高中物理课时跟踪检测十二电功率粤教版选修3_1

高中物理学习材料桑水制作一、单项选择题1.如图2－5－6所示，是甲、乙两个电阻的I－U图象，由此可以判断出甲、乙两电阻串联时的功率之比为( )图2－5－6A.3∶1 B．1∶ 3C．3∶1 D．1∶3解析：选B.在I－U图象中，图线(为直线时)的斜率的倒数表示电阻，由此可得R甲∶R乙＝1∶3，又因为两电阻串联，电流相同，由P＝I2R得P甲∶P乙＝1∶ 3.选项B正确．2．标有“220 V 40 W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5 min，它们产生的热量( ) A．一样多B．电灯最多C．电扇最多D．电烙铁最多解析：选D.三个用电器的电功率相同，5 min内消耗的电能相同．而电烙铁全部转化成了电热，故选D.3．一台电动机的输出功率是10 kW，这表明该电动机工作时( )A．每秒消耗10 kW电能B．每秒对外做10 kW功C．每秒消耗10 kJ电能D．每秒对外做10 kJ功解析：选D.输出功率是指电动机单位时间内对外能做的功，D项正确．4．一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其消耗的功率为100 W ．现将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，此时导线上损失的电功率是9 W ，那么此电灯的实际功率将( ) A ．等于91 W B ．小于91 WC ．大于91 WD ．条件不足，无法确定解析：选B.电灯加接长导线后，会使电路的总电阻变大，由P ＝U 2R知，在电压不变的条件下，电路的总功率会减小，因此，加接导线后，总功率应小于100 W ，而导线上损失的功率为9 W ，所以灯泡的实际功率应小于91 W ．选项B 正确．5．如图2－5－7所示，电路两端电压U 保持不变，滑动变阻器R 的全阻值与R 2的阻值均为20 Ω，电阻R 1的阻值为5 Ω.当滑动变阻器R 的滑片P 由a 向b 滑动的过程中，以下说法不．正确的是( )图2－5－7A ．干路中电流不断增大B ．R 1上消耗的电功率不断增大C ．R 1上消耗的电功率不断减小D ．R 2上消耗的电功率不断减小解析：选C.滑片由a 向b 滑动时R 变小，R 并变小，R 总变小，电路中的总电流变大，R 1两端电压变大，消耗的电功率变大；并联部分电压变小，R 2消耗的电功率变小．故选项A 、B 、D 正确，本题应选C.6．如图2－5－8所示，A 、B 两点间电压为18 V ，R 1＝0.2 Ω，电动机M 的内阻也是0.2 Ω，线路中的电流是25 A ，则此电路中电能转化为机械能的效率是( )图2－5－8A ．72%B ．28%C ．55.6%D ．44.4%解析：选D.电路中总的电功率P ＝UI ＝450 W ，电路中的热功率P 热＝I 2(R 1＋r )＝250 W ，则电路中电能转化为机械能的效率为η＝P －P 热P×100%＝44.4%. 二、双项选择题7．把标有“220 V,100 W ”的A 灯泡和“220 V,200 W ”的B 灯泡串联后接入220 V 的电路中，如果导线电阻忽略不计，不考虑温度对电阻的影响，则有( ) A ．A 、B 两灯泡的电阻之比为R A ∶R B ＝1∶2B ．A 、B 两灯泡在串联电路中的电压之比为U A ∶U B ＝2∶1C ．A 、B 两灯泡在串联电路中消耗的功率之比为P A ∶P B ＝2∶1D ．A 、B 两灯泡在串联电路中产生的热量之比为Q A ∶Q B ＝1∶2解析：选BC.由P ＝U 2R 得：R A ＝U 2P A ，R B ＝U 2P B∴R A ∶R B ＝P B ∶P A ＝200∶100＝2∶1 故A 错．串联后：U A ∶U B ＝R A ∶R B ＝2∶1P A ∶P B ＝R A ∶R B ＝2∶1故B 、C 对．Q A ∶Q B ＝R A ∶R B ＝2∶1所以D 错．8．如图2－5－9所示，电源电动势为E ，内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器．当R 3的滑片P 向右移动时，下列说法中正确的是( )图2－5－9A ．R 1的功率必然减小B ．R 2的功率必然减小C ．R 2的功率必然增大D ．电源消耗的功率必然减小解析：选BD.P 向右移动时，R 3增大．因此电路的总电阻R 增大，由I ＝ER ＋r知，I 减小，由U ＝E －Ir 知路端电压U 增大．所以由部分电路欧姆定律知，I 1增大，I 2减小，因而可得P 1增大，P 2减小，P 内减小．9．用一个额定电压为220 V 的电热水器煮沸一壶水需要t s ，如果不考虑煮水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么( ) A ．当线路电压为110 V 时，煮沸一壶水需要2t s B ．当线路电压为110 V 时，煮沸一壶水需要4t s C ．当线路电压为55 V 时，煮沸一壶水需要4t s D ．当线路电压为55 V 时，煮沸一壶水需要16t s解析：选BD.由公式Q ＝U 2R t ，煮沸一壶水所需的热量为Q ＝(220 V )2R t .当电压变为原来的12时，所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4t s ，选项B 正确；当电压变为原来的14时，时间要变为原来的16倍，即16t s ，选项D 正确．10．如图2－5－10所示，电阻R ＝20 Ω，电动机的线圈电阻R ′＝10 Ω.当开关断开时，电流表的示数是I ，电路消耗的电功率为P .当开关合上后，电动机转动起来．若保持电路两端的电压U 不变，电流表的示数I ′和电路消耗的电功率P ′应是( )图2－5－10A ．I ′＝3IB ．I ′<3IC ．P ′＝3PD ．P ′<3P解析：选BD.设电动机正常工作时电流为I 0，由于UI 0>I 20R ′，则U >I 0R ′，变形为I 0<U R ′＝2I ，则电路中总电流I ′＝I ＋I 0<3I ，电路消耗电功率P ′＝UI ′<3UI ＝3P . 三、非选择题11．(2011年惠州质检)如图2－5－11所示，电解槽A 与电炉丝R 并联后接到电源上，电源电动势E ＝120 V ，内阻r ＝1 Ω，电炉丝电阻R ＝19 Ω，电解槽电阻r ′＝0.5 Ω.已知S 1、S 2都闭合时电炉消耗的功率为475 W(电炉电阻可看作不变)．试求：图2－5－11(1)此时流过电解槽的电流大小；(2)此时电解槽中电能转化成化学能的功率． 解析：(1)电炉中电流I R ＝P R ＝ 47519A ＝5 A 路端电压为：U ＝I R R ＝5×19 V ＝95 V 干路电流为：I ＝E －U r ＝120－951A ＝25 A 通过电解槽的电流为：I A ＝I －I R ＝20 A. (2)电解槽消耗的电功率：P A ＝I A U ＝20×95 W ＝1900 W电解槽内热损耗功率：P 热＝I 2A r ＝202×0.5 W ＝200 W电解槽转化成化学能的功率：P 化＝P A －P 热＝1700 W.答案：(1)20 A (2)1700 W12．在图2－5－12中，R 1＝2 Ω，R 2＝R 3＝6 Ω，滑动变阻器全值电阻为R 4＝6 Ω，电源内电阻r ＝1 Ω，当滑片P 移至A 端时，电压表读数为5 V ，求：图2－5－12(1)当P 移至B 端时电源的总功率． (2)滑片P 分别在A 、B 两端时电源的效率．解析：(1)P 移至A 端时，R 3被短路等效电路如图所示．外电路总电阻为：R ＝R 1＋R 2R 4R 2＋R 4＝5 Ω.电路中总电流为：I ＝U R＝1 A ，电源电动势为：E ＝U ＋Ir ＝6 V.当P 移至B 端时，R 2、R 3、R 4均被短路，电路中总电流为：I ′＝ER 1＋r＝2 A.电源的总功率为：P ＝I ′E ＝12 W. (2)电源的效率：η＝IU IE ＝U E ＝IR I (R ＋r )＝RR ＋r.P 在A 端时，电源的效率为： ηA ＝U E ＝56×100%＝83.3%.P 在B 端时，电源效率为： ηB ＝R 1R 1＋r ＝22＋1×100%＝66.7%.答案：(1)12 W (2)83.3% 66.7%。

综合测试第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、本题共10小题，每小题4分,共40分，漏选得2分，错选和不选得0分。

在每小题的四个选项中,有一个或者多个选项符合题目要求。

1。

如图1，在一水平放置的平板MN 的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m 、带电荷量为+q 的粒子，以相同的速率v 沿位于纸面内的各个方向，由小孔O 射入磁场区域.不计重力，不计粒子间的相互影响.图2中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中Bqm v R ，哪一个图是正确的( ）图1图2解析:当带电粒子竖直向上运动时，可以在磁场中完成向左的半圆的运动轨迹，而要形成向右的半圆的运动轨迹，由左手定则的磁场方向、运动方向、安培力的方向可判定带电粒子无法实现，所以A选项正确. 答案：A2.如图3所示，区域中存在匀强电场和匀强磁场,且两者平行但方向相反.质量为m 、电荷量为—q 的粒子（不计重力)，沿电场方向以速度v 0射入，下述说法中正确的是（ )图3A.电荷所受的洛伦兹力不变B.电荷动量方向保持不变C.电荷所受的电场力不变D 。

