第10.7节 电功、电功率及焦耳定律（2）-2025-2026学年高二物理同步导学案（沪科版2020必修第三册）

第十章 电路及其应用 10.7 电功、电功率及焦耳定律（2） 课程标准 1. 了解常见的U-I、P-R、P-I图像的基本特点和规律。 2. 了解等效电源电动势、等效内阻的方法解决问题。 物理素养 物理观念：了解图像是描述电路、解决电学问题的常用方法。 科学思维：利用数学知识、图形结合、等效思维的方法分析解决问题。 科学探究：探究电源的输出功率随外电阻的变化规律，何时最大？ 科学态度与责任：养成观察、比较、归纳、分析的良好素养和严谨的科学态度。 一、U-I图像含义 ①电源效率η== ②α变大（R增大），电流减小，端电压增大，总功率变小，效率增大 α变小（R增小），电流增大，端电压减小，总功率变大，效率减小 ③如果是电源或电阻图像是曲线，斜率的含义有变化，但D、A、F的含义不变，矩形面积含义不变 例1. 如图所示，直线A为电源的U-I图线，直线B为电阻丝的U-I图线，用该电源和电阻丝组成闭合电路，下列说法正确的是（ ） A. 电源的电动势为3V，内阻为1Ω B. 电阻丝的电阻为2Ω C. 电路的路端电压为2V D. 电阻丝的电功率为9W 【答案】C 【详解】A．图线A纵截距等于电源的电动势，斜率的绝对值等于电源的内阻，则 ， 故A错误； BC．两图线的交点表示电阻丝的工作点，此时电流为I=2A，电阻丝两端电压即路端电压为U=2V，所以电阻丝的电阻为 故B错误，C正确； D．电阻丝的电功率为 P=UI=4W 故D错误。 例2. 由某种材料制成的电器元件接在电路中时，通过的电流I与两端电压U的关系如图所示。现将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为_______A；若将两个这样的元件并联接在该电源上，则每一个元件消耗的功率为_________W。 【答案】 1； 1.5； 【详解】作出电源的U-I图像，交点即为工作电流，所以I=1A 思考：如果两元件串联又如何？ 如果由两个元件则：U=E-2Ir，所以该U-I图像交点I=0.75A，P=UI=2*0.75=1.5W 二、电源输出功率P出与外电路电阻R关系 在电路中，电源输出功率P出与外电路电阻R关系如下图： ①当R=r时，电源的输出功率最大，Pm （利用均值不等式证明） ②当外电路电阻为R1和R2，且R1R2=r2时，电源具有相同的输出功率P1=P2 物理含义，例：r=2Ω，R1=1Ω时输出功率为P1，R2=4Ω时输出功率为P2，则P1=P2 ③R增大，电源的效率一直增大，但输出功率不是一直增大 ④在R<r时，输出功率随R增大而增大；在R>r时，输出功率随R增大而减小 ⑤等效内阻分析法：电源串联一个定值电阻时，r’=r+R0,分析方法同上 例3. 如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ） A. 图乙中滑动变阻器的最大功率 B. 图乙中， C. 滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大 D. 调整滑动变阻器的阻值，可以使电源的输出电流达到 【答案】B 【详解】A．当电源外电阻R等于内阻r时，输出功率最大，最大值为：Pm 把定值电阻看成内阻，当 ，滑动变阻器功率最大 A错误； B．滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等，有 解得 B正确； C．当回路中电流最大时，即时定值电阻R消耗的功率最大，C错误； D．当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为 则调整滑动变阻器的阻值，不可能使电源的输出电流达到2A，D错误。 故选B。 三、电路中功率和电流的关系图像 ① P总= P出+P内 ② P总和P内交点处：外电阻R=0，此时P总=P内=EI=I2r，可求得E，r ③ P出和P内交点处：R=r 例4.（多选）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上，如右图中的a、b、c所示，根据图线可知（ ） A.反映Pr变化的图线是c B.电源电动势为8V C.电源内阻为2Ω D.当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω 【答案】ACD 【详解】B. 总功率最大时，I=2A，P=8W=EI，所以E=4V C. b和c交点处I=1A，此时R=r，所以R总=E/I=4Ω，所以r=2Ω D. I=0.5A时，R总=E/I=8Ω，所以R=8-2=6Ω 题型01 电功率动态分析 1，动态电路分析（含功率）：并同串反。 2，并联电路R1+R2为定值时，即滑片在中间时总电阻最大，在两端时总电阻最小 例5.（多选）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.R3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 【答案】 CD 【解析】 等效电路如图所示。 滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，并联电阻减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，R1上的电压增大，并联电压减小。R3支路的电阻增大，电流减小，R3消耗的功率变小，选项B错误； 因为总电流增大，所以R2支路的电流增大，R2消耗的功率变大，选项A错误； 因为总电流增大，则电源内阻消耗的功率变大，D正确； 当外电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率最大，外电阻偏离电源的内电阻越大，电源的输出功率越小。原来外电阻大于1.5R，滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，并联电阻减小，总电阻减小，但仍大于内电阻，所以电源输出的功率变大，选项C正确。 例6. 如图A. 所示电路中，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图B. 所示。不考虑电表对电路的影响，则（ ） A．定值电阻R0为2Ω B．