第十二章 电能 能量守恒定律精选试卷检测题（Word 版 含答案）
一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）
1．一同学设计了如图甲所示电路来测节干电池的电动势和内阻．该同学选好器材后，进行操作(其中0R 是保护电阻)．
（1）该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据面出了U-I 图线如图丙所示，根据图线求出干电池
的电动势E=_________V(结果保留三位有效数字)，内阻r=___________Ω．
（2）若保护电阻0R 的阻值未知，该干电池的电动势E 、内电阻r 已经测出，在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出0R 的阻值．该条线是_________，需改接为________(请用接线柱处的字母去表达)．改接好后，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为U 、电流表示数为I ，电源的电动势用E 表示，内电阻用r 表示，则0R =__________． 【答案】1.48V 0.50Ω（0.48～0.52Ω） dj je 或者jf 0E U
R r I
-=- 【解析】 【分析】 【详解】
（1）由图丙所示，电源U-I 图像可知，图像与纵轴交点坐标值为1.48，则电源电动势E=1.48V ，电源内阻 1.48 1.20
0.500.480.520.56
U r I ?-=
==ΩΩ?（～） , （2）将导线jd 改接为je ，此时电源与定值电阻组成等效电源，在闭合电路中，电源电动势：E=U+I （R 0+r ），定值电阻0E U
R r I
-=
-
2．利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻，又可以测量电源电动势和内阻，所用到的实验器材有：
两个相同的待测电源（内阻r 约为1Ω） 电阻箱R 1（最大阻值为999.9Ω） 电阻箱R 2（最大阻值为999.9Ω） 电压表V （内阻未知） 电流表A （内阻未知） 灵敏电流计G ，两个开关S 1、S 2 主要实验步骤如下：
①按图连接好电路，调节电阻箱R 1和R 2至最大，闭合开关S 1和S 2，再反复调节R 1和R 2，使电流计G 的示数为0，读出电流表A 、电压表V 、电阻箱R 1、电阻箱R 2的示数分别为0.40A 、12.0V 、30.6Ω、28.2Ω；
②反复调节电阻箱R 1和R 2（与①中的电阻值不同），使电流计G 的示数为0，读出电流表A 、电压表V 的示数分别为0.60A 、11.7V 。 回答下列问题：
(1)步骤①中，电流计G 的示数为0时，电路中A 和B 两点的电势差U AB =______ V ；A 和C 两点的电势差U AC =______ V ；A 和D 两点的电势差U AD =______ V ；
(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为_______ Ω，电流表的内阻为______Ω；
(3)结合步骤①步骤②的测量数据，电源电动势E 为___________V ，内阻为________Ω。 【答案】0 12.0V -12.0V 1530Ω 1.8Ω 12.6V 1.50 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2][3]．步骤①中，电流计G 的示数为0时，电路中AB 两点电势相等，即A 和B 两点的电势差U AB =0V ；A 和C 两点的电势差等于电压表的示数，即U AC =12V ；A 和D 两点的电势差U AD = =-12 V ；
(2)[4][5]．利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为
112
1530120.430.6
V U R U I R =
=Ω=Ω-- 电流表的内阻为
21228.2 1.80.4
DA A U R R I =
-=-=Ω (3)[6][7]．由闭合电路欧姆定律可得
2
E =2U AC +I?2r
即
2E =24+0.8r
同理
'
'222AC E U I r =+?
