专题05 电能与能源的可持续发展（考题猜想）-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（粤教版2019）

专题05 电能与能源的可持续发展 【题型1 电功、电功率的理解和计算】 2 【题型2 闭合电路的动态问题分析】 10 【题型3 电功与电热的比较】 17 【题型4 电源的功率和效率】 23 【题型1 电功、电功率的理解和计算】 1．（23-24高二上·福建厦门·期中）标有“220V，55W”字样的白炽灯，不考虑灯泡通电发热，下列说法正确的是（　　） A．当它的实际工作电压小于220V时，消耗的实际功率为55W B．当它的实际工作电压小于220V时，通过的电流为0.25A C．当它的实际工作电压等于220V时，消耗的实际功率大于55W D．当它的实际工作电压大于220V时，灯泡的阻值为880 2．（23-24高二上·陕西渭南·期中）小明同学要研究小灯泡的电阻随电压变化的规律，通过实验作出了小灯泡的图像如图所示。已知待测小灯泡的额定电压为，下列说法正确的是（    ） A．小灯泡的电阻随着电压的增大而减小 B．当电压为2.0V时，小灯泡的电阻为0.2Ω C．当电压为2.0V时，小灯泡的电功率为0.8W D．当电压为1.0V时，小灯泡的电流为0.24A 3．（23-24高二上·山东临沂·期中）晶硅太阳能电池是现阶段光伏电源的主流，主要可分为单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池，其技术成熟度高，图示中的路灯用太阳能电池就属于晶硅太阳能电池。每只路灯的光伏电池板有效采光面积约，晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为。如果每天等效日照时间约为，光电池一天产生的电能可供的路灯工作。光电池的光电转换效率约为（　　） A． B．9% C．10.5% D．12% 4．（23-24高二上·河南驻马店·期中）标有“8V  6.4W”和“8V  20W”字样的、两只灯泡连接在如图所示的电路中，C点接地.如果将电路中、两灯泡的位置互换，则（    ） A．B点电势不变 B．B点电势降低 C．B点电势升高 D．B点电势变化不能确定 5.（23-24高二上·河北石家庄·期中）扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘器、机器人吸尘器等，是智能家电的一种，能凭借人工智能，自动在房间内完成地板清理工作．扫地机器人由主机和充电座两部分构成，充电座可以对主机的电池进行充电．某品牌扫地机器人的说明书上有下列参数。由这些参数可知（　　） 主机 电池电动势 电容量 额定电压 额定功率 充电座 额定功率 额定电压 额定输出电压 额定输出电流 A．该扫地机器人以额定功率工作的时间约为 B．该扫地机器人电池充电完毕储存的电能约为 C．充电座以额定功率工作时内产生的内能约为 D．充电座以额定功率工作时内输出的电能约为 6．（23-24高二上·江西·期中）如图所示为网络电路中的部分电路图，a、b、c是三个接线端口，电阻R、已知。若在a、c间加上一电压，的功率为P；若在b、c间加上同一电压，的功率为0.25P。则等于（    ）    A． B．R C． D． 7．（23-24高二上·上海浦东新·期中）已知电灯的亮暗取决于其两端的电压和通过的电流的乘积。如图，电灯L1、L2电阻为；电灯L3、L4电阻为。将AB两端接入电源，四个灯均能发光，若不考虑温度对电阻的影响，最暗的灯是（　　） A．L1 B．L2 C．L3 D．L4 8．（23-24高二上·广东·期中）某工程师设计一个多挡的发热电路，通过开关S1、S2的闭合或断开来实现。电路如图所示，R1=4R0，R2=3R0，R3=2R0，R4=R0， M、N加恒定电压，最小功率100W，则电路的最大功率为（　　） A．1000W B．200W C．333W D．520W 9．（23-24高二上·上海黄浦·期中）某手机电池板上标有“3.8V，3900mAh（14.8Wh）”字样，则（　　） A．该手机的额定功率为14.8W B．该手机工作一小时通过电池的电量为3.9C C．经过电池每1C的电量，非静电力做3.8J的功 D．该电池最多储存的电能为3900mAh 10．（23-24高二上·广东江门·期中）如图所示为一电热壶玩具的加热装置电路图，加热电阻丝R2=2Ω，电源电动势E=16V，内阻r=1Ω。当调节电阻R1为13Ω时。则（　　） A．此时加热电阻丝的电压为16V B．此时加热电阻丝的热功率为2W C．此时电路的电流为2A D．如果想使同样一壶水在更短时间内烧开，应把调节电阻R1调大些 11．（23-24高二上·安徽安庆·期中）某款移动充电宝的部分相关参数如图所示：小张同学通过网络查阅得到，额定容量是由制造商标定的移动电源可输出容量。下面说法错误的是（　　） 产品型号 电池容量 额定容量 输入接口 MicroUSB 输出接口 USB-A/MicroUSB 输入 DC5.0V/2.4A（Max） 输出 A．指的是充电宝能够储存的电荷量 B．74Wh指的是充电宝能够储存的电能 C．该充电宝可以按最大电流输出约 D．输入接口的输入功率为 12．（23-24高二上·浙江温州·期中）浙江在国内率先启用可出租的微公交，该微公交由蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。该车的主要技术参数如表，下列说法正确的是（　　） 整车质量 铅酸蓄电池 电压 最高车速 容量 承载人数 2人 电动机 额定电压 最大承载质量 额定功率 A．蓄电池的参数指的是蓄电池的工作电流为 B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为 C．蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作 D．电动机在额定电压下工作，流过的电荷量为 13．（23-24高二上·河南信阳·期中）如图是某款扫地机器人的照片，下表是它的一些重要参数，根据以上信息，下列说法正确的是（　　） 额定电压/频率 100—240V/50—60Hz 额定功率 40W 电池输入电压 20V 电池容量 3000mAh 充电时间 约4h 工作时间 100—120min A．电池充电时的充电电流约为0.75A B．工作时电池把电能转化为化学能 C．电池充满电时储存的能量大约为 D．在100—120min工作时间内，机器人一直以40W的额定功率工作 14．（23-24高二上·安徽芜湖·期中）比亚迪“汉EV”是全球首款搭载“刀片电池”的车型。若该车装配了120块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是200A·h，平均工作电压是3.2V，则下列说法正确的是（　　） A．单块电池充满电后储存的电荷量是200C B．单块电池充满电后储存的电能是640W·h C．若该车在某次行驶中平均能耗是13kW·h/100km，则其续航里程是640km D．若某块电池充电电流是200A，则经过15min可将该电池从其容量的30%充到45% 15．（23-24高二上·宁夏银川·期中）如图甲所示的电路，三个小灯泡并联后与电阻箱串联，如图乙所示的电路，三个小灯泡与电阻箱串联，两个电路中的小灯泡均完全相同。现将两个电路接在相同的电压两端，调节电阻箱的旋钮使所有的灯泡正常发光。电路甲消耗的电功率为P1，电路乙消耗的电功率为 则下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 16．（23-24高二上·广东广州·期中）现有标有“110V  40W”的灯泡L1和标有“110V  100W”的灯泡L2及一只最大阻值为500Ω的滑动变阻器R，将它们接在220V的电路中，在如图所示的几种接法中，为了保证两个灯泡可以正常发光，且消耗功率最小的电路是（　　） A．   B．   C．   D．   17．（23-24高二上·安徽合肥·期中）某次闪电时，云、地间转移的电荷量为Q，闪电过程所用时间为t，假定闪电前云、地间的电场是均匀的，电场强度大小为E，云、地间的距离为d，则本次闪电的平均功率为（　　） A． B． C． D． 18．（多选）（23-24高二上·浙江·期中）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡标有“，”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示。以下说法中正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时的电阻为 B．滑动变阻器接入电路的阻值为时，小灯泡正常发光 C．滑动变阻器接入电路的阻值为时，小灯泡的电功率为 D．当电压表的示数为时，整个电路在内消耗的电能是 19．（22-23高二上·上海徐汇·期中）如图所示电路中，是由某种金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循的规律（式中），是普通电阻，电源电动势，内阻不计，电流表的示数为0.16A，试求： （1）电阻的阻值为多大？ （2）当电阻的阻值为多大时，、消耗电功率相等？      20．（23-24高二上·云南昆明·期中）如图甲所示，电饭锅是一种人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同。某种电热式电饭锅的简化电路图如图乙所示，主要元件有电阻丝和自动开关。已知电饭锅工作时外加电压，使用加热功能时的功率为，使用保温功能时的功率为。 （1）通过分析说明：当开关闭合时，电饭锅处于何种功能； （2）求和的阻值。 21．（23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中）某同学坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗，汽车的电源、电流表、车灯和电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势，内阻。车灯接通，电动机未启动时，电流表示数，电动机启动的瞬间，电流表示数。已知车灯电阻不变，求： （1）电动机未启动时，电源的路端电压和车灯的功率； （2）电动机启动的瞬间，车灯的功率。 22．（23-24高二上·福建泉州·期中）如图所示的电路中，M、N两点间电压恒为12.0V，电阻，灯泡L的额定电压为4.0V，理想电流表的示数为1.0A，此时灯泡L恰好正常工作。求： （1）流过的电流； （2）灯泡L正常工作时的阻值； （3）此时电阻消耗的电功率。 【题型2 闭合电路的动态问题分析】 1．（23-24高二下·浙江·期中）如图所示是一种自动测定水箱高度变化的传感器装置。装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点 P 接滑动变阻器R。水箱液面表由电流表改装而成。为简化模型，动态过程中设电源电动势E不变，内阻r不可忽略。当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，下列说法正确的是 （　　） A．电路中电流增大 B．电路的路端电压减小 C．整个电路的总功率减小 D．电源的效率先增大后减小 2．（23-24高二上·吉林延边·期中）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，电源内阻为r，、、为定值电阻，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（    ） A．电压表读数增大 B．带电质点P向上运动 C．电源的输出功率变大 D．若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则 3．（23-24高二上·湖南永州·期中）如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向左移动，该过程灯泡L仍是完好的，当电路稳定后，下列判断正确的是（　　） A．灯泡L变亮 B．电容器C的电荷量增大 C．电源消耗的功率增大 D．定值电阻R0两端的电压变小 4．（23-24高二上·河南郑州·阶段练习）如图所示，闭合开关S的瞬间，电路中的各个位置迅速建立了恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也就几乎同时形成了电流。不考虑灯泡电阻随温度的变化，以下哪种措施可以让电子沿完整的电路运动的平均速率变为原来的。（    ）    A．调整滑动变阻器的阻值变为原来的一半 B．调整滑动变阻器使得灯泡的功率变为原来的一半 C．调整滑动变阻器使得灯泡的功率变为原来的一半 D．调整滑动变阻器使得电路总功率变为原来的一半 5．（多选）（23-24高二上·浙江杭州·期中）如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用以测试汽车司机是否酒驾，R1为定值电阻，R2为气敏电阻。R2的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势保持不变，内阻不可忽略。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则（　　） A．测试仪中电压表的示数越小 B．测试仪中电流表的示数越小 C．电源总功率越小 D．电压表与电流表示数的比值越小 6．（多选）（23-24高二上·四川成都·期中）如图，电路接通后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，电源内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（　　）    A．电压表读数增大 B．带电质点P向下运动 C．电阻R1消耗的功率增大 D．