电源内阻r为10Ω C．电源电动势E为3.4V D．定值电阻R0的最大电功率为0.9W 【答案】D （还可以算出R的最大值） 【详解】A. R0随电流增大而增大，从斜率上可知R0=10Ω B. V2的图像斜率是r，所以r=(3.4-3.0)/(0.3-0.2)=2Ω C. E=3.4+0.1*r=3.6V D. R0最大功率P=3.0*0.3=0.9W，所以D正确。 题型02 等效电源的电动势及内阻 【归纳总结】 1．等效思想： 等效电动势为系统输出端不接外电路时两端的电压，等效内电阻为从系统输出端向里看的总电阻。 2． n个相同电源串联,每个电动势为0,内电阻为r0, 则等效电动势为 = n0，等效内电阻为r = nr0 3． n个相同电源并联,每个电动势为0,内电阻为r0, 则等效电动势为 = 0，等效内电阻为r = r0 /n 4．一个电动势为0,内电阻为r0的电池与一个电阻R0串联组成的等效电源的等效电动势为 = 0 等效内电阻为r = r0 + R0 5．一个电动势为0,内电阻为r0的电池与一个电阻R0并联组成的等效电源的等效电动势为 = 0 R0/( r0 + R0) 等效内电阻为r = R0 r0/ ( r0 + R0) 例7. 如图所示虚线框内有一电源（电动势为= 18V，内电阻为r=3）和一个电阻R，且R=6 。现在ab间接一定值电阻，该电阻阻值为多少欧时，其电功率最大，并求此最大电功率。 【答案】 2 ，18W 【解析】等效电源的电动势’为a,b两端不接用电器时的电压 ’= R/(R+r)=12V 等效电源内电阻r’为从a,b两端向里看时的电阻 r’=Rr/(R+r)= 2 例8. 如图所示电路中，变阻器R1的变化范围为0-10欧姆，电源电动势 =6伏，电源的内电阻r=1 ，电阻R2 =5. R3 =4，求； (1) R1取何值时, R1有最大功率? 此时R1的最大功率为多少? (2) R1取何值时, R2或R3有最大功率? (3) R1取何值时,电源有最大输出功率? 此时电源的最大输出功率为多少? 【答案】 (1) R1 =2.5时. P1m=0.9W （等效电源r=2.5，E=3V） (2) R1 =10时,R2 有最大功率; R1 =0时,R3 有最大功率. (3) R1 =0时,电源有最大输出功率Pm=5.76W 【解析】1.可变电阻上的最大功率的条件为可变电阻的值等于(或接近)等效电源内电阻的值. 2．固定电阻上的最大功率的条件为固定电阻上的电压或电流为最大值 1． 如图所示，闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置，若将P向下移动，则（   ） A. A灯变亮 B. B灯变亮 C. C灯变暗 D. 三灯都变亮 【答案】A 【详解】滑动变阻器向下移动，电阻变小，根据“串反并同”，A灯和C灯变亮，B灯变暗，故A正确。 2． 如图酒精测试仪由电源（有内阻）、酒精气敏传感器R1、定值电阻R0、电压表组成，R1的阻值随酒精气体浓度增大而减小，闭合开关后，若酒精气体浓度增大，则（ ） A. 路端电压减小 B. 电压表示数减小 C. 电源的效率增大 D. 电源的输出功率增大 【答案】A 【详解】AB．酒精气体浓度增大，R1阻值减小，则电路中的电流 变大， 路端电压 变小，根据 变大，故A正确，B错误； C．电源的效率 U变小，则电源的效率减小，故C错误； D．当外电阻大于内阻时，输出功率随R增大而减小；当外电阻小于内阻时，输出功率随R增大而增大，由于不知道初始时外电阻与内阻的关系，无法判断，故D错误。 3． 如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源的内阻，以下说法中错误的是（ ） A. 当R2=R1+r时，R2上获得最大功率 B. 当R1=R2+r时，R1上获得最大功率 C. 当R2=0时，R1上获得功率一定最大 D. 当R2=0时，电源的输出功率可能最大 【答案】B 【详解】A．将R1等效到电源的内部，R2上的功率等于等效电源的输出功率，当等效电源的外电阻等于内阻时，即R2=R1+r时，输出功率最大，即R2上的功率最大，故A正确； BC．根据P=I2R，电流最大时，R1上的功率最大，即R2=0时，电流最大，故B错误，C正确； D．当R1＞r，当R2=0时，电源的输出功率最大，所以是可能的，故D正确。 4． 如图所示，电源的内阻不能忽略，当接入电路的灯泡数目增多时，下面说法正确的是（    ） A. 原已接入电路的每个灯泡的电流减小 B. 电源的效率增大 C. 电源内阻消耗的功率减小 D. 外电路消耗的总功率一定增大 【答案】A 极限法思考，接入一盏灯，相当于并联一个无穷大的电阻，这个电阻变小了 【详解】A．当接入电路的灯泡数目增多时，外电路总电阻减小，干路电流增大，则内电压增大，路端电压减小，即灯泡两端电压减小，由欧姆定律知，原已接入电路的每个灯泡的电流减小，故 A 正确； B．因为电源的效率 而路端电压U减小，所以电源的效率减小，故 B 错误； C．电源内部消耗的功率，干路电流 I 增大， r 不变，则电源内部消耗的功率 P 将增大，C 错误；  D．由于外电阻与内电阻关系未知，所以无法判断电源的输出功率的变化，故 D 错误。 5． 如图所示，L1、L2、L3为三个相同的灯泡且电阻恒定，在变阻器R的滑片P向上移动过程中，下列正确的是（    ） A. 电源总功率变小 B. L1中电流变化量小于L2中电流变化量 C. L1变暗，L2变亮，L3变暗 D. L1变亮，L2变暗，L3变亮 【答案】D 【详解】A．变阻器R的滑片向上移动过程中，R的电阻减小，总电流增大，电源总功率增大，A错误； CD．电流I增大，L3变亮；L2的电压 E、R3、r均不变，I增大，U2减小，I2减小，L2变暗；流过L1的电流 I增大，且I2减小，故I1增大，L1变亮，C错误、D正确； B．以上分析得到，I增大，I1增大，I2减小，又 则L1中流过的电流变化量大于L2中电流变化量，B错误。 6．（多选）在如图所示电路中，闭合电键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变化，电表的示数分别用I、、和表示，电表示数变化量的绝对值分别用、、和表示。下列说法正确的是（ ） A. 变小，变大，变小，I变大 B. 变大，变小，变小，I变大 C. 变大，变大，变大 D. 不变，不变，不变 【答案】BD 【详解】AB．