电荷向右的最大位移为qE mv 22解析:速度与磁场磁感应强度方向平行,故不受洛伦兹力.答案：ACD3.关于电场和电势(零势点一定的情况下）,下列说法正确的是（ )A.空间里面的正电荷越多,则空间中任意一点的场强就越大B 。

空间里面的正电荷越多，则空间中任意一点的电势就越高C 。

空间里面的正电荷越多，则空间中任意一点的场强不一定大D.空间里面的正电荷越多，则空间中任意一点的电势不一定高解析：电势是标量，叠加是代数和；而电场强度是矢量，叠加是矢量和.答案：BC4。

将金属板放在磁场中,如图4所示，磁场方向垂直于里外两侧面，金属板中有电流通过.设金属上表面电势为U 1，下表面电势为U 2.则（ ）图4A 。

U 1〉U 2B.U 1=U 2C.U 1<U 2D 。

无法确定电势的高低答案：C5.平行板电容器的两金属板带等量异种电荷，要使两板间的电压加倍,而板间的电场强度减半，采取的措施是（ ）A.两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的4倍B 。

学业分层测评(十二) 电功率(建议用时：45分钟)[学业达标]1．对于接入电路的灯泡来说，亮度大的灯泡一定是( ) A ．流过的电流大的 B ．电阻大的C ．消耗功率大的D ．加在两端电压高的【解析】 连入电路的不同灯泡，灯泡的亮度指的是灯泡消耗的功率的大小，亮度大的灯泡指的是消耗的功率大，所以C 正确．【答案】 C2．(多选)关于电功和焦耳热，下列说法正确的是( ) A ．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W ＝I 2Rt B ．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W ＝I 2Rt C ．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q ＝UIt D ．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q ＝UIt【解析】 电功的计算式W ＝UIt 适用于任何形式的电路，焦耳热计算式Q ＝I 2Rt 也是普遍适用的，但是只有在纯电阻电路中，电功W 才等于焦耳热Q .【答案】 AD3．夏天，空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行，一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系图2-5-9所示，此空调器运转1 h 用电( )图2-5-9A ．1.0度B ．1.5度C ．2.0度D ．2.5度【解析】 W ＝P 1t 1×4＋P 2t 2×4＝4×(2.0×1060＋0．5×560)kW·h＝1.5 kW·h.【答案】 B4．有一只电风扇，标有“220 V50 W”，电动机线圈的电阻为0.4 Ω，把它接入220 V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法，正确的是()A．Q＝U2tR B．Q＝PtC．Q＝(PU)2Rt D．以上三种方法均正确【解析】对纯电阻电路电热的计算可用Q＝UIt＝I2Rt＝U2tR，而电风扇工作时不能看成纯电阻电路，故电热计算要用Q＝I2Rt计算，而电流计算I＝PU用于任何电路，所以C项正确．【答案】 C5．额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间．比较它们产生的热量，结果是() A．电风扇最多B．电烙铁最多C．日光灯最多D．一样多【解析】在三种用电器中，只有电烙铁是纯电阻用电器，将电能全部转化为内能，故B选项正确．【答案】 B6．(多选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同的时间内()A．电炉放热大于电动机放热B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率【解析】由焦耳定律Q＝I2Rt知A错误，电动机为非纯电阻电路两端电压U>IR，电炉为纯电阻电路，两端电压U＝IR.故B正确，C错误，由P＝UI得D正确．【答案】BD7．(多选)将阻值为4 Ω和10 Ω的两个电阻R1、R2分别接在同一电源上，结果R2上消耗的功率P2比R1上消耗的功率P1大，则() 【导学号：62032123】A．电源内阻一定大于4 ΩB．两电阻串联后接此电源，外电路总功率一定大于只接R2时的功率C．两电阻并联后接此电源，外电路总功率一定小于只接R1时的功率D．只接R1时电源消耗的功率一定大于只接R2时消耗的功率【解析】根据电源输出功率随外电阻的变化关系曲线如图所示．R1与R3消耗的功率相同，且R1<R3，又因为R2消耗的功率P2比R1消耗的功率P1大，所以有R1<R2<R3且r>R1＝4 Ω，A选项正确．R1与R2的并联电阻一定小于R1的电阻，由电源的输出功率曲线可知外电路总功率一定小于只接R1时的功率，C选项正确．若R1与R2串联，其电阻大于R2的电阻，外电路消耗的总功率不一定大于只接R2时的功率，B选项错误．根据公式P＝EI＝E2R＋r，外电阻越小，电源消耗的功率越大，故只接R1时电源消耗的功率一定大于只接R2时消耗的功率，D选项正确．【答案】ACD8.如图2-5-10所示电路中，灯泡L1和L3上标有“220 V100 W”，灯泡L2和L4标有“220 V40 W”，设灯泡电阻不变，当电路接上220 V电压后，实际功率最大和最小的灯泡分别是()图2-5-10A．L1和L3B．L1和L2C．L2和L4D．L3和L4【解析】R1＝R3<R2＝R4，功率最大的是L2，又因P1>P3，而P3>P4，知功率最小为L4.【答案】 C[能力提升]9．(多选)在如图2-5-11所示的电路中，定值电阻的阻值为10 Ω，电动机M 的线圈电阻值为2 Ω，a、b两端加有44 V的恒定电压，理想电压表的示数为24 V，由此可知()图2-5-11A．通过电动机的电流为12 AB．电动机消耗的功率为48 WC．电动机线圈在1分钟内产生的热量为480 JD．电动机输出的功率为8 W【解析】通过电动机的电流与通过定值电阻的电流相同为I＝U－U1R＝44－2410A＝2 A，故A错误；电动机消耗的功率为P＝U1I＝24×2 W＝48 W，故B正确；电动机线圈在1分钟内产生的热量Q＝I2rt＝22×2×60 J＝480 J，故C 正确；电动机的热功率P热＝I2r＝22×2 W＝8 W，电动机的输出功率P出＝P－P热＝48 W－8 W＝40 W，故D错误．【答案】BC10．在如图2-5-12甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列判断错误的是()甲乙图2-5-12A．灯泡L1的电阻为12 ΩB．通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2电流的2倍C．灯泡L1消耗的电功率为0.75 WD．灯泡L2消耗的电功率为0.30 W【解析】由于电源电动势为3.0 V，内阻不计，所以当开关闭合后，达到稳定状态时，加在小灯泡L1两端的电压应为3.0 V，由小灯泡的伏安特性曲线可以看出当电压为3.0 V时，流过小灯泡L1的电流为I1＝0.25 A，由此求得，灯泡L1的电阻为12 Ω，所以A选项正确．由P＝UI可以求得灯泡L1消耗的电功率为0.75 W，所以C选项正确．L2与L3串联，L2两端的电压为1.5 V，由I-U图象可知，I2＝0.2 A，则L2消耗的电功率P2＝U2I2＝0.3 W，故D正确，由以上分析可知I1<2I2.故B错．【答案】 B11.如图2-5-13所示的电路中，电源电动势E＝6.0 V，内阻r＝0.6 Ω，电阻R2＝0.5 Ω，当开关S断开时；电流表的示数为1.5 A，电压表的示数为3.0 V，试求：(1)电阻R1和R3的阻值；图2-5-13(2)当S闭合后，电压表的示数以及R2上消耗的电功率. 【导学号：62032025】【解析】(1)R3＝U3I3＝3.01.5Ω＝2.0 Ω由E＝I3(R1＋R3＋r)代入数据有6.0＝1.5(R1＋2.0＋0.6) 解得R1＝1.4 Ω(2)S闭合后，R总＝R1＋r＋R2·R3R2＋R3＝2.4 Ω电压表的示数U＝ER总×R2·R3R2＋R3＝62.4×0.4 V＝1.0 VR 2上消耗的功率P 2＝U 2R 2＝120.5 W ＝2.0 W.【答案】 (1)1.4 Ω 2.0 Ω (2)1 V 2 W12．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：f 恒为车和人总重的k ＝0.02倍，g 取10 m/s 2.求：(1)此车永磁体电机在额定电压下正常工作的效率；(2)仅在永磁体电机以额定功率提供动力的情况下，人骑自行车的最大速度； (3)仅在永磁体电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v 1＝1.0 m/s ，人骑车的最大加速度．【解析】 (1)由表可知，电动机的额定电压为U 0＝40 V ， 额定电流为I 0＝3.5 A ，所以电动机正常工作时输入功率为P 输入＝U 0I 0＝140 W. 又因电动机的输出功率为P 输出＝120 W ， 所以电动机的效率为 η＝P 输出P 输入＝85.7%.(2)行驶时所受阻力为f ＝k (M ＋m )g ，式中m 为车的质量．当车达到最大速度v m 时，应有P 输出＝f v m ，所以最大速度v m ＝P 输出f ＝6.0 m/s.(3)当车速度为v 1＝1.0 m/s 时，牵引力F ＝P 输出1＝120 N ，设此时车的加速度为a ，根据牛顿第二定律F －f ＝(M ＋m )a ， 解得a ＝1.0 m/s 2.【答案】 (1)85.7% (2)6.0 m /s (3)1.0 m/s 2。