电源的输出功率变小 7．（多选）（23-24高二上·新疆乌鲁木齐·期中）在如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=8Ω，定值电阻滑动变阻器R4的取值范围为0~30Ω，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表V1、电压表V2、电流表A示数的变化量分别为△U1、△U2、△I．下列说法正确的是（　　）   A．V1读数变小，则V2读数变大，|△U1|小于|△U2| B． C．R4的功率先增大后减小，最大值为0.36W D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为4.5W 8．（多选）（23-24高二上·内蒙古赤峰·期中）在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r，电路中定值电阻的阻值小于电源内阻r，在滑动变阻器R的滑片由a端向b端滑动的过程中，电流表、，电压表V的示数变化量的绝对值分别、、，下列说法正确的是（　　） A．增大，不变 B．电源的输出功率增大 C．电压表读数减小，电流表读数减小，读数增大 D．电压表读数增大，电流表读数增大，读数减小 9．（多选）（23-24高二上·陕西宝鸡·期中）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，定值电阻R=r，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（　　） A．电源的输出功率一定减小 B．灯泡的功率逐渐变大 C．、、均保持不变 D．电容器C的电容增大 10．（多选）（23-24高二上·陕西西安·期中）电源的电动势为、内阻为，与定值电阻、及滑动变阻器连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向端时，下列说法正确的是（    ） A．电压表读数减小、电流表读数增大 B．定值电阻的电功率减小 C．定值电阻的电功率减小 D．电压表示数变化的绝对值与电流表示数变化的绝对值的比值不变 11．（多选）（23-24高二上·河南濮阳·期中）如图所示电路中，电表均为理想电表，为定值电阻，电源电动势为E，电源内阻将开关S闭合，在变阻器的滑片P向下移动过程中（　　） A．电压表示数增大 B．电压表示数增大 C．电流表A示数增大 D．电源的输出功率增大 12．（多选）（23-24高二上·吉林四平·期中）在如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E、内阻为r，、为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动，则（    ）    A．电流表示数变大、电压表示数变小、消耗功率变大、消耗的功率变小 B．电流表示数变小、电压表示数变小、消耗功率变大、消耗的功率变小 C．电流表示数变大、电压表示数变大、消耗功率变小、消耗的功率变大 D．电流表示数变小、电压表示数变大、消耗功率变小、消耗的功率变大 13．（多选）（23-24高二上·山东菏泽·期中）如图所示，灯泡A、B都能正常发光，由于电路中电阻发生断路，会导致下列哪些现象发生（　　） A．灯泡A变亮 B．灯泡A变暗 C．灯泡B变暗 D．灯泡B变亮 14．（23-24高二上·河南开封·期中）如图所示，电表均为理想电表，两灯泡的电阻均为2r，r为电源内阻的大小，闭合开关S，此时两灯泡正常发光。将滑动变阻器的滑片向下滑动，电压表、示数变化量的绝对值分别为、，电流表A示数变化量的绝对值为△I，下列说法正确的是（　　） A．灯泡变暗，灯泡变亮 B．与△I的比值等于与△I的比值 C．的示数减小，的示数增大 D．电源的输出功率减小，效率增大 15．（23-24高二上·云南曲靖·期中）某简化电路如图所示，电源电动势，内阻为r。当开关闭合后，电压表示数为9V，电流表示数为1A，电流表示数为0.4A，已知定值电阻，，电表可视为理想表，当滑动变阻器滑片滑动时，电压表示数变化量为，电流表示数变化量为，以下判断正确的是（　　） A． B． C．滑动变阻器滑片向左移动，示数增大 D．滑动变阻器滑片向左移动，电源输出功率增大 16．（多选）（23-24高二上·山东·期中）某市为了创建文明城市，新装的一批节能路灯（图甲），该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度，如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为，内阻为，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。已知电流表为理想电流表，当夜晚来临的过程中，下列判断正确的是（　　） A．A灯变亮、B灯变暗 B．流经的电流变大 C．电源的总功率减小 D．流经的电流变化量大于流经的电流变化量 17．（多选）（23-24高二上·广东·期中）如图甲所示为一款节能路灯，电灯的亮度随环境的亮度改变而改变。其原理图如图乙所示，其中电源的电动势为E、内阻为r，R₀是定值电阻， 是光敏电阻（光照强度变大时，电阻变小），是滑动变阻器。下列说法正确的是（　　） A．光照强度变小，灯泡变暗 B．光照强度变大，通过电阻 的电流变大 C．光照强度不变，滑动变阻器的滑片上滑，电流表的示数变小 D．光照强度不变，滑动变阻器的滑片下滑，电源的输出功率一定变大 18．（多选）（23-24高二上·山东临沂·期中）在如图所示的电路中，电源电动势为E内阻为r，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，四个理想电表的示数都发生了变化，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数减小，减小 B．和都变大 C．电阻消耗的功率变大 D．电源输出功率变大 19．（多选）（23-24高二上·浙江·期中）如图所示某电路由电源、定值电阻、、滑动变阻器R、理想电压表V和电流表A组成，已知电源的电动势为E、内阻为r，当滑动变阻器的触头滑向b端时，下列说法正确的是（　　） A．电压表和电流表的读数都增加 B．电压表和电流表的读数都减少 C．的功率增加 D．电源的总功率减小 20．（多选）（23-24高二上·福建龙岩·期中）为了节约能源，龙岩市安装了一种带有感光系统的新型路灯，能根据环境明暗程度自动调节灯光亮度。专家小组设计了甲、乙两个电路，如图所示。为光敏电阻（光照越强，电阻越小），与为定值电阻，当环境变亮时，下列判断正确的是（　　）    A．甲电路的灯泡亮度变亮 B．乙电路的灯泡亮度变亮 C．甲电路的电功率增大 D．乙电路的电功率减小 21．（多选）（23-24高二上·广东清远·期中）如图所示的电路，电源的电动势与内阻分别是E、r，、是定值电阻，电压表接在电动机两端，合上开关后，把滑动变阻器R的滑动触头P由右向左移动，电路始终处于安全状态，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数增大 B．的功率增大 C．电动机的电流减小 D．电压表示数的变化量与电流表示示数的变化量绝对值之比为 【题型3 电功与电热的比较】 1．（23-24高二上·山东淄博·期中）下列关于电动、电功率和焦耳热的说法中，正确的是（　　） A．电功率越大，表示电流做功越多 B．焦耳定律Q=I²Rt只适用于纯电阻电路 C．在纯电阻的电路中，电流的电功率等于热功率 D．在电路中能用W=UIt求某用电器的电功，就能用W=I²Rt或，求该用电器的电功 2.（多选）（23-24高二上·福建福州·期中）某抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M（电动机），抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个档挡，内部电路如图所示。抽气扇额定电压为220V，额定功率为220W，线圈内阻为20Ω，则（    ） A．保持S1、S2闭合，断开S3，抽油烟机处于“弱吸”档 B．保持S1、S2闭合，断开S2，抽油烟机处于“弱吸”档 C．闭合S1、S2，抽气扇的输出功率为200W D．闭合S1、S2，若电动机被卡住，则抽气扇消耗的功率小于220W 3．（23-24高二上·天津东丽·期中）下列家用电器中，主要利用电流热效应的是（　　） A．电冰箱 B．洗衣机 C．电热毯 D．电视机 4．（23-24高二上·内蒙古赤峰·期中）下列关于电功、电功率和焦耳热的说法中正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，单位时间内电路中产生的焦耳热就越多 B．在电路中能用求某用电器的电功，就能用或求该用电器的电功 C．在非纯电阻的电路中，电流的电功率等于热功率 D．焦耳热适用于任何电路 5．（23-24高二上·江苏常州·期中）下列表达式适用于一切电路的是（　　） ①   ②   ③    ④ A．① ④ B．① ③ C．③ ④ D．① ② 6．（23-24高二上·安徽六安·期中）如图所示，用直流电动机提升重物，电动机线圈的电阻为1Ω，重物的质量。电源内阻为1Ω，不计电动机转子转动时的摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流。重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A．电动机总功率为100W B．电动机两端的电压为25V C．电源的电动势为33V D．电动机将电能转化为机械能的效率约为68% 7．（23-24高二上·广东东莞·期中）如图所示，一直流电动机与阻值的电阻串联在电源上，电源的电动势，内阻，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压，已知电动机线圈的电阻，则下列说法中正确是（　　） A．通过电动机的电流为10A B．电动机的输出功率为16W C．电源的输出功率为60W D．20s电动机产生的焦耳热为2000J 8．（23-24高二上·辽宁抚顺·期中）如图所示塔吊利用电动机竖直向上拉升货物，货物上升的速度为2m/s，上升的高度为H = 20m。电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为10A。不计电动机的摩擦损耗，已知电动机提升货物体的效率（电功机的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略空气阻力的影响，（g取10m/s2）则（   ） A．货物的质量为87.5kg B．电动机线圈的电阻为22Ω C．电动机输入功率为1650W D．电动机消耗的总电能为2.2 × 104J 9．（23-24高二上·江苏盐城·期中）电源电动势为，内阻为，电阻与小型直流电动机串联接入电源两端。已知，电动机的内阻为，通电后，电动机正常转动，通过电源电流为。则（　　） A．电动机的输出功率为 B．电源输出的电功率为 C．电动机产生的热功率 D．电动机两端的电压为 10．（多选）（23-24高二上·吉林延边·期中）兴趣小组的同学在实验室设计了如图所示的简易电吹风，主要器材有定值电阻、、电动机M和电热丝R，已知电动机M标有“100V，50W”字样，它的线圈内阻为，，电热丝，当把该电吹风接入220V家庭电路中，电动机M恰好可以正常工作，则下列说法正确的（    ） A．电热丝的热功率 B．电阻 C．电动机M正常工作时的输出功率 D．开关、都闭合，1分钟消耗的电能约为 11．（多选）（23-24高二上·四川成都·阶段练习）根据石室阳安学校生宿舍管理条例，严禁学生使用功率超过100W的电吹风，否则将对学生做出没收电吹风和记过处分的双重惩罚。如图所示是一次检查中没收的某大功率的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为190W，吹热风时的功率为1400W。关于该电吹风，下列说法正确的是（　　） A．电热丝的电阻为55Ω B．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1210J C．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1400J D．电动机线圈的电阻无法计算 12．（多选）（23-24高二上·云南昆明·期中）如图所示的电路，电源电动势E＝10.0V，内阻r＝0.5Ω，电动机的线圈电阻，电阻。电动机正常工作时，电压表的示数，电压表可视为理想电表，下列说法正确的是（    ） A．电源的总功率为20W B．电源的输出功率为10W C．电动机的热功率为12W D．电动机的输出功率为8W 13．（23-24高二上·吉林延边·期中）如图所示的电路中，电源电动势E=16V，内电阻r=2Ω，电动机M的电阻R0=1.0Ω。闭合电键S后，标有“8V、16W”的灯泡L恰能正常发光。求闭合电键后： （1）电源的总功率及输出功率； （2）电动机的输出功率及机械效率。 14．（23-24高二上·重庆九龙坡·期中）如图所示，电源输出电压恒定为U0=20V，电灯规格为“2V 4W”，电动机线圈的电阻为R0=1Ω，当可变电阻R=4Ω时，电灯和电动机都正常工作，求： （1）电动机的额定功率； （2）电动机输出的机械功率； （3）整个电路工作2min消耗的电能； （4）整个闭合电路工作2min放出的焦耳热。    15．（23-24高二上·山东济南·期中）如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=lΩ，小灯泡由于铭牌磨损，只能看到额定电压为2V。先将开关S接1，当滑动变阻器调到4Ω时，小灯泡L恰能以额定功率发光；再将开关S接2，小灯泡L和电动机M均以额定功率正常工作，已知电动机的内阻为求： （1）小灯泡L的额定功率； （2）电动机以额定功率工作时的输出功率； 16．