4.1恒定电流 闭合电路欧姆定律（讲义）-2024-2025学年高二上学期物理期中期末题型复习

4.1恒定电流 闭合电路欧姆定律 考点一　电源与电流 2 考点二　对电阻、电阻定律的理解和应用 2 考点三　对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 3 考点四　电功、电功率、电热与热功率 3 考点五　串联电路和并联电路 4 考点六　闭合电路的欧姆定律 4 考点七　电路的分析 5 考点八　电路中的功率及效率问题 6 题型1电流的概念、性质及电流强度的定义式 7 题型2电流的微观表达式 8 题型3电阻定律的内容及表达式 9 题型4线性元件及其伏安特性曲线 10 题型5把表头改装成电压表 12 题型6把表头改装成电流表 13 题型7电功和电功率的计算 15 题型8用焦耳定律计算电热 16 题型9电源的总功率、输出功率和效率 17 题型10电源的最大输出功率和条件 19 题型11电路动态分析 20 题型12含容电路的动态分析 22 考点一　电源与电流 1．电源 通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置． 2．电流 (1)定义式：I＝. (2)方向：规定为正电荷定向移动的方向． (3)微观表达式：带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象，即为“柱体微元”模型． 设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则： (1)柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq. (2)电荷通过横截面的时间t＝. (3)电流的微观表达式I＝＝nqvS. 考点二　对电阻、电阻定律的理解和应用 1．电阻 (1)定义式：R＝. (2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小． 2．电阻定律：R＝ρ. 3．电阻率 (1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性． (2)电阻率与温度的关系 ①金属的电阻率随温度升高而增大；②半导体的电阻率随温度升高而减小；③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体． 4．电阻与电阻率的区别 (1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好． (2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小． (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关． 5．电阻的决定式和定义式的区别 公式 R＝ρ R＝ 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了电阻 的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液 适用于任何 纯电阻导体 考点三　对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 1．I＝与R＝的区别 (1)I＝是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比． (2)公式R＝是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”． 2．对伏安特性曲线的理解 (1)图1甲中的图线a、b表示线性元件，图乙中的图线c、d表示非线性元件． (2)图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra＜Rb(如图甲所示)． (3)图线c的电阻随电压的增大而减小，图线d的电阻随电压的增大而增大(如图乙所示)． (4)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻． 考点四　电功、电功率、电热与热功率 1．电功 (1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功． (2)公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路)． (3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P＝＝IU(适用于任何电路)． 3．焦耳定律 (1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)公式：Q＝I2Rt. 4．电功率P＝IU和热功率P＝I2R的应用 (1)不论是纯电阻还是非纯电阻，电流的电功率均为P电＝UI，热功率均为P热＝I2R. (2)对于纯电阻而言：P电＝P热＝IU＝I2R＝. (3)对于非纯电阻而言：P电＝IU＝P热＋P其他＝I2R＋P其他≠＋P其他． 考点五　串联电路和并联电路 1．电路的串、并联 串联 并联 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 R＝R1＋R2＋…＋Rn ＝＋＋…＋ 电压与电流分配 电压与各部分电路的电阻成正比 电流与各支路的电阻成反比 功率分配 与各部分电路的电阻成正比 与各支路的电阻成反比 2．两个重要的结论 (1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻的电阻值，电路中任意一个电阻值变大或变小时，串联电路的总电阻变大或变小． (2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个支路电阻的电阻值，任意一个支路电阻值变大或变小时，电路的总电阻变大或变小． 考点六　闭合电路的欧姆定律 1．公式 (1)I＝(只适用于纯电阻电路)． (2)E＝U外＋Ir(适用于所有电路)． 2．路端电压与外电阻的关系 (1)一般情况：U外＝IR＝R. (2)特殊情况： ①当外电路断路时，I＝0，U外＝E. ②当外电路短路时，I短＝，U外＝0. 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(如图所示) 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． 考点七　电路的分析 1．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． 2．电路故障问题 一．故障特点 (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它两端电压为零． 二．检查方法 (1)电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路． (2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，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，一定要注意电流表的极性和量程． (3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源． (4)假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理． 3．含电容器电路的分析 一．电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上． 二．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，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻视为等势体．电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压． 三．电容器所带电荷量的变化的计算：(1)如果变化前后极板带电的电性相同，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；(2)如果变化前后极板带电的电性相反，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． 考点八　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%. 题型1电流的概念、性质及电流强度的定义式 1．（2023秋•南岸区校级期中）下列关于电流的说法中正确的是（　　） A．根据，可知I与q成正比 B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一 C．电流既有大小，又有方向，是矢量 D．电荷定向移动的方向为电流的方向 2．（2023秋•太原期中）如图所示的电解池，通电1s时间内共有0.3C的正离子和0.3C的负离子通过截面MN，则电解池中MN处的电流是（　　） A．0.5A B．0A C．0.8A D．0.6A （多选）3．（2023秋•广州期末）如图所示，培训人员使用AED自动除颤机进行治疗心脏骤停示范。若AED自动除颤机内有一电容为15μF的电容器，某次使用过程中，该电容器在10s内充电至5000V电压，之后在3ms时间内完成放电，则（　　） A．电容器充电后所带的电荷量为75000C B．电容器充电过程中电容一直增大 C．电容器放电过程中放电电流一直减小 D．电容器放电过程中平均电流为25A 题型2电流的微观表达式 4．（2024•门头沟区一模）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为l、电阻率为ρ、横截面积为S的细金属直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e、质量为m。