高考物理一轮复习 第八章 恒定电流章 2 闭合电路的欧姆定律课时作业 新人教版

闭合电路的欧姆定律题只有一个选项符合题目要求，9～14题有多个选项符合题目要求r为2 Ω，定值电阻R阻值为R1时，在R1上获得最大功率，E＝9 V，内阻r＝3．在如图所示的电路中，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势的滑片向上滑动一些，如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器滑片处在某一位置时，电流表的读数为I＝0.5 A，电压表．则向右移动滑动变阻器的滑片后，三个电表可能得到的读数是C．I＝0.3 A，U1＝0.9 V，U2＝1.1 VD．I＝0.2 A，U1＝0.8 V，U2＝2.4 V解析：滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，故电路的总电流减小，此时电压表V1的示数减小，由U＝E－Ir知路端电压增大，则V2的示数增大．电流表的示数减小，由于内电压减小，则两电压表示数之和增大．故D正确，A、B、C错误．答案：D5．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时( )A．电压表示数变大，电流表示数变小B．电压表示数变小，电流表示数变大C．电压表示数变大，电流表示数变大D．电压表示数变小，电流表示数变小解析：首先将电压表、电流表理想化处理，简化电路．R2与R3并联后与R1和R4串联，当滑片P向b端移动时，R3阻值变小，R2、R3并联部分总电阻变小，根据串联分压原理，R1和R4及内电阻上电压增大，R2、R3并联部分电压变小，由此可得：外电路上总电压变小，电压表示数变小；R2上电流变小，干路总电流变大，因此R3上电流变大，电流表示数变大．答案：B6．(2017·日照调研)如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，与均为理想电表；开始时开关S闭合，均有读数，某时刻发现和读数均变大，则电路中可能出现的故障是( )A．R1断路 B．R2断路C．R1短路 D．R3短路解析：当R1断路时，电流表示数变为0，A错误；当R2断路时，外电路的总电阻变大，故路端电压变大，即电压表读数变大，电路的总电流减小，故R1上的电压减小，R3两端电压变大，故电流表读数变大，与题目所给的现象吻合，故电路是R2断路，B正确；当R1短路或R3短路时，外电路电阻变小，路端电压变小，即电压表示数变小，C、D错误．答案：B7．(2017·山东齐鲁名校)如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，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( )A．电压表读数减小B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D．R3上消耗的功率逐渐增大置于最左端，闭合开关S1、S2，向右滑动，电源输出功率一直减小向右滑动，电源输出功率一直增大，电源输出功率达到最大值置于最右端时，电源输出功率仍为P0当外电路电阻等于电源内阻，即R＝r＝2 Ω．在如图所示的电路中，电源的内阻不能忽略．闭合，在这一过程中，下列说法正确的是(．如图所示的电路中，电源电动势E＝6 V，内阻r＝F.若将开关S闭合，电路稳定时通过则( )0.25 A＝1×10－5C．热敏电阻温度降低，其他条件不变．热敏电阻温度升高，其他条件不变．光敏电阻光照减弱，其他条件不变．光敏电阻光照增强，其他条件不变热敏电阻温度降低，其他条件不变时，热敏电阻阻值减小，总电阻减小，总电流则热敏电阻及光敏电阻所在的并联支路电压减小，光敏电阻上的电流减小，直线．则图象中两直线的交点表示的物理意义是( )示数变化量的绝对值为ΔI，则( )r本题考查闭合电路的欧姆定律知识，意在考查考生的分析推理能力．相当于断路，理想电流表内阻为零，两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时(1 A．电压表的示数约为6 V4 W。

第2讲闭合电路欧姆定律(时间：35分钟)基础巩固练1．如图1所示，电源的电动势为E、内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，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端滑动过程中，下列说法正确的是()图1A．电压表的示数变大B．电流表的示数变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R消耗的功率先变大后变小解析等效电路图如图所示。

滑片从a端滑向b端，其接入电路的阻值R Pb减小，由“串反并同”结论有，电压表示数减小，电流表示数增大，电阻R消耗的功率增大，选项A、B、D错误；把电阻R当作电源内电阻(等效电源)，则R 内＝2r，R Pb减小，且R Pb<2r，等效电源的输出功率减小，即滑动变阻器的功率减小，选项C正确。

答案 C2．(2019·上海虹口区一模)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，在有磁场时电阻很大，并且磁场越强阻值越大。

为了探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图2所示电路，电源电动势E和内阻r不变，在没有磁场时，调节滑动变阻器R使电灯发光，当探测装置从无磁场区进入强磁场区(设电灯L不会烧坏)，则()图2A．电灯L变亮B．电流表示数增大C．滑动变阻器R的功率增大D．磁敏电阻两端的电压减小解析当磁场增强时，磁敏电阻增大，总电阻增大，总电流减小，电流表示数减小，B错误；电源内电压减小，路端电压增大，电灯L变亮，A正确；总电流减小，通过电灯的电流增大，所以通过滑动变阻器R的电流减小，变阻器R的功率减小，C错误；路端电压增大，R两端的电压减小，所以磁敏电阻两端的电压增大，D错误。

答案 A3．咸阳市区某学校创建绿色校园，如图3甲为新装的一批节能灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。

如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，R t为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)。

现增加光照强度，则下列判断正确的是()图3A．电源路端电压不变B．R0两端电压变大C．B灯变暗，A灯变亮D．电源总功率不变解析由题意，增加光照强度，R t减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，则A灯变暗，通过R0电流I0＝I－I A，I增大，而I A减小，则I0增大，R0两端电压U0增大，则B灯两端的电压减小，B灯变暗；电源的总功率P＝EI，I增大，则P 增大，故B项正确，A、C、D项错误。

第八章 第2讲 闭合电路欧姆定律及其应用1．(2016·全国卷Ⅱ)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Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2。

Q 1与Q 2的比值为导学号 21992549( C )A ．2/5B ．1/2C ．3/5D ．2/3[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U 1＝12×23R 23R ＋R E ＝15E ；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U 2＝12R 12R ＋R E ＝13E ，由Q ＝CU 可知，Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，C 项正确。

2．(2016·江苏物理)(多选)如图所示的电路中，电源电动势为12V ，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。

闭合开关S ，下列说法正确的有导学号 21992550( AC )A ．路端电压为10VB ．电源的总功率为10WC ．a 、b 间电压的大小为5VD ．a 、b 间用导线连接后，电路的总电流为1A[解析] 开关S 闭合后，外电路的总电阻为R ＝10Ω，路端电压U ＝E R ＋r R ＝1212×10V＝10V ，A 项正确；电源的总功率P ＝E 2R ＋r ＝12W ，B 项错误；由于两条支路的电流均为I ′＝1020A ＝0.5A ，因此a 、b 两点间的电压为U ab ＝0.5×(15－5)V ＝5V ，C 项正确；a 、b 两点用导线连接后，外电阻R ′＝2×5×155＋15Ω＝7.5Ω，因此电路中的总电流I ＝E R ′＋r ＝129.5A ＝1.26A ，D 项错误。

3．(2017·安徽淮北一模)在如图甲所示电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化。

课时规范练26 闭合电路欧姆定律及其应用一、基础对点练1.(电路故障分析)(辽宁葫芦岛协作体联考)图示电路中,电源的电动势E=9 V,内阻不计,闭合开关S后,某时刻电路出现故障,此时理想电压表的示数U=9 V,可知该故障可能为( )A.小灯泡L断路B.电阻R1或R2短路C.小灯泡L和电阻R1都断路D.电阻R1或R2断路2.(功率问题)如图所示,电路中电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻。