（23-24高二上·福建厦门·期中）如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.8Ω，通过电动机的电流为5A，电压表示数UV＝110 V。试求： （1）输入电动机的电功率； （2）电动机的发热功率； （2）若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（g取10m/s2） 17．（23-24高二上·陕西渭南·期中）如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=2Ω，电阻R=10Ω，，已知总电压U=160V，理想电压表的读数为110V，求： （1）R的电压是多少？ （2）回路中的电流是多少？ （3）电动机的电功率是多少？ （4）在电动机中发热的功率是多少？ （5）电动机输出的机械功率是多少？ 【题型4 电源的功率和效率】 1．（多选）（23-24高二上·河南驻马店·期中）如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电阻R1，R2，R3的阻值均为R，滑动变阻器的最大阻值也为R。闭合开关S，则（　　） A．当P位于ab中点时，R1功率最大 B．当P位于a或b点时，R1功率最大 C．当P位于ab中点时，R1功率等于R2与R3功率之和的两倍 D．不管P位于任何位置，R1功率都等于R2与R3功率之和 2．（23-24高二上·吉林延边·期中）2023年2月份，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图1所示。测试过程中系统输出的图像如图2所示，其中P为直流电源的输出功率、I为总电流，下列说法正确的是（    ） A．该蓄电池的电动势为10V B．该蓄电池的内阻为1Ω C．该蓄电池的最大输出功率为70W D．该蓄电池的短路电流为24A 3．（23-24高二上·浙江宁波·期中）在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，内阻不计，为定值电阻，闭合电键S，调节滑动变阻器R的阻值到r或4r时，变阻器的电功率相等，要使R上消耗的功率最大，须调节滑动变阻器R的阻值到（    ） A．r B．2r C．3r D．4r 4．（23-24高二上·山东枣庄·期中）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示， 图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某纯电阻电器的U-I图像。则把该电池和该电器组成一个电路时， 关于该电池说法正确的是（     ） A．内阻为5.5Ω B．内阻热功率为0.22 W C．电池输出功率为 12.5 W D．效率为50% 5．（23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中）在如图所示的电路中，为定值电阻，为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻（，）。则以下说法中正确的是（　　） A．当时，上获得最大功率 B．当时，上获得最大功率 C．当时，上获得最大功率 D．当时，电源的效率最大 6.（23-24高二上·浙江杭州·期中）“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后开车危害无穷，必须严厉打击。如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用于测试汽车司机是否酒驾，为定值电阻，为气敏电阻。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势保持不变。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则（　　） A．测试仪中电压表的示数越小 B．测试仪中电流表的示数越大 C．测试仪中电源的效率越大 D．电源内部发热功率变大 7．（23-24高二上·内蒙古乌海·期中）如图所示，一个电源在外电阻不断变化时，内、外电阻消耗的电功率随电流变化的关系分别用抛物线C1、C2表示。由该图可知（　　） A．电源的电动势为6V B．电源的内电阻为2Ω C．电源输出功率的最大值为16W D．电源消耗的最大功率为16W 8．（23-24高二上·广东东莞·期中）如图所示，a、b分别表示一个电池组和电阻的伏安特性曲线，以下说法正确的是（　　） A．电阻的阻值为3Ω B．电池组的内阻是0.5Ω C．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率为4W D．将某电阻接在该电池组两端，改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为3W 9．（23-24高二上·云南昭通·期中）如图，电源电动势为9V，内阻为1Ω，“4V；2W”的灯泡与一个线圈电阻为0.4Ω的电动机串联。当电动机正常工作，灯泡也正常发光，下列说法正确的是（    ） A．电动机两端的电压为0.2V B．电路中的电流为2A C．电源的总功率为4.5W D．电动机的输出功率为2.25W 10．（23-24高二上·浙江杭州·期中）如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内电阻为r，滑动变阻器R的阻值可以从零连续增大到，定值电阻的阻值范围为，则下列结论正确的是（　　） A．外电路消耗的最大功率为 B．R消耗的最大功率可能为 C．当时，r消耗的功率最小 D．当时，消耗的功率最大 11．（23-24高二上·浙江·期中）在图甲所示的电路中，电源的图像对应图乙中的图线a，定值电阻的图像如图乙中的图线b所示，滑动变阻器的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．当时，消耗的功率为 C．当时，电源效率最高 D．在时，电源输出的功率最大 12．（23-24高二上·河南驻马店·期中）在如图1所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表。电源的输出功率P和滑动变阻器接入电阻R的关系图像如图2所示，路端电压U和电流I的关系图像如图3所示，电源的输出功率P和电流I的关系图像如图4所示，则下列选项中a、b、c、d的数值正确的是（    ） A． B． C． D． 13．（23-24高二上·内蒙古赤峰·期中）将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知不正确的是（　　） A．电源最大输出功率为45W B．电源内阻等于5Ω C．电源电动势为30V D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50% 14．（多选）（23-24高二上·甘肃白银·期中）电路图如图甲所示，图乙是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图像，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻。以下说法中正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．电源的内阻为7.5Ω C．当时电源的输出功率最大 D．当时消耗的功率最大 15．（多选）（23-24高二上·河北石家庄·期中）如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的曲线。以下说法正确的是（　　） A．电池组的内阻是 B．电阻的阻值为 C．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为 D．将该电阻与该电池组组成闭合回路，电池组的输出功率是 16．（多选）（23-24高二上·陕西西安·期中）如图中电源的电动势为，内阻为，为，的最大阻值为，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．当为时，消耗的功率最大 B．通过改变的阻值，路端电压的最大值为，最小值为 C．的阻值越小，消耗的功率越大 D．当的阻值为时，消耗的功率最大 17．（多选）（23-24高二上·江西抚州·期中）将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知（    ） A．电源最大输出功率可能大于50W B．电源内阻一定等于5Ω C．电源电动势为30V D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50％ 18．（23-24高二上·江西景德镇·期中）电动车越来越普及，如图所示是家用电瓶车充电器对蓄电池组进行充电的电路，A、B两端接在充电器的输出端上，蓄电池组的内阻r=2Ω，指示灯L的规格为“6V，3W”，当可变电阻R调到20Ω时，指示灯恰能正常发光，电压表示数为52V（设电压表内阻极大），蓄电池组接充电器时，试求： （1）充电器的输出功率； （2）对蓄电池组的输入功率； （3）蓄电池组产生的热功率； （4）充电器的充电效率（保留三位有效数字）。 19．（23-24高二上·安徽安庆·期中）在如图甲所示的电路中，均为定值电阻，且，阻值未知，为一滑动变阻器。当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的。求： （1）电源的电动势和内阻； （2）定值电阻的阻值； （3）滑动变阻器的最大阻值； （4）电阻阻值取多少时，消耗功率最大，最大值是多少? （5）电阻阻值取多少时，消耗功率最大，最大值是多少? 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 电能与能源的可持续发展 【题型1 电功、电功率的理解和计算】 2 【题型2 闭合电路的动态问题分析】 21 【题型3 电功与电热的比较】 40 【题型4 电源的功率和效率】 55 【题型1 电功、电功率的理解和计算】 1．（23-24高二上·福建厦门·期中）标有“220V，55W”字样的白炽灯，不考虑灯泡通电发热，下列说法正确的是（　　） A．当它的实际工作电压小于220V时，消耗的实际功率为55W B．当它的实际工作电压小于220V时，通过的电流为0.25A C．当它的实际工作电压等于220V时，消耗的实际功率大于55W D．当它的实际工作电压大于220V时，灯泡的阻值为880 【答案】D 【详解】白炽灯标有“220V，55W”字样，说明当它的实际工作电压等于220V时，消耗的实际功率为55W，通过的电流为 此时灯泡的电阻 因不考虑灯泡通电发热，则灯泡的电阻为880Ω不变，则当它的实际工作电压大于220V时，灯泡的阻值为880，选项ABC错误，D正确。 故选D。 2．（23-24高二上·陕西渭南·期中）小明同学要研究小灯泡的电阻随电压变化的规律，通过实验作出了小灯泡的图像如图所示。已知待测小灯泡的额定电压为，下列说法正确的是（    ） A．小灯泡的电阻随着电压的增大而减小 B．当电压为2.0V时，小灯泡的电阻为0.2Ω C．当电压为2.0V时，小灯泡的电功率为0.8W D．当电压为1.0V时，小灯泡的电流为0.24A 【答案】C 【详解】A．可知I-U图像的斜率为 随着电压的增大，斜率变小，则小灯泡的电阻变大，故A错误； BC．当电压为2.0V时，根据图像可知，此时小灯泡的电流为0.4A，则此时小灯泡的电阻为 小灯泡的电功率为 故B错误，C正确； D．当电压为1.0V时，根据图像可知，此时小灯泡的电流为0.28A，故D错误； 故选C。 3．（23-24高二上·山东临沂·期中）晶硅太阳能电池是现阶段光伏电源的主流，主要可分为单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池，其技术成熟度高，图示中的路灯用太阳能电池就属于晶硅太阳能电池。每只路灯的光伏电池板有效采光面积约，晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为。如果每天等效日照时间约为，光电池一天产生的电能可供的路灯工作。光电池的光电转换效率约为（　　） A． B．9% C．10.5% D．12% 【答案】B 【详解】根据题意，设光电池的光电转换效率为，每天太阳能电池板吸收的太阳能为 每天路灯工作消耗的电能为 则有 故选B。 4．（23-24高二上·河南驻马店·期中）标有“8V  6.4W”和“8V  20W”字样的、两只灯泡连接在如图所示的电路中，C点接地.如果将电路中、两灯泡的位置互换，则（    ） A．B点电势不变 B．B点电势降低 C．B点电势升高 D．B点电势变化不能确定 【答案】C 【详解】根据公式 可推得两灯泡的电阻 根据题意，可判断的电阻大，因为两灯泡是串联的，故两灯泡的电流相同，推得两端的电压大于两端的电压，因为C点接地，故当互换后，BC间电势差增大， B点电势升高。 故选C。 5.（23-24高二上·河北石家庄·期中）扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘器、机器人吸尘器等，是智能家电的一种，能凭借人工智能，自动在房间内完成地板清理工作．扫地机器人由主机和充电座两部分构成，充电座可以对主机的电池进行充电．某品牌扫地机器人的说明书上有下列参数。由这些参数可知（　　） 主机 电池电动势 电容量 额定电压 额定功率 充电座 额定功率 额定电压 额定输出电压 额定输出电流 A．该扫地机器人以额定功率工作的时间约为 B．该扫地机器人电池充电完毕储存的电能约为 C．充电座以额定功率工作时内产生的内能约为 D．充电座以额定功率工作时内输出的电能约为 【答案】C 【详解】B．其中 根据电能公式 故B错误； A．