滑片上移，接入电阻减小，根据“串反并同”，可知，变大，变小，变小，I变大，A错误，B正确； C．根据 可知，不变，由于U2变小，U3变小，I变大，则变小，变小，C错误； D．根据 ，， 可知：，， 即都不变，D正确。 7．（25崇明二模）无人机的电源是一个复杂的电路结构，某同学搭建了如图所示的一个电路，电源电动势，内阻。若在间连接一个理想电压表，其读数是___________：图中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图可等效为图，其等效电动势等于间断路时两点间的电压；则该等效电源的内电阻是___________。 【答案】4.8 4.8 【解析】[1] 在间连接一个理想电压表，其读数 [2]等效电源内阻 8． 在图示电路中，电源内阻为 r，调节 R 值使电压表的示数减小ΔU，此过程中（ ） A. 路端电压减少ΔU B. R2电压增加ΔU C. R的电流减少ΔU/R D. R2的电流增加ΔU/(R2+r) 【答案】D 【详解】对于D，把R2+r看成一个整体。（好题） 9．（23-24·上海·模拟预测）如图所示的电路中，R1、R2是定值电阻，电表均为理想电表，RB是磁敏材料制定的元件（其特点无磁场时处于断开状态，有磁场出现时导通）。闭合开关S，滑动变阻器R的滑片处于某位置，当有磁铁靠近RB附近时，（　　） A．电流表读数减小 B．R1的功率减小 C．电压表读数增大 D．电源总功率增大 【答案】 D 【详解】AC．当有磁铁经过RB附近时，外电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得 可知电流表示数变大，外电路电压为 U=E-Ir I变大，其它量不变，所以电压表示数减小，故AC错误； D．电源的总功率 P=IE 因为电流I变大，所以电源总功率变大，故D正确； C．根据题意可知当有磁铁经过RB附近时，RB的阻值减小，根据串反并同可知通过R1的电流增大， 根据 P=I2R1 可知R1的功率增大，故B错误。 10．如图所示，电源E内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），、为定值电阻，，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。闭合开关S后，若照射的光照强度减弱，则（　） A. 两端的电压变大 B. 通过的电流变大 C. 电源的输出功率变大 D. 小灯泡消耗的功率变大 【答案】B 【解析】 A．光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R1两端的电压减小，故A错误； BD．因干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流减小，由PL＝I2RL可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确，D错误； C．因R1>r，外电路总电阻R外>r，又R外增大，故电源的输出功率变小，故C错误。故选B。 11．如图电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，；滑动变阻器的取值范围为0~15Ω。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使取不同的阻值接入电路，则下列说法正确的是（　　） A. R4=0时，定值电阻R1消耗的功率最大，为2W B. R4=5Ω时，电源内阻消耗的功率最小，为0.5W C. R4=10Ω时，消耗的功率最大 D. R4=15Ω时，电源的效率最低 【答案】C 【解析】A．时，外电阻最小，总电流最大，则定值电阻消耗的功率最大， 此时并联部分的总阻值为 由闭合电路欧姆定律得干路电流为 则定值电阻消耗的功率为 故A错误； B．当电源内阻消耗的功率最小时，由 ，知此时电路中的总电流最小，对应的外电阻最大， 故当时，总的外电阻并未达最大值，故B错误； C．为求滑动变阻器消耗的最大功率，可对原电路进行如下图所示的等效变换 易知，等效电源的等效电动势，等效内阻，故当时，消耗的功率最大，故C正确； D．当时，总的外电阻最大。由于电源效率为 显然，当总的外电阻R最大时，取最大值，当时，总的外电阻为 此时最大，故D错误。 故选C。 12.（多选）如图，直线 A 为某电源的 U-I 图线，曲线 B 为某小灯泡 D1的 U-I 图线的一部分，用该电源和小灯泡 D1组成闭合电路时，灯泡 D1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（ ） A. 此电源的内阻为Ω B. 灯泡 D1 的额定电压为 3V，功率为 6W C. 电源的效率为 75% D. 把灯泡 D1换成阻值为 1Ω的定值电阻，电源的输出功率将变大 【答案】 BCD 【详解】 A．图A的斜率绝对值大小表示电源的内阻，则 故A错误； B．A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态，灯泡D1的额定功率为 P=UI=3×2W=6W，故B正确； C．根据图线A读出电源的电动势为E=4V，电源的效率为 故C正确； D．灯泡正常发光时的电阻为，换成一个R=1Ω的定值电阻，即外电阻由1.5Ω变为1Ω， 更接近内阻r=0.5Ω，所以电源的输出功率变大，故D正确。 13．如图甲所示连接电路，电源E=12 V，内阻不计，灯泡L的额定电压为9 V，其伏安特性曲线如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为10。则 （ ） A. 灯泡L的阻值随电流的增大而减小 B. 灯泡L消耗电功率的最小值是4 W C. 滑动变阻器接入电路的阻值应至少为6 D. 灯泡L的额定功率为13.5 W 【答案】D 【详解】电源内阻r不计，不能作出U-I图像，但把R等效为内阻即可作出U-I图像。 A．I-U图线上各点与坐标原点连线的斜率等于电阻的倒数，所以L的阻值随电流增大而增大，A错误； D．由乙图可知，U=9V时，电流=1.5A，则灯泡的额定功率为 ，所以D正确； C．由 则滑动变阻器接入电路的阻值至少为2Ω，所以C错误； B．当滑动变阻器R的最大阻值为10时，电流最小，灯泡的功率最小，此时灯泡两端的电压为： ，在I-U图线中作出该直线，如图所示，两线的交点坐标就是灯泡的实际电压、电流，则此时灯泡的最小功率为 所以B错误； 故选D。 