当滑动变阻器R的滑片向a移动时,下列说法正确的是( )A.R两端的电压变大B.流经R0的电流变大C.电源总功率变小D.电源内部消耗功率变大3.(电路动态分析)(上海师大附中)下图中R1、R2、R3皆为定值电阻,R4为可变电阻,电源的电动势为E、内阻为r。

设电流表A的读数为I,电压表V 的读数为U。

当R4的滑片向a端移动时则( )A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小4.(串并联电路、电表改装)(广西高三月考)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表和两个电压表。

已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按图示接入电路则( )A.电流表A1的读数等于电流表A2的读数B.电流表A1的指针偏转角小于电流表A2的指针偏转角C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数D.电压表V1的指针偏转角等于电压表V2的指针偏转角5.(含电容器电路的分析)如图所示的电路中,电源电动势为E 、内阻为r,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R 。

开关闭合前电容器不带电。

闭合开关,待电路稳定后( )A.通过电源的电流为零B.定值电阻两端的电压等于EC.电路消耗的电功率等于E 2RD.电容器所带电荷量为REC R+r6.(电源的功率问题)如图所示,直线A 为电源的U-I 图线,直线B 和C 分别为电阻R 1、R 2的U-I 图线。

现用该电源分别与R 1、R 2组成闭合电路。

第二节 电路 闭合电路的欧姆定律一、串、并联电路的特点 1．特点比照串联并联电流 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n I ＝I 1＋I 2＋…＋I n 电压 U ＝U 1＋U 2＋…＋U n U ＝U 1＝U 2＝…＝U n电阻 R ＝R 1＋R 2＋…＋R n1R ＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n电压与电流分配 电压与各局部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局部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局部电路的总电阻．(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R 1与R 2并联在电路中，通过R 1与R 2的电流之比为1∶2，如此当R 1与R 2串联后接入电路中时，R 1与R 2两端电压之比U 1∶U 2为( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶4D ．4∶1提示：选B.由并联特点可知：R 1R 2＝I 2I 1＝21，又由串联电路特点可得：U 1U 2＝R 1R 2＝21，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 ＝W q．(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)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 ＝W q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⎩⎪⎨⎪⎧I ＝E R ＋r 〔只适用于纯电阻电路〕E ＝U 外＋U 内〔适用于任何电路〕3．路端电压U 与电流I 的关系 (1)关系式：U ＝E －Ir ．(2)U －I 图象如下列图．①当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距为短路电流． ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．3.(多项选择)如下列图为某一电源的U －I 图线，由图可知( )A ．电源电动势为2 VB ．电源内电阻为13ΩC ．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，假设两点之间等电势，如此没有电流．(2)电流流向法：电流分叉的地方如此为并联，否如此为串联．【典题例析】(2016·高考全国卷甲)阻值相等的四个电阻、电容器C 与电池E (内阻可忽略)连接成如下列图电路．开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A ．25 B ．12C ．35D ．23[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U 1＝12×23R 23R ＋R E ＝15E ；当开关S 闭合后，外电路的连接等效为图2，如此电容器两端的电压为U 2＝12R 12R ＋R E ＝13E ，由Q ＝CU 可知，Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，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一样，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R x 是待测电阻，R 0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MP ＝l 1，PN ＝l 2，如此R x 的阻值为( )A ．l 1l 2R 0B ．l 1l 1＋l 2R 0 C ．l 2l 1R 0D ．l 2l 1＋l 2R 0 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)，如此R 0与R l 1两端电压相等，R x 与R l 2两端电压相等，其等效电路图如下列图．I 1R 0＝I 2R l 1① I 1R x ＝I 2R l 2②由公式R ＝ρl S 知R l 1＝ρl 1S③R l 2＝ρl 2S④由①②③④式得R 0R x ＝l 1l 2即R x ＝l 2l 1R 0.选项C 正确． 答案：C闭合电路欧姆定律的理解与应用【知识提炼】在恒流电路中常会涉与两种U －I 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U －I 图象 电阻U －I 图象关系式U ＝E －Ir U ＝IR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 的大小假设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U －I 特性曲线，把它连成图乙所示电路．电源电动势E ＝5 V ，内阻r ＝1.0 Ω，定值电阻R 0＝4 Ω.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U－I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：U＝E－I(R0＋r)，代入数据得U＝5－5I画出U＝E′－Ir′＝5－5I图线．如下列图，两图线交点坐标为(0.4 A，3.0 V)(1)该元件的电功率P R＝UI＝3.0×0.4 W＝1.2 W.(2)电源的输出功率P＝P R0＋P R＝I2R0＋P R＝0.42×4 W＋1.2 W＝1.84 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)①关系式：U＝E－Ir.②用图象表示如下列图．a ．U －I 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I 0＝Er. c ．直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即r ＝E I 0＝tan θ.θ越大，明确电源的内阻越大．(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： ①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． ②在原U －I 图象中，画出U 、I 关系图象． ③两图象的交点坐标即为元件的实际电流和电压．④假设遇到两元件串联或并联在电路中，如此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．假设有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA ．假设将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，如此它的路端电压是( )A ．0.10 VB ．0.20 VC ．0.30 VD ．0.40 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E ＝800 mV.由闭合电路欧姆定律得短路电流I 短＝E r ，所以电源内阻r ＝E I 短＝800×10－340×10－3Ω＝20 Ω，该电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I ＝ER ＋r ＝80020＋20mA ＝20 mA ，所以路端电压U ＝IR ＝400 mV ＝0.4 V ，D 正确．考向2 闭合电路欧姆定律的图象应用2．(多项选择)如下列图，直线Ⅰ、Ⅱ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Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ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，如此如下说法正确的答案是( )A ．电源1与电源2的内阻之比是3∶2B ．电源1与电源2的电动势之比是1∶1C ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2D ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶10解析：选AB.根据题图可知，E 1＝E 2＝10 V ，r 1＝54Ω，r 2＝56Ω，所以r 1∶r 2＝3∶2，E 1∶E 2＝1∶1，选项A 、B 正确；曲线Ⅲ与其他两条直线的交点坐标分别表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P 1＝18.2 W 和P 2＝30 W ，小灯泡的电阻分别为R 1＝3552Ω，R 2＝56Ω，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：根本思路是“局部→整体→局部〞．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．电路故障问题的分析方法与技巧 (1)故障特点①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局部没有断点．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其两端电压为零． (2)检查方法①电压表检测：如果电压表示数为零，如此说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路．②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．③电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各局部电路上的电流，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．④假设法：将整个电路划分为假设干局部，然后逐一假设某局部电路发生某种故障，运用闭合电路或局部电路的欧姆定律进展推理．【典题例析】(多项选择)(高考某某卷)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V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，如此( )A ．A 的示数增大B ．V 2的示数增大C ．ΔU 3与ΔI 的比值大于rD ．ΔU 1大于ΔU 2[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V 1、V 2、V 3、A 表的变化，结合图形得出ΔUΔI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 ＝ER ＋R 变＋r，A 表示数增大，故A 正确；V 2表测量的是电源的输出电压，U 2＝E －Ir 减小，故B 错误；由于R 是定值电阻，如此ΔU 1ΔI ＝R ，如图甲所示，又由U 2＝E －Ir ，如此ΔU 2ΔI＝r ，如图乙所示，所以，ΔU 1＝ΔI ×R ，ΔU 2＝ΔI ×r ，又因R ＞r ，得ΔU 1大于ΔU 2，故D 正确；同理，U 3＝E －I (r ＋R )，ΔU 3ΔI＝r ＋R ，故C 正确．[答案] ACD【跟进题组】考向1 直流电路的动态分析1.如下列图，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)在如下列图的电路中，电源的负极接地，其电动势为E 、内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，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，如下说法中正确的答案是( )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D ．a 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R 1两端电压增大，如此电压表示数变大．