根据 可知 故A错误； D．根据 故充电座以额定功率工作时1s内输出的电能约为24J，故D错误； C．充电座以额定功率工作时1s内产生的内能为 故C正确。 故选C。 6．（23-24高二上·江西·期中）如图所示为网络电路中的部分电路图，a、b、c是三个接线端口，电阻R、已知。若在a、c间加上一电压，的功率为P；若在b、c间加上同一电压，的功率为0.25P。则等于（    ）    A． B．R C． D． 【答案】B 【详解】设在a、c间加上一电压，电阻的功率为 在b、c间加上电压时，电阻的功率为 联立解得 故选B。 7．（23-24高二上·上海浦东新·期中）已知电灯的亮暗取决于其两端的电压和通过的电流的乘积。如图，电灯L1、L2电阻为；电灯L3、L4电阻为。将AB两端接入电源，四个灯均能发光，若不考虑温度对电阻的影响，最暗的灯是（　　） A．L1 B．L2 C．L3 D．L4 【答案】C 【详解】与为串联关系，电流相等，根据 且的电阻小于的电阻，则与的功率大小关系为 与为并联关系，电压相等，根据 且的电阻小于的电阻，则与的功率大小关系为 由于与电阻相等，且通过的电流大于通过的电流，根据 可知与的功率大小关系为 则、、、的功率大小关系为 则最暗的灯是。 故选C。 8．（23-24高二上·广东·期中）某工程师设计一个多挡的发热电路，通过开关S1、S2的闭合或断开来实现。电路如图所示，R1=4R0，R2=3R0，R3=2R0，R4=R0， M、N加恒定电压，最小功率100W，则电路的最大功率为（　　） A．1000W B．200W C．333W D．520W 【答案】D 【详解】M、N加恒定电压，令电压为U，根据 可知，电路总电阻最小时，电路消耗功率最大，可知此时开关S1、S2均闭合，此时R1，R2，R3并联，并联电阻有 解得 此时电路消耗功率最大，则有 当开关S1、S2均断开，电路总电阻最大，电路消耗功率最小，此时最小功率100W，则有 解得 故选D。 9．（23-24高二上·上海黄浦·期中）某手机电池板上标有“3.8V，3900mAh（14.8Wh）”字样，则（　　） A．该手机的额定功率为14.8W B．该手机工作一小时通过电池的电量为3.9C C．经过电池每1C的电量，非静电力做3.8J的功 D．该电池最多储存的电能为3900mAh 【答案】C 【详解】A．依据 W=UIt=Pt 那么手机的额定功率 虽然知道电池的最大电能，但额定功率下使用时间不知，因此额定功率无法求解，故A错误； B．因为不知道手机工作时的电流，无法计算通过电池的电量，故B错误； C．电池的电动势为3.8V，因此经过电池每1C的电量，非静电力做3.8J的功，故C正确； D．由于电池的电动势为3.8V，那么最大电能 W=Uq=3.8V×3900mAh=3.8V×3.9Ah≈14.8Wh=14.8×3600J≈5.33×104J 故D错误。 故选C。 10．（23-24高二上·广东江门·期中）如图所示为一电热壶玩具的加热装置电路图，加热电阻丝R2=2Ω，电源电动势E=16V，内阻r=1Ω。当调节电阻R1为13Ω时。则（　　） A．此时加热电阻丝的电压为16V B．此时加热电阻丝的热功率为2W C．此时电路的电流为2A D．如果想使同样一壶水在更短时间内烧开，应把调节电阻R1调大些 【答案】B 【详解】C．由闭合电路欧姆定律可得此时电路的电流为 故C错误； A．此时加热电阻丝的电压为 故A错误； B．此时加热电阻丝的热功率为 故B正确； D．由 可知如果想使同样一壶水在更短时间内烧开，应调节电阻R1，使加热电阻丝的热功率变大，由，可知应把电路中电流调大，即应把调节电阻R1调小些，故D错误。 故选B。 11．（23-24高二上·安徽安庆·期中）某款移动充电宝的部分相关参数如图所示：小张同学通过网络查阅得到，额定容量是由制造商标定的移动电源可输出容量。下面说法错误的是（　　） 产品型号 电池容量 额定容量 输入接口 MicroUSB 输出接口 USB-A/MicroUSB 输入 DC5.0V/2.4A（Max） 输出 A．指的是充电宝能够储存的电荷量 B．74Wh指的是充电宝能够储存的电能 C．该充电宝可以按最大电流输出约 D．输入接口的输入功率为 【答案】D 【详解】A．根据 故指的是充电宝能够储存的电荷量，故A正确； B．根据 故74Wh指的是充电宝能够储存的电能，故B正确； C．该充电宝可以按最大电流输出约 故C正确； D．输入接口的输入功率为 故D错误。 本题选不正确的，故选D。 12．（23-24高二上·浙江温州·期中）浙江在国内率先启用可出租的微公交，该微公交由蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。该车的主要技术参数如表，下列说法正确的是（　　） 整车质量 铅酸蓄电池 电压 最高车速 容量 承载人数 2人 电动机 额定电压 最大承载质量 额定功率 A．蓄电池的参数指的是蓄电池的工作电流为 B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为 C．蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作 D．电动机在额定电压下工作，流过的电荷量为 【答案】C 【详解】A．蓄电池的参数指的是蓄电池的工作电流为时可以供电，这一参数指的是电量，A错误； B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为 B错误； C．蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作时间 C正确； D．电动机在额定电压下工作，流过的电荷量为 D错误。 故选C。 13．（23-24高二上·河南信阳·期中）如图是某款扫地机器人的照片，下表是它的一些重要参数，根据以上信息，下列说法正确的是（　　） 额定电压/频率 100—240V/50—60Hz 额定功率 40W 电池输入电压 20V 电池容量 3000mAh 充电时间 约4h 工作时间 100—120min A．电池充电时的充电电流约为0.75A B．工作时电池把电能转化为化学能 C．电池充满电时储存的能量大约为 D．在100—120min工作时间内，机器人一直以40W的额定功率工作 【答案】A 【详解】A．电池充电时的充电电流约为 故A正确； B．工作时电池充当电源，将电池的化学能转化为电能，故B错误； C．电池充满电时储存的能量大约为 故C错误； D．若机器人一直以40W的额定功率工作，则工作时间为 则在100—120min工作时间内，机器人不可能一直以40W的额定功率工作，故D错误。 故选A。 14．（23-24高二上·安徽芜湖·期中）比亚迪“汉EV”是全球首款搭载“刀片电池”的车型。若该车装配了120块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是200A·h，平均工作电压是3.2V，则下列说法正确的是（　　） A．单块电池充满电后储存的电荷量是200C B．单块电池充满电后储存的电能是640W·h C．若该车在某次行驶中平均能耗是13kW·h/100km，则其续航里程是640km D．若某块电池充电电流是200A，则经过15min可将该电池从其容量的30%充到45% 【答案】B 【详解】A．单块电池充满电后储存的电荷量为 故A错误； B．单块电池充满电后储存的电能为 故B正确； C．该车充满电后储存的电能为 则其续航里程为 故C错误； D．若某块电池充电电流是200A，则经过15min可将该电池从其容量充到 即为总容量的25%，故可将该电池从其容量的30%充到55%，故D错误。 故选B。 15．（23-24高二上·宁夏银川·期中）如图甲所示的电路，三个小灯泡并联后与电阻箱串联，如图乙所示的电路，三个小灯泡与电阻箱串联，两个电路中的小灯泡均完全相同。现将两个电路接在相同的电压两端，调节电阻箱的旋钮使所有的灯泡正常发光。电路甲消耗的电功率为P1，电路乙消耗的电功率为 则下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设灯泡正常发光时通过灯泡的电流为，图甲中灯泡正常发光时，电路的总电流 电路甲消耗的电功率为 图乙中灯泡正常发光时，电路的总电流 电路乙消耗的电功率为 所以 故选B。 16．（23-24高二上·广东广州·期中）现有标有“110V  40W”的灯泡L1和标有“110V  100W”的灯泡L2及一只最大阻值为500Ω的滑动变阻器R，将它们接在220V的电路中，在如图所示的几种接法中，为了保证两个灯泡可以正常发光，且消耗功率最小的电路是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】C 【详解】A．L1（110V  40W）和L2（110V  100W）的额定电压相同，由 可知 R1>R2 由串联电路电流相等，两灯的电压不相等，可知图中L1、L2一定不会同时正常发光，故A错误； D．图中灯L2与滑动变阻器并联，总电阻小于L2的电阻，所以灯L2两端的电压小于灯L1两端的电压，图中L1、L2一定不会同时正常发光，故D错误； BC．并联电路电压相等特点可知图B中L1、L2可以相等，两灯可以正常发光；图C中L1与滑动变阻器并联，总电阻小于L1的阻值，可能与L2的阻值相等，但B中 P总＝2（P1＋P2） C中 所以 所以消耗功率最小的电路是C图电路，故B错误，C正确。 故选C。 17．（23-24高二上·安徽合肥·期中）某次闪电时，云、地间转移的电荷量为Q，闪电过程所用时间为t，假定闪电前云、地间的电场是均匀的，电场强度大小为E，云、地间的距离为d，则本次闪电的平均功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】本次闪电的平均放电电流 云层电压 则本次闪电的平均功率为 故选A。 18．（多选）（23-24高二上·浙江·期中）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡标有“，”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示。以下说法中正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时的电阻为 B．滑动变阻器接入电路的阻值为时，小灯泡正常发光 C．滑动变阻器接入电路的阻值为时，小灯泡的电功率为 D．当电压表的示数为时，整个电路在内消耗的电能是 【答案】ABC 【知识点】非线性元件的伏安特性曲线、电功和电功率定义、表达式及简单应用 【详解】A．小灯泡正常发光时的电阻为 选项A正确； B．小灯泡正常发光时，电路的电流为1A，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为 选项B正确； C．由图乙可知，当小灯泡两端电压为2V时，通过小灯泡的电流为0.5A，此时小灯泡的电功率 PL'=UL'IL'=2V×0.5A=1W 符合题意，由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流 I'=IL'=0.5A 由串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压 U滑'=U-UL'=9V-2V=7V 由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻 故C正确； D．当电压表的示数为时，灯泡两端电压为4V，此时电路的电流约为0.8A，整个电路在内消耗的电能是 选项D错误。 故选ABC。 19．（22-23高二上·上海徐汇·期中）如图所示电路中，是由某种金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循的规律（式中），是普通电阻，电源电动势，内阻不计，电流表的示数为0.16A，试求： （1）电阻的阻值为多大？ （2）当电阻的阻值为多大时，、消耗电功率相等？      【答案】（1）25；（2）5.56 【详解】（1）因为 根据题意 解得 所以 则 （2）因为、消耗电功率相等，所以 根据 解得 20．（23-24高二上·云南昆明·期中）如图甲所示，电饭锅是一种人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同。某种电热式电饭锅的简化电路图如图乙所示，主要元件有电阻丝和自动开关。已知电饭锅工作时外加电压，使用加热功能时的功率为，使用保温功能时的功率为。 （1）通过分析说明：当开关闭合时，电饭锅处于何种功能； （2）求和的阻值。 【答案】（1）闭合时为加热功能；（2）， 【详解】（1）该电流是纯电阻电路，外加电压U一定，当S闭合时，短路，回路的总电阻更小，电流大，故闭合时为加热功能。 （2）当S闭合时，电饭锅处于加热功能，电饭锅消耗的电功率 S断开时，电饭锅处于保温功能，电饭锅消耗的电功率 可得 ， 21．（23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中）某同学坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗，汽车的电源、电流表、车灯和电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势，内阻。车灯接通，电动机未启动时，电流表示数，电动机启动的瞬间，电流表示数。已知车灯电阻不变，求： （1）电动机未启动时，电源的路端电压和车灯的功率； （2）电动机启动的瞬间，车灯的功率。 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）电动机未启动时，根据闭合电路欧姆定律有 解得路端电压 则车灯的功率为 （2）根据欧姆定律，灯泡电阻 电动机启动的瞬间，根据闭合电路欧姆定律有 解得路端电压 此时车灯的功率为 22．