模块综合检测（一)一、单项选择题（本题共10小题，每题3分，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选不选或多选均不得分．）1．下列有关电荷所受电场力和磁场力的说法中,正确的是（) A．电荷在磁场中一定受磁场力的作用B．电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向一致C．正电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D．电荷在电场中不一定受电场力的作用答案：C2．在闭合电路中，下列叙述正确的是( )A．当外电路断开时，路端电压等于零B．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C．当外电路短路时，电路中的电流趋近于无穷大D．当外电阻增大时，路端电压将减小答案：B3．下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是（）A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针S极受磁力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向解析：某处磁感应强度的方向与一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向垂直,故A错误;小磁针N极受磁力的方向就是该处磁感应强度的方向，故B错误；垂直于磁场放置的通电导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直,故C错误；磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,故D正确．答案:D4．在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义．若有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球，如图所示，在地磁场的作用下,射线方向发生改变的情况是（)A．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移B．若这束射线是由带正电荷的粒子组成,它将向北偏移C．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移D．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移解析：地球的磁场由南向北，当带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时,根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向西，所以粒子将向西偏转;当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时,根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向东,所以粒子将向东偏转，所以D正确．答案：D5．有四盏灯,如图所示连接在电路中，L1和L2都标有“220 V 100 W”字样，L3和L4都标有“220 V40 W”字样,把电路接通后，最暗的是（)A．L1B．L2C．L3D．L4解析：设L1、L2、L3、L4实际消耗的功率分别为P1、P2、P3、P4。

章末综合测评(二)电路(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1．夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费．科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开．若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变得“聪明”．这种“聪明”的电路是图中的()D[在白天时，一般不需要灯照明；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明；也就是说天黑且人在楼道里走动时需要照明．对于选项A，“声控开关”闭合时，发生短路；对于选项B，不管是“光控开关”，还是“声控开关”都能让灯发光，节能目的达不到；对于选项C，“光控开关”闭合时，发生短路；对于选项D，“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的．]2．“神舟十号”载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的．由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应．“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势，可获得0.1 A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上太阳光的能量是() A．0.24 J B．0.25 JC．0.26 J D．0.28 JC[根据W＝UIt可得每秒太阳能电池的能量为W＝0.06 J，设太阳能每秒照射的能量为Q，则Q×23%＝W，可解得Q≈0.26 J．]3．如图所示电路中，电源E的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W．当开关S接位置1时，电压表的读数为3 V，那么当开关S接到位置2时，小灯泡L()A．比正常发光略亮B．正常发光C．有可能被烧坏D．比正常发光暗D[小灯泡L的额定电压为U＝3.0 V，额定功率为P＝4.5 W，则灯泡的电阻为R L＝U2P＝3.024.5Ω＝2.0 Ω，小于电阻R＝30 Ω，则当开关S接到位置2时，外电阻减小，路端电压减小，路端电压小于3 V，即小于灯泡的额定电压，故小灯泡比正常发光暗．故A、B、C错误，D正确．]4．如图所示的闭合电路中，当滑动变阻器的滑片P从b滑向a的过程中，V1、V2两只电压表示数的变化值分别为ΔU1和ΔU2，则()A．|ΔU1|>|ΔU2| B．|ΔU1|<|ΔU2|C．|ΔU1|＝|ΔU2| D．无法判断A[滑动变阻器R与电阻R1、R2串联，电压表V1测R与电阻R1串联部分的电压，V2测电阻R2两端的电压；当滑动变阻器滑片由b向a移动时，滑动变阻器的阻值减小，引起串联电路部分的总电阻变小，总电流变大，则内阻上电压变大，电压表V1的示数变小，变化量为ΔU1，根据串联电路的电阻分压特点可知，定值电阻R2两端的电压变大；U1＝E－U2－U r，则|ΔU1|＝|－ΔU2－ΔU r|，即|ΔU 1|>|ΔU 2|，故A 正确．]5．如图所示，用甲、乙、丙三个电动势E 相同而内阻r 不同的电源，分别给定值电阻R 供电．已知甲、乙、丙三个电源内阻的大小关系为：r 甲>r 乙>r 丙，则将R 先后接在这三个电源上时的情况相比，下列说法中正确的是( )A ．接在甲电源上时，电源的输出电流最大B ．接在丙电源上时，电源的输出电流最小C ．接在乙电源上时，电阻R 消耗的电功率最大D ．接在丙电源上时，电阻R 消耗的电功率最大D [三个电源的电动势E 相等，而内阻r 甲>r 乙>r 丙，根据闭合电路欧姆定律I ＝E R ＋r得知，接在丙电源上时，电源的输出电流最大．故A 、B 错误；由公式P ＝I 2R 分析得知，接在丙电源上时，电阻R 获得的电功率最大．故C 错误，D 正确．]6．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa 、ηb .由图可知ηa 、ηb 的值分别为( )A ．34、14B ．13、23C ．12、12D ．23、13D [电源效率η＝UE ，E 为电源的总电压(即电动势)，根据图象可知U a ＝23E ，U b ＝13 E ，所以ηa ＝23，ηb ＝13，故D 正确．] 7．一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U 时，通过导线的电流为I ，导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的12，再给它两端加上电压2U ，则( ) A ．通过导线的电流为I 16B ．通过导线的电流为I 8C ．导线中自由电子定向移动的速率为v 2D ．导线中自由电子定向移动的速率为v 4BC [将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积变为原来的14倍，其长度变为原来的4倍，根据电阻定律R ＝ρL S 分析得到，电阻变为原来的16倍，电压变为原来的2U ，根据欧姆定律I ＝U R 可知，拉长后电流变为I 8，故A 错误，B 正确．电流的微观表达式I ＝nevS ，其中n 、e 不变，电流I 变为原来的18，横截面积S 变为原来的14，则自由电子定向移动的平均速率变为v 2，故C 正确，D 错误．]8.按图所示的电路连接各元件后，闭合开关S ，L 1、L 2两灯泡都能发光．在保证灯泡安全的前提下，当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列判断正确的是( )A ．L 1变暗B ．L 1变亮C ．L 2变暗D ．L 2变亮AD [当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知流过L 2的电流增大，故L 2变亮；内阻分担的电压增大，电源的电动势不变，故并联部分电压减小，故通过L 1的电流变小，即灯泡L 1变暗；故A 、D 正确．]9．在如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，电容器的电容为C ，电压表、电流表均为理想电表，R 0为定值电阻，闭合开关S ，调节电阻箱的阻值，使其接入电路的阻值增大ΔR ，结果电容器的电量增加了ΔQ ，电压表示数增加了ΔU ，电流表示数减小了ΔI ，则下列关系正确的是( )A ．ΔU ＝ΔQ CB ．ΔR ＝ΔU ΔIC ．ΔI <ΔU R 0D ．ΔQ ＝ΔIC (R 0＋r )ACD [闭合开关S ，增大可变电阻R 的阻值后，电路中电流减小，由欧姆定律分析得知，电阻R 0两端的电压减小，R 两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R 0两端的电压减小量小于ΔU .即ΔI <ΔU R 0；电容器两极板间的电压等于R 两端的电压，可知电容器板间电压增大，带电量增大，增大量为ΔQ ＝CΔU ，即ΔU ＝ΔQ C ，故A 、C 正确．根据闭合电路欧姆定律得U ＝E －I (R 0＋r )，由数学知识得知，ΔU ΔI ＝R 0＋r ≠ΔR ，故B 不正确．根据以上分析知ΔQ ＝CΔU ＝ΔIC (R 0＋r )，故D 正确．]10．如图所示电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，串联的固定电阻为R 2，滑动变阻器的总阻值是R 1，电阻大小关系为R 1＋R 2＝r ，则在滑动触头从a 端滑到b 端过程中，下列描述正确的是( )A．电路的总电流先减小后增大B．电路的路端电压先增大后减小C．电源的输出功率先增大后减小D．滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大ABC[由并联的知识可知，当滑动变阻器触头处于中央位置时，变阻器的总电阻和电路的总电阻最大，故滑动触头从a端滑到b端过程中，总电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，由U外＝E－Ir，电路的路端电压先增大后减小，A、B正确；因为外电路的电阻一直小于电源内阻．由P出－R图象可以看出(如图所示)，在虚线左侧，电源的输出功率先增大(箭头向右)后减小(箭头向左)，故C正确；对于D选项，可把R2拉到电源内部去，看成内部的一部分，此时R外小于电源内阻(r＋R2)，由图看出，R1消耗功率先增大后减小，D错误．]二、非选择题(本题共6小题，共60分)11．(6分)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材A．干电池1节B．滑动变阻器(0～20 Ω)C．滑动变阻器(0～1 kΩ)D．电压表(0～3 V，内阻约为20 kΩ)E．电流表(0～0.6 A，内阻R A＝0.2 Ω)F．电流表(0～3 A，内阻约为0.01 Ω)G．开关、导线若干(1)为了减小实验误差和方便操作，选择如图甲所示实验电路进行实验，其中滑动变阻器应选________，电流表应选________．(只填器材前的序号)(2)某同学根据实验测的电压表的读数U 和电流表的读数I ，画出的U -I 图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为________V ，内电阻为________Ω.(保留到小数点后一位)甲 乙[解析] (1)由于本实验中通过电源的电流不能太大，由图可知，最大电流不超过0.6 A ，所以电流表应选E ；电路中的最大电阻为R max ＝E 13I A ＝1.513×0.6 Ω＝7.5 Ω，所以滑动变阻器应选B .(2)根据U ＝E －Ir ＝－rI ＋E ，可知U -I 图象纵轴截距即为电动势，图象斜率绝对值即为内阻r ，所以E ＝1.5 V ，r ＝1.5－0.90.6Ω＝1.0 Ω. [答案] (1)B E (2)1.5 1.012．(10分)在电子线路制作中常用到覆铜板，覆铜板是将补强材料(加入橡胶中可以显著提高其力学性能的材料)浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板，它是做印制电路板的基本材料，常叫基材．小明同学是电子制作爱好者，他想应用所学的物理知识来测量覆铜板的导电铜膜厚度．于是他从资料上查得导电铜膜的电阻率ρ＝1.75×10－8 Ω·m ，并利用下列器材完成了这个实验：A ．电源E (电动势为6 V ，内阻不计)B ．取待测长方形覆铜板一块，将两个粗铜条A 、B 平行压置在覆铜板的两端，与覆铜板接触良好，用作电极，如此就制成了待测电阻R (阻值约为2 Ω)C ．滑动变阻器(总阻值约为10 Ω)D ．定值电阻R 2(电阻值R 2＝6 Ω)E ．毫米刻度尺和游标卡尺F．电压表V(量程为0～6 V，内阻很大)G．电流表A(量程为0～0.6 A，内阻约为5 Ω)H．开关K，导线若干甲乙(1)请在图甲的实物图中完成实物连线，要求实验测量精度高．(2)小明在接通电路之前，先用游标卡尺测得覆铜板宽度d为8.02 mm.(3)小明用毫米刻度尺测两电极A、B间的距离L＝1.001 m.(4)图乙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请完成作图，若所得图线的斜率用k表示，则导电铜膜的电阻R＝________(用k及题中所给字母表示)，根据实验数据及I-U图线求出导电铜膜的电阻R＝________Ω(计算结果保留两位有效数字)．(5)计算导电膜厚度h的值为________mm(计算结果保留两位有效数字)．[解析](1)为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，铜膜电阻很小，为保护电路应把定值电阻与待测电阻串联，电压表内阻远大于铜膜电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示：(4)根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：由图示图象可知，图象的斜率k ＝I U ，铜膜电阻R ＝U I －R 2＝1k －R 2，铜膜的电阻阻值R ＝U I －R 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫40.5－6 Ω＝2.0 Ω； (5)由电阻定律可知R ＝ρL S ＝ρL dh ，解得h ＝ρL dR ＝1.75×10－8×1.0018.02×10－3×2.0m≈1.1×10－6 m ＝1.1×10－3 mm.[答案] (1)实物电路图如解析图所示(4)图象如解析图所示 1k －R 2 2.0 (5)1.1×10－313．(10分)如图所示的电路中，电源的电动势E ＝12 V ，内阻未知，R 1＝8 Ω，R 2＝1.5 Ω，L 为规格“3 V 3 W”的灯泡，开关S 断开时，灯泡恰好正常发光．(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求：(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻；(2)电源的内阻；(3)开关S 闭合时，灯泡实际消耗的功率．[解析] (1)灯泡的额定电流I 0＝P 0U 0＝33A ＝1 A 灯丝电阻R L ＝U 20P 0＝323Ω＝3 Ω. (2)断开S 时，灯L 正常发光，即I 1＝I 0，根据闭合电路欧姆定律E ＝I 0(R 1＋R L ＋r )得r ＝E I 0－(R 1＋R L )＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤121－（8＋3）Ω＝1 Ω. (3)闭合S 时，设外电路总电阻为R 外，R 外＝R L ·R 2R L ＋R 2＋R 1＝9 Ω 干路电流为I 总＝E R 外＋r ＝1.2 A 灯泡两端的电压U L ＝I 总·R L ·R 2R L ＋R 2＝1.2 V 灯泡实际消耗的功率P ＝U 2L R L＝0.48 W. [答案] (1)1 A 3 Ω (2)1 Ω (3)0.48 W14．(10分)如图所示的电路中，两平行金属板A ，B 水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离d ＝50 cm ，电源电动势E ＝15 V ，内电阻r ，电阻R 1＝4 Ω，R 2＝10 Ω，闭合开关S ，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，若小球质量为m ＝2×10－2kg ，电量q ＝1×10－2C ，问：(1)小球带正电还是负电，电容器的电压为多大？(2)电源的内阻为多大？(3)电源的效率是多大？(取g ＝10m/s 2)[解析] (1)小球放入板间后，受重力和电场力作用，由二力平衡知，小球应带负电，且mg ＝q U 2d ， 代入数据解得： U 2＝10 V .(2)电路中的电流为：I ＝U 2R 2＝1010A ＝1 A 根据闭合电路欧姆定律得：E ＝U 2＋I (R 1＋r )代入数据解得：r ＝1 Ω.(3)电源的效率：η＝UI IE ×100%＝U 1＋U 2E ×100%＝4＋1015×100%≈93.3%.[答案](1)负电10 V(2)1 Ω(3)93.3%15．(10分)如图甲所示的电路，当变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中两电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙中的A、B两直线所示，不考虑电表对电路的影响．问：(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图象分别为U-I图象中的哪一条直线？(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻分别为多少？(3)试求处电源的电动势和内阻．[解析](1)电压表V1的示数随电流表示数的变化图象为B，电压表V2的示数随电流表示数的变化图象为A.(2)由乙图可知，电阻R0的值等于图线A的斜率，即R0＝ΔUΔI＝6－1.52－0.5Ω＝3 Ω当R全部接入电路时，电路中电流最小，为0.5 A．则7.50.5Ω＝R＋R0，R＝15Ω－3 Ω＝12 Ω.(3)当电流为0.5 A时，由图线B，根据闭合电路的欧姆定律有：E＝7.5＋0.5 r当电流为2.0 A时，由图线B，根据闭合电路的欧姆定律有：E＝6＋2r联立解得：E＝8 V，r＝1 Ω.[答案](1)B A(2)3 Ω12 Ω(3)8 V 1 Ω16．(14分)如图甲所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R 供电．改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化．(1)以U 为纵坐标，I 为横坐标，在图乙中画出变阻器阻值R 变化过程中U -I 图象的示意图，并说明U -I 图象与两坐标轴交点的物理意义．(2)a .请在图乙画好的U -I 关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率．b ．请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件．(3)请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和．[解析] (1)U -I 图象如图所示，其中图象与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流．(2)a .如图所示b ．电源输出的电功率：P ＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R ＋r 2R ＝E 2（R －r ）2R＋4r 当外电路电阻R ＝r 时，电源输出的电功率最大．为P max ＝E 24r.(3)电动势定义式E＝W非静电力q根据能量守恒定律，在图甲所示电路中，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，即W＝I2rt＋I2Rt＝Irq＋IRq＝W非静电力，则E＝W非静电力q＝Ir＋IR＝U内＋U外[答案]见解析。