电阻R 2两端的电压U 2＝E －I (R 1＋r )，I 增大，如此U 2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，如此a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流I A＝I－I2，I增大，I2减小，如此I A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.如下列图的电路，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( )A．R1断路B．R2断路C．R3短路D．R4短路解析：选A．等效电路如下列图．假设R1断路，电路的外电阻变大，总电流减小，路端电压变大，L1两端电压变大，L1变亮；ab局部电路结构没变，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．假设R2断路，总电阻变大，总电流减小，ac局部电路结构没变，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．假设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〞的须知事项：“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，假设各变量对同一对象分别引起的效果一样，如此该方法适用；假设各变量对同一对象分别引起的效果不一样，如此“串反并同法〞不适用．2．电路中断路与短路的故障分析方法：首先要确定是哪个局部出现了什么问题，如果是短路，如此直接当成一根导线处理；如果是断路，如此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Ｋ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与电阻的串、并联规律等．Ｋ电源功率的计算【知识提炼】电源总功率任意电路：P 总＝EI ＝P 出＋P 内纯电阻电路：P 总＝I 2(R ＋r )＝E 2R ＋r 电源内部消耗的功率P 内＝I 2r ＝P 总－P 出 电源的输出功率 任意电路：P 出＝UI ＝P 总－P 内纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝E 2R 〔R ＋r 〕2 P 出与外电阻R 的关系电源的效率任意电路：η＝P 出P 总×100%＝U E ×100% 纯电阻电路：η＝R R ＋r ×100%【典题例析】(2017·西安模拟)如下列图，E ＝8 V ，r ＝2 Ω，R 1＝8 Ω，R 2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，如此R 2的取值应是多大？这时R 2的功率是多大？(2)要使R 1得到的电功率最大，如此R 2的取值应是多大？R 1的最大功率是多大？这时电源的效率是多大？(3)调节R 2的阻值，能否使电源以最大的功率E 24r输出？为什么？ [审题指导] (1)R 1为定值电阻，电功率最大的条件是什么？(2)R 2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E 24r的条件是什么？ [解析] (1)将R 1和电源(E ，r )等效为一新电源，如此新电源的电动势E ′＝E ＝8 V内阻r ′＝r ＋R 1＝10 Ω，且为定值利用电源的输出功率随外电阻变化的结论知，当R 2＝r ′＝10 Ω时，R 2有最大功率，即P 2max ＝E ′24r ′＝824×10W ＝1.6 W. (2)因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．当R 2＝0时，电路中有最大电流，即I max ＝E R 1＋r＝0.8 A R 1的最大功率P 1max ＝I 2max R 1＝5.12 W这时电源的效率η＝R 1R 1＋r×100%＝80%. (3)不能．因为即使R 2＝0，外电阻R 1也大于r ，不可能有E 24r的最大输出功率．此题中，当R 2＝0时，外电路得到的功率最大．[答案] (1)10 Ω 1.6 W (2)0 5.12 W 80%(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，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＝I 2R ＝E 2R 〔R ＋r 〕2＝E 2〔R －r 〕2R ＋4r . 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R ＝r 时，电源的输出功率最大，为P m ＝E 24r； (2)当R ＞r 时，随着R 的增大，电源的输出功率越来越小；(3)当R ＜r 时，随着R 的增大，电源的输出功率越来越大；(4)当P 出＜P m 时，每个输出功率对应两个外电阻阻值R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2.(多项选择)(2017·某某高三模拟)如下列图为两电源的U －I 图象，如此如下说法正确的答案是( )A ．电源①的电动势和内阻均比电源②大B ．当外接一样的电阻时，两电源的输出功率可能相等C ．当外接一样的电阻时，两电源的效率可能相等D ．不论外接多大的一样电阻，电源①的输出功率总比电源②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U －I 图线分别交电源①、②的伏安特性曲线于S 1、S 2两点，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S 1、S 2横、纵坐标的乘积都不可能相等，且电源①的输出功率总比电源②的输出功率大，故B 错，D 对；电源的效率η＝P 出P 总＝I 2R I 2〔R ＋r 〕＝R R ＋r，因为电源内阻不同如此电源效率不同，C 错．1.(2015·高考卷)如下列图，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0.02 A ；R 1的阻值等于电流表内阻的12；R 2的阻值等于电流表内阻的2倍．假设用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1 的电流值，如此如下分析正确的答案是( )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R A ，用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时，假设将接线柱1、2接入电路，根据并联电路的特点，(I 1－I A )R 1＝I A R A ，解得I 1＝3I A ＝0.06 A ，如此每一小格表示0.06 A ；假设将接线柱1、3接入电路，如此(I 2－I A )R 1＝I A R A ，解得I 2＝3I A ＝0.06 A ，如此每一小格表示0.06 A ．选项C 正确．2.(多项选择)(2016·高考江苏卷)如下列图的电路中，电源电动势为12 V ，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S ，如下说法正确的有( )A ．路端电压为10 VB ．电源的总功率为10 WC ．a 、b 间电压的大小为5 VD ．a 、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R ＝10 Ω，路端电压U ＝E R ＋r R ＝1212×10 V ＝10 V ，A 项正确；电源的总功率P ＝E 2R ＋r ＝12 W ，B 项错误；由于两条支路的电流均为I ′＝1020A ＝0.5 A ，因此a 、b 两点间的电压为U ab ＝0.5×(15－5) V ＝5 V ，C 项正确；a 、b 两点用导线连接后，外电阻R ′＝2×5×155＋15Ω＝7.5 Ω，因此电路中的总电流I ＝E R ′＋r＝129.5 A ≈1.26 A ，D 项错误． 3．(多项选择)在如下列图的电路中，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V 1、V 2、V 3四个电表的示数变化量的绝对值分别为ΔI 、ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，如此在滑片P 向下滑动的过程中，如下说法正确的答案是( )A ．ΔU 1ΔI 变大B ．ΔU 2ΔI不变 C ．ΔU 3ΔI 不变 D ．ΔU 3ΔI变大 解析：选BC.ΔU 1ΔI ＝r ，是电源内阻，保持不变，A 错误；ΔU 2ΔI＝R 1，是定值，选项B 正确；ΔU 3ΔI＝r ＋R 1，是定值，选项C 正确，选项D 错误． 4．(多项选择)在探究电路故障时，某实验小组设计了如下列图的电路，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．如此如下对电路故障的分析正确的答案是( )A ．可能是定值电阻R 1短路B ．可能是定值电阻R 2断路C ．可能是定值电阻R 3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.假设R2断路，如此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；假设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，应当选项C对．5．(多项选择)(2017·山西四校联考)如下列图，电源电动势E＝9 V，内电阻r＝4.5 Ω，变阻器R1的最大电阻R m＝5.0 Ω，R2＝1.5 Ω，R3＝R4＝1 000 Ω，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 Ω，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d→c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R1＋R2＝r，R2＝1.5 Ω，如此R1＝3 Ω.电源的输出功率P m＝E24r＝4.5 W，应当选项A 正确；选项B中在开关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，应当选项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与电源构成串联电路，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，应当选项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d→c，应当选项D正确．一、单项选择题1．两个一样的电阻R ，当它们串联后接在电动势为E 的电源上，通过一个电阻的电流为I ；假设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 ，如此电源的内阻为( )A ．4RB ．RC ．R2 D ．无法计算 解析：选B.当两电阻串联接入电路中时I ＝E 2R ＋r ，当两电阻并联接入电路中时I ＝E R2＋r×12，由以上两式可得：r ＝R ，应当选项B 正确． 2.(2017·大连模拟)如下列图，电源电动势为3 V ，内阻为1 Ω，电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为3 Ω，电表均视为理想电表，如此如下说法不正确的答案是( )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 ，电阻R 1、R 2被短路，电路中的电流I ＝E R 3＋R 4＋r≈0.43 A ；电压表测的是R 3两端的电压，U ＝IR 3≈1.3 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R 1、R 2、R 3、R 4串联，电压表测量R 2、R 3的电压，整个回路的电流为I ′＝E R 1＋R 2＋R 3＋R 4＋r ＝313A ，故电压表示数为U ′＝I ′(R 2＋R 3)≈1.4 V.3.将电学元件按照如下列图的方式连接，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，如此( )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R 0、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V 1的测量数据，另一同学记录的是电流表A 和电压表V 2的测量数据．根据数据描绘了如图乙所示的两条U －I 直线．如此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B ．电源的输出功率最大C ．定值电阻R 0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E ＝1.5 V ，r ＝1 Ω，交点位置：R ＋R 0＝U 1I＝2 Ω，R 0＝U 2I＝2 Ω，R ＝0，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，但此题R 0>r ，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；R 0消耗的功率P ＝IU 2＝0.5 W ，C 项错误；电源的效率η＝IE －I 2r IE，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.在如下列图的电路中，闭合开关S 后，L 1、L 2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L 2突然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是( )A ．L 1灯丝烧断B ．电阻R 2断路C ．电阻R 2短路。