14.（多选）如图所示，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图像，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接，下列说法正确的是（ ） A. 电源1和电源2的内阻之比是1：1 B. 电源1和电源2的电动势之比是1：1 C. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比约为1：2 D. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比约为18：25 【答案】BCD 【详解】A．由I、Ⅱ图像斜率表示电源内阻，所以电源1和电源2的内阻之比是：； B．由图像I、Ⅱ的纵截距表示电动势，所以电源1和电源2的电动势之比是1：1，B正确； C．图像的交点即为工作点，则小灯泡功率之比约为： C正确； D．图像的交点即为工作点，小灯泡的电阻之比约为： D正确。故选BCD。 15.（多选）如图所示，直线A为某电源的U—I图线，曲线B为某小灯泡L的U—I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（ ） A. 此电源的电动势为4V，内电阻为 B. 此电源的短路电流为6A C. 灯泡L的额定电压为3V，额定功率为6W D. 把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大 【答案】CD 【详解】A．根据电源的U—I图线，可得E=4V，r=(4-1)/(6-0)=0.5欧，所以A错误； B．此电源的短路电流为 Im=E/r=4/0.5=8A 所以B错误； C．灯泡L的额定电压为3V，额定功率为 所以C正确； D．灯泡L的电阻=3/2=1.5Ω<1Ω<r，把L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大，D正确。 16.（多选）图甲是某实验小组的同学通过实验作出的电源E的路端电压U与电流I的关系图像，图乙是该实验小组的同学通过实验作出的小灯泡L的I-U图像。下列说法中正确的是（ ） A. 电源E的短路电流约为0.24A B. 由小灯泡L的I-U图像可知，随灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐减小 C. 将两个完全相同的小灯泡L并联接在电源E两端组成闭合回路，可求得此时每个小灯泡消耗的功率 D. 将两个完全相同的小灯泡L串联接在电源E两端组成闭合回路，可求得此时每个小灯泡消耗的功率 【答案】CD 【详解】A．图甲中电流为0.24A时，路端电压为1.0V，电源短路时路端电压为0，故A错误； B．由小灯泡L的I-U图像可知，随灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐增大，故B错误； C．两个小灯泡并联接入回路，设每盏灯的电流为I，则：U=E-2Ir，在乙图中作出此状态电源的I-U图线，与小灯泡的I-U图线交点表示灯泡的实际电流和实际电压，由此可求得每个小灯泡功率，C正确； D．两个小灯泡串联接入回路，设每盏灯的电压为U，则：2U=E-Ir，在乙图中作出此状态电源的I-U图线，与小灯泡的I-U图线交点表示灯泡的实际电流和实际电压，由此可求得每个小灯泡功率，D正确。 17.（多选）如图所示电路中，当滑动变阻器的触头向下滑动时，则（ ） A. 电源的功率变大 B. 电容器储存的电荷量变大 C. 电源内部消耗的功率变小 D. 电阻R消耗的电功率变大 【答案】BC 【详解】A．由闭合电路欧姆定律可知，当滑动变阻器的触头向下滑动时，接入电路的电阻变大，则总电阻R总变大，总电流I减小，又因为电源的功率 P=EI 则电源的功率变小，故A错误； B．因总电流I减小，则内电压减小，路端电压U增大，而R1分压U1减小，所以电容器上的电压增大，由Q=CU知，Q变大，故B正确； C．因总电流I减小，电源内部消耗功率为 P内=I2r 即电源内部消耗的功率变小，故C正确； D．将电阻R1看成电源的内阻，因R与R1+r的大小未知，则等效电源的输出功率不能确定，故D错误。 18.（多选）某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知（ ） A. 电源电动势为4V B. 电源内阻为 C. 反映电源内部的发热功率变化的图线是 D. 当电流为时，外电路的电阻为 【答案】AD 【详解】A. a最大值P=EI，所以电源电动势E=4V，A正确； B．电源的输出功率，对应的图线是b，代入坐标值（1A，2W），解得r=2Ω，B错误； C．电源的发热功率 可知其对应的图线是c，C错误； D．当电流为时，根据闭合电路欧姆定律有 D正确。 19.（多选）电池甲和乙的电动势分别为E1、E2，且E1>E2，内阻分别为r1、r2。若用这两个电池单独向某一个电阻R供电时，这个电阻所消耗的功率相同；若用电池甲、乙分别向另一个电阻值比R大的电阻供电，电功率分别为P1、P2，则（ ） A. 电池的内阻r1>r2 B. 电池的内阻r1<r2 C. 电功率P1>P2 D. 电功率P1<P2 【答案】AC 【详解】图像法。根据E1大于E2，并且U-I图像有交点，画出如下图示，由图可知：r1>r2； R’大于R所以R’与图像交点可以P1>P2。 20.（23-24·上海静安一模）两个直流电源的总功率随外电压U变化的关系图线，如图中的a、b所示，若两电源的内阻为、，能提供的最大输出功率为、，则（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】 A 【详解】两个直流电源的总功率 由图可知 可得 当电源内外电阻相等时，电源能提供的功率最大，最大输出功率为 可知 【B组】 21．纯电阻闭合电路中电源电动势和内阻不变，电源效率η与端电压U的关系如图所示，电源效率最高时电路中电流________（选填“最大”或“最小”），该电路的电动势为______V。 【答案】 最小     3 【详解】[1]由和题中所给的图可知，η最高时，U最大，外电路的电阻最大，电流I最小 [2]根据，可得 22．