即
2E =2×11.7+0.6?2r
解得
E =12.6V r=1.50Ω
3．小王和小李两同学分别用电阻箱、电压表测量不同电源的电动势和内阻。
（1）小王所测电源的内电阻r 1较小，因此他在电路中接入了一个阻值为2.0Ω的定值电阻R 0，所用电路如图甲所示。
①请根据图甲用笔画线代替导线将图乙所示器材连接成完整的实验电路_____。 ②闭合开关S ，调整电阻箱的阻值R ，读出电压表（可视为理想电压表）相应的示数U ，得到了一组U 、R 数据。为了比较准确地得出实验结论，小王同学准备用直线图象来处理实验数据，应选择以下哪个图像来处理数据________。
A ．U R -
B ．U U R -
C ．1R U
- D ．0U U R -
（2）小李同学所测电源的电动势E 2约为9V ，内阻r 2为35～55Ω，允许通过的最大电流为50mA 。小李同学所用电路如图丙所示，图中电阻箱R 的阻值范围为0～9999Ω。
①电路中R 0为保护电阻。实验室中备有以下几种规格的定值电阻，阻值和允许通过的最大电流如下，本实验中应选用________。
A ．20Ω，125mA
B ．50Ω，20mA
C ．150Ω，60mA
D ．1500Ω，5mA
②实验中通过调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R 及相应的电压表的示数U ，根据测
得的多组数据，作出
11
U R R
-
+图线，图线的纵轴截距为a，图线的斜率绝对值为b，则电源的电动势E2＝______，内阻r2＝________。
【答案】 B C
1
a
b
a
【解析】
【分析】
【详解】
（1）①[1]根据电路图，实物图连接如图所示：
②[2]根据欧姆定律可知
101
U
E U R r
R
=++
()
可得
101
U
U E R r
R
=-+
()
故横坐标为
U
R
，选项B正确，ACD错误。
故选B。
（2）①[3]电路最小总电阻约为
min
9
180
0.05
R=Ω=Ω
为保护电路安全，保护电阻应选C(150Ω，60mA)，选项C正确，ABD错误。
故选C。
②[4][5]在闭合电路中，电源电动势为
222
U
E U Ir U r
R R
=+=+
+
则
2
202
111
r
U E R R E
=?+
+，
则
01
1
U R R
-+图象是直线。 截距为
2
1a E =
斜率为
2
2
r b E =
解得
21E a =
，2b r a
=
4．同学们用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E 和内电阻r 。实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围0—999.9Ω0999.9Ω)～）；开关、导线若干。
（1）请根据图1所示的电路图，在图2中用笔替代导线，画出连线，把器材连接起来
__________。
（2）某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后改变电阻箱，随之
电压表示数发生变化，读取R和对应U，并将相应的数据转化为坐标点描绘在
R
R
V
-图
中，请将图3、图4中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图5所示的坐标系
中（描点用“+”表示）并画出
R
R
V
-图线____________；
（3）根据图5中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=______V，内电阻测量值r=______Ω(保留2位有效数字)
（4）实验中测两组R、U的数据，可以利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法。该同学没有采用该方法而采用图像法的原因是______。
（5）该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差，造成该误差主要原因是______。
【答案】 3.0
1.4 偶然误差大，且不简便也不直观电压表的内阻影响（或电压表的分流）
【解析】
【详解】
（1）[1]．根据原理图可连接对应的实物图，如图所示
；
（2）[2]．根据描出的点用直线将各点拟合，得出图象如图所示
；
（3）[3][4]．根据闭合电路欧姆定律可得：
U U E r R
=-
即
R
R E r U
?
-＝ 则可知，图象与纵轴的交点表示电源的内阻，故r =1.4Ω； 图象的斜率表示电源电动势，故有：
60
V 3.0V 2.50.5
E -=
-＝
（4）[5]．根据两组测量数据可以算出一组E ，r 值，偶然误差大，且不简便，也不直观； （5）[6]．由于电压表的分流作用，使得电流的测量值比真实值偏小，故造成电源电动势和内阻不准确；
5．某实验小组设计了如图所示的电路，用于研究热敏电阻T R 的伏安特性曲线，所用电压表量程为3V ，内阻V R 约10k Ω，电流表量程为0.5A ，内阻A 2.5R =Ω，R 为电阻箱。（以下计算结果均保留2位有效数字）
(1)该实验小组实验操作步骤： ①按实验电路图把电路连接好 ②把电阻箱调到最大，闭合开关;
③调节电阻箱电阻值，记录下不同电阻箱电阻值R 和对应的电压表示数U 和电流表示数I ④利用上述物理量的符号，表示电源路端电压U =端_______。
(2)该小组同学，通过正确的测量得到数据，并描绘在I U -坐标系中，图线如图所示，其中A 曲线是热敏电阻伏安特性曲线，B 斜线为电源的电流随路端电压的变化规律。当电压
