专题18 电学基本规律的应用-2026年高考物理热点知识讲练与题型归纳（全国通用）

专题18 电学基本规律的应用 题型一 欧姆定律及电阻定律的理解 1 题型二 电功、电功率、电热及热功率在两种电路中的应用 5 题型三 电路中的功率及效率问题 11 题型四 对电源U-I图像的理解和应用 17 题型五 含电容器电路的分析 22 题型六 电路的动态分析 28 题型七 电路故障分析 32 题型一 欧姆定律及电阻定律的理解 （1）欧姆定律（部分电路） ①伏安特性曲线 ②电流的三个表达式：(i)I=（定义式)；(ii)（决定式，欧姆定律）；(iii)I=neSv（微观决定式） （2）电阻定律 表达式：R＝ρ（决定式）；电阻定义式：R＝。 1. 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（　　） A．样品的电阻率 B．样品的电阻率 C．若电流沿CD方向，样品的电阻 D．若电流沿CD方向，样品的电阻 【答案】C 【详解】AB．根据电阻定律可知 得 故电流沿AB方向时有 AB错误； CD．若电流沿CD方向，样品的电阻 C正确，D错误。 故选C。 2. 一根长为L、横截面积为S的金属棒，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，则金属棒两端的电势差为（    ） A．ρnevL B． C． D． 【答案】A 【详解】根据电阻定律，可知金属棒的电阻为 金属棒中电流可表示为 则金属棒两端所加的电压为 联立可得金属棒两端的电势差为 故选A。 3. 将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据电阻定律 根据欧姆定律 整理可得 结合题图可知导体、的电阻率之比 故选B。 4. 将内阻为的电动机和阻值为R的电炉，分别接入电压为U0的稳压电源两端，两用电器都正常工作，且流经用电器的电流都为I0。电炉的伏安特性曲线如图所示，则以下说法正确的是（　　） A．； B．； C．； D．； 【答案】B 【详解】因为电炉是纯电阻电路，根据欧姆定律可得 电动机是非纯阻电路，所以 故选B。 5. 某一导体的伏安特性曲线如图中AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（　　） A．B点的电阻为12 Ω B．B点的电阻为40 Ω C．导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω D．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 【答案】B 【详解】AB．B点的电阻为 故A错误，B正确； CD． A点的电阻为 则两点间的电阻改变了 故CD错误。 故选B。 题型二 电功、电功率、电热及热功率在两种电路中的应用 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． 6. 我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入更多电池。如图所示，一款车型装配了N块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是q，平均工作电压是U，该车型采用充电电压为U0的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为t。已知该车型每行驶100km平均能耗是E，则下列说法不正确的是（　　） A．电池组充满电后储存的电荷量为Nq B．单块电池充满电后储存的电能为qU C．电池组充满电后的续航里程为 D．快充充电桩的平均充电电流为 【答案】D 【详解】A．电池组充满电后储存的电荷量为 故A正确，不符合题意； B．单块电池充满电后储存的电能为 故B正确，不符合题意； C．电池组充满电后储存的电能为NqU，而汽车每行驶100km平均能耗是E，则电池组充满电后的续航里程为 故C正确，不符合题意； D．快充充电桩充电过程有 所以平均充电电流为 故D错误，符合题意。 故选D。 7. 如图所示，图甲中M为一电动机，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A读数在0.2A以下时，电动机没有转动。不考虑电表内阻，以下判断正确的是（　　） A．直线为V1读数随电流表读数的变化图线 B．电路中电源电动势为3.4V C．此电路中，电动机的最大输入功率是0.9W D．滑动变阻器的最大阻值为30Ω 【答案】C 【详解】A．由题图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以直线为V2的读数随电流表读数的变化图线，A错误； B．直线的斜率绝对值等于电源的内阻，则有 当电流I1＝0.1A时， U1＝3.4V 则电源的电动势 E＝U1＋I1r＝（3.4＋0.1×2）V＝3.6V B错误； C．由图可知，电流 I2＝0.3A U1＝3V 此时电动机输入功率最大 P＝U1I2＝3×0.3W＝0.9W C正确； D．若电流表A示数小于0.2A，电动机不转动，电动机的电阻 rM＝4Ω 当I1＝0.1A时，电路中电流最小，滑动变阻器的电阻为最大值，所以R与R0并联电阻的最大值 则滑动变阻器的最大阻值大于30Ω，D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，是某型号电压力锅简化的工作电路图。是阻值为的保温电阻，是规格为“”的主加热电阻，是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S,S自动接到a，同时自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达时，自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至时，又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b,减压进入保温状态。电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电，下列说法正确的是（　　） A．