在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，测得最大路端电压为Ua=1.2V，最大电流为Ib=0.5A。实验共记录五组数据，作图得到伏-安图线，如图所示．则该电池的内阻为_______Ω；测量范围内电池最大输出效率为______%，测量范围内电池最大输出功率为_____W。 【答案】 1.2；80%；0.45W 【详解】 图像斜率为；电源效率； r=从a到b外电阻R减小，但都小于r，所以R减小，输出功率增大，P=0.9×0.5=0.45W。 23.（23-24·上海浦东新一模）如图，电源电动势为E，内阻为r，两个完全相同的灯泡电阻不变。当滑片P从最大阻值滑到中点的过程中，电压表V的变化量为，电流表A的变化量为，电压表的变化量为，电流表的变化量为，则______，_______（选填“>”、“=”或“<”）。（电表均为理想电表） 【答案】 r > 【详解】[1]电压表测量的是路端电压U，电流表A测量的是干路电流I，改变滑动变阻器的值，相当于改变外电路电阻，根据 可知 即比值为电源的内阻，保持不变； [2]将电源和干路的灯泡等效成电动势为E′，内电阻为r′的一个电源，其他电阻等效成电路外电阻，电压表A1测量的是路端电压U1，电流表A测量的是等效干路电流I，改变滑动变阻器的值，相当于改变外电路电阻，根据 可知 同理可知将干路灯泡和电源串联后再和滑动变阻器并联看成等效电源，内阻为，有 根据并联电路电阻关系可知 则 24．如图 a 所示电路中，电源电动势 E＝6 V，内阻 r＝1 Ω，R1＝R2 ＝4 Ω，图 a 中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图 a 可等效为图 b，其等效电动势 E′等于 AB 间断路时 AB 间的电压。若在 A、B 间连接一个理想电压表，其读数是____V；则该等效电源的内电阻 r′是____Ω。 【答案】4.8 4.8 【详解】 考点：等效电源，内阻r：r和R1并联再和R2串联。 25．在如图所示电路中，电源电动势E＝6V，电源内阻r＝1Ω，外电路中电阻R1＝2Ω，R2＝4Ω，可变电阻R3可在0～20Ω间调节。 （1）当R3＝______时，R1能获得最大功率_________。 （2）当R3＝______时，R2能获得最大功率_________。 （3）当R3＝______时，R2和R3功率之和最大，为_______。 （4）当R3＝______时，R3本身能获得最大功率________。 【答案】 (1) 0，8W； (2) 20Ω，2.49 W； (3) 12Ω，3 W； (4) 1.71Ω，1.7 W 【详解】 (1)R3最小时，R1电流最大，功率最大，所以R3=0时，P1=8W； (2)R2和R3并联，R3增大时R2的功率增大，所以R3为最大值时，P2=2.49W； (3)等效内阻r’=3Ω，所以R3=12Ω，P=3W； (4)等效内阻r’=12/7=1.71Ω，E’=24/7V, P3=1.7W。 26．如图所示，已知蓄电池组的电动势E=48V，内阻r=3Ω，R1=6Ω，R2为电阻箱 (0.1~999.9Ω) 求： (1)蓄电池组的输出功率最大时，电阻箱的阻值。 (2)电阻箱消耗的功率最大时，电阻箱的阻值。 【答案】 (1)6Ω (2)2Ω 【解析】 外电阻=内电阻时，电源的输出功率最大。 (1)R1和R2并联后总电阻=r时，电池的输出功率最大，所以R2=6Ω (2)把R1和电池看出等效电源，r’=2Ω，即R2= 2Ω时，电阻箱功率最大。 27．如图所示，直线A是电源的路端电压与电流的关系图线，直线B、C分别是电阻、两端的电压与电流的关系图线。若将这两个电阻分别接到该电源上，则电源的输出功率之比为多少？将电阻、分别接到该电源，电源的效率、分别为多少？（在答题纸上写出计算过程。） 【答案】20. ，， 【解析】 根据图像可知，图像交点时， 当时， 电源的输出功率分别为 ， 则电源的输出功率之比 电源的效率为 电阻、分别接到该电源，电源的效率 ， 工业电气自动化是现代先进工业科学的核心技术，是工业现代化的重要组成部分。 28． 亚运“黑科技”赛场“场务”机器狗凭借满满科技感出圈，成为“智能亚运”里的一道亮丽风景线。现了解，该机器狗专用的充电电池其部分参数如图所示，则下列说法错误的是（　　） 电池参数\版本 长续航版 产品名称 Go1专用电池 电池类型 聚合物锂离子电池 额定容量 9000　　199.8 充电跟制电压 DC25.2V 最大充电功率 151.2W A．若按充电限制电压给电池充电，则最大充电电流为6A B．该电池的电动势为22.2V C．若该电池以2A的电流工作，最多可使用4.5个小时 D．将已耗尽电能的电池充满，需消耗的电能约为 29．工业上需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，图甲所示是“吊斗式”电子秤的结构图，其中称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图所示，R1、R2、R3是定值电阻，、，R0是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图像如图乙所示，已知料斗重1×103N,没装料时，g取10m/s2。下列说法中正确的是（　　） A．R3阻值为45 B．装料时，R0的阻值逐渐变大，Uba的值逐渐变小 C．拉力越大应变片电阻阻值也变大，Uba传感器的示数也变大 D．应变片的直接作用是把物体形变转换为电压变化 30．如图所示，电源电动势，内阻不计。传感器可以记录电压、电流随时间变化关系，开始记录数据后闭合电键，待电容充电完毕后断开电键S。图中阴影部分面积为。求： （1）电容C； （2）小灯泡电阻Rx； （3）断开电键S后小灯泡的焦耳热Q。 31．一台小型电动机在12V的电压下工作，通过的电流是0.5A。该电动机能在1min内把9.6kg的物体匀速提升3m。不计各处摩擦，g取10m/s2，求电动机的输入电功率、输出机械功率、电动机的效率及电动机线圈的电阻。 【答案】28．D 29．C 30． 31．6W、4.8W、80%、 【解析】28．A．已知给机器狗充电的限制电压为，最大充电功率为， 则最大充电电流为 故A正确； B．已知电池的额定电量为，额定电能为，则该电池的电动势为 故B正确； C．若该电池以2A的电流工作，最多可使用的时间为 故C正确； D．