（高二）物理粤教版选修3—1第1章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为()A．－q B．qC．2q D．4q2、两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，且θ1 >θ2 ，则下列说法正确的是()A．m1 ＞m2B．m1 ＜m2C．q1 ＜q2D．q1 ＞q23、如图所示的电场中，一带电质点从P点沿着电场线方向运动，若只受电场力作用，质点加速度逐渐增大的是()A B C D4、如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a 点的场强大小为E a，与ab连线成53°角，b点的场强大小为E b，与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系，正确的是()A．25E a＝9E b，φa>φb B．16E a＝9E b，φa<φbC．9E a＝25E b，φa>φb D．9E a＝16E b，φa<φb5、如图所示，匀强电场的场强大小为1×103 N/C，ab、dc与电场方向平行，bc、ad与电场方向垂直，ab＝dc＝4 cm，bc＝ad＝3 cm，则下述计算结果正确的是()A．a、b之间的电势差为4 000 VB．a、c之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做的功为零D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做的功都是－0.25 J6、在空间有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t＝0时速度为零，在t＝1 s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t＝2 s时，电子将处在()A．A点B．A点左方l处C．A点右方2l处D．A点左方2l处7、(双选)如图所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示电流方向．下列说法正确的有()A．电容器正在充电B．电容器正在放电C．电容器两板间距离一定正在变大D．电容器两板间距离可能正在变小*8、如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为Q A、Q B，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是()A．A带正电，Q A∶Q B＝1∶8B．A带负电，Q A∶Q B＝1∶8C．A带正电，Q A∶Q B＝1∶4D．A带负电，Q A∶Q B＝1∶4*9、点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在()A．A和B之间B．B左侧C．A右侧D．A的右侧及B的左侧*10、一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移动到b 点．在这个过程中，除静电力外，其他外力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．－1×104 VC．4×104 V D．－7×104 V*11、(双选)如图所示，A、B两板间电压为600 V，A板带正电并接地，A、B 两板间距离为12 cm，C点离A板4 cm，下列说法正确的是()A．E＝2 000 V/m，φC＝200 VB．E＝5 000 V/m，φC＝－200 VC．电子在C点具有的电势能为－200 eVD．电子在C点具有的电势能为200 eV12、如图所示，匀强电场的场强E ＝1.2×102 N/C ，方向水平向右，一点电荷q ＝4×10－8 C 沿半径R ＝20 cm 的圆周，从A 点移动到B 点，已知∠AOB ＝90°，求：(1)这一过程电场力做的功是正功还是负功？做功多少？ (2)A 、B 两点的电势差U AB .13、如图所示，A 、B 为两块足够大的相距为d 的平行金属板，接在电压为U 的电源上．在A 板的中央P 点放置一个电子发射源．可以向各个方向释放电子．设电子的质量为m 、电荷量为e ，射出的初速度为v .求电子打在板上的区域面积．(不计电子的重力)（高二）物理粤教版选修3—1第1章 电场含答案 粤教版选修3—1第一章 电场1、导体A 带5q 的正电荷，另一完全相同的导体B 带q 的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B 导体的带电荷量为( ) A ．－q B ．q C ．2qD ．4qC [两个完全一样的导体接触后电荷先中和再平分，所以q B ＝5q －q 2＝2q ，故C对．]2、两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，且θ1 >θ2 ，则下列说法正确的是()A．m1 ＞m2B．m1 ＜m2C．q1 ＜q2D．q1 ＞q2B[m1、m2受力如图所示，由平衡条件可知m1g＝F cot θ1，m2g＝F′c ot θ2，根据牛顿第三定律可得F＝F′，则m1m2＝cot θ1cot θ2，因为θ1>θ2，所以m1<m2，从式子中可以看出两角度的大小关系与两电荷的带电量无关，故B正确．]3、如图所示的电场中，一带电质点从P点沿着电场线方向运动，若只受电场力作用，质点加速度逐渐增大的是()A B C DB[电场线疏密表示电场强度的大小，沿电场线的方向．A选项中电场强度减小；B选项中电场强度增大；C选项中电场强度不变；D选项中电场强度先增大后减小，再由a＝Fm＝qEm知，a∝E，故本题选B.]4、如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a 点的场强大小为E a，与ab连线成53°角，b点的场强大小为E b，与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系，正确的是()A．25E a＝9E b，φa>φb B．16E a＝9E b，φa<φbC．9E a＝25E b，φa>φb D．9E a＝16E b，φa<φbD[设a、b两点到点电荷的距离分别为r a和r b.根据几何知识得r b＝43r a.根据点电荷场强公式E＝k Qr2得E a＝169E b；由图可知，该电场是由负点电荷产生的，故在点电荷的周围越靠近场源电荷电势越低，则有φa<φb，故D正确，A、B、C 错误．]5、如图所示，匀强电场的场强大小为1×103 N/C，ab、dc与电场方向平行，bc、ad与电场方向垂直，ab＝dc＝4 cm，bc＝ad＝3 cm，则下述计算结果正确的是()A．a、b之间的电势差为4 000 VB．a、c之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做的功为零D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做的功都是－0.25 JC[U ab＝E·ab＝1×103×0.04 V＝40 V，选项A错误；U ac＝U ab＝40 V，选项B 错误；将带负电的点电荷移动一周，电势差为零，电场力做功为零，选项C正确；W ac＝qU ac＝－5×10－3×40 J＝－0.2 J，选项D错误．]6、在空间有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t＝0时速度为零，在t＝1 s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t＝2 s时，电子将处在()A．A点B．A点左方l处C．A点右方2l处D．A点左方2l处D[粒子在第1 s内做初速度为零的匀加速运动，第2 s内做末速度为零的匀减速运动，加速度大小相等，由于电子带负电，故向左方运动，距离A点为2l，故选D.]7、(双选)如图所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示电流方向．下列说法正确的有()A．电容器正在充电B．电容器正在放电C．电容器两板间距离一定正在变大D．电容器两板间距离可能正在变小AD[平行板电容器和恒定直流电源相连，电容器两端电压不变，箭头表示电流方向，则电容器正在充电，故A正确，B错误；电容器正在充电，电容器两板所带电荷量增大，电容器的电容增大，所以电容器两板间距离可能正在变小，故D正确，C错误．]*8、如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为Q A、Q B，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是()A．A带正电，Q A∶Q B＝1∶8B．A带负电，Q A∶Q B＝1∶8C．A带正电，Q A∶Q B＝1∶4D．A带负电，Q A∶Q B＝1∶4B[要使C处的正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，该正点电荷所受力的情况应如图所示，所以A带负电，B带正电．设AC间的距离为L，则F B sin30°＝F A，即kQ B Q C（2L）2·sin 30°＝kQ A Q CL2解得Q A Q B＝18，故选项B 正确．]*9、点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图所示，电场强度为零的地方在( )A ．A 和B 之间 B ．B 左侧C ．A 右侧D ．A 的右侧及B 的左侧B [根据点电荷电场公式E ＝k qr 2可知，在A 和B 之间时，由于两个电荷产生的电场方向相同，所以合电场一定不为零，故A 错误；如果在B 的左侧，电荷A 产生的电场强度向左，B 产生的电场强度向右，电场强度方向相反，但由于A 的电量大于B 的电量，且A 较远，由点电荷场强公式E ＝k qr 2可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零，B 正确；如果在A 的右侧，两个电场方向一个向左，一个向右，但是距离A 较近，并且A 的电荷量大，所以两个电场的矢量和不可能为零，C 、D 错误．]*10、一个带正电的质点，电荷量q ＝2.0×10－9 C ，在静电场中由a 点移动到b 点．在这个过程中，除静电力外，其他外力做的功为6.0×10－5 J ，质点的动能增加了8.0×10－5 J ，则a 、b 两点间的电势差U ab 为( ) A ．1×104 V B ．－1×104 V C ．4×104 VD ．－7×104 VA [设电场力做功为W ，由动能定理知，W ＋6.0×10－5 J ＝8.0×10－5 J ，解得W ＝2.0×10－5 J ，因此a 、b 两点间的电势差为U ab ＝Wq ＝1×104 V ，故选项A 正确．]*11、(双选)如图所示，A 、B 两板间电压为600 V ，A 板带正电并接地，A 、B 两板间距离为12 cm ，C 点离A 板4 cm ，下列说法正确的是( )A．E＝2 000 V/m，φC＝200 VB．E＝5 000 V/m，φC＝－200 VC．电子在C点具有的电势能为－200 eVD．电子在C点具有的电势能为200 eVBD[A板接地，则其电势为零，因为A板带正电且A、B两板间的电压为600 V，则B板电势为－600 V，由此知C点电势为负值，则A、B两板间场强E＝U d＝600 V12 cm＝50 V/cm＝5 000 V/m，φC＝－Ed AC＝－50×4 V＝－200 V，A错误，B正确；电子在C点具有的电势能为200 eV，C错误，D正确．]12、如图所示，匀强电场的场强E＝1.2×102 N/C，方向水平向右，一点电荷q ＝4×10－8 C沿半径R＝20 cm的圆周，从A点移动到B点，已知∠AOB＝90°，求：(1)这一过程电场力做的功是正功还是负功？做功多少？(2)A、B两点的电势差U AB.[解析](1)因为φB>φA，故将正电荷从A点移到B点电场力做负功W＝－qER ＝－9.6×10－7 J.(2)U AB＝Wq＝－ER＝－24 V.[答案](1)负功－9.6×10－7 J(2)－24 V13、如图所示，A、B为两块足够大的相距为d的平行金属板，接在电压为U 的电源上．在A板的中央P点放置一个电子发射源．可以向各个方向释放电子．设电子的质量为m、电荷量为e，射出的初速度为v.求电子打在板上的区域面积．(不计电子的重力)[解析] 打在最边缘的电子，其初速度方向平行于金属板，在电场中做类平抛运动，在垂直于电场方向做匀速运动，即r ＝v t在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动，即d ＝12at 2 电子在平行电场方向上的加速度a ＝eE m ＝eUmd 电子打在B 板上的区域面积S ＝πr 2 由以上几式得S ＝2πm v 2d 2eU . [答案]2πm v 2d 2eU。