表示数为1.0V时，热敏电阻值T R=______Ω；该电源的电动势E=______V，内电阻r=_______Ω；
(3)实验中，当电阻箱的阻值调到1Ω时，热敏电阻消耗的电功率P=________W。【答案】()A
U I R R
++10 3.0 2.50.36
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由电路图可知，电阻间为串联关系；电压表测量T
R两端的电压，电流表测量电路中电流，根据串并联电路规律可知外电压为
()
A
U U I R R
=++
端
（2）[2]当电压为1.0V时，热敏电阻值中的电流I为0.1A，由欧姆定律可知，电阻为
10Ω
T
T
T
U
R
I
==
[3] [4]根据闭合电路的欧姆定律
E U Ir
=+
可知图像的与U轴的交点为电源电动势
3.0V
E=
整理得
U E
I
r r
=-
斜率
10.22
0.55
k
r
===
解得 2.5Ω
r=
（3）[5]电源等效内阻
6Ω
A
r r R R
=++=
热敏电阻两端的电压
6
U E I
=-
在图像中做6
U E I
=-的图像
图像的交点为0.277A I =， 1.30V U = 热敏电阻消耗的电功率
0.36W P UI ==
6．用如图甲所示的电路测量一节新干电池的电动势和内电阻．干电池内电阻较小．除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：
A ．电压表V (量程3V)
B ．电流表A(量程0.6A)
C ．定值电阻R 0（阻值2Ω，额定功率2W ）
D ．滑动变阻器R （阻值范围0-20Ω，额定电流1A ）
（1）在图乙中已画出部分线路的连接，请你以笔画线代替导线，完成剩余的线路连接；
（2）根据实验数据作出U —I 图象如图丙所示，则干电池的电动势E ＝_____V ，内阻r =____Ω（保留两位有效数字）；
（3）定值电阻R0在电路中作用是_____________（只要求写出一点）．
【答案】 1.6V，0.29Ω①保护作用；②增大等效阻的测量
值，减小误差；③当改变变阻器阻时，电压表示数变化大．
【解析】
(1)根据图甲所示电路图为电流表内接法和滑动变阻器的限流式，连接实物电路图如图所示：
(2)由闭合电路的欧姆定律U E Ir
=-，结合图丙图象可知，图象与纵轴交点坐标值是
1.6，则电源电动势E=1.6V, 图象斜率表示等效内阻
1.6
2.29
0.7
U
k
I
?
==≈Ω
?
，电源的内阻
r=k-R0=2.29-2=0.29Ω.
(3)由图甲所示电路图可知，定值电阻与电源串联组成等效电源，增大了电源内阻，定值电阻一方面可以保护电路，同时增大了电源的等效电阻，减小了实验误差，此外，增大电源等效内阻，改变变阻器阻时，电压表示数变化大，便于实验．
【点睛】用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源的U-I图象与纵轴交点坐标值为电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻．
7．某同学要测定一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用I表示），一只电阻箱（阻值用R表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。
(1)该同学设计实验的原理表达式是E =________（用r 、I 、R 表示）。
(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________（选填“最大值”“最小值”或“任意值”），实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω。
(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的
1
I
－R 图象，则由图象可求得，该电源的电动势E =______V ，内阻r =________Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】I （R ＋r ） 最大值 21 6.3（6.1~6.4） 2.5（2.4~2.6） 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是E =I (R ＋r ) (2)[2]根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值 [3]根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为2×10Ω＋1×1Ω=21Ω (3)[4][5]由E =I （R ＋r ）可得
11r R I E E
=+ 1
R I
-图像斜率等于 14122 3.5k E -=
=- 得
6.2V E ≈
由于误差(6.1~6.4)V 均正确，
1
R I
-图像的截距 0.4r
b E
==
得
2.5r ≈Ω
由于误差(2.4~2.6)Ω均正确
二、第十二章 电能 能量守恒定律选择题易错题培优（难）
8．如图所示电路中，L 1、L 2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R 为光敏电阻（光照越强，阻值越小）．闭合电键S 后，随着光照强度逐渐增强（ ）
A ．L 1逐渐变暗，L 2逐渐变亮
