微专题12：闭合电路的欧姆定律 讲义-2026届高考物理一轮复习备考

微专题12：闭合电路的欧姆定律 【专题规划】 【基础知识导学】【典型例题导引】【经典习题导练】 【基础知识导学】 一 闭合电路的欧姆定律 1.闭合电路的结构 2.内电路、内阻、内电压 电源内部的电路叫__________。内电路的电阻叫_______。当电路中有电流通过时，内电路两端的电压叫_______。用U内表示 （1） 外电路、路端电压 电源外部的电路叫_______。外电路两端的电压习惯上叫 _________。用U外表示 3.电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系_______。 （1）电动势等于电源___________时两极间的电压 （2）用电压表接在电源两极间测得的电压U外___E 4.闭合电路欧姆定律的推导（教材p60） （1）外电路中电流做功转化成热Q外=____________。 （2）内电路中电流做功转化成内热E内=____________。 （3）非静电力做功为W=___________ 根据能量守恒定律，有W=E内+E外， 所以EIt=_______________ 整理得： E= 即： I= 2、 路端电压与负载的关系 1.路端电压U：他是外电路上总的电势降落。负载R:电路中消耗电能的元件。 2.路端电压与外电阻的关系 （1）根据U=E-Ir、I=可知：当R_____时，U增大，当R_____时，U减小 （2）当外电路断开时，R=∞，I=_____,U=_____ 当外电路短路时，R=0，I=_____,U=_____ 【典型例题导引】 例1．（单选）如图所示的U﹣I图像中，直线A为电源的路端电压与电流的关系，直线B、C分别是电阻R1、R2的电压与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则（　　） A．两个电阻的电功率相等 B．R1接在电源上时，电源的输出功率较大 C．R2接在电源上时，电源内阻的热功率较大 D．两种情况下，电源中非静电力做功的功率相等 例2.在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，V、A、V1、V2四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用U、I、U1、U2表示，下列判断正确的是(　　) A.I减小，U1增大 B.I减小，U2减小 C.电压表V2的示数与电流表A示数之比不变 D.电压表V的示数与电流表A示数之比变大 变式2-1.如图，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为(　　) A.电压表示数增大，电流表示数减小 B.电压表示数减小，电流表示数增大 C.两电表示数都增大 D.两电表示数都减小 变式2-2.如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠，R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是(　　) A.电流表示数变小，电压表示数变小 B.小电珠L变亮 C.电容器C上电荷量增大 D.电源的总功率变大 变式2-3.在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障(　　) A.R1短路 B.R2短路 C.R3短路 D.R1断路 【方法总结】 动态分析常用方法： (1)程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路。 (2)极限法：因滑动变阻器的滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零，然后再讨论有关问题。 (3)特殊值法：对有些复杂难以直接判断的问题，可采用特殊值代入帮助分析。　 例3.如图所示，已知电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω。 (1)当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值； (2)当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值； (3)求电源的最大输出功率； (4)若电阻箱R的最大值为3 Ω，R0＝5 Ω，当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R的功率最大，并求这个最大值。 变式3-1.(多选)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，由此可知下列说法正确的是(　　) A.电源最大输出功率为45 W B.电源内阻一定等于5 Ω C.电源电动势为45 V D.