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为k。下列说法不正确的是（　　） A．比例系数k＝neρ B．当该导线通有恒定的电流I时导线中自由电子定向移动的速率 C．比例系数k与导线中自由电子定向移动的速率v无关 D．金属中的自由电子定向移动的速率不变，则电场力对电子做的正功与阻力对电子做的负功大小相等 5．（2023秋•徐汇区校级期末）横截面积为S的导线中，通有大小为I的电流，已知导线单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间Δt内通过导线截面的电子数是（　　） A．IΔt B．nvΔt C．nSvΔt D． 6．（2022秋•小店区校级期末）在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是（　　） A． B． C． D． 7．（2023秋•官渡区校级期中）如图所示，有一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（　　） A． B． C．ρnev D． 题型3电阻定律的内容及表达式 8．（2024春•西安期末）如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R，则下列选项中不正确的是（　　） A．该样品的电阻率是R B．当电流沿CD方向时，可测得样品的电阻为R C．不论电流沿AB方向还是沿CD方向样品的电阻率都不变 D．当电流沿AB方向且a＝b时，导体的电阻会随着a、b值的增大而增大 9．（2023秋•抚顺期末）两根长度相同、半径之比rA：rB＝2：1的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法错误的是（　　） A．A、B的电阻之比为1：4 B．流过A、B的电流之比为1：1 C．通过A、B的电子定向移动速率之比为1：4 D．单位时间通过A、B的电量之比为4：1 10．（2024春•西安期末）某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同。如图所示，将横截面积之比为3：5，长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水，封闭构成盐水柱a和b并联接入电路中，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是（　　） A．盐水柱a和b电阻之比为3：5 B．通过盐水柱a和b电流之比为3：5 C．盐水柱a和b中自由电荷移动速率之比为3：5 D．相等时间内通过盐水柱a和b横截面的电荷量之比为5：3 11．（2023秋•滨海新区期末）如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为Sa：Sb＝1：2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，电子电荷量为1.6×10﹣19C，则（　　） A．5s内有5×1018个自由电子通过导线b的横截面 B．流经导线b的电流为0.32A C．自由电子在导线a和b中移动的速率之比va：vb＝1：2 D．a、b两端电压之比为1：1 题型4线性元件及其伏安特性曲线 12．（2024春•琼山区校级期末）如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知下列说法正确的是（　　） A．导体的电阻是25Ω B．导体的电阻是0.04Ω C．当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是2A D．当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是0.004V 13．（2023秋•南开区期末）两条长度相同、由同种材料制成的均匀电阻丝a、b，其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电阻丝a的直径是b直径的0.3倍 B．将a、b并联后，其I﹣U图线位于a、b之间 C．将a、b串联后接入电路，a、b两端电压之比为10：3 D．将a、b并联后接入电路，通过a、b的电流之比为2.5 14．（2023秋•怀柔区期末）某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断中正确的是（　　） A．图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强 B．图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能 C．图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样 D．图丙反映该电学元件如果加了较高的反向电压（大于40V）时，反向电流才急剧变大 15．（2023秋•仓山区校级期中）如图为电阻A、B的伏安特性曲线，下列说法正确的是（　　） A．电阻A为线性元件，其阻值为0.2Ω B．随着所加电压的增大，电阻B的阻值增大 C．电阻B的图线上某点切线的斜率为其相应状态的阻值 D．在两图线的交点P处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值 题型5把表头改装成电压表 16．（2024春•鼓楼区校级期末）某同学设计了如图所示的电路进行电表改装，已知电流表A的量程为500mA，内阻RA＝0.4Ω，R1＝RA，R2＝7RA。则若将接线柱（　　） A．1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5A B．1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0V C．1、2接入电路也可作为电压表使用，R1阻值越小量程越大 D．1、3接入电路也可作为电流表使用，R2阻值越小量程越大 17．（2023秋•丰台区期末）有一块满偏电流为50mA、内阻为110Ω的小量程电流表，现要将它改装成0～0.6A、0～3A两个量程的电流表，某同学设计了如图甲、乙所示的两个电路。下列说法正确的是（　　） A．R2的阻值大于R1的阻值 B．R3与R4的阻值之和大于110Ω C．用甲图电路测量时，更换量程过程中容易导致电流表损坏 D．用乙图电路测量时，选量程0～0.6A，应将开关接到M （多选）18．（2024秋•碑林区校级月考）如图所示，表头G的量程为Ig，表盘均匀划分为30个小格，表头G的内阻Rg是电阻R1的29倍，电阻R2是Rg的30倍，下列说法正确的是（　　） A．将接线柱1，2串联接入电路时，该装置可视为电流表，每一小格表示 B．将接线柱1，2串联接入电路时，该装置可视为电流表，每一小格表示Ig C．将接线柱1、3并联接入电路时，该装置可视为电压表，每一小格表示 D．将接线柱1、3并联接入电路时，该装置可视为电压表，每一小格近似为30IgRg 题型6把表头改装成电流表 19．（2024秋•让胡路区校级月考）有一只电压表，它的内阻是100Ω，量程为0.2V，现要把它改装成量程为10A的电流表，电压表上应（　　） A．串联一个约为0.02Ω的电阻 B．并联一个约为0.02Ω的电阻 C．串联一个50Ω的电阻 D．并联一个4900Ω的电阻 20．（2024春•蓝田县期末）如图甲、乙两电路，利用一个表头G（500μA，200Ω）和一个电阻箱R改装成电压表或电流表，若电压表量程为0﹣3V，电流表量程为0～25mA，则（　　） A．甲表是电压表，乙表是电流表 B．甲表中R＝50Ω，乙表中R＝5800Ω C．若使用中发现甲表的示数总比准确值稍小一些，则可适当减小电阻箱R的阻值 D．若使用中发现乙表的示数总比准确值稍小一些，则可适当减小电阻箱R的阻值 21．（2023秋•房山区期末）在如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig＝1mA，R1＝900Ω，R2Ω．下列说法正确的是（　　） A．当S1和S2均断开时，改装成的表是电流表 B．当S1和S2均断开时，改装成的是量程为10V的电压表 C．S1和S2均闭合时，改装成的表是电压表 D．S1和S2均闭合时，改装成的是量程为1A的电流表 22．（2023秋•龙岗区校级期中）如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，已知灵敏电流表的满偏电流Ig＝2mA，内电阻Rg＝300Ω，则下列说法正确的是（　　） A．甲表是电流表，R增大时量程增大 B．乙表是电压表，R减小时量程增大 C．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则R＝1200Ω D．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A，则R＝0.5Ω 题型7电功和电功率的计算 23．（2023秋•市中区校级月考）在如图所示的电路中，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.4Ω，灯泡L标有“6V 3W”字样，电动机的内阻rM＝0.5Ω，R0为定值电阻。闭合开关S后，灯泡和电动机均能正常工作，此时电流表（可视为理想电表）的示数为2.5A，则下列说法中正确的是（　　） A．R0的阻值为8Ω B．电源中非静电力做功的功率为22.5W C．电动机对外做功的功率为16W D．电动机线圈中每秒产生的热量为162J 24．（2024春•宁波期末）最近两年洗地机这一新鲜家电逐渐流行，便利了人们的生活。