电池能够储存的电能为 考虑充电时有充电器和电池的发热损耗，则将已耗尽电能的电池充满，需消耗的电能一定大于，故D错误，符合题意。 故选D。 29．A．电路中，当没装料时，此时拉力等于料斗重为，故应变片电阻为， 根据串并联电压关系，有 解得 故A错误； BC．装料时，则拉力逐渐变大，应变片电阻的阻值逐渐变大，则两端电压逐渐增加，b点电势升高，故的值逐渐增加，故B错误，C正确； D．应变片作用是把物体拉力这个力学量转换为电压这个电学量，故D错误。 故选C。 30．（1）由图2可知，电路稳定时电容器两端电压为；由图3可知，电路断开时， 电容器放电电量为，由电容定义式，可得电容器的电容为 （2）由图3可知电路稳定时电路中的电流为，由欧姆定律可得 电路断开瞬间电流为，由欧姆定律可知 解得 （3）由可知，即电容器储存的电荷与两极板间的电压成正比，图像如下图 由微元法可知，图像的面积为电容器储存的电能，故电容器放电时释放的电能为 故断开电键S后小灯泡的焦耳热Q为 31．（1）电动机的输入功率为 （2）重物匀速上升，则绳的拉力为 重物上升的速度为 电动机提升重物的功率为 （3）电动机的效率为 （4）根据能量的转化与守恒，可得电动机的热功率为 热功率为；解得线圈的电阻为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十章 电路及其应用 10.7 电功、电功率及焦耳定律（2） 课程标准 1. 了解常见的U-I、P-R、P-I图像的基本特点和规律。 2. 了解等效电源电动势、等效内阻的方法解决问题。 物理素养 物理观念：了解图像是描述电路、解决电学问题的常用方法。 科学思维：利用数学知识、图形结合、等效思维的方法分析解决问题。 科学探究：探究电源的输出功率随外电阻的变化规律，何时最大？ 科学态度与责任：养成观察、比较、归纳、分析的良好素养和严谨的科学态度。 一、U-I图像含义 ①电源效率η== ②α变大（R增大），电流减小，端电压增大，总功率变小，效率增大 α变小（R增小），电流增大，端电压减小，总功率变大，效率减小 ③如果是电源或电阻图像是曲线，斜率的含义有变化，但D、A、F的含义不变，矩形面积含义不变 例1. 如图所示，直线A为电源的U-I图线，直线B为电阻丝的U-I图线，用该电源和电阻丝组成闭合电路，下列说法正确的是（ ） A. 电源的电动势为3V，内阻为1Ω B. 电阻丝的电阻为2Ω C. 电路的路端电压为2V D. 电阻丝的电功率为9W 例2. 由某种材料制成的电器元件接在电路中时，通过的电流I与两端电压U的关系如图所示。现将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为_______A；若将两个这样的元件并联接在该电源上，则每一个元件消耗的功率为_________W。 二、电源输出功率P出与外电路电阻R关系 在电路中，电源输出功率P出与外电路电阻R关系如下图： ①当R=r时，电源的输出功率最大，Pm （利用均值不等式证明） ②当外电路电阻为R1和R2，且R1R2=r2时，电源具有相同的输出功率P1=P2 物理含义，例：r=2Ω，R1=1Ω时输出功率为P1，R2=4Ω时输出功率为P2，则P1=P2 ③R增大，电源的效率一直增大，但输出功率不是一直增大 ④在R<r时，输出功率随R增大而增大；在R>r时，输出功率随R增大而减小 ⑤等效内阻分析法：电源串联一个定值电阻时，r’=r+R0,分析方法同上 例3. 如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ） A. 图乙中滑动变阻器的最大功率 B. 图乙中， C. 滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大 D. 调整滑动变阻器的阻值，可以使电源的输出电流达到 三、电路中功率和电流的关系图像 ① P总= P出+P内 ② P总和P内交点处：外电阻R=0，此时P总=P内=EI=I2r，可求得E，r ③ P出和P内交点处：R=r 例4.（多选）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上，如右图中的a、b、c所示，根据图线可知（ ） A.反映Pr变化的图线是c B.电源电动势为8V C.电源内阻为2Ω D.当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω 题型01 电功率动态分析 1，动态电路分析（含功率）：并同串反。 2，并联电路R1+R2为定值时，即滑片在中间时总电阻最大，在两端时总电阻最小 例5.（多选）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.R3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 例6. 如图A. 所示电路中，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图B. 所示。不考虑电表对电路的影响，则（ ） A．定值电阻R0为2Ω B．电源内阻r为10Ω C．电源电动势E为3.4V D．定值电阻R0的最大电功率为0.9W 题型02 等效电源的电动势及内阻 【归纳总结】 1．等效思想： 等效电动势为系统输出端不接外电路时两端的电压，等效内电阻为从系统输出端向里看的总电阻。 2． n个相同电源串联,每个电动势为0,内电阻为r0, 则等效电动势为 = n0，等效内电阻为r = nr0 3． n个相同电源并联,每个电动势为0,内电阻为r0, 则等效电动势为 = 0，等效内电阻为r = r0 /n 4．一个电动势为0,内电阻为r0的电池与一个电阻R0串联组成的等效电源的等效电动势为 = 0 等效内电阻为r = r0 + R0 5．一个电动势为0,内电阻为r0的电池与一个电阻R0并联组成的等效电源的等效电动势为 = 0 R0/( r0 + R0) 等效内电阻为r = R0 r0/ ( r0 + R0) 例7. 如图所示虚线框内有一电源（电动势为= 18V，内电阻为r=3）和一个电阻R，且R=6 。现在ab间接一定值电阻，该电阻阻值为多少欧时，其电功率最大，并求此最大电功率。 例8. 如图所示电路中，变阻器R1的变化范围为0-10欧姆，电源电动势 =6伏，电源的内电阻r=1 ，电阻R2 =5. R3 =4，求； (1) R1取何值时, R1有最大功率? 