B ．L 1逐渐变亮，L 2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 和灯泡L 1消耗的总功率逐渐增大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．光照强度逐渐增强，光敏电阻阻值减小，电路的总电阻减小，电路中总电流增大，则L 2逐渐变亮．由U E Ir =-知，路端电压减小，又L 2两端电压增大，则L 1两端电压减小，L 1逐渐变暗，故A 正确B 错误；
C ．电路中总电流增大，电源内电路消耗的功率：
2r P I r =
电路中的总电流增大，故电源内电路消耗的功率增大，故C 错误；
D ．将L 2看成电源内电路的一部分，光敏电阻R 和灯泡L 1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，外电阻减小，等效电源的内、外电阻差增大，等效电源输出功率减小，故D 项错误． 【点睛】
电源的内外电阻相等时，电源的输出功率最大．
9．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，电路中的2R 、3R 分别为总阻值一定的滑动变阻器，0R 为定值电阻，1R 为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当开关S 闭合，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，下列说法中正确的是（ ）
A．只断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动
B．只调节电阻3R的滑动端2P向上移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动
C．只调节电阻2R的滑动端1P向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向上运动
D．只增大1R的光照强度，电阻0R消耗的功率变大，带电微粒向上运动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
只断开开关S，电容器放电，所带电荷量变小，带电微粒向下运动，所以A错误；电阻R3与电容器串联，该之路断路，所以只调节电阻R3的滑动端P2向上移动时，电压表示数不变，带电微粒静止不动，所以B错误；只调节电阻R2的滑动端P1向下移动时，外电路电阻不变，路端电压不变，故电压表示数保持不变，电容器的电压增大，带电微粒向上运动，C错误；只增大R1的光照强度，R1的阻值减小，电流增大，所以电阻R0消耗的功率变大，带电微粒向上运动，D正确．
10．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置．G为灵敏电流计．开关S闭合后，两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态．则在滑动变阻器R的触头P向上移动的过程中，下列判断正确的是（）
A．灵敏电流计G中有b→a的电流
B．油滴向上加速运动
C．电容器极板所带电荷量将减小
D．通过电阻R2的电流将减小
【答案】AB
【解析】
【详解】
ACD．在滑动变阻器R的触头P向上移动的过程中，R增大，总电阻增大，电动势和内阻不变，可知总电流减小，内电压减小，外电压增大，外电压等于R1上的电压和R2与R并联电压之和，而R1上的电压减小，所以R2与R的并联电压增大，通过R2的电流增大．根据Q=CU，电容器所带的电量增大，上极板带正电，电容器充电，所以流过电流计的电流方向是b→a．
选项A正确，CD错误；
B．电容器两端电压增大，电场强度增大，电场力增大，开始电场力与重力平衡，所以油滴会向上加速．故B正确．
故选AB．
【点睛】
处理本题的关键是抓住不变量，熟练运用闭合电路的动态分析．注意处理含容电路时，把含有电容的支路看成断路，电容器两端的电压等于和电容器并联支路的电压．
11．如图所示，由电动机带动着倾角θ=37°的足够长的传送带以速率v=4m/s 顺时针匀速转动，一质量m=2kg 的小滑块以平行于传送带向下'2v m s =/的速率滑上传送带，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数78
μ=
，取2
10/g m s =，sin370.60cos370.80?=?=，，则小滑块从接触传送带到与传送带相对静止静止的时间内下列说法正确的是
A ．重力势能增加了72J
B ．摩擦力对小物块做功为72J
C ．小滑块与传送带因摩擦产生的内能为252J
D ．电动机多消耗的电能为386J 【答案】AC 【解析】
对滑块受力分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：平行斜面方向
37f mgsin ma -?=，垂直斜面方向370N mgcos -?=，其中f N μ=，联立解
得：()2
37371/a g cos sin m s μ=?-?=，以平行斜面向上为正，设运动到相对静止的时
间为t ，根据速度时间关系公式，有：()4261
v t s a --?=
==，则位移：()42662
x vt m m +-==
?=，故重力势能增加量为：
·3772p E mg h mg xsin J ?=?=?=，故A 正确；根据动能定理可知，摩擦力对小物块做
功等于物块动能的变化量，即()2
21124221222
f W J =
??-??-=，故B 错误；在6s 内传送带的位移：4624x vt m '==?=，故相对位移为：24618x x x m m m ?='-=-=，
故产生的内能为：7
37?