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基础课2 电路闭合电路的欧姆定律选择题（1～4题为单项选择题，5～8题为多项选择题)1．如图1所示，电源的电动势为E、内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，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端滑动过程中，下列说法中正确的是( )图1A．电压表的示数变大B．电流表的示数变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R消耗的功率先变大后变小解析等效电路图如图所示.滑片从a端滑向b端，其接入电路的阻值R Pb减小，由“串反并同”原则有，电压表示数减小，电流表示数增大,电阻R消耗的功率增大，A、B、D错误;把电阻R当作电源内电阻(等效电源)，则R内＝2r,R Pb减小，且R Pb〈2r，等效电源的输出功率减小，即滑动变阻器的功率减小，C正确。

答案C2．在如图2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，由此推断，该故障可能是（)图2A．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。

2021高考物理一轮复习第8章恒定电流第2讲闭合电路的欧姆定律课时作业年级：姓名：第2讲闭合电路的欧姆定律1．(2020·北京通州期末)如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，R为滑动变阻器(最大阻值大于R0＋r)。

闭合开关S，调节滑动变阻器R接入电路的阻值，使电路中的电流为I，下列说法正确的是( )A．此时电源的输出功率为EI－I2rB．此时滑动变阻器的阻值R＝EI－R0C．此时电源的路端电压为E－I(R0＋r)D．调节滑动变阻器R接入电路的阻值，当R＋R0＝r时滑动变阻器消耗的电功率最大A[电流为I时，电源的总功率为EI，内电阻消耗的功率为I2r，所以电源的输出功率为EI－I2r，故A正确；根据闭合电路欧姆定律，电路的总电阻为EI，所以滑动变阻器接入电路的阻值R＝EI－r－R0，故B错误；根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，所以此时电源的路端电压为E－Ir，故C错误；根据外电路电阻等于内阻时，输出功率最大，可将R0看成内阻，当R＝r＋R0时，滑动变阻器消耗的电功率最大，故D错误。

]2.如图所示，已知电源内电阻r为2 Ω，定值电阻R0为3 Ω，滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω。

当使滑动变阻器R阻值为R1时，在R1上获得最大功率，则R1的阻值应为( )A．2 Ω B.3 ΩC．4 Ω D.5 ΩD[R0为定值电阻，把它等效为电源内阻，当R1＝R0＋r时，R1上获得最大功率，故选项D正确。

]3．(多选)如图所示，A、B、C、D四个电路中，电源电动势为E，电阻为r，定值电阻为R0，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，理想电压表示数将变大的电路是( )BD[显然，在电路A、B中，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小。

对电路A，电压表测量的是路端电压，由于外电路电阻减小，使路端电压随之减小，不符合题意；对电路B，电压表测量的是定值电阻R0两端的电压，由欧姆定律知此时电路电流变大，则电压表示数将变大，符合题意；对电路C，因为电压表为理想电压表，则其示数恒等于电源电动势，其示数将不变；而电路D，实际上可认为是一个分压电路，尽管电路电流不变，但当滑动变阻器R的滑片P从a 向b滑动时，电压表测量的电阻增加，则电压表示数将变大。