电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率等于90% 【方法总结】 闭合电路的功率和效率问题 1.电源的效率 η＝×100%＝×100%。 纯电阻电路中η＝×100%＝×100%。 2.纯电阻电路中电源的最大输出功率 P出＝UI＝I2R＝R＝＝。 P出与外电阻R的函数关系可用如图6所示的图像表示，由图像可以看出： (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可能的外电阻R1和R2，且R1R2＝r2。 例4．如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为(　　) A.CE B.CE C.CE D.CE 【方法总结】 含电容器电路的处理方法： (1)电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉此支路，求电荷量时再在相应位置补上。　　 (2)电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，电容器两极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压。 (3)电容器的电荷量及变化 ①电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。 ②如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为|Q1－Q2|。 ③如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为Q1＋Q2。 例5.【电路故障分析】某学生在研究串联电路的电压时，接成如图6所示电路，接通K后，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U,当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U,当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，则出现此种情况的原因是（R1,R2阻值相差不大）（ ）图6 A、AB段断路 B、BC段断路 C、AB段短路 D、BC段短路 【经典习题导练】 1.关于电动势下列说法中正确的是(　　) A.对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势就越大 B.电动势大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移动单位电荷量做功多 C.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同 D.在电源内部把正电荷从负极移动到正极,非静电力做功,电能增加 2．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．该手机的工作电流为3900mA C．经过电池每1C的电量，静电力做3.8J的功 D．该电池最多储存的电能约为5.33×104J 3．如图，一电动自行车动力电源上的铭牌标有“48V，12Ah”字样。它正常工作时电源输出电压为40V，额定输出功率240W．由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%，不考虑其它部件的摩擦损耗。已知人与车的总质量为76.8kg，自行车运动时受到阻力恒为38.4N，自行车保持额定功率从静止开始启动加速到最大速度所前进的距离为10m，下列正确的是（　　） A．额定工作电流为5A，电源内阻为1.6Ω B．自行车电动机的内阻为5Ω C．自行车加速的时间为7s D．自行车保持额定功率匀速行驶的最长时间约为2.4h 4．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 5.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12 V,内阻为1 Ω,电动机线圈电阻为0.5 Ω。开关闭合,电动机正常工作,电压表示数为10 V。则　(　　) A.电源两端的电压为12 V B.电源的输出功率为24 W C.电动机消耗的电功率为80 W D.电动机所做机械功的功率为18 W 6.在“测量电源的电动势和内阻”的实验中,某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线,如图所示。两个电源的电动势分别为E1、E2,内阻分别为r1、r2。如果外电路分别接入相同的电阻R,则两个电源的(　　) A.路端电压和电流不可能同时相等 B.输出功率不可能相等 C.总功率不可能相等 D.效率不可能相等 7．如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A．