现有某品牌洗地机，其工作参数如表所示，其工作模式有强效、节能两种，强效模式下，该洗地机以额定功率工作，节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，其续航时间是按照节能模式工作计算得到的，则下列说法正确的是（　　） 产品名称 某品牌洗地机 产品型号 QX﹣V6A 额定功率 220W 电池容量 5200mAh 续航时间 80min 清水箱容量 800mL 外形尺寸 260*262*1115mm 污水箱容量 720mL A．电池充满电后，储存的总电荷量为187200C B．该洗地机在强效模式下的工作电流为3.9A C．该洗地机内阻约为3.6Ω D．该洗地机的工作电压约为28V 25．（2024•嘉兴模拟）如图所示是折叠电动自行车，该车使用说明书上部分参数如下表所示。根据表中数据，该电动自行车（　　） 最高时速：约25km/h 充电时间：约4h 车轮尺寸：14寸（直径：35.56cm） 充电器输入电压：AC220V50～60Hz 整车质量：24kg 电力续航里程：70km 整车载重：150kg 电池容量：14Ah 电机功率：300W 工作电压：48V A．以最高时速行驶时车轮转速约为39r/s B．电池充满电后所存储电能约为2.4×106J C．纯电力行驶时所受地面和空气的平均阻力约为34N D．充电器输入电流约为0.76A 26．（2024•保定一模）如图所示电路，R1是可变电阻，R2是定值电阻，保持干路电流I不变的情况下，减小R1，下列说法正确的是（　　） A．AB间电阻增大 B．R1两端的电压可能不变 C．两个电阻消耗的总功率可能不变 D．R2消耗的功率减小 题型8用焦耳定律计算电热 27．（2023秋•太原期末）R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的电阻，R2的尺寸小于R1的尺寸。现给R1、R2加以相同的电压U，下列选项正确的是（　　） A．R1、R2的电阻R1＞R2 B．通过R1、R2的电流I1＞I2 C．R1、R2的电功率P1＝P2 D．R1、R2在相同时间内产生的焦耳热Q1＜Q2 28．（2023秋•皇姑区校级月考）如图甲所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体按图乙方式接入到电路中，则（　　） A．导体A、B、C的电阻之比为3：2：1 B．导体A、B、C两端的电压之比为1：2：3 C．流过导体A、C的电流之比为1：1 D．导体A、B、C在相等时间内产生的热量之比为1：1：4 题型9电源的总功率、输出功率和效率 29．（2024秋•金坛区校级月考）如图所示，线段a表示电源甲两端的电压随电流变化的图线，线段b表示某电阻乙两端电压随电流变化的图线，图中α＞β，若将电源甲和电阻乙连成闭合电路，则下列判断正确的是（　　） A．电阻乙的阻值小于电源甲的内阻 B．阴影部分的面积表示电源的内阻消耗的功率 C．α值越大，电源甲的效率越高 D．α值越大，电源甲的输出功率越大 30．（2024•苏州模拟）将一电源、定值电阻R0＝2Ω及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．该电源电动势为9V B．该电源内阻为1Ω C．调整R，电源最大输出功率为9W D．电阻箱功率最大时电源效率为50% 31．（2024秋•江北区月考）如图为某温度报警的电路图。蜂鸣器M两端的电压超过某一数值时会鸣响，热敏电阻Rt的阻值随着温度的升高而减小，R0为定值电阻，电源E的内阻不能忽略。某温度下蜂鸣器不响，温度升高时（　　） A．电压表的示数增大 B．电源输出功率一定增大 C．电源的总功率一定减小 D．温度升高到某一温度时，蜂鸣器可能会鸣响 （多选）32．（2024秋•莱芜区校级月考）如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r＜R，c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是（　　） A．R2消耗的功率变小 B．R1消耗的功率变大 C．电源输出的功率变大 D．电源内阻消耗的功率变大 题型10电源的最大输出功率和条件 33．（2023秋•闽侯县校级月考）如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6V，内阻r＝4Ω，定值电阻R＝2Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2＝2.25W B．图乙中R1＝6Ω，R2＝12Ω C．当电源输出功率P出最大时，电源效率最高 D．调整滑动变阻器RP的阻值，可以使电源的输出电流达到2A 34．（2023秋•皇姑区校级期中）某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，以下判断正确的是（　　） A．直线b表示电源的PE﹣I图线 B．曲线c表示电源的PR﹣I图线 C．电源的电动势E＝3V，内阻r＝1Ω D．电源的最大输出功率Pmax＝2W （多选）35．（2023秋•南海区月考）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可监测水位的蓄水池，如图是蓄水池的原理示意图，蓄水池底部安装有压敏电阻R，压敏电阻接入电路当中，已知压敏电阻受到压力越大，阻值越小。下列说法正确的是（　　） A．蓄水池水位升高时，电流表的示数变小 B．蓄水池水位升高时，电流表的示数变大 C．蓄水池水位下降时，R0的电功率变小 D．蓄水池水位升高时，电源的输出功率一定变大 题型11电路动态分析 36．（2024秋•尚志市校级月考）握力器的原理示意图如图所示，握力器绝缘把手上的连杆与弹簧一起上下移动，握力的大小可通过一定的换算关系由电流表A和电压表V的示数显示出来。已知电源提供的电压保持不变，当人紧握握力器时，下列分析正确的是（　　） A．握力越大，电流表的示数越大 B．握力越大，电流表的示数越小 C．握力越大，电压表的示数越大 D．握力大小与电压表的示数无关 37．（2023秋•越秀区期末）如图是磁敏报警装置中的一部分电路，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随金属异物的出现而减小；a、b接报警器。闭合S，当传感器RB所在处出现金属异物时，电流表的电流I、ab两端的电压U将（　　） A．I减小，U减小 B．I减小，U增大 C．I增大，U减小 D．I增大，U增大 38．（2023秋•市中区校级月考）在如图所示的电路中，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片向a端移动，则下列说法中正确的是（　　） A．电压表的示数增大，电流表的示数增大 B．电压表的示数增大，电流表的示数减小 C．电压表的示数减小，电流表的示数增大 D．电压表的示数减小，电流表的示数减小 39．（2023秋•思明区校级月考）如图所示电路，所有电表均为理想电表，R2＝r。当闭合开关S，触片P向左滑动过程中，四块电表的读数均发生变化，设滑片P在滑动过程中A1、A2、V1、V2在同一时刻的读数分别是I1、I2、U1、U2；电表示数的变化量的绝对值分别是ΔI1、ΔI2、ΔU1、ΔU2，那么下列说法正确的是（　　） A．I1增大，I2减小 B．ΔU1＞ΔU2 C．为定值，增大 D．电源的输出功率在减小，效率在降低 题型12含容电路的动态分析 40．（2024秋•香坊区校级月考）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中C为电容器的电容，电流表、电压表均为理想表。闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为ΔU1，电压表V2的示数改变量大小为ΔU2，电流表A的示数改变量大小为ΔI，U1、U2分别是电压表V1、V2示数，I为电流表A的示数，则下列判断正确的有（　　） A．ΔU2等于ΔU1 B．大于 C．的值变大，的值不变 D．在滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量不变 41．（2023秋•沈阳期末）电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则（　　） A．液滴向下运动 B．液滴向上运动 C．电容器所带电荷量减少 D．M点电势变低 42．（2023秋•南充期末）如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，R1为定值电阻，R2是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（　　） A．电阻R2的阻值减小 B．V表示数减小 C．油滴仍然静止 D．G表中有从c到a的电流 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.1恒定电流 闭合电路欧姆定律 考点一　电源与电流 2 考点二　对电阻、电阻定律的理解和应用 2 考点三　对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 3 考点四　电功、电功率、电热与热功率 3 考点五　串联电路和并联电路 4 考点六　闭合电路的欧姆定律 4 考点七　电路的分析 5 考点八　电路中的功率及效率问题 6 题型1电流的概念、性质及电流强度的定义式 7 题型2电流的微观表达式 8 题型3电阻定律的内容及表达式 11 题型4线性元件及其伏安特性曲线 14 题型5把表头改装成电压表 17 题型6把表头改装成电流表 19 题型7电功和电功率的计算 22 题型8用焦耳定律计算电热 25 题型9电源的总功率、输出功率和效率 26 题型10电源的最大输出功率和条件 30 题型11电路动态分析 32 题型12含容电路的动态分析 35 考点一　电源与电流 1．电源 通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置． 2．电流 (1)定义式：I＝. (2)方向：规定为正电荷定向移动的方向． (3)微观表达式：带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象，即为“柱体微元”模型． 