（23-24高二上·福建泉州·期中）如图所示的电路中，M、N两点间电压恒为12.0V，电阻，灯泡L的额定电压为4.0V，理想电流表的示数为1.0A，此时灯泡L恰好正常工作。求： （1）流过的电流； （2）灯泡L正常工作时的阻值； （3）此时电阻消耗的电功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据欧姆定律可知 解得流过的电流 （2）根据并联电路的电流特点可知，流过灯泡L的电流 根据欧姆定律可知，灯泡L正常工作时的阻值 （3）根据串联电路的电压特点可知，电阻两端的电压 此时电阻消耗的电功率 解得 【题型2 闭合电路的动态问题分析】 1．（23-24高二下·浙江·期中）如图所示是一种自动测定水箱高度变化的传感器装置。装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点 P 接滑动变阻器R。水箱液面表由电流表改装而成。为简化模型，动态过程中设电源电动势E不变，内阻r不可忽略。当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，下列说法正确的是 （　　） A．电路中电流增大 B．电路的路端电压减小 C．整个电路的总功率减小 D．电源的效率先增大后减小 【答案】C 【详解】当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，P点上升，则电阻R变大，总电阻变大，电路中的电流减小，路端电压变大，根据P=IE可知电路的总功率减小，根据 可知电源效率增大。 故选C。 2．（23-24高二上·吉林延边·期中）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，电源内阻为r，、、为定值电阻，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（    ） A．电压表读数增大 B．带电质点P向上运动 C．电源的输出功率变大 D．若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则 【答案】D 【详解】A．由图可知，与滑动变阻器串联后与并联，再与串联接在电源两端，电容器与并联；当滑动变阻器的滑片向b端移动，滑动变阻器接入电阻减小，则电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，内电压增大，路端电压减小，同时两端的电压也增大，所以并联部分的电压减小，则电压表读数减小，故A错误； B．由A项分析可知并联部分的电压减小，即平行金属板两极板间的电压减小，根据 平行金属板间的场强减小，带电质点P受到的电场力减小，则带电质点P将向下运动，故B错误； C．由于不知内外电阻的关系，无法确定电源的输出功率的变化情况，故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律有 则 故D正确。 故选D。 3．（23-24高二上·湖南永州·期中）如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向左移动，该过程灯泡L仍是完好的，当电路稳定后，下列判断正确的是（　　） A．灯泡L变亮 B．电容器C的电荷量增大 C．电源消耗的功率增大 D．定值电阻R0两端的电压变小 【答案】B 【详解】A．当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，外电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流减小，灯泡L变暗，A错误； B．由闭合电路欧姆定律，总电流减小，可知路端电压将增大，电容器C两端的电压将增大，由电容器的定义式可得 电容器的电荷量增大，B正确； C．电源消耗的功率为，电流减小，因此电源消耗的功率减小，C错误； D．当电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，定值电阻R0两端的电压不变，D错误。 故选B。 4．（23-24高二上·河南郑州·阶段练习）如图所示，闭合开关S的瞬间，电路中的各个位置迅速建立了恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也就几乎同时形成了电流。不考虑灯泡电阻随温度的变化，以下哪种措施可以让电子沿完整的电路运动的平均速率变为原来的。（    ）    A．调整滑动变阻器的阻值变为原来的一半 B．调整滑动变阻器使得灯泡的功率变为原来的一半 C．调整滑动变阻器使得灯泡的功率变为原来的一半 D．调整滑动变阻器使得电路总功率变为原来的一半 【答案】D 【详解】电子沿完整的电路运动的平均速率变为原来的，则电路电流变为原来的。 A．调整滑动变阻器的阻值变为原来的一半，总电压不变，总电阻减小，总电流增大，故A不符合题意； BC．电路为串联，由于不考虑灯泡电阻随温度的变化，则由可知，调整滑动变阻器使得灯泡或功率变为原来的一半，则电流变为原来的，故BC不符合题意； D．调整滑动变阻器使得电路总功率变为原来的一半，由于电源电动势不变，则由P=UI可知，电路电流变为原来的，故D符合题意。 故选D。 5．（多选）（23-24高二上·浙江杭州·期中）如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用以测试汽车司机是否酒驾，R1为定值电阻，R2为气敏电阻。R2的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势保持不变，内阻不可忽略。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则（　　） A．测试仪中电压表的示数越小 B．测试仪中电流表的示数越小 C．电源总功率越小 D．电压表与电流表示数的比值越小 【答案】BC 【详解】AB．由图乙可知，酒精浓度越大，气敏电阻阻值越大，所以电路中的总电阻越大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流越小，即电流表示数越小，根据闭合电路欧姆定律可得气敏电阻两端电压就越大，电压表示数就越大，故A错误，B正确； C．电路消耗的总功率为 由以上分析可知，酒精浓度越大，电路中的电流越小，电路消耗的总功率越小，故C正确； D．电压表与电流表示数的比值表示气敏电阻的阻值大小，因为酒精浓度越大，气敏电阻阻值就越大，所以电压表与电流表示数的比值就越大，故D错误。 故选BC。 6．（多选）（23-24高二上·四川成都·期中）如图，电路接通后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，电源内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（　　）    A．电压表读数增大 B．带电质点P向下运动 C．电阻R1消耗的功率增大 D．电源的输出功率变小 【答案】BC 【详解】A．当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，外电阻变小，干路电流增大，根据闭合电路欧姆定律有 则上的电压变小，电压表读数减小，A错误； B．电容器两端电压与两端电压相等，则电容器两端电压变小，则根据两极板间的电场强度变小，电场力减小，重力大于电场力，质点P将向下运动，B正确； C．电阻R1消耗的功率，干路电流增大，则功率增大，C正确； D．由于不知内外电阻的关系，无法确定电源的输出功率的变化情况，D错误。 故选BC。 7．（多选）（23-24高二上·新疆乌鲁木齐·期中）在如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=8Ω，定值电阻滑动变阻器R4的取值范围为0~30Ω，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表V1、电压表V2、电流表A示数的变化量分别为△U1、△U2、△I．下列说法正确的是（　　）    A．V1读数变小，则V2读数变大，|△U1|小于|△U2| B． C．R4的功率先增大后减小，最大值为0.36W D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为4.5W 【答案】ABC 【详解】将R1和R2等效为电源内阻，则等效电源的电动势 等效内阻 等效电路如图 A．则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，R4变大，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，V1读数变小，则V2读数变大，因 U路端=U1+U2 可知小于，故A正确； B．因为 又有 故B正确； C．将R3等效为新电源的内阻，内阻为 当外电路电阻等于电源内阻时输出功率最大，则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电阻从0增加到30Ω，可知的功率先增大后减小，当R4=25Ω时功率最大，最大值为 故C正确； D．当滑动变阻器的滑片在a端时，电源E的外电阻为 当滑动变阻器的滑片在b端时，电源E的外电阻为 电源E的内阻 则滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电源的输出功率一直减小，故D错误。 故选ABC。 8．（多选）（23-24高二上·内蒙古赤峰·期中）在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r，电路中定值电阻的阻值小于电源内阻r，在滑动变阻器R的滑片由a端向b端滑动的过程中，电流表、，电压表V的示数变化量的绝对值分别、、，下列说法正确的是（　　） A．增大，不变 B．电源的输出功率增大 C．电压表读数减小，电流表读数减小，读数增大 D．电压表读数增大，电流表读数增大，读数减小 【答案】AD 【详解】CD．当滑动变阻器滑动端由a端向b端滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，电流表A2测量干路电流，故示数减小，内电压减小，路端电压增大，电压表示数增大；电阻R2两端电压减小，则电阻R1两端电压增大，流过电流表A1的电流增大，示数增大，故C错误，D正确； A．因 外电阻变大，则增大；根据欧姆定律可知 则 不变，选项A正确； B．当外电阻等于电源内阻时电源输出功率最大，虽然定值电阻的阻值小于电源内阻r，但是当滑动变阻器R的滑片由a端向b端滑动的过程中，外电阻变大，外电阻与内阻的关系不确定，不能确定电源输出功率的变化，故B错误。 故选AD。 9．（多选）（23-24高二上·陕西宝鸡·期中）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，定值电阻R=r，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（　　） A．电源的输出功率一定减小 B．灯泡的功率逐渐变大 C．、、均保持不变 D．电容器C的电容增大 【答案】AC 【详解】A．外电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大，由于定值电阻R=r，则外阻一定大于内阻，当滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，则滑动变阻器接入电路的电阻变大，外阻变大，则电源的输出功率一定减小，故A正确； B．根据闭合电路欧姆定律 所以滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离时，外电阻增大，总电流减小，灯泡的功率逐渐变小，故B错误； C．根据部分电路欧姆定律可得 由闭合电路欧姆定律得 U2=E-Ir 可得 r= 由闭合电路欧姆定律 U3=E-I（R+r） 可得 r+R= 所以、、均保持不变，故C正确； D．根据电容的决定式可知电容不变，故D错误。 故选AC。 10．（多选）（23-24高二上·陕西西安·期中）电源的电动势为、内阻为，与定值电阻、及滑动变阻器连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向端时，下列说法正确的是（    ） A．电压表读数减小、电流表读数增大 B．定值电阻的电功率减小 C．定值电阻的电功率减小 D．电压表示数变化的绝对值与电流表示数变化的绝对值的比值不变 【答案】BD 【详解】BC．当滑片由中点滑向端时，R接入电路电阻减小，总电阻减小，总电流I增加，并联部分的电路两端电压变小，根据 P=I2R 可知电阻R1电功率增大，根据 定值电阻的电功率减小,故B正确，C错误； A．干路电流增加，内电压增加，由闭合电路的欧姆定律 U=E-Ir 可知路端电压减小，即电压表示数减小；因路端电压减小，R1两端的电压增加，故并联部分电压减小，由欧姆定律可知电流表示数减小，故A错误； C．由闭合电路欧姆定律 E=U+Ir 可得 整理得 则 保持不变，故D正确。 故选BD。 11．（多选）（23-24高二上·河南濮阳·期中）如图所示电路中，电表均为理想电表，为定值电阻，电源电动势为E，电源内阻将开关S闭合，在变阻器的滑片P向下移动过程中（　　） A．电压表示数增大 B．电压表示数增大 C．电流表A示数增大 D．电源的输出功率增大 【答案】BD 【详解】电路的连接情况是：和串联，再与并联，最后和串联在干路上，电压表测的是路端电压，电压表测的是和的电压，电流表A测的电流。 ABC．当滑动变阻器滑片下滑时，滑动变阻器电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，又由 知路端电压U变小，即电压表示数减小，干路电流增大，两端电压增大，由 两端电压减小，则电流表A示数减小，由 流过的电流增大，电阻两端的电压增大，由于电压表的电压是电阻和电压之和，因此电压表示数增大，AC错误，B正确； D．