充电宝输出的电功率为UI+I2r B．充电宝产生的热功率为I2r C．手机电池产生的焦耳热为 D．手机电池储存的化学能为UIt﹣I2rt 8.如图所示的电路中,A是电容器两极板之间的一点,在A点有一个带负电荷的质点,质点在重力和电场力的共同作用下处于静止状态,当滑动变阻器连入电路的阻值减小时,带电质点的运动情况是(　　) A.向上加速 B.向下加速 C.保持静止 D.向上匀速 9.电源的两个重要参数分别是电动势E和内电阻r。对一个电路有两种特殊情况:当外电路断开时,电源两端的电压等于电源电动势;当外电路短路时,短路电流等于电动势和内电阻的比值。现有一个电动势为E、内电阻为r的电源和一阻值为R的定值电阻,将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源,这两种连接方式构成的等效电源分别如图甲和图乙中虚线框所示。设新的等效电源的电动势为E',内电阻为r'。试根据以上信息,判断下列说法中正确的是(　　) A.图甲中的E'=E, r'=R+r B.图甲中的E'=E, r'=R+r C.图乙中的E'=E,r'= D.图乙中的E'=E,r'= 10.在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示。M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时(　　) A.RM变大,且R越大,U增大越明显 B.RM变大,且R越小,U增大越明显 C.RM变小,且R越大,U增大越明显 D.RM变小,且R越小,U增大越明显 11.如图所示,C为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动,下列方法中可行的是(　　) A.把R2的滑片向左移动 B.把R2的滑片向右移动 C.把R1的滑片向左移动 D.把开关S断开 12.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路。R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路。为使电源输出功率最大,可采用的接法是(　　) A.将R1单独接到电源两端 B.将R2单独接到电源两端 C.将R1、R2串联后接到电源两端 D.将R1、R2并联后接到电源两端 13．如图，电路中，A、B两灯均正常发光，R为一滑动变阻器，P为滑动片，若将滑动变阻器向下滑动，则( ) A．R1上消耗功率变小 B．B灯变暗 C．A灯变亮 D．总电流变小 14.如图所示的电路，闭合开关 S，当滑动变阻器滑片 P 向右移动时，下列说法正确的是（ ） A．电流表读数变大，电压表读数变小 B．小灯泡 L 变暗 C．电容器 C 上电荷量减小 D．电源的总功率变小 15.如图4所示的电路中，当变阻器R3的滑动触头P向b端移动（ ） A、 电压表示数变大，电流表示数变小 B、 电压表示数变小，电流表示数变大 C、 电压表示数变大，电流表示数变大 D、 电压表示数变小，电流表示数变小 16.（多选）在图示电路中，R1＝100Ω，R2＝200Ω，R3＝80Ω，C＝20μF，电源电动势为 12V，电源内阻不计，闭合电键后，若要使电容器所带电荷量为 4×10﹣5C，则 R4 的阻值应为（ ） A．40Ω B．80Ω C．160Ω D．400Ω 17.(多选)在如图所示的电路中，灯泡L的电阻等于电源的内阻，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向右移动一段距离后，电压表示数变化量的绝对值为ΔU，电流表示数变化量的绝对值为ΔI，电压表和电流表均视为理想电表，下列结论正确的是(　　) A.灯泡L变暗 　　　 B.电源的输出功率变大 C.变小 　　　 D.电容器C上电荷量减小 18.在如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=R3=4 Ω,当开关K接a时,R2上消耗的电功率为4 W,当开关K接b时,电压表示数为4.5 V。试求: (1)当开关K接a时,通过电源的电流和电源两端的电压; (2)电源的电动势和内电阻; (3)当开关K接c时,通过R2的电流。 19.如图所示,已知电源电动势E=5 V,内阻r=2 Ω,定值电阻R1=0.5 Ω,滑动变阻器R2的阻值范围为0~10 Ω。求: (1)当滑动变阻器R2接入电路的阻值为多大时,电阻R1消耗的功率最大,最大功率是多少。 (2)当滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率是多少。 (3)当滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,电源的输出功率最大,最大功率是多少。 20．如图，电源电动势E＝18V，内阻r＝1.0Ω，电阻R2＝5.0Ω，R3＝6.0Ω。