一、选择题(本题共10小题，1～7题为单选题，8～10题为多选题)1.(2018·衡阳模拟)在如图所示的电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动过程中，下列说法正确的是( )A ．电容器的电荷量增大B ．电流表A 的示数减小C ．电压表V 1示数在变大D ．电压表V 2示数在变大解析：C 当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动过程中，滑动变阻器阻值减小，故路端电压减小，而电容器的两端间的电压就是路端电压，结合Q ＝CU 可得，电容器的电荷量减少，故A 错误；滑动变阻器阻值减小，电路的电流增大，电流表A 的示数变大，故B 错误；电压表V 1示数等于电流与R 1阻值的乘积，故示数在变大，故C 正确；路端电压减小，而电压表V 1示数在变大，电压表V 2示数在减小，故D 错误．2.(2018·商丘模拟)如图所示为两电源的U －I 图像，则下列说法正确的是( )A ．电源①的电动势和内阻均比电源②小B ．当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等C ．当外接相同的电阻时，两电源的效率可能相等D ．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大解析：D 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 错；作外接电阻R 的U －I 图线分别交电源①、②的伏安特性曲线于S 1、S 2两点，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S 1、S 2横、纵坐标的乘积都不可能相等，且电源①的输出功率总比电源②的输出功率大，故B 错，D 对；电源的效率η＝P 出P 总＝I 2R I 2(R ＋r )＝R R ＋r，因为电源内阻不同，则电源效率不同，C 错．3.如图所示的电路中，电源内阻为0.5 Ω，电阻R 1为1 Ω，电表均为理想电表．当滑动变阻器R 2的滑片从图示位置移到另一位置时，发现电压表示数增大了0.20 V ，则下列判断正确的是( )A ．电流表示数增大了0.40 AB ．滑动变阻器的滑片是向下移动的C ．电压表示数增大了0.60 VD ．滑动变阻器接入电路中的阻值增大了1.5 Ω解析：C 路端电压的变化量ΔU 1与回路电流变化量ΔI 的比值等于电源内阻，即ΔU 1ΔI＝r ，因此有ΔI ＝ΔU 1r＝0.40 A ，由于路端电压增大，则回路电流减小，A 错误；回路电流减小则电路总电阻增大，因此滑动变阻器的滑片是向上移动的，B 错误；回路电流减小，则R 1和r 分得的电压减小，减小量为ΔI (r ＋R 1)＝0.6 V ，故电压表的示数增大了0.6 V ，C 正确；ΔU 2ΔI＝1.5 Ω＝r ＋R 1，并不能确定滑动变阻器R 2的变化量，D 错误． 4.如图所示，电源输出的电压恒为6 V ，当开关闭合后，灯L 1、L 2均不亮，用多用电表的电压挡测得电路中各部分的电压分别是U ad ＝U bd ＝6 V ，U ab ＝U bc ＝0 V ，由此可以判断出造成电路故障的原因是( )A ．开关S 接触不良B ．灯L 1、L 2的灯丝都断了C ．滑动变阻器R 开路D ．L 1、L 2中有一个灯丝断了解析：C 闭合开关后，两个小灯泡均不发光，说明电路为断路，电压表测得ad 与bd 两点间的电压均为6 V ，说明L 2没故障，bd 间有断路．U ab ＝0 V ，也说明bd 间有断路；U bc ＝0 V ，则说明ab 或cd 有断路；故只能是滑动变阻器开路．5.(2018·河南豫南九校联考)如图所示，电路中R 1、R 2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，二极管D 为理想二极管，平行板电容器C 的极板水平放置，闭合开关S ，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两极板之间处于静止状态，下列操作中，油滴不能保持静止的有( )A ．只增大R 1的阻值B ．只增大R 2的阻值C ．只增大两板间的距离D ．只断开开关S解析：A 电路稳定时，电容器两端的电压等于路端电压，增大R 1的阻值，路端电压增大，所以电容器两端的电压增大，故两极板间的电场强度增大，油滴向上运动，选项A 正确；只增大R 2的阻值，对电路的电压、电流没有影响，所以油滴仍保持静止状态，选项B 错误；增大两板间的距离，根据公式C ＝εS 4πkd可知电容减小，电荷量减小，但是由于二极管的存在，电容器不能放电，故电荷量仍保持不变，而E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εS，可知两极板间的电场强度不变，所以油滴仍保持静止，选项C 错误；断开开关，电容器充电完毕，但不能放电，所以电容器两极板间的电压恒定不变，电场强度不变，所以油滴仍保持静止，选项D 错误．6.在如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，灯泡L 的电阻大于电源的内阻r .闭合开关S ，在滑动变阻器的滑片P 由a 向b 移动的过程中，下列各物理量的变化情况正确的是( )A ．电流表的读数先减小后增大B ．灯泡L 变亮C ．电源输出功率先增大后减小D ．电压表的读数先增大后减小解析：D 电流表测量的电流是滑动变阻器右半部分电阻上的电流，在滑动变阻器的滑片P 由a 向b 移动的过程中，右半部分上的电阻值越来越大，而左半部分的电阻值越来越小，所以电流表的读数越来越小，故A 错误；在滑动变阻器的滑片P 由a 向b 移动的过程中，变阻器并联的总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知，电路中的总电流I 先减小后增大，灯泡L 先亮后暗，路端电压先增大后减小，B 错误，D 正确；由于灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ，变阻器并联的总电阻先增大后减小，所以电源输出功率先减小．后增大．故C 错误．7．(2018·安庆模拟)某同学做电学实验(电源内阻r 不能忽略)，通过改变滑动变阻器电阻大小，观察到电压表和电流表的读数同时变大，则他所连接的电路可能是图中的( )解析：C 设图中定值电阻的阻值为R ，则四个选项中电压表的读数分别为U A ＝E －I (r ＋R )、U B ＝E －Ir 、U C ＝IR 和U D ＝E －Ir ，则可知只有C 项满足题中要求，故选C.8.(2018·武汉模拟)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系中，如图中的a 、b 、c 所示．则下列说法正确的是( )A ．图线b 表示输出功率P R 随电流I 变化的关系B ．图中a 线最高点对应的功率为最大输出功率C ．在图线上A 、B 、C 三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P CD ．两个图线交点M 与N 的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4解析：CD P r ＝I 2r ，电流I 越大，P 越大，且为非线性关系，所以图线b 表示P r ，随电流I 变化的关系，A 错误；P E ＝EI ，P E 与I 成正比，为图线a ，故图中a 线最高点对应的功率为电源最大功率，B 错误；电源输出功率P R ＝P E －P r ，所以在图线上A 、B 、C 三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P C ，C 正确；两个图线交点M 对应R ＝r ，N 对应R ＝0，两个图线交点M 与N 的横坐标之比一定为1∶2，M 点纵坐标P ＝E 24r ，N 点的纵坐标P ＝E 2r ，两个图线交点M 与N 的纵坐标之比一定为1∶4，D 正确．9．(2018·郑州模拟)在图甲所示电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100 Ω，R 2的阻值未知，R 3是一滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U 随干路电流I 的变化图线如图乙所示，其中图线上的A 、B 两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的，则( )A ．电源的电动势为20 V ，内阻为20 ΩB ．定值电阻R 2的阻值为5 ΩC ．定值电阻R 2消耗的最大功率为16 WD ．滑动变阻器R 3的最大阻值为300 Ω解析：ABD 由闭合电路欧姆定律得E ＝U ＋Ir ，将题图乙中A 、B 两点的电压值和电流值代入得E ＝16＋0.2r (V)，E ＝4＋0.8r (V)，解得E ＝20 V ，r ＝20 Ω，A 对；当R 3的滑片滑到最右端时，R 3、R 1均被短路，外电路电阻等于R 2，且对应于题图乙中B 点，所以R 2＝U B I B＝40.8Ω＝5 Ω，此时定值电阻R 2消耗的功率最大，为P ＝U B I B ＝3.2 W ，B 对，C 错；滑动变阻器的滑片置于最左端时，R 3连入电路的阻值最大，设此时外电路总电阻为R ，由题图乙中A 点坐标求出R ＝U A I A ＝160.2 Ω＝80 Ω，又R ＝R 1R 3R 1＋R 3＋R 2，代入数据解得滑动变阻器的最大阻值R 3＝300 Ω，D 对．10．在如图(a)所示的电路中，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器．闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 从最右端滑到最左端，两个电压表(内阻极大)的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示．则以下说法错误的是( )A ．图线甲是电压表V 1的示数随电流变化的图线B ．电源内阻的阻值为10 ΩC ．滑动变阻器R 2的最大功率为0.9 WD ．电源的电动势是4 V解析：ABD 当滑片左移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，R 1两端的电压增大，故图线乙表示V 1示数的变化，图线甲表示V 2示数的变化，故A 错误；由图可知，当只有R 1接入电路时，电路中电流为0.6 A ，电压为3 V ，则由E ＝U ＋Ir 可得E ＝3 V ＋0.6 A ×r ，当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为14，故R 1R 2＝14，由闭合电路欧姆定律可得E ＝5 V ＋0.2 A ×r ，解得r ＝5 Ω，E ＝6 V ，故B 、D 错误；由以上分析可知，R 1的阻值为5 Ω，R 2的最大阻值为20 Ω，将R 1等效为电源内阻，则当滑动变阻器接入电路的阻值等于R 1＋r 时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I ′＝620A ＝0.3 A ，则滑动变阻器消耗的最大功率P ′＝I ′2R ′＝0.9 W ，故C 正确．二、计算题(需写出规范的解题步骤)11．三只灯泡L 1、L 2和L 3的额定电压分别为1.5 V 、1.5 V 和2.5 V ，它们的额定电流都为0.3 A ．若将它们连接成图甲、图乙所示电路，且灯泡都正常发光．(1)试求图甲电路的总电流和电阻R 2消耗的电功率．(2)分别计算甲、乙电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能．解析：(1)由题意，在图甲电路中：电路的总电流I 总＝I L 1＋I L 2＋I L 3＝0.9 AU 路端＝E －I 总r ＝2.55 VUR 2＝U 路端－U L 3＝0.05 VIR 2＝I 总＝0.9 A电阻R 2的消耗功率PR 2＝IR 2UR 2＝0.045 W(2)图甲电源提供的电功率P 总＝I 总′E ＝0.9×3 W ＝2.7 W图乙电源提供的电功率P 总′＝I 总′E ′＝0.3×6 W ＝1.8 W由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而P 总′<P 总所以，图乙电路比图甲电路更节能．答案：(1)0.9 A 0.045 W(2)2.7 W 1.8 W 乙电路更节能12．图甲为一个灯泡中的电流与其两端电压的关系图．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(不计电流表内阻)．(1)若把三个这样的灯泡串联后，接到电压恒定为12 V 的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；(2)如图乙所示，将一个这样的灯泡与20 Ω的定值电阻R 0串联，接在电压恒为8 V 的电源上，求通过电流表的电流以及灯泡的实际功率．解析：(1)把三个这样的灯泡串联后，每个灯泡两端的实际电压为123V ＝4 V ，由图甲上可知每个灯泡加上4 V 实际电压时的工作电流为I ＝0.4 A ，则此时每个灯泡的实际电阻R ＝U I ＝40.4Ω＝10 Ω (2)设灯泡两端的实际电压和实际电流分别为U 和I .在该电路中有U 0＝U ＋IR 0代入数据并整理得U ＝8－20I将该关系图线在甲图上画出，如图所示．两条图线的交点为(2 V ,0.3 A)，则通过电流表的电流为0.3 A ，灯泡的实际功率P ＝UI ＝2×0.3 W ＝0.6 W.答案：(1)0.4 A 10 Ω (2)0.3 A 0.6 W。