210180.82528
Q mgcos x J J μ=??=????=，故C 正确；多消耗的电能等于系统增加的机械能和内能之和，为：
7212252336p k W E E Q J =?+?+=++=，故D 错误；故选AC ．
【点睛】对滑块受力分析，根据牛顿第二定律列式求解加速度，根据运动学公式列式求解
末速度和时间，根据·
Q f x =?求解内能，多消耗的电能等于增加的机械能和内能．
12．如图所示的U-I 图象中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R 的U-I图线．用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）
A．R 的阻值为1.5Ω
B．电源电动势为3.0V，内阻为1.5Ω
C．电源的输出功率为3.0W
D．电阻R 消耗的功率为1.5W
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】
A、由两图线的交点知，
1.5
1.5
1.0
U
R
I
===Ω，故A正确；
B、直线I在纵轴上的截距为电动势，即E=3V，斜率的绝对值为内阻，即
3
1.5
2
r==Ω，
选项B正确；
CD、电源的输出功率P=UI=1.5W，也等于电阻R消耗的功率，选项C错误，D正确．
综上所述本题答案是：ABD
13．如图，电源内阻为r，两个定值电阻R1、R2阻值均为R，闭合电键，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V3示数变化量的绝对值为ΔU3，理想电流表A1、A2示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，则
A．A2示数增大
B．V2示数与A1示数的比值不变
C．ΔU3与ΔI1的比值小于2R
D．ΔI1小于ΔI2
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
闭合电键后，电路如图所示．V1、V2、V3分别测量R1、路端电压和R′的电压．当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则A1的示数增大，电源的内电压Ir增大，则V2示数减小，R1的电压增大，V3的示数减小，则通过R2的电流减小，所以通过R′的电流增大，即A2
示数增大，A选项正确．V2示数与A1示数之比等于外电路电阻，其值减小，故B选项正确．根据闭合电路欧姆定律得U3=E﹣I1（R1+r），则得
3
1
U
I
?
?
=R1+r= R+r，不一定小于2R，故C选项错误．A1的示数增大量等于A2示数增大和R2的电流减小量之和，所以ΔI1小于ΔI2，故D选项正确．
14．A，B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）．两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），R2为滑动变阻器，R3为定值电阻．当R2的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ．电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（）
A．若将R2的滑动触头P向a端移动，则θ变小
B．若将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小
C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变小
D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
设金属板两端的电压为u ，距离为d ，小球质量为m 则tan uq
mgd
θ=
，滑动变阻器1R 是分压接法，可以分为4R ，5R 两部分，4R 与金属板串联，并和1R 并联，然后它们再与5R ，
3R 串联，电路图可以简如图所示，电压表测得是路端电压，电流表测得是电流总电流
I ．因为金属板不通电，可以将它和4R 看作1R 两端的电压表．若将R 2的滑动触头P 向a 端移动，则5R 减小，总电阻减小，则总电流增大，即两端的电压增大，所以金属板两端的电压u 增大，由公式tan uq
mgd
θ=
得，θ增大，A 错误．将若将R 2的滑动触头P 向b 端移动时，5R 增大则总电阻增大，总电流I 减小，路端电压增大即U 增大，所以B 错误．当用较强的光照射时，减小，则总电阻减小，路端电压减小，总电流增大，可推出1R 两端电压减小即金属板两端的电压减小，由tan uq
mgd
θ=得 θ减小，C 正确．
r E U E U I I --''==所以()()E U E U U
r I I I
---?==-?''，D 正确．
15．如图所示电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在图中，当滑动变阻器R3的滑片P 向a 端移动时,以下说法中正确的是（ ）
A ．电压表示数变小，电流表示数变小
B ．电阻R 1两端的电压减小
C ．电源的总功率减少但电源的输出功率增大
D ．如果设定流过电阻R2电流变化量的绝对值为2I ?，流过滑动变阻器R3的电流变化量的绝对值为3I ?，则23I I ?