第二章电路第五节电功率A级抓基础1．对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是( ）A．通过的电流大的灯泡 B．两端电压大的灯泡C．电阻值大的灯泡D．消耗电功率大的灯泡解析：在电路中灯泡的亮度是由实际功率的大小决定的．答案：D2．如图所示电路中,r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻,如果用P r、P1和P2分别表示电阻r、R1和R2上所消耗的功率，当R1＝R2＝r时,P r∶P1∶P2等于( ）A．1∶1∶1 B．2∶1∶1C．1∶4∶4 D．4∶1∶1解析：设干路电流为I，流过R1和R2的电流分别为I1和I2。

由题,R1和R2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故I1＝I2＝0.5I；根据公式P＝I2R，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即P r∶P1∶P2＝4∶1∶1。

故选D。

答案：D3．如图所示，直线A为电源的U－I图线,直线B为电阻R的U －I图线,用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是（)A．4 W，8 W B．2 W，4 WC．4 W，6 W D．2 W，3 W解析:从图可知，此时电路的电流是2 A,路端电压是2 V，由此可得：P出＝IU＝4 W，P总＝IE＝6 W。

答案：C4．（多选）关于电功和电功率以下说法正确的是（)A．含有电动机的电路中电功不能用公式W＝UIt来计算B．在一切电路中电功都等于电热C．对任何用电器，电功率公式P＝UI均适用D．当二极管两端加的电压为U，流过它的电流为I，此时二极管的电阻可以用R＝错误!来计算解析:计算电功的公式就用W＝UIt，A错．在非纯电阻电路中电功大于电热，B错．从公式出发知C、D对．答案：CD5．（多选）不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V40 W”的灯泡，下列说法正确的是( )A．接在110 V的电路中时的功率为20 WB．接在110 V的电路中时的功率为10 WC．接在440 V的电路中时的功率为160 WD．接在220 V的电路中时的功率为40 W答案:BD6．如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L标有“6 V 12 W"字样,电动机线圈的电阻R M＝0。