设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则： (1)柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq. (2)电荷通过横截面的时间t＝. (3)电流的微观表达式I＝＝nqvS. 考点二　对电阻、电阻定律的理解和应用 1．电阻 (1)定义式：R＝. (2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小． 2．电阻定律：R＝ρ. 3．电阻率 (1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性． (2)电阻率与温度的关系 ①金属的电阻率随温度升高而增大；②半导体的电阻率随温度升高而减小；③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体． 4．电阻与电阻率的区别 (1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好． (2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小． (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关． 5．电阻的决定式和定义式的区别 公式 R＝ρ R＝ 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了电阻 的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液 适用于任何 纯电阻导体 考点三　对欧姆定律及伏安特性曲线的理解 1．I＝与R＝的区别 (1)I＝是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比． (2)公式R＝是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”． 2．对伏安特性曲线的理解 (1)图1甲中的图线a、b表示线性元件，图乙中的图线c、d表示非线性元件． (2)图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra＜Rb(如图甲所示)． (3)图线c的电阻随电压的增大而减小，图线d的电阻随电压的增大而增大(如图乙所示)． (4)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻． 考点四　电功、电功率、电热与热功率 1．电功 (1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功． (2)公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路)． (3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P＝＝IU(适用于任何电路)． 3．焦耳定律 (1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)公式：Q＝I2Rt. 4．电功率P＝IU和热功率P＝I2R的应用 (1)不论是纯电阻还是非纯电阻，电流的电功率均为P电＝UI，热功率均为P热＝I2R. (2)对于纯电阻而言：P电＝P热＝IU＝I2R＝. (3)对于非纯电阻而言：P电＝IU＝P热＋P其他＝I2R＋P其他≠＋P其他． 考点五　串联电路和并联电路 1．电路的串、并联 串联 并联 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 R＝R1＋R2＋…＋Rn ＝＋＋…＋ 电压与电流分配 电压与各部分电路的电阻成正比 电流与各支路的电阻成反比 功率分配 与各部分电路的电阻成正比 与各支路的电阻成反比 2．两个重要的结论 (1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻的电阻值，电路中任意一个电阻值变大或变小时，串联电路的总电阻变大或变小． (2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个支路电阻的电阻值，任意一个支路电阻值变大或变小时，电路的总电阻变大或变小． 考点六　闭合电路的欧姆定律 1．公式 (1)I＝(只适用于纯电阻电路)． (2)E＝U外＋Ir(适用于所有电路)． 2．路端电压与外电阻的关系 (1)一般情况：U外＝IR＝R. (2)特殊情况： ①当外电路断路时，I＝0，U外＝E. ②当外电路短路时，I短＝，U外＝0. 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(如图所示) 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． 考点七　电路的分析 1．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． 2．电路故障问题 一．故障特点 (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它两端电压为零． 二．检查方法 (1)电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路． (2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，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，一定要注意电流表的极性和量程． (3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源． (4)假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理． 3．含电容器电路的分析 一．电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上． 二．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，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻视为等势体．电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压． 三．电容器所带电荷量的变化的计算：(1)如果变化前后极板带电的电性相同，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；(2)如果变化前后极板带电的电性相反，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． 考点八　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%. 题型1电流的概念、性质及电流强度的定义式 1．（2023秋•南岸区校级期中）下列关于电流的说法中正确的是（　　） A．根据，可知I与q成正比 B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一 C．电流既有大小，又有方向，是矢量 D．电荷定向移动的方向为电流的方向 【解答】解：A、根据I可知I是通过某一横截面积的电量q与通过这些电量所用时间t的比值，故如果通过的电量q大但所用时间更多，则电流I可能更小。故A错误； B、电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一，故B正确； C、电流有方向，但电流的加减遵循代数法则，是标量，故C错误； D、电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，故D错误。 故选：B。 2．（2023秋•太原期中）如图所示的电解池，通电1s时间内共有0.3C的正离子和0.3C的负离子通过截面MN，则电解池中MN处的电流是（　　） A．0.5A B．0A C．0.8A D．0.6A 【解答】解：电解液中的正、负离子定向移动的方向相反，故它们产生同向的电流，流过MN截面的电量q＝0.3C+0.3C＝0.6C，由，解得电解池中MN处的电流是 。故ABC错误，D正确。 故选：D。 （多选）3．（2023秋•广州期末）如图所示，培训人员使用AED自动除颤机进行治疗心脏骤停示范。若AED自动除颤机内有一电容为15μF的电容器，某次使用过程中，该电容器在10s内充电至5000V电压，之后在3ms时间内完成放电，则（　　） A．电容器充电后所带的电荷量为75000C B．电容器充电过程中电容一直增大 C．电容器放电过程中放电电流一直减小 D．电容器放电过程中平均电流为25A 【解答】解：A．电容器充电后所带的电荷量为Q＝CU＝15×10﹣6×5000C＝0.075C，故A错误； B．电容器的电容由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电无关，故电容器充电过程中电容保持不变，故B错误； C．电容器放电过程中，随着电容器上所带电荷量的逐渐减少，放电电流逐渐减小，故C正确； D．根据电流的定义式可知，电容器放电过程中的平均电流为 故D正确。 故选：CD。 题型2电流的微观表达式 4．（2024•门头沟区一模）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为l、电阻率为ρ、横截面积为S的细金属直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e、质量为m。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为k。