻器最大阻值接入电路时的情况，此时把滑动变阻器和电源等效成一个电动势E12 V、内阻r10 的新电源，再把新电源的伏安特性曲线作在灯泡的伏安特性曲线上，找出两图线的交点，该交点就是此时灯泡的工作点，如图所示。交点处U12 V，I11 A，则此时灯泡消耗的电功率P1U1I12 W，选项C正确。答案BC14.(多选)(2020江苏七市二模)检测煤气管道是否漏气
42、通常使用到气敏电阻传感器。某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度的增大而减小，某同学用该气敏电阻R1设计了如图13所示的电路，R为滑动变阻器，a、b间接报警装置。闭合开关S，当a、b间电压高于某临界值时，装置将发出警报。则下列说法正确的是()图13A.在R不变的情况下，煤气浓度越高，a、b间电压越高B.在R不变的情况下，煤气浓度越高，流过R1的电流越小C.在R不变的情况下，煤气浓度越低，电源的功率越大D.当煤气浓度不变时，调整变阻器R的阻值会影响报警装置的灵敏度解析当空气中煤气的浓度增加时，R1的电阻减小，在R不变的情况下，电路中的总电阻减小，由I知，电路中的电流I增大，流过电阻R1的电流增大，由UabIR可知，a、b间的电压增大，选项A正确，B错误；当空气中煤气的浓度减小时，R1的阻值增大，在R不变的情况下，电路中的总电阻增大，由I知，电路中的电流I减小，由PEI得电源的功率减小，选项C错误；当煤气的浓度不变时，R1的阻值不变，此时调大R的阻值，则电路中的总电阻变大，由I知，电路中的电流I变小，由UabEIR1可知，a、b间的电压增大，当R调到合适的值时报警装置就会报警，报警装置的灵敏度提高。反之如果调小R的阻值，就会降低报警装置的灵敏度，选项D正确。答案AD