第二节闭合电路欧姆定律一、电源电动势及内阻1.电源电源是把负电荷从正极搬到负极的一种装置；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.电源的电动势表征电源非静电力做功的本领，在数值上等于在电源内部把1库仑的正电荷从负极移到正极非静电力做的功或电源没有接入电路时两极间的电压.电动势由电源自身的非静电力的特性决定，与电源体积大小无关，与外电路无关.3.内阻电流通过电源内部时也受阻碍作用，阻碍的强弱用内阻r表示.电池用久后，r会变大.二、闭合电路欧姆定律1.内容闭合电路里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I＝ER＋r，变形后也可以写成E＝IR＋Ir或E＝U外＋U内.3.适用条件外电路为纯电阻电路.1.2013年6月“神舟十号”与“天宫一号”的成功对接，使中国空间站建设又迈出了坚实的一步.飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量.若一太阳能电池板，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 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）A.0.10 VB.0.20 VC.0.30 VD.0.40 V答案：D三、路端电压1.定义外电路两端的电压，即电源的输出电压，U＝E－Ir.2.与外电阻的关系当外电路总电阻R增大时，由I＝ER＋r知，总电流I减小，由U＝E－Ir知，路端电压U 增大.如图所示为UR图象.2.（多选）如图所示，电路中当可变电阻R的阻值增大时（）A.A、B两点间的电压增大B.A、B两点间的电压减小C.通过R的电流I R增大D.通过R的电流I R减小答案：AD四、电源的U-I图象1.定义电源的输出电压与输出电流的变化关系图线.由U＝E－Ir可画出U-I关系图线如图所示.2.规律（1）当电路断路，即I＝0时，纵轴上的截距为电源电动势.（2）当电路短路，即U＝0时，横轴上的截距为短路电流.（3）图线斜率的绝对值为电源的内电阻.（4）图线上任一点对应的U、I比值为相应外电路的电阻.3.（2019·四川成都模拟）如图，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线.现用该电源分别与R1、R2组成闭合电路甲和乙.由图象一定能确定的是（）A.电阻R1<R2B.电源输出功率P1<P2C.电源内阻消耗的功率P r1<P r2D.电源效率η1<η2答案：C电动势反映非静力做功本领，闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，适用于纯电阻电路.电源U-I 图象反映输出电压和输出电流的关系.考点一 闭合电路中的功率和能量转化 1.电源的总功率P 总＝EI ＝U 外I ＋U 内I ＝P 出＋P 内.若外电路是纯电阻电路，则有P 总＝I 2（R ＋r ）＝E 2R ＋r.2.电源内部消耗的功率P 内＝I 2r ＝U 内I ＝P 总－P 出.3.电源的输出功率P 出＝UI ＝EI －I 2r ＝P 总－P 内.若外电路是纯电阻电路，则有P 出＝I 2R ＝E 2R （R ＋r ）2＝E 2（R －r ）2R＋4r . 由上式可以看出（1）当R ＝r 时，电源的输出功率最大为P m ＝E 24r.（2）当R >r 时，随着R 的增大，输出功率越来越小. （3）当R <r 时，随着R 的增大，输出功率越来越大.（4）当P 出<P m 时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R 1和R 2，且R 1·R 2＝r 2. （5）P 出与R 的关系如图所示.4.电源的效率η＝P 出P 总×100%＝U E ×100%＝R R ＋r×100%＝11＋r R×100%.因为R 越大，η越大；当R ＝r 时，电源有最大输出功率，但效率仅为50%. 典例 （多选）在如图所示的电路中，电源的电动势E 恒定，内阻r ＝1 Ω，定值电阻R 3＝5 Ω，电表均为理想电表.当开关S 断开与闭合时，ab 段电路消耗的电功率相同.则下列说法正确的是（ ）A.电阻R 1、R 2可能分别为3 Ω、6 ΩB.电阻R 1、R 2可能分别为4 Ω、5 ΩC.开关S 断开时电压表的示数可能小于S 闭合时的示数D.开关S 从断开到闭合，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量之比一定等于6 Ω 解析：当开关S 断开时，ab 段电路消耗的电功率为P ＝E 2（R 1＋R 2＋R 3＋r ）2（R 1＋R 2）；当S 闭合时，ab 段电路消耗的电功率为P ′＝E 2（R 1＋R 3＋r ）2R 1，由S 断开与闭合时ab 段电路消耗的电功率相同代入数据可知选项A 错误，B 正确；当开关S 断开时电压表的示数为U ，当S 闭合时电压表的示数为U ′，由电路图分析一定是U >U ′，选项C 错误；因为电压表示数U ＝E －I （R 3＋r ），画出UI 图线易知ΔUΔI＝R 3＋r ＝6 Ω，选项D 正确.答案：BD1.分析电路，将复杂的电路简化，分析各电阻的连接情况.2.求出电路的总电阻，根据闭合电路欧姆定律求出总电流.若电路发生变化，可以列出方程组.3.应用串并联电路和部分电路欧姆定律研究各部分电路的情况，可以求解各部分电路的电阻、电压、电流、电功率及其变化等.4.与电源串联的未知电阻或定值电阻可以等效到电源内阻，这是应用闭合电路欧姆定律常用的方法.考点二 含电容器电路的分析和计算 含电容器电路的分析方法（1）电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器处的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置处补上.（2）电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同一支路的电阻相当于导线，即电阻不起到降低电压的作用，电容器跟与它并联的用电器的电压相等.（3）电压变化带来的电容器的变化：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电.若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电.（4）电容器带电荷量的计算：在计算出电容器的带电荷量后，必须同时判定两板的极性，并标在图上，从而进一步求电容器所带电荷量的变化量.典例（多选）如图所示，C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6Ω，电源电动势E＝18 V，内阻不计.下列说法正确的是（）A.开关S断开时，a，b两点电势相等B.开关S闭合后，a，b两点间的电流是2 AC.开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D.不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大解析：S断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通过，电阻两端电势相等，由图知a点电势与电源负极电势相等，而b点电势与电源正极电势相等，A项错误；S断开时两电容器两端电压都等于电源电动势，而C1>C2，由Q＝CU知此时Q1>Q2，当S闭合时，稳定状态下C1与R1并联，C2与R2并联，电路中电流I＝ER1＋R2＝2 A，此时两电阻两端电压分别为U1＝IR1＝6 V，U2＝IR2＝12 V，则此时两电容器所带电荷量分别为Q′1＝C1U1＝3.6×10－5 C，Q′2＝C2U2＝3.6×10－5C，对电容器C1来说，S闭合后其两端电压减小，所带电荷量也减小，故B、C 项正确，D项错误.答案：BC考点三两个U-I图线的理解和应用1.电源的U-I图线反映的是电源路端电压随总电流的变化规律，由其解析式U＝E－Ir 可知该图线为一直线，并可由解析式对应理解图线斜率和截距的物理意义.2.电阻的U-I图线反映的是电阻两端电压与流过电阻的电流的变化规律，若电阻为线性元件，则其解析式为U＝IR，可知该图线为过原点的直线；若电阻为非线性元件，则图线为曲线.3.电源U-I图象与电阻U-I图象的区别图象上特征物理意义电源U-I图象电阻U-I图象图象表述的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流的变化关系通过电阻的电流随电阻两端电压的变化关系图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势，与横轴交点表示电源短路电流过坐标轴原点，表示没有电压时通过电阻的电流为零图线上每一点坐标的乘积U-I 表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U 、I 比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的比值表示此电阻的大小 图线的斜率内电阻r 的相反数表示电阻大小R 1、R 2的两端电压与通过该电阻电流的关系图线.若将这两个电阻分别接到该电源上，则（ ）A.R 1接在电源上时，电源的效率高B.R 2接在电源上时，电源的效率高C.R 1接在电源上时，电源的输出功率大D.电源的输出功率一样大 解析：电源的效率η＝P 出P 总＝UI EI ＝UE，由于U B >U C ，故R 1接在电源上时，电源的效率高，选项A 正确，B 错误；将电阻接在电源上，电阻的U-I 图线与电源两端电压与电流关系图线的交点表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流，从图线中只可看出电流的数值，由于图线的斜率等于电阻的阻值，由图线可知，R 2与电源的内阻相等，所以接在电源上时，R 2比R 1消耗功率大，选项C 、D 错误.答案：A1.首先要明确图线的含义，即要确定两坐标轴表示的物理意义.2.对闭合电路的U-I 图象，图线上每一点纵、横坐标的乘积为电源的输出功率；纯电阻电路的图线上每一点纵、横坐标的比值为此时外电路的电阻.3.注意电源输出功率最大与电源效率的区别，输出功率增大时，电源效率不一定增大.当R ＝r 时，电源有最大输出功率，而效率仅为50%.1.如图所示电路，电源内阻不可忽略，R 0为定值电阻，开关S 闭合后，滑动变阻器滑片P 置于滑动变阻器的中点时，电压表示数为8 V ，当滑片从中点向b 端移动距离s 后，电压表示数变为6 V ；滑片从中点向a 端移动距离s后，电压表示数为（）A.9 VB.10 VC.11 VD.12 V答案：D2.如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断，其余元件均正常，则下列说法正确的是（）A.电流表、电压表的读数均变小B.电源内阻消耗的功率变大C.液滴将向上运动D.电源的输出功率变大答案：C3.在如图所示电路中，电源内阻不可忽略.开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中（）A.电压表的示数减小，电流表的示数减小B.电压表的示数增大，电流表的示数减小C.电容器C所带电荷量减小D.电容器C所带电荷量增大答案：C4.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、13答案：D5.如图电路中，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 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接位置2时，小灯泡L的发光情况是（）A.正常发光B.有可能被烧坏C.比正常发光略亮D.很暗，甚至不亮答案：D。