下列说法不正确的是（　　） A．比例系数k＝neρ B．当该导线通有恒定的电流I时导线中自由电子定向移动的速率 C．比例系数k与导线中自由电子定向移动的速率v无关 D．金属中的自由电子定向移动的速率不变，则电场力对电子做的正功与阻力对电子做的负功大小相等 【解答】解：B、一小段时间Δt内，流过导线横截面的电子个数为N＝nSvΔt 电荷量为Q＝Ne＝nSveΔt 根据电流的定义有InSve 解得v，故B正确； AC、取长度为L的一段导体，设其两端电压为U，则电子做定向移动时满足电场力等于阻力，则 kv＝eE＝e 由U＝IR，I＝neSv，R联立，解得 k＝ne2ρ 故A错误，C正确； D、金属中的自由电子定向移动的速率不变，则电子做定向移动时满足电场力等于阻力，所以电场力对电子做的正功等于阻力对电子做的负功，故D正确。 本题选不正确的，故选：A。 5．（2023秋•徐汇区校级期末）横截面积为S的导线中，通有大小为I的电流，已知导线单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间Δt内通过导线截面的电子数是（　　） A．IΔt B．nvΔt C．nSvΔt D． 【解答】解： 根据电流的定义， 则通过该导线的电荷量为Q＝IΔt， 则在时间Δt内通过该导线横截面的电子数为。 再根据电流的微观表达式I＝nevS， 则。故C正确，ABD错误。 故选：C。 6．（2022秋•小店区校级期末）在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：根据动能定理得： eUmv2 得到： v① 在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电子电量为： q＝IΔt＝I② 电子数n③ 联立①②③得： n．故ABC错误，D正确 故选：D。 7．（2023秋•官渡区校级期中）如图所示，有一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（　　） A． B． C．ρnev D． 【解答】解：由电流定义可知：IneSv； 由欧姆定律可得：U＝IR＝neSvnevρL， 又根据电场强度E，解得：E＝nevρ，故C正确，ABD错误； 故选：C。 题型3电阻定律的内容及表达式 8．（2024春•西安期末）如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R，则下列选项中不正确的是（　　） A．该样品的电阻率是R B．当电流沿CD方向时，可测得样品的电阻为R C．不论电流沿AB方向还是沿CD方向样品的电阻率都不变 D．当电流沿AB方向且a＝b时，导体的电阻会随着a、b值的增大而增大 【解答】解：A、根据电阻定律R＝ρ，电阻沿着AB方向接入电路时，长度为a，横截面积为S＝bc，代入数据解得：R，故A正确； B、当电流沿CD方向时，长度为b，横截面积S1＝ac，则R，故B正确； C、导体电阻率只与材料本身有关，不论电流沿AB方向还是沿CD方向样品的电阻率都不变，故C正确； D、当电流沿AB方向且a＝b时，根据电阻定律R＝ρ可知，导体的电阻不会随着a、b值的增大而增大，故D错误； 本题选择不正确选项， 故选：D。 9．（2023秋•抚顺期末）两根长度相同、半径之比rA：rB＝2：1的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法错误的是（　　） A．A、B的电阻之比为1：4 B．流过A、B的电流之比为1：1 C．通过A、B的电子定向移动速率之比为1：4 D．单位时间通过A、B的电量之比为4：1 【解答】解：A．根据电阻定律可知，两导体的电阻之比为 1：4 故A正确； BD．根据串联电路电流相同的特点可知，流过A、B的电流之比为1：1，根据 易得，单位时间通过A、B的电量之比为1：1，故B正确，D错误； C．由电流的微观表达式I＝nqSv易得 1：4 故C正确。 本题要求选择错误的，故选：D。 10．（2024春•西安期末）某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同。如图所示，将横截面积之比为3：5，长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水，封闭构成盐水柱a和b并联接入电路中，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是（　　） A．盐水柱a和b电阻之比为3：5 B．通过盐水柱a和b电流之比为3：5 C．盐水柱a和b中自由电荷移动速率之比为3：5 D．相等时间内通过盐水柱a和b横截面的电荷量之比为5：3 【解答】解：A．根据电阻定律 可知 Ra：Rb＝5：3 故A错误； B．根据欧姆定律 可知 Ia：Ib＝3：5 故B正确； C．根据电流的微观表达式 I＝nqSv 可知 va：vb＝5：3 故C错误； D．根据电流的定义式 可知 qa：qb＝3：5 故D错误。 故选：B。 11．（2023秋•滨海新区期末）如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为Sa：Sb＝1：2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，电子电荷量为1.6×10﹣19C，则（　　） A．5s内有5×1018个自由电子通过导线b的横截面 B．流经导线b的电流为0.32A C．自由电子在导线a和b中移动的速率之比va：vb＝1：2 D．a、b两端电压之比为1：1 【解答】解：A、两段导线串联，所以在相等时间内通过每段导线横截面的电荷量是相等的，故A正确； B、电路中的电流为，故B错误； D、根据电阻定律可知，两段导线的电阻之比为Ra：Rb＝2：1，根据欧姆定律可知a、b两端电压之比为2：1，故D错误； C、两导线串联，在串联电路中电流处处相等，根据电流的微观表达式I＝neSv可知自由电子在导线a和b中移动的速率之比va：vb＝2：1，故C错误。 故选：A。 题型4线性元件及其伏安特性曲线 12．（2024春•琼山区校级期末）如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知下列说法正确的是（　　） A．导体的电阻是25Ω B．导体的电阻是0.04Ω C．当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是2A D．当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是0.004V 【解答】解：AB、根据图像斜率表示电阻的倒数，则导体的电阻为，故A正确，B错误； C、根据欧姆定律可知，当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是，故C错误； D、当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是U＝IR＝0.1×25V＝2.5V，故D错误。 故选：A。 13．（2023秋•南开区期末）两条长度相同、由同种材料制成的均匀电阻丝a、b，其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电阻丝a的直径是b直径的0.3倍 B．将a、b并联后，其I﹣U图线位于a、b之间 C．将a、b串联后接入电路，a、b两端电压之比为10：3 D．将a、b并联后接入电路，通过a、b的电流之比为2.5 【解答】解：A．根据图线的斜率表示电阻的倒数，可得电阻之比为 根据电阻定律 其中 由于长度相同，材料相同，可得电阻丝a的直径与b直径之比为 故A错误； B．由上可知 Ra＞Rb 将a、b并联后，因为并联以后的总电阻小于任意一个支路的电阻，所以其并联电阻小于Rb，所以I﹣U图线的斜率最大，其位于b的左侧，故B错误； C．将a、b串联后接入电路，根据串联电流相等，根据欧姆定律知道电阻两端的电压与电阻成正比，所以有 Ua：Ub＝Ra：Rb＝10：3 即a两端电压是b两端电压的，故C正确； D．将a、b并联后接入电路，根据并联电压相等，根据欧姆定律知道通过a、b的电流大小与电阻成反比，通过a、b的电流之比为 故D错误。 故选：C。 14．（2023秋•怀柔区期末）某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断中正确的是（　　） A．图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强 B．图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能 C．图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样 D．图丙反映该电学元件如果加了较高的反向电压（大于40V）时，反向电流才急剧变大 【解答】解：A、图甲中图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻阻值不变，所以图甲反映该电学元件的导电性能不变，故A错误。 B、图乙图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻随电压变大，电阻阻值变化，无从得知该电学元件是否是温度影响其电阻变化，故B错误。 C、由图丙可知，当正向电压很小时，电流较大，而反向电压很大时，电流也较小，故C错误。 D、图丙是二极管的发特性曲线，当该二极管两端的反向电压为40V时，二极管中的反向电流突然增大，此时二极管将会被击穿，故D正确。 故选：D。 15．（2023秋•仓山区校级期中）如图为电阻A、B的伏安特性曲线，下列说法正确的是（　　） A．电阻A为线性元件，其阻值为0.2Ω B．随着所加电压的增大，电阻B的阻值增大 C．电阻B的图线上某点切线的斜率为其相应状态的阻值 D．