由于电源内阻的阻值，因此外电阻一直大于电源内阻，且减小，因此电源的输出功率增大，D正确。 故选BD。 12．（多选）（23-24高二上·吉林四平·期中）在如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E、内阻为r，、为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动，则（    ）    A．电流表示数变大、电压表示数变小、消耗功率变大、消耗的功率变小 B．电流表示数变小、电压表示数变小、消耗功率变大、消耗的功率变小 C．电流表示数变大、电压表示数变大、消耗功率变小、消耗的功率变大 D．电流表示数变小、电压表示数变大、消耗功率变小、消耗的功率变大 【答案】A 【详解】滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路电阻变小，回路总电阻变小，根据 可知干路电流变大，故电流表示数变大；根据 由于干路电流变大，因此路端电压变小，电阻两端电压变小，电阻电流变小，电阻消耗的功率变小；而干路电流变大，所以支路电流变大，根据 可知消耗功率变大；两端电压变大，而路端电压变小，所以电压表示数变小。 故选A。 13．（多选）（23-24高二上·山东菏泽·期中）如图所示，灯泡A、B都能正常发光，由于电路中电阻发生断路，会导致下列哪些现象发生（　　） A．灯泡A变亮 B．灯泡A变暗 C．灯泡B变暗 D．灯泡B变亮 【答案】AC 【详解】电阻R2与灯泡A是并联的，如果R2断路，此处只有灯泡A一个电阻，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，此处电阻相当于增大，所以灯泡A两端电压增大，灯泡B两端电压降低，由 知，灯泡A功率变大，亮度变亮，灯泡B功率变小，亮度变暗。故BD错误，AC正确。 故选AC。 14．（23-24高二上·河南开封·期中）如图所示，电表均为理想电表，两灯泡的电阻均为2r，r为电源内阻的大小，闭合开关S，此时两灯泡正常发光。将滑动变阻器的滑片向下滑动，电压表、示数变化量的绝对值分别为、，电流表A示数变化量的绝对值为△I，下列说法正确的是（　　） A．灯泡变暗，灯泡变亮 B．与△I的比值等于与△I的比值 C．的示数减小，的示数增大 D．电源的输出功率减小，效率增大 【答案】CD 【详解】A．将滑片向下滑动，R增大，电路中的总电阻增大，根据 可知通过两串联灯泡的电流减小，两灯泡变暗，故A错误； B．电压表V2的测量值为外电压，故 V2的变化量等于 则有 电压表V1测灯泡的电压，则 故B错误； C．将滑动变阻器的滑片向下滑动，R接入电路的电阻增大，总电阻增大，则电流表A的示数减小，灯泡的电压减小，故电压表V1的示数减小。电流表A的示数减小，导致电源内阻分压减小，故外电压增大，即电压表V2的示数增大，故C正确； D．根据外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，由于外电阻大于电源的内阻，所以滑动变阻器滑片向下滑动，总的外电阻增大而远离电源内阻，则电源输出功率减小，同时滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻增大，外电压增大，电源的效率 增大，故D正确。 故选CD。 15．（23-24高二上·云南曲靖·期中）某简化电路如图所示，电源电动势，内阻为r。当开关闭合后，电压表示数为9V，电流表示数为1A，电流表示数为0.4A，已知定值电阻，，电表可视为理想表，当滑动变阻器滑片滑动时，电压表示数变化量为，电流表示数变化量为，以下判断正确的是（　　） A． B． C．滑动变阻器滑片向左移动，示数增大 D．滑动变阻器滑片向左移动，电源输出功率增大 【答案】BD 【详解】A．根据题意可知 故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得 则有 故B正确； C．滑动变阻器滑片向左移动，滑动变阻器阻值变小，总的外电阻减小，总电流 增大，则电流表A1示数增大，根据 则两端电压减小，所以电流表A2示数减小，则C错误； D．根据外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，由于外电阻大于电源的内阻，所以滑动变阻器滑片向左移动，总的外电阻减小而接近电源内阻，故电源输出功率增大，故D正确。 故选BD。 16．（多选）（23-24高二上·山东·期中）某市为了创建文明城市，新装的一批节能路灯（图甲），该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度，如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为，内阻为，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。已知电流表为理想电流表，当夜晚来临的过程中，下列判断正确的是（　　） A．A灯变亮、B灯变暗 B．流经的电流变大 C．电源的总功率减小 D．流经的电流变化量大于流经的电流变化量 【答案】CD 【详解】A．光照强度减弱，光敏电阻阻值增大，电路总电阻增大，故电路总电流减小，消耗在内阻上的电压减小，路端电压 增大，即A灯两端电压增大，通过A灯的电流增大，所以A灯变亮，通过定值电阻的电流 减小，所以两端的电压减小，B灯两端的电压 增大，B灯变亮，故A错误； B．由前面的分析可知B灯变亮，流过B灯的电流增大，则流经的电流 减小，故B错误； C．电源电动势不变，电路总电流减小，即通过电源的电流减小，则电源的总功率变小，故C正确； D．通过上电流等于通过光敏电阻电流与通过灯B的电流之和，即 根据前面的分析，通过灯B的电流增大，通过定值电阻的电流减小，故流经的电流变化量大于流经的电流变化量，故D正确。 故选CD。 17．（多选）（23-24高二上·广东·期中）如图甲所示为一款节能路灯，电灯的亮度随环境的亮度改变而改变。其原理图如图乙所示，其中电源的电动势为E、内阻为r，R₀是定值电阻， 是光敏电阻（光照强度变大时，电阻变小），是滑动变阻器。下列说法正确的是（　　） A．光照强度变小，灯泡变暗 B．光照强度变大，通过电阻 的电流变大 C．光照强度不变，滑动变阻器的滑片上滑，电流表的示数变小 D．光照强度不变，滑动变阻器的滑片下滑，电源的输出功率一定变大 【答案】BC 【详解】A．光照强度变小，光敏电阻的阻值变大，电路总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，电阻R0两端电压减小，灯泡两端的电压变大，灯泡变亮，故A错误； B．光照强度变大，光敏电阻的阻值变小，电路总电阻变小，总电流变大，即通过电阻R0的电流变大，故B正确； C．光照强度不变，滑动变阻器R2的滑片上滑，滑动变阻器R2接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，通过光敏电阻和电灯的电流变大，则与滑动变阻器串联的电流表示数变小，故C正确； D．由于不清楚电源内阻和外电路电阻的关系，电源的输出功率不能确定，故D错误。 故选BC。 18．（多选）（23-24高二上·山东临沂·期中）在如图所示的电路中，电源电动势为E内阻为r，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，四个理想电表的示数都发生了变化，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数减小，减小 B．和都变大 C．电阻消耗的功率变大 D．电源输出功率变大 【答案】AB 【详解】在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，外电路总电阻变大，干路电流减小，电流表示数减小，电源的内电压减小，则路端电压增大，即知电压表V3示数增大。由欧姆定律知电压表V1的示数减小，因为电压表V3的示数等于电压表V1和V2示数之和，电压表V2示数增大，电阻消耗的功率 变小，因为不清楚内电阻与外电阻关系，无法判断电源输出功率。 故选AB。 19．（多选）（23-24高二上·浙江·期中）如图所示某电路由电源、定值电阻、、滑动变阻器R、理想电压表V和电流表A组成，已知电源的电动势为E、内阻为r，当滑动变阻器的触头滑向b端时，下列说法正确的是（　　） A．电压表和电流表的读数都增加 B．电压表和电流表的读数都减少 C．的功率增加 D．电源的总功率减小 【答案】CD 【详解】AB．当滑动变阻器的触头滑向b端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知总电流减小，路端电压增大，则电压表的读数变大；图中并联部分电路的电压增大，则流过R2两端的电流增大，则电流表的读数变小，故A错误，B错误； C．由前面分析可知，流过R2两端的电流增大，根据可知的功率增加，故C正确； D．由前面分析可知，总电流减小，又因为电源的总功率，则总功率减小，故D正确。 故选CD。 20．（多选）（23-24高二上·福建龙岩·期中）为了节约能源，龙岩市安装了一种带有感光系统的新型路灯，能根据环境明暗程度自动调节灯光亮度。专家小组设计了甲、乙两个电路，如图所示。为光敏电阻（光照越强，电阻越小），与为定值电阻，当环境变亮时，下列判断正确的是（　　）    A．甲电路的灯泡亮度变亮 B．乙电路的灯泡亮度变亮 C．甲电路的电功率增大 D．乙电路的电功率减小 【答案】BC 【详解】AC．甲电路中，当环境变亮时，光敏电阻阻值变小，电路总电阻减小，总电流增大，两端消耗的电压增大，灯两端的电压减小，通过灯的支路电流减小，灯泡亮度变暗，由于电路总电流增大，则通过的支路电流增大，电功率增大，故A错误，C正确； BD．乙电路中，当环境变亮时，光敏电阻阻值变小，电路总电阻减小，总电流增大，由于和阻值不变，通过和的电流增大，灯泡亮度变亮，电功率增大，故B正确，D错误。 故选BC。 21．（多选）（23-24高二上·广东清远·期中）如图所示的电路，电源的电动势与内阻分别是E、r，、是定值电阻，电压表接在电动机两端，合上开关后，把滑动变阻器R的滑动触头P由右向左移动，电路始终处于安全状态，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数增大 B．的功率增大 C．电动机的电流减小 D．电压表示数的变化量与电流表示示数的变化量绝对值之比为 【答案】AD 【详解】ABC.当滑动变阻器的滑动触头P由右向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻的有效值增大，根据闭合电路动态分析的“串反并同”可得，与R间接并联的电动机的电压增大（即电压表的示数增大）、电流增大，与R直接串联的的功率减小，故A正确，BC错误； D.由闭合电路欧姆定律可得 比较可得 结合 综合可得 故D正确。 故选AD。 【题型3 电功与电热的比较】 1．（23-24高二上·山东淄博·期中）下列关于电动、电功率和焦耳热的说法中，正确的是（　　） A．电功率越大，表示电流做功越多 B．焦耳定律Q=I²Rt只适用于纯电阻电路 C．在纯电阻的电路中，电流的电功率等于热功率 D．在电路中能用W=UIt求某用电器的电功，就能用W=I²Rt或，求该用电器的电功 【答案】C 【详解】A．电功率越大，表示电流做功越快，选项A错误； B．焦耳定律Q=I²Rt适用于任何电路中的焦耳热量的计算，选项B错误； C．在纯电阻的电路中，电流的电功率等于热功率，选项C正确； D．只有在纯电阻电路中能用W=UIt求某用电器的电功，就能用W=I²Rt或求该用电器的电功，选项D错误。 故选C。 2.（多选）（23-24高二上·福建福州·期中）某抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M（电动机），抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个档挡，内部电路如图所示。抽气扇额定电压为220V，额定功率为220W，线圈内阻为20Ω，则（    ） A．保持S1、S2闭合，断开S3，抽油烟机处于“弱吸”档 B．保持S1、S2闭合，断开S2，抽油烟机处于“弱吸”档 C．闭合S1、S2，抽气扇的输出功率为200W D．闭合S1、S2，若电动机被卡住，则抽气扇消耗的功率小于220W 【答案】BC 【详解】A．保持S1、S2闭合，断开S3，定值电阻被短路，抽油烟机两端的电压为额定电压，抽油烟机处于“强吸”档，故A错误； B．保持S1、S2闭合，断开S2，抽油烟机与定值电阻串联，抽油烟机两端的电压小于，抽油烟机处于“弱吸”档，故B正确； C．闭合S1、S2，通过抽气扇的电流为 抽气扇的输出功率为 故C正确； D．闭合S1、S2，若电动机被卡住，则抽气扇消耗的功率 故D错误。 故选BC。 3．（23-24高二上·天津东丽·期中）下列家用电器中，主要利用电流热效应的是（　　） A．电冰箱 B．洗衣机 C．电热毯 D．电视机 【答案】C 【详解】AB．电冰箱、洗衣机中都有电动机，消耗的电能大部分转化为机械能，只有较少的电能转化为内能，故AB错误； C．电热毯消耗的电能主要转化为内能，主要利用电流热效应，故C正确； D．电视机消耗的电能一部分转化为内能，还有一部分转化为光能，故D错误。 故选C。 4．（23-24高二上·内蒙古赤峰·期中）下列关于电功、电功率和焦耳热的说法中正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，单位时间内电路中产生的焦耳热就越多 B．在电路中能用求某用电器的电功，就能用或求该用电器的电功 C．在非纯电阻的电路中，电流的电功率等于热功率 D．焦耳热适用于任何电路 【答案】D 【详解】A．电功率越大，表示电流做功越快，对于纯电阻电路，单位时间内电路产生的焦耳热就越多，但是对于非纯电阻电路，除产生焦耳热外，电功还转化为其它形式的能，单位时间内电路产生的焦耳热就不一定多，故A错误； B．