权掇市安稳阳光实验学校第二讲电路闭合电路的欧姆定律[A组·基础题]一、单项选择题1.两个定值电阻R1、R2串联接在U稳定于12 V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端，如图所示，电压表示数为8 V，如果把它改接在R2的两端，则电压表的示数将( )A．小于4 V B．等于4 VC．大于4 V而小于8 V D．等于或大于8 V解析：当电压表并联在R1两端时，ab间的电阻是R1与电压表内阻R V并联后的等效电阻R ab，R ab＜R1，R ab两端电压为8 V，R2两端电压为4 V，则R ab＝2R2，所以R1＞2R2，由此可以推断，当不用电压表测量时，R2分得的电压小于4 V．当把电压表并在R2上时，bc间的电阻R bc为R2和R V的并联电阻，R bc＜R2，因而bc 间电压一定小于4 V．所以本题正确选项为A.答案：A2.(2017·武汉调研)电子式互感器是数字变电站的关键设备之一．如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ac间的电阻是cd间电阻的(n－1)倍，某次测量中输出端数字电压表的示数为U，则输入端的电压为( )A．nU B.UnC ．(n－1)U D.Un－1解析：R ac与R cd串联，电流I＝U abR ac＋R cd，对输出端电压U cd＝U＝IR cd＝U ab R cdR ac＋R cd ＝U abn，即输入端电压为U ab＝nU.答案：A3.(2017·江西名校联考)如图所示电路中，R1和R2是两个滑动变阻器，电源的内阻不可忽略．开关S闭合后，灯泡L正常发光，两金属板之间的带电油滴处于静止状态，则( )A．仅将R1的滑片向右移动，油滴会向上运动B．仅将R2的滑片向左移动，灯泡L会变亮C．仅将R1的滑片向右移动，路端电压变小D．仅将R2的滑片向左移动，电源的功率变小解析：R1与电容器串联，改变R1的阻值对原电路没有任何影响，对电容器也没有任何影响，A、C均错误；仅将R2的滑片向左移，电路的总电阻减小，电流增大，灯泡L变亮，B正确；电源的功率P＝EI增大，D错误．答案：B4．(2017·四川乐山第一次调考)某同学用图示的电路测绘小灯泡的伏安特性图线，连好电路后闭合开关，由a端向b端调节滑动变阻器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( ) A．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，电流表示数为零，电压表直接测量滑片与a端间的电压，在滑片从a端向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，将示数为零，与题不符，故C错误．若滑动变阻器滑片左半部分断路，则电流表示数不为零，若滑动变阻器滑片右半部分断路，则两个电表都示数为零，与题不符，故D错误．答案：B二、多项选择题5.(2017·安徽合肥模拟)在如图所示的电路中，开关闭合后，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，则( )A．灯L1变亮B．灯L2变暗C．电源的总功率变大D．电阻R1有从b到a方向的电流解析：开关闭合后，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大，干路电流减小，灯L2变暗，B正确．内电压减小，路端电压增大，因干路电流减小，则L2两端电压减小，故并联支路两端电压增大，R所在支路电流增大，则L1所在支路电流减小，故灯L1变暗，A错误．电源的总功率P＝EI减小，C错误．电容器两端电压等于并联支路两端电压，电容器两端电压增大，电荷量增加，电容器处于充电过程，流过R1的电流b→a，D正确．答案：BD6.(2017·四川成都诊测)如图所示，R0为热敏电阻(温度降低时电阻增大)，R1为定值电阻，R是滑动变阻器，C为平行板电容器，C有一带电液滴刚好静止．下列各项单独操作中能使带电液滴向上运动的是( )A．将R0加热B．R的滑动触头P向上移动C ．C 的上极板向上移动D ．开关S 断开解析：将R 0加热，电阻减小，电路中电流增大，R 两端电压增大，电容器极板间的电压增大，电场强度增强，故液滴受到的电场力大于重力，带电液滴向上运动，故A 正确．R 的滑动触头P 向上移动时，电容器C 两端的电压减小，极板间场强减弱，带电液滴向下运动，故B 错误．由E ＝U /d 分析知，上极板向上移动，板间场强减小，带电液滴所受的电场力减小，则带电液滴向下运动，故C 错误．开关S 断开，电容器两板间电压为电源电动势，故电压增大，场强增强，故带电液滴受到的电场力大于重力，带电液滴向上运动，故D 正确．答案：AD7.如图所示，直线A 为电源的UI 图线，直线B 和C 分别为电阻R 1、R 2的UI 图线，用该电源分别与R 1、R 2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P 1、P 2，电源的效率分别为η1、η2，则( )A ．P 1>P 2B ．P 1＝P 2C ．η1>η2D ．η1<η2解析：P 1＝U 1I 1＝4×2 W＝8 W ，P 2＝U 2I 2＝2×4 W＝8 W ，选项A 错误，B 正确；η1＝U 1I 1EI 1，η2＝U 2I 2EI 2，可得η1>η2，选项C 正确，D 错误．答案：BC8．(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 Ω，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 WC ．a 、b 间电压的大小为5 VD ．a 、b 间用导线连接后，电路的总电流为1 A 解析：外电路的总电阻为R ＝5＋1515＋55＋15＋15＋5Ω＝10 Ω，电路的总电流为I ＝ER ＋r ＝1210＋2A ＝1 A ，路端电压U ＝IR ＝10 V ，选项A 正确；电源的总功率P E ＝EI ＝12 W ，选项B 错误；两个支路电阻相等，所以支路中的电流为总电流的一半，即0.5 A ，则a 点右侧的电阻的电势降落为U a ＝0.5×15 V＝7.5 V ，b 点右侧的电阻的电势降落为U b ＝0.5×5 V＝2.5 V ，故a 、b 间电压为7.5 V －2.5 V ＝5 V ，选项C 正确；当a 、b 间用导线连接后，则外电路的总电阻为5×155＋15 Ω＋5×155＋15 Ω＝7.5 Ω，总电流为I ′＝127.5＋2 A ＝1.26 A ，选项D错误．答案：AC[B 组·能力题]选择题9.(2017·安徽芜湖模拟)如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电表均为理想电表．闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头由图示位置向左滑动的过程中，下列判断正确的是( )A．电容器的带电荷量增加B．电阻R2两端电压增大C．电源的总功率增加D．电源的输出功率一定减小解析：当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，电阻R1接入电路中的阻值增大，电路的总电阻增大，电流减小，内电压减小，路端电压增大，R2两端的电压减小，滑动变阻器两端的电压增大，电容器两端的电压增大，电容器带电荷量增加，A正确，B错误；电源的总功率P＝EI减小，C错误；当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，由于不知道外电阻和内阻的关系，无法判断电源输出功率的变化情况，D错误．