在两图线的交点P处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值 【解答】解：A、电阻A的伏安特性曲线是直线，所以电阻A为线性元件，其阻值，故A错误； BC、电阻B的图线上某点与原点的连线的斜率的倒数为其相应状态的阻值，由图可知，随着电压的增大，各点与原点连线的斜率增大，电阻减小，故BC错误； D、两图线的交点，U和I相等，由电阻的定义式可知此时A、B两电阻阻值相等，故D正确。 故选：D。 题型5把表头改装成电压表 16．（2024春•鼓楼区校级期末）某同学设计了如图所示的电路进行电表改装，已知电流表A的量程为500mA，内阻RA＝0.4Ω，R1＝RA，R2＝7RA。则若将接线柱（　　） A．1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5A B．1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0V C．1、2接入电路也可作为电压表使用，R1阻值越小量程越大 D．1、3接入电路也可作为电流表使用，R2阻值越小量程越大 【解答】解：AC．1、2接入电路时，也可作为电流表使用，R1阻值越小量程越大；因为R1＝RA，通过R1的最大电流为500mA，最大可以测量的电流为1A，即量程为1A，故AC错误； BD．1、3接入电路也可作为电压表使用，R2阻值越大量程越大。电流表A两端最大电压为 UA＝500mA×0.4Ω＝0.2V R2两端最大电压为 R2＝7RA＝7×0.4Ω＝2.8Ω U2＝IR2＝1A×2.8Ω＝2.8V 最大可以测量的电压为 Um＝UA+U2＝0.2V+2.8V＝3.0V，故B正确，D错误。 故选：B。 17．（2023秋•丰台区期末）有一块满偏电流为50mA、内阻为110Ω的小量程电流表，现要将它改装成0～0.6A、0～3A两个量程的电流表，某同学设计了如图甲、乙所示的两个电路。下列说法正确的是（　　） A．R2的阻值大于R1的阻值 B．R3与R4的阻值之和大于110Ω C．用甲图电路测量时，更换量程过程中容易导致电流表损坏 D．用乙图电路测量时，选量程0～0.6A，应将开关接到M 【解答】解：A.在甲电路中，因电阻越小，则分流越大，则量程越大，则R2的阻值小于R1的阻值，故A错误； B.乙图中当S接N时应该是小量程，即0.6A量程，此时通过R3与R4的电流应该为550mA大于通过电流计的电流，则 R3与 R4 阻值之和小于110Ω，故B错误； C.用甲图电路测量时，更换量程过程中电流都要通过表头，则容易导致电流表损坏，故C正确； D.用乙图电路测量时，选量程0～0.6A时，并联的电阻应该较大，则应将开关接到N，故D错误。 故选：C。 （多选）18．（2024秋•碑林区校级月考）如图所示，表头G的量程为Ig，表盘均匀划分为30个小格，表头G的内阻Rg是电阻R1的29倍，电阻R2是Rg的30倍，下列说法正确的是（　　） A．将接线柱1，2串联接入电路时，该装置可视为电流表，每一小格表示 B．将接线柱1，2串联接入电路时，该装置可视为电流表，每一小格表示Ig C．将接线柱1、3并联接入电路时，该装置可视为电压表，每一小格表示 D．将接线柱1、3并联接入电路时，该装置可视为电压表，每一小格近似为30IgRg 【解答】解：AB．将接线柱1，2串联接入电路时，该装置可视为电流表，若流过表头Ⓖ的电流为Ig，根据串并联电路的特点可知，并联电路中电流与电阻成反比，所以流过R1的电流为29Ig，则此时的量程为30Ig，每一小格表示Ig，故B正确，A错误； CD．若将接线柱1、3并联接入电路时，该装置可视为电压表，此时的量程为 IgRg+30Ig×30Rg＝901IgRg 每一小格表示，近似为30IgRg，故D正确，C错误。 故选：BD。 题型6把表头改装成电流表 19．（2024秋•让胡路区校级月考）有一只电压表，它的内阻是100Ω，量程为0.2V，现要把它改装成量程为10A的电流表，电压表上应（　　） A．串联一个约为0.02Ω的电阻 B．并联一个约为0.02Ω的电阻 C．串联一个50Ω的电阻 D．并联一个4900Ω的电阻 【解答】解：电压表的满偏电流电流，改装成大量程的电流表需要给电压表并联一个电阻，并联的电阻为，代入数据解得R＝0.02Ω，故B正确，ACD错误。 故选：B。 20．（2024春•蓝田县期末）如图甲、乙两电路，利用一个表头G（500μA，200Ω）和一个电阻箱R改装成电压表或电流表，若电压表量程为0﹣3V，电流表量程为0～25mA，则（　　） A．甲表是电压表，乙表是电流表 B．甲表中R＝50Ω，乙表中R＝5800Ω C．若使用中发现甲表的示数总比准确值稍小一些，则可适当减小电阻箱R的阻值 D．若使用中发现乙表的示数总比准确值稍小一些，则可适当减小电阻箱R的阻值 【解答】解：A．甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联，利用并联电阻的分流，可以改装成大量程电流表，乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器R串联，利用串联电阻的分压，可以改装成电压表。故A错误； B．根据公式可知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为25mA 代入数据解得R＝4.08Ω 由公式U＝Ig（Rg+R）知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V 代入数据解得R＝5800Ω 故B错误； C．若使用中发现甲表的示数总比准确值稍小一些，是通过表头的电流小了一些，是因为并联的电阻太小了，则可适当增大电阻箱R的阻值，根据并联电路的分流原理，可知可使表头分流更大。故C错误； D．乙表的示数总比准确值稍小一些，说明串联的分压电阻偏大，以至于其分压较大，表头G分得的电压偏小，则可通过适当减小电阻箱R的阻值，使表头所分电压多一些。故D正确。 故选：D。 21．（2023秋•房山区期末）在如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig＝1mA，R1＝900Ω，R2Ω．下列说法正确的是（　　） A．当S1和S2均断开时，改装成的表是电流表 B．当S1和S2均断开时，改装成的是量程为10V的电压表 C．S1和S2均闭合时，改装成的表是电压表 D．S1和S2均闭合时，改装成的是量程为1A的电流表 【解答】解：A、由图示电路图可知，当S1和S2均断开时，G与R1串联，改装成的是电压表，电压表量程：U＝Ig（Rg+R1）＝0.001×（100+900）＝1V，故AB错误； C、由图示电路图可知，当S1和S2均闭合时，G与R2并联，改装成的是电流表，电流表量程：I＝Ig0.0011A，故C错误，D正确； 故选：D。 22．（2023秋•龙岗区校级期中）如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，已知灵敏电流表的满偏电流Ig＝2mA，内电阻Rg＝300Ω，则下列说法正确的是（　　） A．甲表是电流表，R增大时量程增大 B．乙表是电压表，R减小时量程增大 C．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则R＝1200Ω D．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A，则R＝0.5Ω 【解答】解：A．甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联，利用并联电阻的分流，改装成电流表，电流表的量程为 ，由此可知当R增大时，量程减小，故A错误； D．由公式 可知装成的电流表的量程为0.6A时 R＝1.003Ω，故D错误。 B．乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器R串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表，电压表的量程为 U＝Ig（Rg+R） 可知当R减小时，量程减小，故B错误； C．由公式 U＝Ig（Rg+R） 可得改装成的电压表的量程为3V时 R＝1200Ω 故C正确； 故选：C。 题型7电功和电功率的计算 23．（2023秋•市中区校级月考）在如图所示的电路中，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.4Ω，灯泡L标有“6V 3W”字样，电动机的内阻rM＝0.5Ω，R0为定值电阻。闭合开关S后，灯泡和电动机均能正常工作，此时电流表（可视为理想电表）的示数为2.5A，则下列说法中正确的是（　　） A．R0的阻值为8Ω B．电源中非静电力做功的功率为22.5W C．电动机对外做功的功率为16W D．电动机线圈中每秒产生的热量为162J 【解答】解：A．路端电压为U＝E﹣Ir＝10V﹣2.5×0.4V＝9V 通过灯泡的电流即通过R0的电流为0.5A 则，故A错误； B．电源中非静电力做功的功率为P＝EI＝10×2.5W＝25W，故B错误； C．电动机的电流为IM＝2.5A﹣0.5A＝2A，电动机对外做功的功率为，故C正确； D．电动机线圈中每秒产生的热量为，故D错误。 故选：C。 24．（2024春•宁波期末）最近两年洗地机这一新鲜家电逐渐流行，便利了人们的生活。现有某品牌洗地机，其工作参数如表所示，其工作模式有强效、节能两种，强效模式下，该洗地机以额定功率工作，节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，其续航时间是按照节能模式工作计算得到的，则下列说法正确的是（　　） 产品名称 某品牌洗地机 产品型号 QX﹣V6A 额定功率 220W 电池容量 5200mAh 续航时间 80min 清水箱容量 800mL 外形尺寸 260*262*1115mm 污水箱容量 720mL A．电池充满电后，储存的总电荷量为187200C B．该洗地机在强效模式下的工作电流为3.9A C．该洗地机内阻约为3.6Ω D．该洗地机的工作电压约为28V 【解答】解：A.