平行金属板水平放置，两板间距d＝2cm，当可变电阻R1的滑动头移到R1的中点时，电源的路端电压是16V，一个质量m＝4.0×10－7kg的带电油滴正好平衡于两板之间，g取10m/s2。求：R1 R2 R3 －q P （1）R1的总阻值； （2）油滴的带电量； （3）油滴向下的加速度为0.5m/s2时，R1接入电路的阻值。 【参考答案】 例1.B 【分析】电阻的电功率等于电阻两端电压与通过电阻电流的乘积。 电源的输出功率为路段电压与电路中电流的乘积。 内阻的热功率等于内阻与电路中电流值平方的乘积； 非静电力做功的功率等于非静电力做功与时间的比值。 【解答】解：AB、根据U﹣I图像得出：，当I＝时，代入表达式得U＝；当I＝时，代入表达式得U＝； R1电阻的电功率PB＝UBIB＝＝，R2电阻的电功率为PC＝UCIC＝＝，故有PB＞PC，故A错误，B正确； C、当R1接在电源上时，电源内阻消耗的热功率为P热＝＝，当R2接在电源上时，电源内阻消耗的热功率为P热′＝＝，故R1接在电源上时，电源内阻的热功率较大，故C错误。 D、非静电力做功的功率为P＝EI，由于电路中电流不相等，所以功率不相等，故D错误。 【点评】明确各个物理概念并会观察图像，利用图像去解决问题是本题的关键。 例2.D 解析：当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，R2接入电路的阻值变大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，总电流I变小，路端电压U变大，R1两端的电压U1＝IR1减小，R2的电压U2＝U－U1增大，故A、B错误；电压表V2的示数与电流表A示数之比为电阻R2的阻值，R2变大，故C错误；电压表V的示数与电流表A示数之比为外电路总电阻，外电路总电阻变大，故D正确。 变式2-1.A 解析：当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，R3接入电路的电阻增大，外电路总电阻R总增大，总电流I减小，路端电压为U＝E－Ir，可知U增大，即电压表示数增大；总电流I减小，R1两端的电压减小，R2两端的电压U2增大，流过R2的电流I2增大，则流过R3的电流I3减小，电流表示数减小，故A正确。 变式2-2.C 解析：当滑动变阻器滑片P向左移动时，其接入电路电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，路端电压增大，故电流表示数变小，电压表示数变大，小电珠L变暗，故A、B错误；电容器的电压U＝E－I(RL＋r)，总电流减小，其他量不变，则U增大，由Q＝CU，可知电容器C上电荷量Q增加，故C正确； 电源的总功率为P＝EI，电路总电流减小，可知电源的总功率变小，故D错误。 变式2-3.A 解析:若R1短路，则只有R3连入电路，电路总电阻减小，所以电路总电流I增大，大于R1短路前该支路的电流，即电流表示数增大，根据U＝IR3可得，R3两端的电压增大，即电压表示数增大，故A正确；若R2短路，则电流表和R1中没有电流通过，电流表示数为零，故B错误；若R3短路，则电压表示数为零，故C错误；若R1断路，则电流表示数为零，故D错误。 例3.答案　(1)0，8 W　(2)1.5 Ω，6 W　(3)9 W　(4)3 Ω， W 解析　(1)保护电阻消耗的电功率为P0＝，因E、R0和r是常量，而R是变量，故R最小时，P0最大，即R＝0时， Pmax＝＝ W＝8 W。 (2)把保护电阻R0与电源内阻r合在一起，当R＝R0＋r，即R＝0.5 Ω＋1 Ω＝1.5 Ω时，电阻箱R消耗的功率最大，最大功率为 PRmax＝＝ W＝6 W。 (3)电源的输出功率 P出＝()2R外＝ 当R外＝r时，P出最大，即R＝r－R0＝0.5 Ω时，P出max＝＝ W＝9 W。 (4)把R0＝5 Ω当作电源内阻的一部分，则等效电源内阻r等为6 Ω，而电阻箱R的最大值为3 Ω，小于6 Ω，由P＝()2R＝，可知当电阻箱R的电阻取3 Ω时，R消耗的功率最大，最大值为PRmax′＝()2R＝ W。 【点睛】把含有电源、电阻的部分电路等效为新的“电源”，其“电动势”“内阻”如下： (1)两点间断路时的电压等效为电动势E′。 (2)两点短路时的电流为等效短路电流I短′，等效内阻r′＝。 常见电路等效电源如下： 　　 变式3-1.AB 解析：由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45 W，所以电源最大输出功率Pmax＝45 W，故A正确；电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻r一定等于5 Ω，故B正确；由Pmax＝，可得E＝30 V，故C错误；电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为50%，故D错误。 例4.C 解析：由电路的串并联规律可知，电阻3R两端的电压为，电阻R两端的电压为，则电容器两极板间电势差ΔU＝，电容器上的电荷量Q＝CΔU＝CE，C正确。 