答案：A10.(2017·湖北八校联考)如图所示，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( )A．质点P将向上运动B．电流表的示数减小C．电压表的示数减小D．R3消耗的功率增大解析：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阻值减小，总电流增大，R1两端电压增大，R3两端电压减小，R3的功率减小，电容器两端电压减小，质点P向下运动，A、D错误；R3中的电流减小，R2中的电流增大，电流表的示数增大，R2两端的电压增大，电压表的示数减小，B错误，C 正确．答案：C11.(2017·山东淄博模拟)如图所示，虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成．超导部件有一个超导临界电流I C，当通过限流器的电流I>I C时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零即R1＝0)转变为正常态(一个纯电阻且R1＝3 Ω)，以此来限制电力系统的故障电流．已知超导临界电流I C＝1.2 A，限流电阻R2＝6 Ω，小灯泡L上标有“6 V 6 W”的字样，电源电动势E＝8 V，内阻r＝2 Ω.原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L正常发光，现灯泡L突然发生短路，则( )A．灯泡L短路前通过R2的电流为47AB ．灯泡L 短路后超导部件将由超导态转化为正常态，电路中的电流为1 AC ．灯泡L 短路后通过R 1的电流为43 AD ．灯泡L 短路后通过R 2的电流为2 A解析：灯泡L 短路前，灯泡L 中的电流为I L ＝PU＝1 A ，此时超导元件的电阻为零，则R 2被短路，R 2中的电流为零，A 错误；灯泡L 短路后超导部件将由超导态转化为正常态，外电路的总电阻R ＝R 1R 2R 1＋R 2＝2 Ω，电路中的电流I ＝ER ＋r＝2 A ，B 错误；灯泡L 短路后，由于R 1∶R 2＝1∶2，所以通过R 1的电流为23I ＝43 A ，通过R 2的电流为13I ＝23A ，C 正确，D 错误． 答案：C12．(2017·江西红色七校联考)在如图所示电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列说法正确的是( )A.U 1I 不变，ΔU 1ΔI 变大B.U 2I 变大，ΔU 2ΔI不变C.U 3I 不变，ΔU 3ΔI变大D ．电源的输出功率变大解析：根据欧姆定律得U 1I ＝ΔU 1ΔI ＝R 1，故当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，U 1I 、ΔU ΔI 均不变，故A 错误.U 2I＝R 2，变大；根据闭合电路欧姆定律得U 2＝E －I (R 1＋r )，则有ΔU 2ΔI ＝R 1＋r 不变，故B 正确.U 3I ＝R 1＋R 2，变大；根据闭合电路欧姆定律得U 3＝E －Ir ，则有ΔU 3ΔI ＝r ，不变，故C 错误．当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，外电阻变大，但是不知道外电阻与电源内阻的大小关系，所以无法判断电阻输出功率的变化情况，故D 错误．答案：B13．(多选)(2017·山东平度模拟)如图所示，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3均为定值电阻，电表均为理想电表；开始时开关S 闭合，两个电表均有读数，某时刻发现电压表示数变小，而电流表示数变大，则电路中可能出现的故障是( )A ．R 2短路B ．R 2断路C ．R 1短路D ．R 3短路解析：电压表的示数变小，说明电源的内电压增大，电流增大，总电阻减小，选项B错误；若R2短路，则电流表无示数，选项A错误；若R1短路，总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，R2、R3中的电流增大，选项C正确；若R3短路，总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，电流表示数增大，选项D正确．答案：CD14．(多选)(2017·河北衡水中学调研)在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a点时，下列说法中正确的是( )A．L1变亮，L2变暗B．L1、L2两个指示灯都变暗C．若电源的负极接地，则a点的电势降低，b点的电势升高D．若电源的负极接地，则a、b点的电势都降低解析：当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a点时，R接入电路的电阻减小，总电阻减小，干路电流增大，内电压增大，路端电压减小，L1变暗，L1中的电流变小，R1中的电流变大，R1两端的电压增大，则R2和L2两端的总电压减小，L2中的电流变小，L2变暗，A错误，B正确；若电源的负极接地，由于电源的路端电压减小，所以a点电势降低，由于R1两端的电压增大，所以b点电势升高，C正确，D错误．答案：BC15．(多选)(2017·河北百校联盟检测)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内阻为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．在滑动变阻器滑动触头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．电流表示数变大C．电容器C所带电荷量增多D．a点的电势降低解析：在滑动变阻器滑动触头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，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，A错误．电阻R2两端的电压U2＝E－I(R1＋r)，I增大，则U2变小，电容器极板间电压变小，其带电荷量减少，C错误．根据外电路中顺着电流方向电势降低，可知a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，D正确．通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流I A＝I－I2，I增大，I2减小，则I A增大，即电流表示数变大，B正确．答案：BD16．(多选)(2017·河南洛阳全市尖子生联考)如图所示，I为电流表示数，U 为电压表示数，P 为定值电阻R 2消耗的功率，Q 为电容器C 所带的电荷量，W为电源通过电荷量q 时电源做的功．当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，下列图象能正确反映各物理量关系的是( )解析：当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，R 2消耗的功率为P ＝I 2R 2∝I 2，故A 正确．电容器C 的电压U C ＝E －I (R 2＋r )，电荷量Q ＝CU C ＝C [E －I (R 2＋r )]，则ΔQΔI ＝－C (R 2＋r )，保持不变，则Q -I 图象是向下倾斜的直线，故B 正确．电压表示数U ＝E －Ir ，U -I 图象应是向下倾斜的直线，故C 错误．电源通过电荷量q 时电源做的功W ＝qE ，E 是电源的电动势，则W -q 图象是过原点的直线，故D 错误．答案：AB。