电池充满电后，储存的总电荷量为q＝It＝5200×10﹣3×3600C＝18720C，故A错误； BD.该洗地机在节能模式下的工作电流为，节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，由P＝UI可知，在强效模式下的工作电流为I'＝2I＝2×3.9A＝7.8A，该洗地机的工作电压约为V≈28V， 故B错误，D正确； C.根据题中条件，无法得出该洗地机内阻，故C错误。 故选：D。 25．（2024•嘉兴模拟）如图所示是折叠电动自行车，该车使用说明书上部分参数如下表所示。根据表中数据，该电动自行车（　　） 最高时速：约25km/h 充电时间：约4h 车轮尺寸：14寸（直径：35.56cm） 充电器输入电压：AC220V50～60Hz 整车质量：24kg 电力续航里程：70km 整车载重：150kg 电池容量：14Ah 电机功率：300W 工作电压：48V A．以最高时速行驶时车轮转速约为39r/s B．电池充满电后所存储电能约为2.4×106J C．纯电力行驶时所受地面和空气的平均阻力约为34N D．充电器输入电流约为0.76A 【解答】解：A.设最高时速行驶时车轮的转速为n，根据题意有 vm•2πn 代入vm＝25km/h＝6.94m/s，d＝35.56cm＝0.3556m，得n＝6.22r/s，故A错误； B.电池充满电后存储的能量为E＝qU＝14×3600×48J＝2419200J≈2.4×106J，故B正确； C.电车以最大速度行驶时所受地面平均阻力fN＝43.2N，故C错误； D.充电器的输入电流IA＝3.5A，故D错误。 故选：B。 26．（2024•保定一模）如图所示电路，R1是可变电阻，R2是定值电阻，保持干路电流I不变的情况下，减小R1，下列说法正确的是（　　） A．AB间电阻增大 B．R1两端的电压可能不变 C．两个电阻消耗的总功率可能不变 D．R2消耗的功率减小 【解答】解：A、根据，可知，减小R1，总电阻减小，故A错误； B、干路电流I不变的情况下，减小R1，通过其的电流变大，故R2的电流减小，R2电压减小，即R1电压减小，故B错误； C、两个电阻的总功率为P＝I2R，由于总电阻减小，则两个电阻消耗的总功率减小，故C错误； D、由于通过R2的电流减小，则根据P2＝I2R2，可得R2消耗的功率减小，故D正确。 故选：D。 题型8用焦耳定律计算电热 27．（2023秋•太原期末）R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的电阻，R2的尺寸小于R1的尺寸。现给R1、R2加以相同的电压U，下列选项正确的是（　　） A．R1、R2的电阻R1＞R2 B．通过R1、R2的电流I1＞I2 C．R1、R2的电功率P1＝P2 D．R1、R2在相同时间内产生的焦耳热Q1＜Q2 【解答】解：A、设材料的长度为L，厚度为h，根据电阻定律可得，所以电阻的大小与正方向的变长无关，即R1＝R2，故A错误； B、根据欧姆定律可知，通过两电阻的电流相等，即I1＝I2，故B错误； C、根据功率公式可知，两电阻消耗的电功率相等，即P1＝P2，故C正确； D、根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，R1、R2在相同时间内产生的焦耳热Q1＝Q2，故D错误。 故选：C。 28．（2023秋•皇姑区校级月考）如图甲所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体按图乙方式接入到电路中，则（　　） A．导体A、B、C的电阻之比为3：2：1 B．导体A、B、C两端的电压之比为1：2：3 C．流过导体A、C的电流之比为1：1 D．导体A、B、C在相等时间内产生的热量之比为1：1：4 【解答】解：ABC、依题意，可得A的横截面积为，B的横截面积，C的横截面积，则A、B、C横截面积相等。导体A、B、C的材料和长度都相同，由可知A、B、C电阻相等，由串、并联特点和欧姆定律可知导体A、B、C两端的电压之比为1：1：2，流过导体A、B、C的电流之比为1：1：2，故ABC错误； D、A、B、C电阻相等，流过导体A、B、C的电流之比为1：1：2，由Q＝I2Rt可知，导体A、B、C在相等时间内产生的热量之比为1：1：4，故D正确。 故选：D。 题型9电源的总功率、输出功率和效率 29．（2024秋•金坛区校级月考）如图所示，线段a表示电源甲两端的电压随电流变化的图线，线段b表示某电阻乙两端电压随电流变化的图线，图中α＞β，若将电源甲和电阻乙连成闭合电路，则下列判断正确的是（　　） A．电阻乙的阻值小于电源甲的内阻 B．阴影部分的面积表示电源的内阻消耗的功率 C．α值越大，电源甲的效率越高 D．α值越大，电源甲的输出功率越大 【解答】解：A．由闭合电路欧姆定律可知 U＝E﹣Ir 则a图线的斜率的绝对值表示电源内阻，由欧姆定律得 b图线的斜率表示电阻乙的阻值，当 α＞β 可知电阻乙的阻值大于电源甲的内阻，故A错误； B．题中两图线的交点表示电阻乙接在电源时工作状态，由交点的坐标可读出路端电压U和电流I，求出电源的电源的输出功率。而UI等于阴影部分的面积，所以阴影部分的面积表示乙电阻的功率，即电源的输出功率，故B错误； C．由 可得，α值越大，乙电阻越大，电源甲的效率越高，故C正确； D．当α＝β时，乙电阻与电源内阻相等，此时电源的输出功率最大，故D错误。 故选：C。 30．（2024•苏州模拟）将一电源、定值电阻R0＝2Ω及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．该电源电动势为9V B．该电源内阻为1Ω C．调整R，电源最大输出功率为9W D．电阻箱功率最大时电源效率为50% 【解答】解：B、根据电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线，当电阻箱的电阻R＝r+R0时，即R＝r+R0＝3Ω，电阻箱消耗的电功率最大，已知R0＝2Ω，可得该电源内阻为r＝1Ω，故B正确； A、电阻箱的功率最大时，电阻箱的电压为UV＝3V 根据串联电路分压规律可得 解得电源电动势为E＝6V，故A错误； C、当外电阻与内电阻相等时，电源的输出功率最大。本题中定值电阻R0的阻值大于电源的内阻，故当变阻箱的阻值为0时，电源的输出功率最大，最大功率为 Pmax＝（）2R0 解得Pmax＝8W，故C错误； D、电阻箱所消耗功率P最大时，电源的输出效率为η100%100%100%，解得η≈86%，故D错误。 故选：B。 31．（2024秋•江北区月考）如图为某温度报警的电路图。蜂鸣器M两端的电压超过某一数值时会鸣响，热敏电阻Rt的阻值随着温度的升高而减小，R0为定值电阻，电源E的内阻不能忽略。某温度下蜂鸣器不响，温度升高时（　　） A．电压表的示数增大 B．电源输出功率一定增大 C．电源的总功率一定减小 D．温度升高到某一温度时，蜂鸣器可能会鸣响 【解答】解：A、由题意可知，温度升高时，Rt阻值减小，蜂鸣器未鸣响时，可看作纯电阻，则外电路的总阻值减小，由可知，I增大，由U＝E﹣Ir，可知U减小，即路端电压减小，电压表测量的为路端电压，即电压表示数减小，故A错误； B、由闭合电路欧姆定律的推导分析可知，电源的输出功率，在外电阻等于内电阻时，取得最大值，由于内外电阻的相对大小未知，故无法判断电源输出功率的变化情况，故B错误； C、电源的总功率为：P＝EI，E不变，由A选项分析可知，I增大，故P增大，故C错误； D、温度升高到某一温度时，若蜂鸣器未鸣响，可看作纯电阻，则蜂鸣器和定值电阻并联后的总电阻不变，其两端电压UM＝IR并，由A选项分析可知I增大，而R并不变，故UM增大，有可能达到使蜂鸣器鸣响的电压临界值，故D正确。 故选：D。 （多选）32．（2024秋•莱芜区校级月考）如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r＜R，c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是（　　） A．R2消耗的功率变小 B．R1消耗的功率变大 C．电源输出的功率变大 D．电源内阻消耗的功率变大 【解答】解：电路的等效电路如图所示 D．设Rca＝Rx，Rcd＝R滑﹣Rx，则外电阻为 当时，R外有最大值，当滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动时，Rca减小，Rcb增大，易得R外减小，则总电阻减小 根据欧姆定律看，干路电流增大 故电源内阻消耗的功率Prr增大，故D正确； B．由于 I1增大时，减小，故减小，故B错误； A．根据并联电路电流规律可知，I2＝I1﹣I3增大，故增大，故A错误； C．根据电源输出功率与R外的关系图可知，当R外＞r时，R外减小，电源输出功率变大，故C正确。 故选：CD。 题型10电源的最大输出功率和条件 33．（2023秋•闽侯县校级月考）如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6V，内阻r＝4Ω，定值电阻R＝2Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2＝2.25W B．图乙中R1＝6Ω，R2＝12Ω C．当电源输出功率P出最大时，电源效率最高 D．调整滑动变阻器RP的阻值，可以使电源的输出电流达到2A 【解答】解：A．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻R等于内阻r时，输出功率最大，为； 因此求滑动变阻器的最大功率时，可将定值电阻和电源内阻等效成电源内阻，即当RP＝R+r＝2Ω+4Ω＝6Ω时，滑动变阻器的功率最大，为，故A错误； B．滑动变阻器的阻值为3Ω与阻值为R2时消耗的功率相等，有：，解得：R2＝12Ω，由A选项分析可知R1＝6Ω，故B正确； C．电源的效率为：，即当滑动变阻器的阻值最大时，效率最高；而由闭合电路欧姆定律的推论可知，RP＝r﹣R＝4Ω﹣2Ω＝2Ω时，电源输出功率最大，故不是同一个参数，故C错误； D．