课时跟踪检测（十） 研究闭合电路1．(多项选择)以下说法中正确的选项是( )A ．电源的作用是维持导体两头的电压，使电路中有持续的电流B ．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力C ．静电力与非静电力都能够使电荷移动，因此本质上都是使电荷的电势能减少D ．静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加解析：选AD 电源的作用是维持导体两头的电压，使电路中有持续的电流，故A 正确；在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部既存在非静电力，又存在静电力，故B 错误；静电力与非静电力都能够使电荷移动，静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加，故C 错误，D 正确。

2．(多项选择)铅蓄电池的电动势为2 V ，这表示( ) A ．电路中每通过1 C 电量，电源把2 J 的化学能转变成电能 B ．蓄电池断开时两极间的电压为2 VC ．蓄电池能在1 s 内将2 J 的化学能转变成电能D ．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大解析：选ABD 依照电动势的概念和表达式E ＝Wq，非静电力移动1 C 电荷量所做的功W ＝qE ＝1×2 J＝2 J ，由功能关系可知有2 J 的化学能转化为电能，A 正确，C 错误。

电源两极的电势差(电压)U ＝E p q，而E p ＝W ，即Uq ＝Eq ，因此U ＝E ＝2 V ，B 正确。

电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，因E 蓄电池＝2 V ＞E 干电池＝1.5 V ，故D 正确。

3．电池容量确实是电池放电时能输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A·h”的字样，那么表示( ) A ．该电池在工作1 h 后达到的电流为15 A B ．该电池在工作15 h 后达到的电流为15 A C ．电池以1.5 A 的电流工作，可用10 h D ．电池以15 A 的电流工作，可用15 h解析：选C 电池上“15 A·h”是表示电池蓄存的电荷量数值，即q ＝15 A·h＝15 A×1 h＝1.5 A×10 h，故C 对，A 、B 、D 均错。

课时跟踪检测（十二） 电功率1．(2015·浙江高考)下列说法正确的是( )A ．电流通过导体的热功率与电流大小成正比B ．力对物体所做的功与力的作用时间成正比C ．电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D ．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比解析：选C 在导体电阻一定的条件下，由P ＝I 2R 知热功率与电流的二次方成正比，选项A 错误。

根据功的公式可知其大小与力的作用时间无关，选项B 错误。

由电容的定义式可得Q ＝CU ，即电荷量与两极间的电势差成正比，选项C 正确。

弹簧的劲度系数只跟弹簧本身有关，与弹簧伸长量无关，选项D 错误。

2．把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t 串∶t 并为( )A ．1∶1B ．2∶1C ．4∶1D ．1∶4 解析：选C 串联后电阻为R 1＝2r ，产生的热量为Q 1＝U 2R 1·t 串＝U 22r·t 串；并联后电阻为R 2＝r 2，产生的热量为Q 2＝U 2R 2·t 并＝U 2r 2·t 并，若要Q 1＝Q 2，所以有t 串∶t 并＝4∶1。

3．把六个相同的小灯泡接成如图1甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P 甲和P 乙表示，则下列结论中正确的是()图1A ．P 甲＝P 乙B ．P 甲＝3P 乙C ．P 乙＝3P 甲D ．P 乙>3P 甲解析：选B 设每个灯泡正常工作时的电流为I ，则甲图中电路的总电流为3I ，P 甲＝12×3I ＝36I ，乙图中电路的总电流为I ，P 乙＝12×I ＝12I ，故有P 甲＝3P 乙，B 正确。

4．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内( )①电炉放出的热量与电动机放出的热量相等②电炉两端电压小于电动机两端电压③电炉两端电压等于电动机两端电压④电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率A．①②④B．①③C．②④D．③④解析：选A 由P热＝I2R知①正确。

自我检测1.下列关于电功的说法中,错误的是（）A.电流做功的过程,就是电能转化为其他形式的能的过程B.电流做功消耗的能量由电源供给C.电功就是电能D.导体内电场力对自由电荷的定向移动所做的功就是电功答案:C2.某同学在自己家中更换电路中的熔断丝时,考虑到家中有几盏照明电灯、一台电视机和一台电冰箱的用电的实际需要和安全,应选用熔断丝的电流为()A.50 AB.10 AC.5 AD.1 A答案:C3.白炽灯的灯丝断了以后,轻摇灯泡,可以将断了的灯丝搭上,若将这只灯泡再装入原电路中,其亮度()A.比原来亮些B.比原来暗些C.与原来一样亮D.都有可能答案:A4.一盏电灯直接接在电压恒定的电源上,其消耗的功率为100 W.现将这盏灯先接上一段很长的导线后,再接在同一电源上,此时导线上损失的电功率是9 W,那么此电灯的实际功率将()A.等于91 WB.小于91 WC.大于91 WD.条件不足,无法确定答案:B5.节日彩灯是由若干只小灯泡接到照明电路上的,由于每只彩灯的额定电压较小,所以,彩灯一般是串联连接的.现有下列四组灯泡供选用,较为合适的是()A.10只“12 V 10 W”B.10只“220 V 15 W”C.15只“15 V 3 W”D.30只“9 V 2 W”答案:C6.灯泡L1“200 V 100 W”和灯泡L2“220 V 40 W”接在不同电源的电路中,下列有关两灯发光的亮暗程度的说法错误的是（）A.L1可能比L2亮B.L1可能比L2暗C.L1可能和L2一样亮D.L1和L2的额定功率可能一样答案:D7.某同学在家中测算电冰箱的耗电量,他将家中其他用电器断开，只使用电冰箱,观察电度表转盘的转动情况,测得冰箱制冷时,转盘每12 s转动一圈;保温时,每120 s转动一圈.电度表上标明“每千瓦时转2 000圈”.该同学还测得冰箱每小时制冷10 min,保温50 min,若按每月30天计算,该电冰箱每月耗电_____________度.答案:278.在如图2-5-3所示的电路中,三个电阻的阻值R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω,电源电压恒定.图2-5-3(1)接通开关S1,断开开关S2,R1与R2消耗功率之比P1∶P2=___________;(2)两个开关S1、S2都接通,R1与R2消耗功率之比P3∶P4=___________.答案:2∶349∶249.用一直流电动机提升重物,设被提升的重物的质量m=50 kg,电动机的输入电压是110 V,不计各处的摩擦,当电动机以1 m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为I=5 A,由此可知,电动机的线圈电阻为___________Ω.(g取10 m/s2)答案:210.由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应,根据光伏效应设计的单晶硅太阳能电池,在正常阳光照射下,光电效率可达23%,单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势,可获得0.1 A的电流,每秒钟照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是___________ J.(保留两位有效数字)答案:0.2611.如图2-5-4所示,L1和L2是两个不相同的小灯泡,a、b间有恒定的电压,它们都正常发光.当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时,发生的现象时()图2-5-4A.L1亮度不变,L2变暗B.L1变暗,L2变亮C.电路消耗的总功率变小D.电路消耗的总功率变大答案:BC12.如图2-5-5所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管（电流越大，发出的光越强），且R与D相距不变.下列说法中正确的是()图2-5-5A.当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率增大B.当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率减小C.当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变答案:B13.对于纯电阻用电器,下列说法中正确的是…（）A.如果额定功率相同,额定电流大的用电器的电阻大B.如果额定功率相同,额定电流大的用电器的电阻小C.如果额定电压相同,额定电流大的用电器的电阻大D.如果额定电流相同,额定功率大的用电器的电阻大答案:BD14.由电源引到某工地的一只“220 V 100 W”的灯泡亮度较暗,若实际功率只有81 W,而电源电压有220 V,不计灯丝的电阻随温度的变化,则输电线上损失的电功率为____________W.答案:9.015.现代商场中一般都安装有自动扶梯.某商场有一台倾角为30°的自动扶梯,该扶梯在电压为380 V的电动机带动下以0.4 m/s的恒定速度向斜上方移动,电动机的最大输出功率为4.9 kW,不载人时测得电动机中的电流为5 A.若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同,则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为______________.(设人的平均质量为60 kg,g取10 m/s2)答案:25人16.一个电炉标有“220 V 1 kW”,当它接上220 V的电源时,10 min内可使1 kg的水温度升高50 ℃.如果因故电源电压降到200V,欲使这1 kg的水的温度仍然升高50 ℃,需多长时间?设该电炉烧水的热损失与通电时间成正比,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃).(不考虑电炉的电阻变化)答案:t2=19.8 min。

