小题精练06 恒定电流功率问题——2024年高考物理题型突破限时精练（江苏专用）

小题精练06 恒定电流功率问题 考点内容 考情分析 考点一 直流电路与含容电路的分析与计算 闭合欧姆部分一般考察恒定电流的简单计算、动态电路的分析 考点二 电路动态分析 公式、知识点回顾（时间：5分钟） 一、电路的动态分析 1．闭合电路欧姆定律的公式 2．路端电压U与电流I的关系 (1)关系式：U＝E－Ir. (2)U－I图象如图1所示． ①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路短路即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．电路动态分析的方法 (1)程序法：电路结构的变化→R的变化→→→U端的变化→固定支路→. (2)极限法：即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． 二、电路中的功率及效率问题 1．电源的总功率 (1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内． (2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝. 2．电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝IU内＝P总－P出． 3．电源的输出功率 (1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内． (2)纯电阻电路：P出＝I2R＝＝. (3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系 ①当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝. 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<Pm时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2. ⑤P出与R的关系如图所示． 4．电源的效率 (1)任意电路：η＝×100%＝×100%. (2)纯电阻电路：η＝×100%＝×100% 因此在纯电阻电路中R越大，η越大；当R＝r时，电源有最大输出功率，效率仅为50%. 【例题】（2023•南京二模）某牧场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量增加时滑片下移，电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．若选择电压表，水量增多时电压表示数变大 B．若选择电流表，水量增多时电流表示数变小 C．若选择电流表，与电压表相比，电路更节能 D．若选择电压表，增加R0可提高灵敏度 难度：★★★ 建议时间：30分钟 正确率： /15 1. （2022•贾汪区校级模拟）如图所示的电路，先使开关S与1端相连（设t＝0），稳定后再迅速把开关掷向2端，电流传感器将电流信息传入计算机，计算机屏幕上显示出电流时间的i﹣t曲线。正确的是（　　） A． B． C． D． 2. （2022•江苏）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝4Ω，电源电动势E＝12V，内阻不计．四个灯泡中消耗功率最大的是（　　） A．R1 B．R2 C．R3 D．R4 3. （2022•南通四模）如图所示，R1、R2为定值电阻，C为电容器。闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中（　　） A．电阻R2中有向下的电流 B．通过电阻R1电流增大 C．滑动变阻器R两端的电压变小 D．电容器C极板所带电荷量变小 4. （2021•江苏模拟）如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则（　　） A．电压表示数U和电流表示数I的比值不变 B．变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变 C．电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU D．电容器的带电量减小，减小量为CΔU 5. （2023•南通二模）如图所示，曲线ab为某太阳能电池在一定光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，OP是某定值电阻的U﹣I图像，P为两图线的交点。过P点作曲线ab的切线，分别与坐标轴相交于c、d。现将该电池和定值电阻组成闭合回路，保持上述光照强度照射时，电池的内阻可以用哪两点连线斜率的绝对值表示（　　） A．ab B．aP C．Pb D．cd 6. （2022•南通一模）已知两电池a、b的电动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2。两电池分别接电阻R时，输出功率相等．当外电路电阻变为R'时，电池a、b的输出功率分别为P1、P2，已知E1＜E2，R＞R'。则（　　） A．r1＝r2 B．r1＞r2 C．P1＝P2 D．P1＞P2 7. （2021•徐州模拟）如图所示为某同学设计的加速度计。滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，滑动片4与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。两个电池E的电动势相同，内阻忽略不计。按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。将