当滑动变阻器Rp的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为：，则调整滑动变阻器Rp的阻值，不可能使电源的输出电流达到2A，故D错误。 故选：B。 34．（2023秋•皇姑区校级期中）某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，以下判断正确的是（　　） A．直线b表示电源的PE﹣I图线 B．曲线c表示电源的PR﹣I图线 C．电源的电动势E＝3V，内阻r＝1Ω D．电源的最大输出功率Pmax＝2W 【解答】解：A、电源消耗的总功率的计算公式PE＝EI∝I，故PE﹣I图线是直线，所以直线b表示的不是电源的PE﹣I图线，故A错误； B、输出功率：PR＝PE﹣Pr＝EI﹣I2r，应为开口向下的曲线，故b表示PR﹣I图线；电源内电阻消耗的功率：Pr＝I2r，应为开口向上的曲线，故曲线c表示Pr﹣I图线，故B错误； C、当I＝2A时，PR＝0，说明外电路短路，根据公式P＝EI，可得电源的电动势为：EV＝4V，内阻为：r2Ω，故C错误； D、输出功率PR＝PE﹣Pr＝EI﹣I2r＝4I﹣2I2＝﹣2（I﹣1）2+2，当I＝1A时，输出功率最大，即Pmax＝2W，故D正确。 故选：D。 （多选）35．（2023秋•南海区月考）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可监测水位的蓄水池，如图是蓄水池的原理示意图，蓄水池底部安装有压敏电阻R，压敏电阻接入电路当中，已知压敏电阻受到压力越大，阻值越小。下列说法正确的是（　　） A．蓄水池水位升高时，电流表的示数变小 B．蓄水池水位升高时，电流表的示数变大 C．蓄水池水位下降时，R0的电功率变小 D．蓄水池水位升高时，电源的输出功率一定变大 【解答】解：AB．蓄水池水位升高时，压敏电阻受到压力增大，则阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知电流增大，则电流表的示数变大，故A错误，B正确； C．蓄水池水位下降时，压敏电阻阻值增大，根据电功率的计算公式可得：，则R0的电功率变小，故C正确； D．当电路外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大。由于电路内、外阻大小关系未知，则蓄水池水位升高时，无法判断电源输出功率的变化情况，故D错误。 故选：BC。 题型11电路动态分析 36．（2024秋•尚志市校级月考）握力器的原理示意图如图所示，握力器绝缘把手上的连杆与弹簧一起上下移动，握力的大小可通过一定的换算关系由电流表A和电压表V的示数显示出来。已知电源提供的电压保持不变，当人紧握握力器时，下列分析正确的是（　　） A．握力越大，电流表的示数越大 B．握力越大，电流表的示数越小 C．握力越大，电压表的示数越大 D．握力大小与电压表的示数无关 【解答】解：当人紧握握力器时，握力越大，绝缘把手越往下，则变阻器接入电路的电阻就越大，电路中的总电阻就越大，根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中的电流就越小，即电流表示数越小，电压表测量的是定值电阻两端的电压，根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压越小，即电压表的示数就越小，故B正确，ACD错误。 故选：B。 37．（2023秋•越秀区期末）如图是磁敏报警装置中的一部分电路，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随金属异物的出现而减小；a、b接报警器。闭合S，当传感器RB所在处出现金属异物时，电流表的电流I、ab两端的电压U将（　　） A．I减小，U减小 B．I减小，U增大 C．I增大，U减小 D．I增大，U增大 【解答】解：出现金属异物，磁敏电阻的阻值减小，则总阻值减小，由闭合电路的欧姆定律可知，电路中电流增大，内电压增大，故路端电压即ab间电压减小； 因干路电流增大，R2两端的电压增大，则并联电路两端的电压减小，故流过R1的电流减小，则流过电流表的电流增大，故C正确，ABD错误； 故选：C。 38．（2023秋•市中区校级月考）在如图所示的电路中，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片向a端移动，则下列说法中正确的是（　　） A．电压表的示数增大，电流表的示数增大 B．电压表的示数增大，电流表的示数减小 C．电压表的示数减小，电流表的示数增大 D．电压表的示数减小，电流表的示数减小 【解答】解：将滑动变阻器R的滑片向a端移动，则R的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，内电压增大，路端电压减小，即电压表的示数减小； R1电压增大，则R2电压减小，流过R2的电流减小，则电流表A示数增大，故ABD错误，C正确。 故选：C。 39．（2023秋•思明区校级月考）如图所示电路，所有电表均为理想电表，R2＝r。当闭合开关S，触片P向左滑动过程中，四块电表的读数均发生变化，设滑片P在滑动过程中A1、A2、V1、V2在同一时刻的读数分别是I1、I2、U1、U2；电表示数的变化量的绝对值分别是ΔI1、ΔI2、ΔU1、ΔU2，那么下列说法正确的是（　　） A．I1增大，I2减小 B．ΔU1＞ΔU2 C．为定值，增大 D．电源的输出功率在减小，效率在降低 【解答】解：A．当触片P向左滑动过程中，导致电阻R1变大，则总电阻变大，总电流I2减小，电阻R2上电压减小，内电压变小，则U1增大，所以R0上电流I0增大，根据 I2＝I1+I0 则I1减小，故A错误； BC．根据闭合电路欧姆定律得 U1＝E﹣I2（r+R2） 所以 由欧姆定律得 U2＝I2R2 则有 所以 ΔU1＞ΔU2 故B正确，C错误； D．根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，由题意，开始时外电阻大于电源内阻，则当变阻器的滑动触头P向左移动时，外电路总电阻增大，电源输出的电功率减小，电源的效率 外电阻增大，干路电流减小，内电压减小，路端电压U增大，所以电源的效率增大，故D错误。 故选：B。 题型12含容电路的动态分析 40．（2024秋•香坊区校级月考）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中C为电容器的电容，电流表、电压表均为理想表。闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为ΔU1，电压表V2的示数改变量大小为ΔU2，电流表A的示数改变量大小为ΔI，U1、U2分别是电压表V1、V2示数，I为电流表A的示数，则下列判断正确的有（　　） A．ΔU2等于ΔU1 B．大于 C．的值变大，的值不变 D．在滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量不变 【解答】解：A、由电路图可知R1与R串联，V1测R两端电压，V2测路端电压，电流表A测总电流； 由定值电阻阻值等于定值电阻的电压变化量与电流变化量之比，定值电阻阻值等于定值电阻之外电压变化量与电流变化量之比，可知：ΔU2＝ΔIr，ΔU1＝ΔI（R1+r）， 即ΔU2小于ΔU1，故A错误； B、由A选项分析可知，，R1+r，即，故B错误； C、由欧姆定律推导式可知：，滑动变阻器的滑片向左移，会导致R阻值变大，即变大；R1+r不变，与R的变化无关，故C正确； D、电容两端电压与定值电阻R1两端电压相等，滑片向左移动时，R阻值变大，外电路总电阻变大，总电流变小，R1两端电压UC＝I R1，即UC变小； 由电容的定义式可知，Q＝CUC，电容本身的C不变，故存储的电荷量Q应变小，故D错误。 故选：C。 41．（2023秋•沈阳期末）电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则（　　） A．液滴向下运动 B．液滴向上运动 C．电容器所带电荷量减少 D．M点电势变低 【解答】解：AB、开关S闭合，当无光照射时，带电液滴恰好静止，液滴所受重力和电场力是一对平衡力。当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，电路的总电阻变小，电路中电流增大，则R1两端间的电压增大，电容器的电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，所以液滴向上运动，故A错误，B正确； C、电容器的电压增大，而电容不变，由Q＝CU可知，电容器所带电荷量增大，故C错误； D、电容器的下极板接地，电势为零，M点的电势φM＝U＝Ed1，板间场强增大，而M点与下极板间的距离不变，则M点与下极板间电势差增大，M点的电势会增大，故D错误。 故选：B。 42．（2023秋•南充期末）如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，R1为定值电阻，R2是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（　　） A．电阻R2的阻值减小 B．V表示数减小 C．油滴仍然静止 D．G表中有从c到a的电流 【解答】解：A、握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中，由电阻定律R＝ρ可知，盐水柱长度L增加，横截面积S减小，则电阻R2的阻值增大，故A错误； B、因电阻R2的阻值增大，外电路的总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知干路电流减小，内电压减小，路端电压增大，所以电压表V的示数增大，故B错误； C、由于电容器两极板间电压增大，可知电容器两极板间电场强度E增大，油滴受到的电场力增大，则油滴向上运动，故C错误； D、电容器两极板间电压增大，由Q＝CU可知电容器充电，G表中有从c到a的电流，故D正确。 故选：D。 学科网（北京）股份有限公司 $$