此时R1的最大功率为多少? (2) R1取何值时, R2或R3有最大功率? (3) R1取何值时,电源有最大输出功率? 此时电源的最大输出功率为多少? 1． 如图所示，闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置，若将P向下移动，则（   ） A. A灯变亮 B. B灯变亮 C. C灯变暗 D. 三灯都变亮 2． 如图酒精测试仪由电源（有内阻）、酒精气敏传感器R1、定值电阻R0、电压表组成，R1的阻值随酒精气体浓度增大而减小，闭合开关后，若酒精气体浓度增大，则（ ） A. 路端电压减小 B. 电压表示数减小 C. 电源的效率增大 D. 电源的输出功率增大 3． 如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源的内阻，以下说法中错误的是（ ） A. 当R2=R1+r时，R2上获得最大功率 B. 当R1=R2+r时，R1上获得最大功率 C. 当R2=0时，R1上获得功率一定最大 D. 当R2=0时，电源的输出功率可能最大 4． 如图所示，电源的内阻不能忽略，当接入电路的灯泡数目增多时，下面说法正确的是（    ） A. 原已接入电路的每个灯泡的电流减小 B. 电源的效率增大 C. 电源内阻消耗的功率减小 D. 外电路消耗的总功率一定增大 5． 如图所示，L1、L2、L3为三个相同的灯泡且电阻恒定，在变阻器R的滑片P向上移动过程中，下列正确的是（    ） A. 电源总功率变小 B. L1中电流变化量小于L2中电流变化量 C. L1变暗，L2变亮，L3变暗 D. L1变亮，L2变暗，L3变亮 6．（多选）在如图所示电路中，闭合电键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变化，电表的示数分别用I、、和表示，电表示数变化量的绝对值分别用、、和表示。下列说法正确的是（ ） A. 变小，变大，变小，I变大 B. 变大，变小，变小，I变大 C. 变大，变大，变大 D. 不变，不变，不变 7．（25崇明二模）无人机的电源是一个复杂的电路结构，某同学搭建了如图所示的一个电路，电源电动势，内阻。若在间连接一个理想电压表，其读数是___________：图中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图可等效为图，其等效电动势等于间断路时两点间的电压；则该等效电源的内电阻是___________。 8． 在图示电路中，电源内阻为 r，调节 R 值使电压表的示数减小ΔU，此过程中（ ） A. 路端电压减少ΔU B. R2电压增加ΔU C. R的电流减少ΔU/R D. R2的电流增加ΔU/(R2+r) 9．（23-24·上海·模拟预测）如图所示的电路中，R1、R2是定值电阻，电表均为理想电表，RB是磁敏材料制定的元件（其特点无磁场时处于断开状态，有磁场出现时导通）。闭合开关S，滑动变阻器R的滑片处于某位置，当有磁铁靠近RB附近时，（　　） A．电流表读数减小 B．R1的功率减小 C．电压表读数增大 D．电源总功率增大 10．如图所示，电源E内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），、为定值电阻，，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。闭合开关S后，若照射的光照强度减弱，则（　） A. 两端的电压变大 B. 通过的电流变大 C. 电源的输出功率变大 D. 小灯泡消耗的功率变大 11．如图电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，；滑动变阻器的取值范围为0~15Ω。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使取不同的阻值接入电路，则下列说法正确的是（　　） A. R4=0时，定值电阻R1消耗的功率最大，为2W B. R4=5Ω时，电源内阻消耗的功率最小，为0.5W C. R4=10Ω时，消耗的功率最大 D. R4=15Ω时，电源的效率最低 12.（多选）如图，直线 A 为某电源的 U-I 图线，曲线 B 为某小灯泡 D1的 U-I 图线的一部分，用该电源和小灯泡 D1组成闭合电路时，灯泡 D1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（ ） A. 此电源的内阻为Ω B. 灯泡 D1 的额定电压为 3V，功率为 6W C. 电源的效率为 75% D. 把灯泡 D1换成阻值为 1Ω的定值电阻，电源的输出功率将变大 13．如图甲所示连接电路，电源E=12 V，内阻不计，灯泡L的额定电压为9 V，其伏安特性曲线如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为10。则 （ ） A. 灯泡L的阻值随电流的增大而减小 B. 灯泡L消耗电功率的最小值是4 W C. 滑动变阻器接入电路的阻值应至少为6 D. 灯泡L的额定功率为13.5 W 14.（多选）如图所示，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图像，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接，下列说法正确的是（ ） A. 电源1和电源2的内阻之比是1：1 B. 电源1和电源2的电动势之比是1：1 C. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比约为1：2 D. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比约为18：25 15.（多选）如图所示，直线A为某电源的U—I图线，曲线B为某小灯泡L的U—I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（ ） A. 此电源的电动势为4V，内电阻为 B. 此电源的短路电流为6A C. 灯泡L的额定电压为3V，额定功率为6W D. 把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大 16.