适用于任何电路，但是或只适用于纯电阻电路，非纯电阻电路不成立，B错误； C．在非纯电阻的电路中，电流的电功率大于热功率，C错误； D．焦耳热适用于任何电路，D正确。 故选D。 5．（23-24高二上·江苏常州·期中）下列表达式适用于一切电路的是（　　） ①   ②   ③    ④ A．① ④ B．① ③ C．③ ④ D．① ② 【答案】D 【详解】电功公式W=UIt、焦耳定律公式Q=I2Rt都适合于任何电路，欧姆定律适用于纯电阻电路，所以也适用于纯电阻电路。 故选D。 6．（23-24高二上·安徽六安·期中）如图所示，用直流电动机提升重物，电动机线圈的电阻为1Ω，重物的质量。电源内阻为1Ω，不计电动机转子转动时的摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流。重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A．电动机总功率为100W B．电动机两端的电压为25V C．电源的电动势为33V D．电动机将电能转化为机械能的效率约为68% 【答案】C 【详解】A．电动机的输入功率等于提升重物功率和电动机线圈的内阻消耗功率之和，则有 P=mgv+ I2rM 代入数据解得 P=116W 故A错误； B．根据电功率的公式P=UI，解得 U=29V 故B错误； C．电动机的输入功率等于电源的输出功率为 P=EI-I2r 解得 E=33V 故C正确； D．电动机的效率为 故D错误； 故选C。 7．（23-24高二上·广东东莞·期中）如图所示，一直流电动机与阻值的电阻串联在电源上，电源的电动势，内阻，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压，已知电动机线圈的电阻，则下列说法中正确是（　　） A．通过电动机的电流为10A B．电动机的输出功率为16W C．电源的输出功率为60W D．20s电动机产生的焦耳热为2000J 【答案】B 【详解】A．由，电动机两端电压为10V可得R和电源内阻上分担的电压为20V，则 故A错误； B．电动机的热功率 电动机的输出功率 故B正确； C．电源的热功率 电源的输出功率为 故C错误； D．20s电动机产生的焦耳热为 故D错误。 故选B。 8．（23-24高二上·辽宁抚顺·期中）如图所示塔吊利用电动机竖直向上拉升货物，货物上升的速度为2m/s，上升的高度为H = 20m。电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为10A。不计电动机的摩擦损耗，已知电动机提升货物体的效率（电功机的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略空气阻力的影响，（g取10m/s2）则（   ） A．货物的质量为87.5kg B．电动机线圈的电阻为22Ω C．电动机输入功率为1650W D．电动机消耗的总电能为2.2 × 104J 【答案】D 【详解】A．根据电动机提升货物体的效率75%，得 可得货物的质量为 m = 82.5kg 故A错误； B．电动机线圈上热功率 可得电动机线圈的电阻为 故B错误； C．电动机输入功率为 P = IU = 2200W 故C错误； D．电动机消耗的总电能为 故D正确。 故选D。 9．（23-24高二上·江苏盐城·期中）电源电动势为，内阻为，电阻与小型直流电动机串联接入电源两端。已知，电动机的内阻为，通电后，电动机正常转动，通过电源电流为。则（　　） A．电动机的输出功率为 B．电源输出的电功率为 C．电动机产生的热功率 D．电动机两端的电压为 【答案】D 【详解】ACD．根据题意可得电动机上电压为 电动机产生的热功率为 所以电动机的输出功率为 故AC错误，D正确； B．电源输出的电功率为 故B错误。 故选D。 10．（多选）（23-24高二上·吉林延边·期中）兴趣小组的同学在实验室设计了如图所示的简易电吹风，主要器材有定值电阻、、电动机M和电热丝R，已知电动机M标有“100V，50W”字样，它的线圈内阻为，，电热丝，当把该电吹风接入220V家庭电路中，电动机M恰好可以正常工作，则下列说法正确的（    ） A．电热丝的热功率 B．电阻 C．电动机M正常工作时的输出功率 D．开关、都闭合，1分钟消耗的电能约为 【答案】ACD 【详解】A．根据电路图可知，电热丝两端的电压为 则其热功率为 故A正确； B．电动机正常工作，则可得电动机所在支路的电流为 根据并联电路的特征可得 解得 故B错误； C．电动机正常工作时，有 而 可得电动机M正常工作时的输出功率为 故C正确； D．电热丝所在支路电流为 则可得干路电流为 由此可知，当开关、都闭合，1分钟消耗的电能为 故D正确。 故选ACD。 11．（多选）（23-24高二上·四川成都·阶段练习）根据石室阳安学校生宿舍管理条例，严禁学生使用功率超过100W的电吹风，否则将对学生做出没收电吹风和记过处分的双重惩罚。如图所示是一次检查中没收的某大功率的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为190W，吹热风时的功率为1400W。关于该电吹风，下列说法正确的是（　　） A．电热丝的电阻为55Ω B．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1210J C．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1400J D．电动机线圈的电阻无法计算 【答案】BD 【详解】A．电动机和电热丝并联，当吹热风时，电热丝消耗的功率为 电热丝的电阻为 故A错误； B．电吹风吹热风时，电热丝的电功率为1210W，则每秒钟消耗的电能为1210J，故B正确； C．当吹热风时，电动机消耗的电功率仍为190W，故每秒钟消耗的电能为190J，故C错误； D．电动机为非纯电阻电路，题中只给出电动机的电功率与额定电压，其余均未给出，因此无法求出电动机线圈的电阻，D正确。 故选BD。 12．（多选）（23-24高二上·云南昆明·期中）如图所示的电路，电源电动势E＝10.0V，内阻r＝0.5Ω，电动机的线圈电阻，电阻。电动机正常工作时，电压表的示数，电压表可视为理想电表，下列说法正确的是（    ） A．电源的总功率为20W B．电源的输出功率为10W C．电动机的热功率为12W D．电动机的输出功率为8W 【答案】AD 【详解】A．该电路为串联电路，电压表测两端的电压，根据部分电路的欧姆定律可得电路中的电流为 由此可得电源的总功率为 故A正确； B．根据 ， 可得电源的输出功率为 故B错误； C．电动机的热功率 故C错误； D．根据闭合电路的欧姆定律可得电动机两端的电压 电动机的总功率 则可得电动机的输出功率为 故D正确。 故选AD。 13．（23-24高二上·吉林延边·期中）如图所示的电路中，电源电动势E=16V，内电阻r=2Ω，电动机M的电阻R0=1.0Ω。闭合电键S后，标有“8V、16W”的灯泡L恰能正常发光。求闭合电键后： （1）电源的总功率及输出功率； （2）电动机的输出功率及机械效率。 【答案】（1）64W，32W；（2）12W，75% 【详解】（1）小灯泡正常发光，故路端电压为 根据闭合电路欧姆定律有 解得总电流为 电源的总功率 电源的输出功率 （2）通过灯泡的电流 故通过电动机的电流 电动机的发热功率 电动机的总功率 故电动机的输出功率为 电动机的机械效率为 14．（23-24高二上·重庆九龙坡·期中）如图所示，电源输出电压恒定为U0=20V，电灯规格为“2V 4W”，电动机线圈的电阻为R0=1Ω，当可变电阻R=4Ω时，电灯和电动机都正常工作，求： （1）电动机的额定功率； （2）电动机输出的机械功率； （3）整个电路工作2min消耗的电能； （4）整个闭合电路工作2min放出的焦耳热。    【答案】（1）20W；（2）16W；（3）4800J；（4）2880J 【详解】（1）电灯正常工作，回路电流为 电动机两端电压为 解得 则电动机的额定功率为 （2）电动机的热功率为 电动机输出的机械功率为 （3）整个电路工作2min消耗的电能 （4）电灯的电阻为 则整个闭合电路工作2min放出的焦耳热为 15．（23-24高二上·山东济南·期中）如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=lΩ，小灯泡由于铭牌磨损，只能看到额定电压为2V。先将开关S接1，当滑动变阻器调到4Ω时，小灯泡L恰能以额定功率发光；再将开关S接2，小灯泡L和电动机M均以额定功率正常工作，已知电动机的内阻为求： （1）小灯泡L的额定功率； （2）电动机以额定功率工作时的输出功率； 【答案】（1）；（2）0.12W 【详解】（1）开关S接1时，根据闭合电路欧姆定律有 解得 小灯泡的功率为 解得 （2）开关S接2时，根据闭合电路欧姆定律有 解得 电动机的输入功率为 发热功率为 所以机械功率为 16．（23-24高二上·福建厦门·期中）如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.8Ω，通过电动机的电流为5A，电压表示数UV＝110 V。试求： （1）输入电动机的电功率； （2）电动机的发热功率； （2）若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。（g取10m/s2） 【答案】（1）550W；（2）20W（3）53kg 【详解】（1）输入电动机的电功率为 （2）电动机的发热功率 （3）电动机输出的机械功率 又 可得 17．（23-24高二上·陕西渭南·期中）如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=2Ω，电阻R=10Ω，，已知总电压U=160V，理想电压表的读数为110V，求： （1）R的电压是多少？ （2）回路中的电流是多少？ （3）电动机的电功率是多少？ （4）在电动机中发热的功率是多少？ （5）电动机输出的机械功率是多少？ 【答案】（1）50V；（2）5A；（3）550W；（4）50W；（5）500W 【详解】（1）电阻R两端电压为 （2）电动机和电阻串联，电流相等，回路中电流为 （3）电动机的电功率 （4）电动机的热功率 （5）电动机的输出的功率为 【题型4 电源的功率和效率】 1．（多选）（23-24高二上·河南驻马店·期中）如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电阻R1，R2，R3的阻值均为R，滑动变阻器的最大阻值也为R。闭合开关S，则（　　） A．当P位于ab中点时，R1功率最大 B．当P位于a或b点时，R1功率最大 C．当P位于ab中点时，R1功率等于R2与R3功率之和的两倍 D．不管P位于任何位置，R1功率都等于R2与R3功率之和 【答案】BC 【详解】A．令滑动变阻器左端电阻为，则滑动变阻器右端电阻为，则并联总电阻为 根据数学函数规律可知，当=时，即当P位于ab中点时，并联电阻最大值为 根据闭合电路欧姆定律，可知此时电路的干路电流最小，则此时R1功率最小，故A错误； B．根据上述可知，当P位于a或b点时，并联电路的总电阻最小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路的干路电流最大，此时R1功率最大，故B正确； C．当P位于ab中点时，并联电路中两支路电阻相等，均为 则支路电流相等，令支路电流均为I，则干路电流为2I，R1消耗功率为 R2与R3消耗功率之和为 即当P位于ab中点时，R1功率等于R2与R3功率之和的两倍，故C正确； D．根据上述可知，当P位于ab中点时，R1功率等于R2与R3功率之和的两倍，故D错误。 故选BC。 2．（23-24高二上·吉林延边·期中）2023年2月份，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图1所示。测试过程中系统输出的图像如图2所示，其中P为直流电源的输出功率、I为总电流，下列说法正确的是（    ） A．该蓄电池的电动势为10V B．该蓄电池的内阻为1Ω C．该蓄电池的最大输出功率为70W D．该蓄电池的短路电流为24A 【答案】D 【详解】AB．电源的输出功率为 变形得 结合图像可得 ， 故AB错误； C．由 可知当 最大输出功率为 故C错误； D．该蓄电池的短路电流为 故D正确。 故选D。 3．（23-24高二上·浙江宁波·期中）在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，内阻不计，为定值电阻，闭合电键S，调节滑动变阻器R的阻值到r或4r时，变阻器的电功率相等，要使R上消耗的功率最大，须调节滑动变阻器R的阻值到（    ） A．r B．2r C．3r D．4r 【答案】B 【详解】当滑动变阻器连入电阻的阻值为r时，变阻器的功率 同理，当滑动变阻器连入电阻的阻值为4r时，变阻器的功率 两次功率相等，解得 = 2r 则当滑动变阻器阻值R== 2r时，R上消耗的功率最大。 故选B。 4．（23-24高二上·山东枣庄·期中）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示， 图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某纯电阻电器的U-I图像。则把该电池和该电器组成一个电路时， 关于该电池说法正确的是（     ） A．内阻为5.5Ω B．内阻热功率为0.22 W C．电池输出功率为 12.5 W D．效率为50% 【答案】AB 【详解】A．由闭合电路欧姆定律可得 当时 由a与纵轴交点处读出电动势 根据两图线交点状态可知，电压为5V，则内阻为 故A正确； B．由图可知该电池和该电器组成一个电路时，U=2.5V，I=0.2W，内阻热功率为 故B正确； C．输出功率为 故C错误； D．效率为 故D错误。 