例5.A 【经典习题导练】 1.D　解析：由电动势公式E=知,E等于非静电力将单位正电荷在电源内部从负极移动到正极所做功的值,所以A、B错,电压与电动势的物理意义不同,C错。 2.D 解析：AB、依据W＝UIt＝Pt，那么手机的额定功率P＝，虽然知道电池的最大电能，但充电时间不知，因此工作电流与额定功率无法求解，故AB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错误； 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正确；故选：D。 【点评】本题考查对电源铭牌信息的认识及电功的计算，注意理解电量的单位mAh与C的关系，同时理解电动势是电源产生电能的本领，对应的是非静电力做功。 3.C 【分析】根据自行车正常工作时电源输出电压为40V，额定输出功率240W，求出额定工作电流和内阻消耗电压，根据欧姆定律确定电源内阻。 电动机的输入功率为电源的输出功率，根据能量守恒定律求出电动机内阻消耗功率，计算电动机内阻。 根据动能定理求解自行车加速时间。 根据电荷量定义式求解放电时间。 【解答】解：A、自行车正常工作时电源输出电压为40V，额定输出功率240W，则额定工作电流：I＝＝6A，动力电源的铭牌为“48V，12Ah”，则电源电动势：E＝48V，则内阻消耗的电压：Ur＝E﹣U＝8V， 根据欧姆定律可知，内阻：r＝＝Ω，故A错误； B、电动机的输入功率为电源的输出功率，P电＝240W，电动机的效率为80%，则电动机内阻消耗功率：PR＝240×20%W＝48W，电动机内阻：R＝＝Ω，故B错误； C、电动机的输出功率为：P出＝80%P电＝192W，自行车达到最大速度时，牵引力等于阻力，F＝f＝38.4N，则最大速度：v＝＝5m/s， 根据动能定理可知，﹣0，解得自行车加速运动的时间：t＝7s，故C正确； D、电源的输出电流为I＝6A，电量：q＝12Ah，则放电时间：t'＝＝2h，忽略加速时间7s，自行车保持额定功率匀速行驶的最长时间约为2h，故D错误。 【点评】此题考查了功率的相关计算，解决本题的关键是明确电机铭牌信息的内容，同时注意能量关系，知道电动机消耗的能量和输出能量间的关系。 4.D 【分析】根据电源消耗的总功率的计算公式PE＝EI可得电源的总功率与电流的关系，根据电源内部的发热功率Pr＝I2r可得电源内部的发热功率与电流的关系，从而可以判断abc三条线代表的关系式，再由功率的公式可以分析功率之间的关系。 【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：E＝＝V＝4V，内阻为：r＝＝＝2Ω，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。 【点评】本题根据图象考查电源的输出功率，要注意根据公式分析图象；同时明确当电源的内阻和外电阻的大小相等时，此时电源的输出的功率最大，并且直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr的和。 5．D　解析：电源两端的电压U=E-Ir=10 V,可得I=2 A,电源的输出功率P出=UI=20 W,A、B错误。电动机消耗的电功率P=UI=20 W,电动机所做机械功的功率P机=P-P热=UI-I2R=18 W,C错误、D正确。 6.D　解析：路端电压U=E-rI,由此得出1、2图线在纵轴上的截距分别为E1、E2,且E1>E2,斜率的绝对值表示两电源内阻,r1>r2,当外电路分别接入相同电阻R时,若R的U-I图线为图线3(如图所示),斜率k=R,则两个电源的路端电压和电流相等,大小为U3、I3,两电源输出功率(P=U3I3)相等,选项A、B错;若定值电阻R的U-I图线为图线4(如图所示),则该电阻接在E1和E2电源上时的总功率分别为P总1=E1I1,P总2=E2I2,因为E1>E2,而I1<I2,故有可能P总1=P总2,C选项错误;电源效率η=×100%,R相同而r不同,效率不可能相等,D选项正确。 7.D 【解答】解：A.充电宝的输出电压U、输出电流I，所以充电宝输出的电功率为UI，故A错误； B.充电宝内的电流也是I，但其内阻未知，所以无法判断充电宝产生的热功率，故B错误； C.U是充电宝的输出电压，不是手机电池的内电压，所以不能用计算手机电池产生的焦耳热，手机电池产生的焦耳热应为I2rt，故C错误； D.充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，一部分转化为手机电池产生的焦耳热，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为：UIt﹣I2rt，故D正确。故选：D。 【点评】本题考查了非纯电阻，解题关键是区分热功率与电功率的计算式，本题难度较小，考查了学生掌握知识与应用知识的能力。 