自我小测1对于纯电阻用电器，下列说法中正确的是…()A．如果额定功率相同，额定电流大的用电器的电阻大B．如果额定功率相同，额定电流大的用电器的电阻小C．如果额定电压相同，额定电流大的用电器的电阻大D．如果额定电流相同，额定功率大的用电器的电阻大2某同学在自己家中更换电路中的熔断丝时，考虑到家中有几盏照明灯、一台电视机和一台电冰箱的用电的实际需要和安全，应选用熔断丝的电流为…()A．50 A B．10 A C．5 A D．1 A3一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其消耗的功率为100 W．现将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，此时导线上损失的电功率是9 W，那么此电灯的实际功率将()A．等于91 W B．小于91 WC．大于91 W D．条件不足，无法确定4节日彩灯是由若干只小灯泡接到照明电路上的，由于每只彩灯的额定电压较小，所以，彩灯一般是串联连接的．现有下列四组灯泡供选用，较为合适的是()A．10只“12 V 10 W” B．10只“220 V 15 W”C．15只“15 V 3 W” D．30只“9 V 2 W”5灯泡L1“200 V 100 W”和灯泡L2“220 V 40 W”接在不同电源的电路中，下列有关两灯发光的亮暗程度的说法错误的是()A．L1可能比L2亮B．L1可能比L2暗C．L1可能和L2一样亮D．L1和L2的额定功率可能一样6在如图所示的电路中，三个电阻的阻值R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω，电源电压恒定．(1)接通开关S1，断开开关S2，R1与R2消耗功率之比P1∶P2＝______；(2)两个开关S1、S2都接通，R1与R2消耗功率之比P3∶P4＝______.7用一直流电动机提升重物，设被提升的重物的质量m＝50 kg，电动机的输入电压是110 V，不计各处的摩擦，当电动机以1 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为I ＝5 A，由此可知，电动机的线圈电阻为______ Ω.(g取10 m/s2)8如图所示，电源的电动势为50 V，电源内阻为1.0 Ω，定值电阻R＝14 Ω，M为直流电动机，电枢电阻R′＝2 Ω，电动机正常运转时，电压表读数为35 V，求在100 s时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少？9如图所示，R1＝8 Ω，电源的电动势E＝8 V，内阻r＝2 Ω.R2为变阻器，问：(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R2的值应是多大？这时R2的功率多大？(2)要使R1得到最大的电功率，R2的取值多大？R1的最大功率多大？这时电源的效率是多少？10如图所示，电解槽A与电炉丝R并联后接到电源上，电源电动势E＝120 V，内阻r ＝1 Ω，电炉丝电阻R＝19 Ω，电解槽电阻r′＝0.5 Ω.已知K1、K2都闭合时电炉消耗的功率为475 W(电炉电阻可看作不变)．试求：(1)此时流过电解槽的电流大小；(2)此时电解槽中电能转化成化学能的功率．答案1解析：由公式P ＝I 2R 、P ＝U 2R 、R ＝U I 知，R ＝P I 2、R ＝U 2P，由此确定，选项BD 正确．答案：BD2解析：先作一个大致的估算：每盏家用照明电灯的功率大约为60 W ，一台电视机的功率约为150 W ，一台电冰箱的功率大约为200 W ，则三种用电器即便同时工作，总功率为530 W ，可以求出I ＝P/U ＝2.41 A ．因此，应选用的熔断丝为C.答案：C3解析：电灯加接长导线后，会使电路的总电阻变大，由P ＝U 2R 知，在电压不变的条件下，电路的总功率会减小，因此，加接导线后，总功率应小于100 W ，而导线上损失的功率为9 W ，所以灯泡的实际功率应小于91 W ．选项B 正确．答案：B4解析：根据串联电路的连接特点，每只彩灯的工作电流相等，彩灯的总电压等于220 V ，每只彩灯的工作电压相等，可见，以上四组灯泡中，A 组每只彩灯电压过高，B 组电压过高，C 组和D 组也都能工作，但更为合适的是C 组，选项C 正确．答案：C5解析：由于两灯接在不同的电源上，不能确定两灯两端电压的大小，因此，两灯的额定功率可能不同，实际消耗的功率很难比较，而灯泡的亮度直接取决于实际消耗的功率．这样，两灯的亮度有三种可能性，而两灯的额定功率从规格上看明显不相等，选项D 正确．答案：D6解析：(1)S 1接通、S 2断开时，电阻R 1和R 2串联 I 1＝I 2，P 1∶P 2＝R 1∶R 2＝2∶3.(2)两个开关S 1、S 2都接通时，电阻R 2和R 3并联再与电阻R 1串联 R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝127 Ω，U 1U 2＝R 1R 23＝76P 3P 4＝U 21U 22×R 2R 1＝4924. 答案：2∶3 49∶247解析：由能量守恒知，电动机的输入功率应等于提升重物时克服重力做功的功率和线圈电阻上消耗的热功率之和，UI ＝mgv ＋I 2＝2 Ω.答案：28解析：由题设条件知，电源内电阻r 和定值电阻R 上的电压之和为E －U ，所以电路中的电流I ＝E －U R ＋r ＝50－3515＋10A ＝1.0 A 在100 s 内电源做的功为： W ＝EIt ＝50×1×100 J ＝5.0×103 J 在100 s 内电动机消耗的电能为： E ＝UIt ＝35×1×100 J ＝3.5×103 J 在100 s 内电动机电枢上产生的热能为： E ′＝I 2R ′t ＝12×2×100 J ＝200 J 在100 s 内电动机上转化为机械能的部分： ΔE ＝E －E ′＝3.5×103 J －200 J ＝3.3×103 J. 答案：3.3×103 J9解析：(1)把R 1看成是电源内阻的一部分，这样内阻就是R 1＋r ，利用电源输出功率最大的条件，可以求出．当R 2＝R 1＋r ＝8 Ω＋2 Ω＝10 Ω时，R 2有最大的功率： P 2＝E 24(R 1＋r )＝E 24R 2＝824×10W ＝1.6 W.(2)因为R 1是定值电阻，所以流过R 1的电流越大，R 1的功率就越大，因为R 1与R 2是串联，当R 2＝0时，电路中有最大电流：I ＝E R 1＋r ＝88＋2 A ＝0.8 A所以R 1有最大功率： P 1＝I 2R 1＝0.82×8 W ＝5.12 W 这时电源的效率为：η＝R 1R 1＋r ×100%＝88＋2×100%＝80%.答案：(1)R 2＝10 Ω P 2＝1.6 W (2)R 2＝0 P 1＝5.12 W η＝80% 10解析：(1)电炉中电流I R＝PR＝47519＝5 A路端电压为：U＝I R R＝5×19＝95 V干路电流为：I＝E－Ur＝120－951＝25 A通过电解槽的电流为：IA＝I－I R＝20 A (2)电解槽消耗的电功率：P A＝I A U＝20×95＝1 900 W电解槽内热损耗功率：P热＝I2A r＝202×0.5＝200 W电解槽转化成化学能的功率：P化＝P A－P热＝1 700 W答案：(1)20 A(2)1 700 W。

2.5 电功率 每课一练（粤教版选修3-1）
一、单项选择题
1．一只普通的家用照明白炽灯，额定功率为40 W ，正常发光时，通过它的电流与下列哪一个值较为接近( )
A ．20 A
B ．2 A
C ．0.2 A
D ．0.02 A
解析：家用照明白炽灯的额定功率为40 W ，额定电压为220 V ，根据P ＝UI ，可得电流大约为0.2 A.
答案：C
2．两只灯泡L 1、L 2分别标有“110 V ,60 W”和“110 V ,100 W”，另外有一只滑动变阻器R ，将它们连接后接入220 V 的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路( )
解析：根据P ＝U 2R 可知，灯泡L 1、L 2的电阻R 1＞R 2，灯泡的连接方式，要么串
联，要么并联，根据电压跟电阻成正比分配U 1U 2＝R 1R 2
，两灯泡串联接入220 V 的电路，要使每盏灯泡的电压均为110 V ，应在电阻大的L 1上并联电阻． 答案：B
3．夏天，空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行，一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图2-5-10所示，此空调器运转1 h 用电
( )
图2-5-10
A ．1.0度
B ．1.5度。