（多选）图甲是某实验小组的同学通过实验作出的电源E的路端电压U与电流I的关系图像，图乙是该实验小组的同学通过实验作出的小灯泡L的I-U图像。下列说法中正确的是（ ） A. 电源E的短路电流约为0.24A B. 由小灯泡L的I-U图像可知，随灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐减小 C. 将两个完全相同的小灯泡L并联接在电源E两端组成闭合回路，可求得此时每个小灯泡消耗的功率 D. 将两个完全相同的小灯泡L串联接在电源E两端组成闭合回路，可求得此时每个小灯泡消耗的功率 17.（多选）如图所示电路中，当滑动变阻器的触头向下滑动时，则（ ） A. 电源的功率变大 B. 电容器储存的电荷量变大 C. 电源内部消耗的功率变小 D. 电阻R消耗的电功率变大 18.（多选）某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知（ ） A. 电源电动势为4V B. 电源内阻为 C. 反映电源内部的发热功率变化的图线是 D. 当电流为时，外电路的电阻为 19.（多选）电池甲和乙的电动势分别为E1、E2，且E1>E2，内阻分别为r1、r2。若用这两个电池单独向某一个电阻R供电时，这个电阻所消耗的功率相同；若用电池甲、乙分别向另一个电阻值比R大的电阻供电，电功率分别为P1、P2，则（ ） A. 电池的内阻r1>r2 B. 电池的内阻r1<r2 C. 电功率P1>P2 D. 电功率P1<P2 20.（23-24·上海静安一模）两个直流电源的总功率随外电压U变化的关系图线，如图中的a、b所示，若两电源的内阻为、，能提供的最大输出功率为、，则（　　） A．， B．， C．， D．， 【B组】 21．纯电阻闭合电路中电源电动势和内阻不变，电源效率η与端电压U的关系如图所示，电源效率最高时电路中电流________（选填“最大”或“最小”），该电路的电动势为______V。 22．在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，测得最大路端电压为Ua=1.2V，最大电流为Ib=0.5A。实验共记录五组数据，作图得到伏-安图线，如图所示．则该电池的内阻为_______Ω；测量范围内电池最大输出效率为______%，测量范围内电池最大输出功率为_____W。 23.（23-24·上海浦东新一模）如图，电源电动势为E，内阻为r，两个完全相同的灯泡电阻不变。当滑片P从最大阻值滑到中点的过程中，电压表V的变化量为，电流表A的变化量为，电压表的变化量为，电流表的变化量为，则______，_______（选填“>”、“=”或“<”）。（电表均为理想电表） 24．如图 a 所示电路中，电源电动势 E＝6 V，内阻 r＝1 Ω，R1＝R2 ＝4 Ω，图 a 中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图 a 可等效为图 b，其等效电动势 E′等于 AB 间断路时 AB 间的电压。若在 A、B 间连接一个理想电压表，其读数是____V；则该等效电源的内电阻 r′是____Ω。 25．在如图所示电路中，电源电动势E＝6V，电源内阻r＝1Ω，外电路中电阻R1＝2Ω，R2＝4Ω，可变电阻R3可在0～20Ω间调节。 （1）当R3＝______时，R1能获得最大功率_________。 （2）当R3＝______时，R2能获得最大功率_________。 （3）当R3＝______时，R2和R3功率之和最大，为_______。 （4）当R3＝______时，R3本身能获得最大功率________。 26．如图所示，已知蓄电池组的电动势E=48V，内阻r=3Ω，R1=6Ω，R2为电阻箱 (0.1~999.9Ω) 求： (1)蓄电池组的输出功率最大时，电阻箱的阻值。 (2)电阻箱消耗的功率最大时，电阻箱的阻值。 27．如图所示，直线A是电源的路端电压与电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2两端的电压与电流的关系图线。若将这两个电阻分别接到该电源上，则电源的输出功率之比为多少？将电阻R1、R2分别接到该电源，电源的效率、分别为多少？（在答题纸上写出计算过程。） 工业电气自动化是现代先进工业科学的核心技术，是工业现代化的重要组成部分。 28． 亚运“黑科技”赛场“场务”机器狗凭借满满科技感出圈，成为“智能亚运”里的一道亮丽风景线。现了解，该机器狗专用的充电电池其部分参数如图所示，则下列说法错误的是（　　） 电池参数\版本 长续航版 产品名称 Go1专用电池 电池类型 聚合物锂离子电池 额定容量 9000　　199.8 充电跟制电压 DC25.2V 最大充电功率 151.2W A．若按充电限制电压给电池充电，则最大充电电流为6A B．该电池的电动势为22.2V C．若该电池以2A的电流工作，最多可使用4.5个小时 D．将已耗尽电能的电池充满，需消耗的电能约为 29．工业上需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，图甲所示是“吊斗式”电子秤的结构图，其中称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图所示，R1、R2、R3是定值电阻，、，R0是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图像如图乙所示，已知料斗重1×103N,没装料时，g取10m/s2。下列说法中正确的是（　　） A．R3阻值为45 B．装料时，R0的阻值逐渐变大，Uba的值逐渐变小 C．拉力越大应变片电阻阻值也变大，Uba传感器的示数也变大 D．应变片的直接作用是把物体形变转换为电压变化 30．如图所示，电源电动势，内阻不计。传感器可以记录电压、电流随时间变化关系，开始记录数据后闭合电键，待电容充电完毕后断开电键S。图中阴影部分面积为。求： （1）电容C； （2）小灯泡电阻Rx； （3）断开电键S后小灯泡的焦耳热Q。 31．一台小型电动机在12V的电压下工作，通过的电流是0.5A。该电动机能在1min内把9.6kg的物体匀速提升3m。不计各处摩擦，g取10m/s2，求电动机的输入电功率、输出机械功率、电动机的效率及电动机线圈的电阻。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$