8.A　解析：滑动变阻器连入电路的阻值减小时,总电阻减小,则电流增大,电容器两端的电压增大,电场强度增大,质点所受电场力增大,电场力大于重力,带电质点向上加速,故A正确,B、C、D错误。 9.D　解析：当外电路断开时,电源两端的电压等于电源电动势,图甲中的等效电源外电路断开时,I=0,R相当于导线,则等效电源的电动势仍为E,R与r串联形成新电源的内电阻,所以内电阻为R+r。乙的等效电源外电路断开时,新电源两端电压即R两端电压为,则等效电源的电动势为E,R与r并联形成新的电源内电阻,所以内电阻为。综上选择D。 10.C　解析：当传感器接触药液时,其阻值发生变化,导致S两端电压U增大,则M两端电压减小,可知RM应变小;R与RM构成并联电路,其并联总电阻为R并==,可知当R越大,RM减小相同值时,R并减小得越多,因此S两端电压增大越明显,选项C正确。 11.A　解析：尘埃P处于静止状态,则重力与电场力平衡。若尘埃向下加速运动,则电场力减小,电容器两极板间的电压减小,故向左移动R2的滑片可以实现这种变化,A正确、B错。由于稳定时R1支路无电流,故无论如何移动R1的滑片,电容器两极板间的电压都不会改变,故尘埃仍平衡,C错误。断开开关S,电容器两极板间电压增大,极板间场强增大,尘埃所受电场力增大,其向上加速运动,故D错。 12.A　解析：由题意知电源的电动势E=3 V,内阻r=0.5 Ω,R1=0.5 Ω,R2=1 Ω,由电源的输出功率特点可知A对。 13.B 14.AC 15.B 16.BD 17.BD 解析：滑动变阻器滑片P向右移动一段距离，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则电路的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变大，通过灯泡的电流变大，灯泡的功率变大，灯泡L变亮，故A错误；当外电路的总电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大。由于灯泡L的电阻等于电源的内阻r，滑片P向右移动时，外电路的总电阻逐渐减小到接近电源的内阻，电源的输出功率变大，故B正确；根据闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，可得＝r，可知不变，故C错误；电路的总电流I变大，则内电压变大，外电压变小，又灯泡两端电压变大，所以电容器上的电压变小，根据Q＝CU，可知电容器C上电荷量减小，故D正确。 18.答案(1)1 A　4 V　(2)6 V　2 Ω　(3)0.5 A 解析:(1)开关K接a时,R1被短路,电路为R2的简单电路,由P2=I2R2得 通过电源的电流为I==1 A 电源两端的电压等于R2两端的电压为:U=IR2=1×4 V=4 V (2)由闭合电路欧姆定律得 当开关K接a时,有:E=U+Ir 代入得E=4+r 当开关K接b时,电压表示数为4.5 V,R外=R1+R2=6 Ω I'==0.75 A 此时E=4.5+0.75r 联立解得E=6 V,r=2 Ω (3)当开关K接c时,R2与R3并联后与R1串联，R23= R总=R1+r+R23=6 Ω 总电流I″==1 A 通过R2的电流为I2=I″=0.5 A 19.答案　见解析 解析　(1)定值电阻R1消耗的电功率为P1=I2R1=,可见当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,R1消耗的功率最大,最大功率为P1m==2 W。 (2)将定值电阻R1看做电源内阻的一部分,则电源的等效内阻r'=R1+r=2.5 Ω,故当滑动变阻器接入电路的阻值R2=r'=2.5 Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为P2m==2.5 W。 (3)由电源的输出功率与外电阻的关系可知,当R1+R2'=r,即R2'=r-R1=(2-0.5) Ω=1.5 Ω时,电源有最大输出功率,最大输出功率为P出m==3.125 W。 20.答案:（1）R1的总阻值为12Ω；（2）油滴的质量为4.0×10-7kg； （3）油滴向下的加速度为1m/s2时，R1接入电路的阻值12Ω。 解析： （1）当触头P在R1中点时，路端电压是U1=16V 电路中的总电流为  R2两端的电压为 UR2=IR2=2×5.0V=10V R1、R3并联部分的电压为 UR3=UR1=U1-UR2=16V-10V=6V 通过R3的电流为IR3==A=1A 则通过R1的电流为 IR1=I1-IR3=1A 则R1接入电路部分的电阻为  则可变电阻的总阻值为R1=2R1′=2×6Ω=12Ω． 电容器并联在R2两端，则电容器两端的电压为UC=UR2=10V 根据平衡条件得： 油滴的质量为：=C=8×10-9C （3）油滴向下的加速度为1m/s2时，根据牛顿第二定律得： 代入数据得：UC′=9V。 电路总电流I′===A=1.8A 回路总电阻=Ω=10Ω 根据R=r+R2+ 解得R1接入电路的阻值R1″=12Ω， 21 / 23 学科网（北京）股份有限公司 $$