2.5 电功率 第2课时闭合电路的动态分析图2－8－61．如图2－8－6所示，在滑动变阻器的触头由a 点向b 点移动的过程中，灯泡L 将( )．A ．一直变暗B ．一直变亮C ．先亮后暗D ．先暗后亮答案 D解析 两电阻之和保持不变的情况下，当两电阻的值相等时，其乘积为最大，所以总电阻是先增大后减小．如此电流是先减小后增大，D 是正确的．闭合电路中的功率和效率图2－8－72．如图2－8－7所示，直线A 为电源的U －I 图线，直线B 为电阻R 的U －I 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( )A ．4 W ，13B ．2 W ，13C ．4 W ，23D ．2 W ，23答案 C解析从题图可知E＝3 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＝UI＝4 W，P总＝EI＝6 W．电源的效率η＝UE＝23.含容电路分析图2－8－83．(双选)如图2－8－8所示，R是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时()A．灯泡L变暗B．光敏电阻R上的电压增大C．电压表V的读数减小D．电容器C的带电荷量增大答案CD解析光照强度增大时，R的阻值减小，闭合电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知I＝ER＋r＋R灯增大，灯泡L变亮，选项A错误；光敏电阻R上的电压UR＝E－I(r＋R灯)减小，选项B错误；电压表V的读数U＝E－Ir减小，选项C正确；电容器C两端的电压等于灯泡两端的电压，灯泡两端的电压UL＝IR灯增大，所以电容器C的带电荷量Q＝CUL增大，选项D正确．电路故障分析图2－8－94．如图2－8－9所示，灯泡L1、L2原来都正常发光，在两灯突然熄灭后，用电压表测得c、d间电压比灯泡正常发光时的电压高，故障的原因可能是(假设电路中仅有一处故障)() A．a、c连续路B．c、d连续路C．b、d连续路D．b、d间短路答案 B解析因电路中L1、L2、R与电源串联，电路中只有一处故障且两灯不亮，电路中必是断路，故D错误．电路中无电流，但c、d间电压升高，是因为c、d连续路．故正确答案为B.(时间：60分钟)题组一闭合电路的动态分析图2－8－101．如图2－8－10所示的电路，闭合电键S，待电路中的电流稳定后，减小R的阻值．如此()A．电流表的示数减小B．电压表的示数减小C．电阻R2两端的电压减小D．路端电压增大答案 B解析题图中的电路结构是R1与R先并联，再与R2串联，故R↓→R总↓→I干↑→U内↑→U外↓.R2两端电压U2＝I干R2，U2增大，所以R与R1的并联电压减小，读数减小，A、C、D错误，B项正确．图2－8－112．如图2－8－11所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片P向b端滑动，如此()A．电灯L更亮，安培表的示数减小B．电灯L更亮，安培表的示数增大C．电灯L更暗，安培表的示数减小D．电灯L更暗，安培表的示数增大答案 A解析变阻器的滑片P向b端滑动，R1接入电路的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，安培表的示数减小，路端电压U增大，电灯两端电压增大，电灯L更亮，A正确，B、C、D错误．图2－8－123．如图2－8－12所示，E为电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动，如此三个电表示数的变化情况是()A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小答案 B解析滑动触点由a向b移动时，R2阻值减小，所以总电阻减小，电路中总电流增大，如此内电压增大，路端电压减小，故U减小；总电流增大，R3两端电压也增大，所以并联电压减小，故I1减小，I2增大．图2－8－134．(双选)(2012·广州调研)如图2－8－13所示的电路中，电源的内阻r≠0，R1和R2是两个定值电阻．当滑动变阻器R的滑片向a移动时，电路中的电流I1、I2的变化情况是() A．I1不变B．I1变小C．I2变大D．I2变小答案BC解析当滑动变阻器R的滑片向a移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，整个回路的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流I＝ER外＋r变大，路端电压U＝E－Ir变小，I1变小，A错误，B正确；又I＝I1＋I2，所以I2变大，C正确，D错误．5．某实物投影机有10个一样的强光灯L1～L10(24 V，220 W)和10个一样的指示灯X1～X10(220 V，2 W)，将其连接在220 V的交流电源上，电路如图2－8－14所示，假设工作一段时间后L2灯丝烧断，如此()图2－8－14A．X1的功率减小，L1的功率增大B．X1的功率增大，L1的功率增大C．X2的功率增大，其他指示灯的功率减小D．X2的功率减小，其他指示灯的功率增大答案 C解析由串、并联电路的知识知，假设L2灯丝烧断，电路的总电阻值变大，电流变小，除X2两端电压变大外，其他电压变小，应当选C.题组二对闭合电路功率的理解6．两个电池1和2的电动势E1＞E2，它们分别向同一电阻R供电，电阻R消耗的电功率一样．比拟供电时电池1和2内部消耗的电功率P1和P2与电池的效率η1和η2的大小，如此有()A ．P1＞P2，η1＞η2B ．P1＞P2，η1＜η2C ．P1＜P2，η1＞η2D ．P1＜P2，η1＜η2答案 B解析 因为PR 相等，如此电流I 相等．由I ＝E1R ＋r1＝E2R ＋r2；因E1＞E2如此r1>r2，所以P1＞P2，而η＝P 出P 总＝I2R EI ，所以η与E 成反比 故η1＜η2，应当选B. 7．将阻值为4 Ω和10 Ω的两个电阻R1、R2分别接在同一电源上，结果R2上消耗的功率P2比R1上消耗的功率P1大，如此如下说法错误的答案是( )A ．电源内阻大于4 ΩB ．两电阻串联后接此电源，外电路总功率一定大于只接R2时的功率C ．两电阻并联后接此电源，外电路总功率一定小于只接R1时的功率D ．只接R1时电源消耗的功率一定大于只接R2时消耗的功率答案 B解析 电源输出功率随外电阻的变化关系曲线如下列图．因为R2消耗的功率P2比R1消耗的功率P1大．所以有R1<R2<R3且r>R1＝4 Ω.A 、D 选项正确．R1与R2的并联电阻一定小于R1的电阻．由电源的输出功率曲线可知外电路总功率一定小于只接R1时的功率，C 正确．假设R1与R2串联，其电阻大于R2的电阻．外电路的消耗的总功率不一定大于只接R2时的功率，B 错误．图2－8－158．如图2－8－15所示，直线OAC 为某一直流电源的总功率P 随电流I 变化的图线，曲线OBC 表示同一直流电源内部的热功率P 随电流I 变化的图线．假设A 、B 点的横坐标均为1 A ，那么AB 线段表示的功率为( )A ．1 WB ．6 WC ．2 WD ．2.5 W答案 C解析 由题图不难看出，在C 点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电源的电动势为E ＝3 V ，短路电流为I 短＝3 A ，所以电源的内阻为r ＝E I 短＝1 Ω.图象上AB 线段表示的功率为PAB ＝P 总－I2r ＝(1×3－12×1) W ＝2 W ．故正确选项为C.图2－8－169．(2012·河南三市调研)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，如图2－8－16所示，直线A 为电源a 的路端电压与电流的关系图线，直线B 为电源b 的路端电压与电流的关系图线．直线C 为一个电阻R 两端的电压与电流关系的图线，将这个电阻R 分别接到a 、b 两电源上，那么( )A ．R 接到电源a 上，电源的效率较低B ．R 接到电源b 上，电源的输出功率较大C ．R 接到电源a 上，电源的输出功率较大，电源效率较高D ．R 接到电源b 上，电源的输出功率较小，电源效率较高答案 C解析 电源的效率η＝UI EI ＝U E ，由题中图象可知A 与C 交点处电压大于B 与C 交点处电压，如此R 接在电源a 上效率较高；电源输出功率P ＝UI ，由题中图象易得R 接在电源a 上输出功率较大，A 、B 、D 错误，C 正确．题组三 含容电路分析图2－8－1710．如图2－8－17所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态．要使尘埃P向下加速运动，如下方法中可行的是()A．把R2的滑片向左移动B．把R2的滑片向右移动C．把R1的滑片向左移动D．把开关S断开答案 A解析假设尘埃P处于静止状态，如此重力与电场力平衡．假设尘埃向下加速运动，如此电场力减小，电容器两极板间的电压减小，故向左移动R2的滑片可以实现这种变化．故A正确、B错．由于稳定时R1支路无电流，故无论如何移动R1，电容器两极板间的电压都不会改变，故尘埃仍平衡，故C错．断开开关S，电容器两极板间电压增大，这种情况与B选项效果一样，故D错．11．(双选)在如图2－8－18所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，如下结论正确的答案是()图2－8－18A．灯泡L变亮B．电源的输出功率变小C．电容器C上电荷量减少D．电流表读数变小，电压表读数变大答案BD解析将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，R的阻值变大，电路中电流变小，灯泡变暗，A错误；路端电压变大，电阻R两端电压变大，电容器C两端电压变大，电容器C上电荷量增加，C错误，D正确；当外电路电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，如此外电路电阻比r大得越多，输出功率越小，B正确．12．如图2－8－19所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的答案是()图2－8－19A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小答案 B解析当电路接通后，对小球受力分析：小球受重力、电场力和悬线的拉力F三个力的作用，其中重力为恒力，当电路稳定后，R1中没有电流，两端等电势，因此电容器两极板电压等于R0两端电压，当R2不变，R1变化时，电容器两极板电压不变，板间电场强度不变，小球所受电场力不变，F不变，C、D两项错．假设保持R1不变，缓慢增大R2，R0两端电压减小，电容器两端电压减小，内部电场减弱，小球受电场力减小，F变小．故A项错，B项正确．题组四综合题组图2－8－2013．如图2－8－20所示，电阻R3＝4 Ω，电表为理想电表．开始时R1、R2、R3中都有电流通过，电压表示数为2 V ，电流表示数为0.75 A ．后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2 V ，电流表示数变为0.8 A.(1)哪个电阻断路？(2)求电阻R1、R2的阻值各为多少？(3)电源电动势和内阻各为多少？答案 见解析解析 (1)由于电流表、电压表的示数都不为零，所以断路的电阻为R1.(2)R1断路后，电压表的示数即为R2两端电压．所以R2＝U ′2I ′2＝3.20.8Ω＝4 Ω. R1断路前R2两端电压U2＝I2R2＝0.75×4 V ＝3 V ，R3两端电压U3＝U2－U1＝(3－2)V ＝1 V.由串联电阻的分压特点R1R3＝U1U3，所以R1＝U1U3·R3＝21×4 Ω＝8 Ω.(3)R1断路前，通过R1、R3的电流I1＝U1R1＝28 A ＝0.25 A.R1断路前E ＝U2＋(I1＋I2)rR1断路后E ＝U ′2＋I ′2r代入数据联立以上两式得E ＝4 V ，r ＝1 Ω.图2－8－21word14．如图2－8－21所示的电路中，电源电动势E＝36 V，内阻r＝2 Ω，R1＝20 Ω，每盏灯的额定功率都是2 W，额定电压也一样．当S闭合，R2调到14 Ω时，两灯都正常发光；当S断开，要使L2仍正常发光，如此R2应调到何值？答案50 Ω解析设所求阻值为R2′，当灯L1和L2都正常发光时，加在灯两端电压为额定电压UL.当S闭合时，E1＝UL＋I1(R1＋r＋R2)，当S断开时，E2＝UL＋I2(R1＋r＋R2′)，又因为E1＝E2＝E，I1＝2I2＝2IL(IL为灯的额定电流)，得IL(R1＋r＋2R2－R2′)＝0，但IL≠0，所以R1＋r＋2R2＝R2′，即R2′＝20 Ω＋2 Ω＋2×14 Ω＝50 Ω.11 / 11。