故选AB。 5．（23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中）在如图所示的电路中，为定值电阻，为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻（，）。则以下说法中正确的是（　　） A．当时，上获得最大功率 B．当时，上获得最大功率 C．当时，上获得最大功率 D．当时，电源的效率最大 【答案】AC 【详解】A．根据题意，由公式可得，上的电功率为 由数学知识可知，当 即 时，上获得最大功率，故A正确； BC．根据题意，由公式可得，上的电功率为 由于为定值电阻，则当最大时，即 上获得最大功率，故B错误，C正确； D．根据题意可知，电源的效率为 可知，电流越小，电源的效率越高，则当最大时，电源的效率最大，故D错误。 故选AC。 6.（23-24高二上·浙江杭州·期中）“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后开车危害无穷，必须严厉打击。如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用于测试汽车司机是否酒驾，为定值电阻，为气敏电阻。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势保持不变。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则（　　） A．测试仪中电压表的示数越小 B．测试仪中电流表的示数越大 C．测试仪中电源的效率越大 D．电源内部发热功率变大 【答案】C 【详解】AB．测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，的阻值越大，电路总电阻增大，总电流减小，测试仪中电流表的示数减小，、电源内阻两端的电压减小，则两端的电压增大，测试仪中电压表的示数增大，故AB错误； C．测试仪中电源的效率 电路总电流减小，电源内阻两端的电压减小，则路端电压增大，故测试仪中电源的效率越大，故C正确； D．电源内部发热功率 电路总电流减小，故电源内部发热功率变小，故D错误。 故选C。 7．（23-24高二上·内蒙古乌海·期中）如图所示，一个电源在外电阻不断变化时，内、外电阻消耗的电功率随电流变化的关系分别用抛物线C1、C2表示。由该图可知（　　） A．电源的电动势为6V B．电源的内电阻为2Ω C．电源输出功率的最大值为16W D．电源消耗的最大功率为16W 【答案】D 【详解】ABC．由图可知，抛物线C1、C2的交点的位置表示电路的内、外功率相等，此时电源的内阻和外电阻的大小是相等，电源的输出的功率最大，由图可知电源输出功率最大值为 此时电路中电流为，根据 可知电源的内电阻为 电源的电动势为 故ABC错误； D．当电源被短路时，电源消耗的功率最大，为 故D正确。 故选D。 8．（23-24高二上·广东东莞·期中）如图所示，a、b分别表示一个电池组和电阻的伏安特性曲线，以下说法正确的是（　　） A．电阻的阻值为3Ω B．电池组的内阻是0.5Ω C．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率为4W D．将某电阻接在该电池组两端，改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为3W 【答案】A 【详解】A．根据欧姆定律，电阻的阻值为 故A正确； B．由图可知电池组的电动势为，短路电流为，电池组的内阻是 故B错误； C．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率为 故C错误； D．当外电阻等于电源内阻时，电池组的输出功率最大，电池组的最大输出功率为 故D错误。 故选A。 9．（23-24高二上·云南昭通·期中）如图，电源电动势为9V，内阻为1Ω，“4V；2W”的灯泡与一个线圈电阻为0.4Ω的电动机串联。当电动机正常工作，灯泡也正常发光，下列说法正确的是（    ） A．电动机两端的电压为0.2V B．电路中的电流为2A C．电源的总功率为4.5W D．电动机的输出功率为2.25W 【答案】C 【详解】AB．电路中的电流为 电动机两端的电压为 故AB错误； C．电源总功率为 故C正确； D．电动机的输出功率为 故D错误。 故选C。 10．（23-24高二上·浙江杭州·期中）如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内电阻为r，滑动变阻器R的阻值可以从零连续增大到，定值电阻的阻值范围为，则下列结论正确的是（　　） A．外电路消耗的最大功率为 B．R消耗的最大功率可能为 C．当时，r消耗的功率最小 D．当时，消耗的功率最大 【答案】A 【详解】A．当外电路电阻等于电源内阻时外电路消耗的功率最大，但是由于，则只有当滑动变阻器R的阻值为零时，外电路消耗的功率最大，最大值为 选项A正确； B．将R1等效为电源的内阻，则当时R消耗的功率最大，此时最大功率为 选项B错误； C．当内阻r消耗的功率最小时，电路的电流最小，此时电路总电阻最大，此时，选项C错误； D．当消耗的功率最大时，此时电路的总电流最大，此时总电阻最小，即此时，选项D错误。 故选A。 11．（23-24高二上·浙江·期中）在图甲所示的电路中，电源的图像对应图乙中的图线a，定值电阻的图像如图乙中的图线b所示，滑动变阻器的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．当时，消耗的功率为 C．当时，电源效率最高 D．在时，电源输出的功率最大 【答案】D 【详解】A．根据题意，由图乙可得，定值电阻的电阻为 由闭合回路欧姆定律有 结合图乙可得 ， 故A错误； B．当时，由闭合回路欧姆定律有 消耗的功率为 故B错误； C．电源效率为 可知，电流越小效率越高，则当时，电源效率最高，故C错误； D．电源输出的功率为 由数学知识可知，当 时，电源输出的功率最大，由闭合回路欧姆定律有 则有 解得 即在时，电源输出的功率最大，故D正确。 故选D。 12．（23-24高二上·河南驻马店·期中）在如图1所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表。电源的输出功率P和滑动变阻器接入电阻R的关系图像如图2所示，路端电压U和电流I的关系图像如图3所示，电源的输出功率P和电流I的关系图像如图4所示，则下列选项中a、b、c、d的数值正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．电源的输出功率P和滑动变阻器接入电阻R的关系为 由图2可得 解得电源内阻为 根据闭合电路的欧姆定律可得 图象斜率绝对值表示电源内阻 解得电源电动势为 图象纵截距表示电源电动势，则 故A错误； B．电源的输出功率P和电流I的关系为 则 故B错误， C．当电源外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，则 故C正确； D．根据电源的输出功率P和滑动变阻器接入电阻R的关系，则 故D错误。 故选C。 13．（23-24高二上·内蒙古赤峰·期中）将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知不正确的是（　　） A．电源最大输出功率为45W B．电源内阻等于5Ω C．电源电动势为30V D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50% 【答案】D 【详解】AB．设电源内阻为，电阻箱阻值为，则由题意可知，电源的输出功率即为电阻箱消耗的功率，根据闭合电路的欧姆有 分析可知，当时，电源的输出功率最大，即此时电阻箱消耗的功率最大，结合所给图像可知电源最大输出功率为，内阻为，AB正确； C．当时功率为，根据 可得 则电源的电动势 C正确； D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率 D错误。 故选D。 14．（多选）（23-24高二上·甘肃白银·期中）电路图如图甲所示，图乙是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图像，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻。以下说法中正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．电源的内阻为7.5Ω C．当时电源的输出功率最大 D．当时消耗的功率最大 【答案】BC 【详解】A B．根据闭合电路欧姆定律，得 可知 故A错误，B正确； C．电源的输出功率 可知当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即 解得 故C正确； D．消耗的功率 可知，当 消耗的功率最大，故D错误。 故选BC。 15．（多选）（23-24高二上·河北石家庄·期中）如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的曲线。以下说法正确的是（　　） A．电池组的内阻是 B．电阻的阻值为 C．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为 D．将该电阻与该电池组组成闭合回路，电池组的输出功率是 【答案】AC 【详解】A．电池组的内阻等于a图线的斜率绝对值，为 故A正确； B．电阻的阻值等于b图线的斜率，为 故B错误； C．由图可知电池组的电动势为 当时，电池组的输出功率最大，即 故C正确； D．该电阻与该电池组组成闭合回路，则两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，此时电阻两端 电池组的输出功率为 故D错误。 故选AC。 16．（多选）（23-24高二上·陕西西安·期中）如图中电源的电动势为，内阻为，为，的最大阻值为，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．当为时，消耗的功率最大 B．通过改变的阻值，路端电压的最大值为，最小值为 C．的阻值越小，消耗的功率越大 D．当的阻值为时，消耗的功率最大 【答案】BCD 【详解】AC．根据题意可知，消耗的功率为 可知，电流最大时，功率最大，由闭合回路欧姆定律有 可知，当时，电流最大，消耗的功率最大，故A错误，C正确； B．由闭合回路欧姆定律可得，路端电压为 可知，当最大时，路端电压最大，为 当最小时，路端电压最小，为 故B正确； D．消耗的功率为 由数学知识可知，当 时，消耗的功率最大，结合闭合回路欧姆定律有 故D正确。 故选BCD。 17．（多选）（23-24高二上·江西抚州·期中）将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知（    ） A．电源最大输出功率可能大于50W B．电源内阻一定等于5Ω C．电源电动势为30V D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50％ 【答案】BC 【详解】A．电源的输出功率即为电阻箱消耗的功率，根据P-R图像可知，电阻箱所消耗的功率P最大为45W，不可能大于50W，故A错误； BC．设电源内阻为r，电阻箱阻值为R，由题意可知，电源的输出功率即为电阻箱消耗的功率，根据闭合电路的欧姆有 可得电源的输出功率为 分析可知，当R=r=5Ω时，电源的输出功率最大，即此时电阻箱消耗的功率最大，根据 可得 E=30V 故BC正确； D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为 故D错误。 故选BC。 18．（23-24高二上·江西景德镇·期中）电动车越来越普及，如图所示是家用电瓶车充电器对蓄电池组进行充电的电路，A、B两端接在充电器的输出端上，蓄电池组的内阻r=2Ω，指示灯L的规格为“6V，3W”，当可变电阻R调到20Ω时，指示灯恰能正常发光，电压表示数为52V（设电压表内阻极大），蓄电池组接充电器时，试求： （1）充电器的输出功率； （2）对蓄电池组的输入功率； （3）蓄电池组产生的热功率； （4）充电器的充电效率（保留三位有效数字）。 【答案】（1）31W；（2）23W；（3）0.5W；（4）72.6% 【知识点】计算串联和并联电路的电功和电功率 【详解】（1）电路中的电流为 充电器的输出功率 P1=（IR+U）I=（0.5×20+52）×0.5W=31W （2）灯泡电阻 对蓄电池组的输入功率 （3）蓄电池组产生的热功率 （4）充电器的有用功率 则充电器的充电效率 19．（23-24高二上·安徽安庆·期中）在如图甲所示的电路中，均为定值电阻，且，阻值未知，为一滑动变阻器。当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的。求： （1）电源的电动势和内阻； （2）定值电阻的阻值； （3）滑动变阻器的最大阻值； （4）电阻阻值取多少时，消耗功率最大，最大值是多少? （5）电阻阻值取多少时，消耗功率最大，最大值是多少? 【答案】（1），；（2）；（3）；（4），；（5）， 【知识点】计算串联和并联电路的电功和电功率 【详解】（1）题图乙中AB的延长线交纵轴于20 V处，交横轴于1.0 A处，电源的电动势 内阻为 （2）当P滑到的最右端时，对应题图乙中的B点，即 ， 定值电阻的阻值 （3）当P滑到的最左端时，由题图乙知此时 ， 外电阻大小为 根据串并联电路可得 滑动变阻器的最大阻值 （4）电阻阻值为零时，通过的电流最大，消耗功率最大，最大值为 （5）电阻阻值最大时，即，两端的电压最大，消耗功率最大，两端的电压最大值有 消耗功率最大值为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$