A 、将滑动变阻器的滑动触片P 从图示位置向a 滑动的过程中，外电路总电阻变大，电路中总电流变小，内电压减小，路端电压变大；电压表示数变大，故A 错误；
BD 、电路中总电流变小，通过电阻R 1的电流变小，R 1两端电压变小，R 2两端电压增大，通过电阻R 2的电流变大，通过电阻R 1的电流等于通过电阻R 2的电流和通过电阻R 3的电流之和，故通过电阻R 3的电流变小，故有123I I I ?=?+?，23I I ?
无法判断电源的输出功率的变化；故C错误；
故选BD．
16．如图所示的电路，R1、R2是两个定值电阻，R′是滑动变阻器，R3为小灯泡，电源内阻为r．开关闭合后，当滑动变阻器触头P向上移动时（）
A．电压表示数变大
B．小灯泡亮度变大
C．电容器充电
D．电源的总功率变大
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
闭合开关后，当滑动变阻器触头P向上移动时，'R增大，外电路总电阻增大，干路中电流减小，则小灯泡亮度变小．电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大，故AB错误；电路稳定时电容器的电压等于1R、'R串联总电压，根据串联电路电压分配规律可知，'R增大，电容器的电压增大，则电容器充电，故C正确；电源的总功率为
P EI
，干路电流I减小，则电源的总功率变小，故D错误．
【点睛】
本题按“部分→整体→部分”的思路进行动态变化分析．对于电压表的示数，可以直接根据路端电压随外电阻而增大的结论进行分析．根据串联电路电压与电阻成正比的特点，分析各部分电压的变化，比较简便．
17．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，图中电表为理想电表．在滑动变阻器滑动触头P自a 端向b端滑动的过程中（）
A ．电压表示数变大
B ．电容器
C 所带电荷量减少 C ．电流表示数变小
D ．a 点的电势降低
【答案】ABD 【解析】 【分析】
考查含容电路的动态分析。 【详解】
A ．在滑动变阻器滑动触头P 自a 端向b 端滑动的过程中，滑动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R 1两端电压增大，则电压表示数增大，A 正确；
B ．电阻R 2两端电压：21U E
I R r ，I 增大，则U 2减小，电容器板间电压减小，带
电量减小，B 正确；
C ．通过R 2的电流I 2减小，通过电流表的电流A 2I I I =-，I 增大，I 2减小，则I A 增大，即电流表示数变大，C 错误；
D ．外电路顺着电流方向电势降低，可知a 的电势大于0，a 点电势等于R 2两端电压，U 2减小，则a 点电势降低，D 正确。 故选ABD 。
18．某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a 、b 、c 所示．以下判断正确的是( )
A ．直线a 表示电源的总功率
B ．曲线c 表示电源的输出功率
C ．电源的电动势E ＝3V ，内电阻r ＝1Ω
D ．电源的最大输出功率P m ＝9W 【答案】ABC 【解析】 【详解】
A ．闭合电路中电动势E 和内电阻r 不变，外电阻的变化引起电路中的电流I 发生变化。电路中消耗的总功率P E ＝IE ，E 一定时，P E 与I 成正比，故直线a 表示电源的总功率与电流的关系，且a 图线的斜率大小为电源电动势E ＝3 V 。
B ．电源内电阻消耗的功率：
2r P I r ＝
r 一定时，P r 与I 2成正比，所以抛物线b 表示电源内电阻消耗的功率与电流的关系；外电阻上消耗的功率：
22R P I R IE I r ＝＝－
故抛物线c 表示外电阻消耗的功率与电流的关系，选项A 、B 正确； C ．图线a 、b 的交点表示r E P P ＝，此时外电阻消耗功率为0，R ＝0，则：
E I r
=
所以内阻：
r ＝1 Ω
r E 2
P P E r
＝＝
选项C 正确；
D ．图线b 、c 的交点也是抛物线c 的顶点，该处纵坐标表示外电阻消耗功率的最大值，此时：
R ＝r
r R P P ＝
22R 9W 444
E E P R r ===
选项D 错误。
19．在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器。当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ，此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U ．现将R 2的滑动触点向b 端移动，下列说法正确的是
A ．电表A 1的示数I 1减小
B ．电表A 2的示数I 2减小
C ．电表V 的示数U 增大
D ．电阻R 3的电功率增大 【答案】AD 【解析】 【分析】
本题考查闭合电路中的动态分析问题