电压力锅煮饭时，锅内气压增大液体沸点降低 B．当锅内工作压强为时，电压力锅一定处于升压状态 C．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态的工作时间是 D．电压力锅正常工作时的最大电流是 【答案】D 【详解】A．电压力锅煮饭时，锅内气压增大液体沸点升高，故A错误； B．由图乙可知，当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅可能处于升压状态，也可能处于保温状态，故B错误； C．由图乙可知,在正常加热升压和保压状态的工作时间分别为0∼6min，9∼12min，15∼18min，即的工作时间 故C错误； D．的工作时间 在正常加热升压和保压状态消耗的电能 其中 代入数据解得 两加热电阻同时工作时电路电流最大,则总功率 由可得 故D正确。 故选D。 9. 下表是某电动汽车的主要参数，下列说法正确的是（　　） 空车质量 800kg 电池能量 标准承载 200kg 标准承载下的最大续航 200km 所受阻力与汽车总重比值 0.08 A．工作时，电动汽车的电动机将机械能转化成电池的化学能 B．标准承载下，电动汽车以36km/h的速度匀速行驶20min，消耗电能 C．标准承载下，该电池在使用时的能量转化效率为27% D．标准承载下，汽车以72km/h的速度匀速行驶，汽车电动机输出功率为16kW 【答案】D 【详解】A．工作时，电池将化学能转化成电动汽车电动机的机械能。A错误； B．标准承载下，电动汽车匀速行驶，则牵引力等于摩擦力 以36km/h的速度匀速行驶20min，汽车牵引力 实际由于电动机内阻、电池内阻等，消耗电能大于，故B错误； C．由题知，标准承载下汽车的最大续航为200km，则该电池在使用时的能量转化效率 C错误； D．标准承载下，汽车以72km/h的速度匀速行驶，汽车电动机输出功率为 D正确。 故选D。 10. 电容器储能已经广泛应用于电动汽车，风光发电储能，电力系统中电能质量调节。电容器储能的原理是，当电容器充电后，所带电荷量为Q，两极板间的电势差为U，则板间储存了电能。如图是电容为C的电容器两极板间电势差u和所带电荷量q的图像，则（　　） A．该电容器的电容C随电荷量q增大而增大 B．图像中直线的斜率等于该电容器电容C C．电源对该电容器充电为Q时，电源对该电容器做的功为QU D．电源对该电容器充电为Q时，该电容器储存的电能为 【答案】D 【详解】A．电容器的电容由电容器本身来决定，与所带电荷量及两端所加电压无关，故A错误； B．根据电容的定义式可得 即图像的斜率为电容器电容的倒数，故B错误； CD．根据电功的计算公式 图像的面积表示电功，即储存的电能 解得 故C错误，D正确。 故选D。 题型三 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%. 11. 如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，R0、R2为定值电阻，R1为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度减弱，电压表示数的变化量绝对值为ΔU，电流表示数的变化量绝对值为ΔI，两电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数变大，电压表的示数变小 B． C．有从右向左的电流流过R2 D．R0的功率变小，电源的输出功率也变小 【答案】C 【详解】A．若照射光敏电阻的光照强度减弱，则增大，根据串反并同规律可知，电流表的示数变小，电压表的示数变大，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律有 即 故，故B错误； C．据电路可知，电容器右极板带正电，左极板带负电，电容器两极板间电压增大，故电容器充电，有从右向左的电流流过，故C正确； D．因流过的电流减小，根据 可知的功率变小，因不知道与的大小关系，故电源的输出功率如何变化无法确定，故D错误。 故选C。 12. 如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，为光敏电阻（有光照时电阻为2Ω，无光照时电阻为223Ω），为定值电阻，阻值未知，电源内阻为2Ω；如图乙所示是输出电信号与时间的关系。若传送带始终匀速运动，两个相邻工件的中心间距为0.2m，则（　　） A．当有光照射时，信号输出电压一定为高压 B．当无光照射时，电源的输出效率一定变大 C．传送带匀速运动的速度 D．当时，两端电压的最大值和最小值的差最小 【答案】B 【详解】A．当有光照射时，阻值变小，回路电流变大，根据 两端的电压变小，信号处理系统获得低电压，故A错误； B．当无光照射时，阻值变大，回路电流变小，根据 可得，当变大时，电源的输出效率一定变大，故B正确； C．传送带运动的速度是 故C错误； D．根据电路结构可知，定值电阻两端的电压为 当，R2两端电压差最大，此时 故D错误。 故选B。 13. 如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r恒定不变，为定值电阻。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片从右端逐渐向左端滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．路端电压保持不变 B．电源的效率逐渐降低 C．电源的输出功率一定逐渐增大 D．滑动变阻器的功率定先增大后减小 【答案】B 【详解】A．闭合开关S后，滑动变阻器的滑片从右端逐渐向左端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻值逐渐减小，外电路中的总电阻值逐渐减小，由闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流I逐渐增大，由，可知路端电压U逐渐减小，A错误； B．由电源的效率公式，可知路端电压U逐渐减小，电动势E不变，则有电源的效率逐渐降低，B正确； C．当外电路的电阻值与电源内阻值相等时，电源输出功率最大，由于在初始时刻外电路的电阻值与电源内阻值的关系不清楚，因此电源的输出功率不一定逐渐增大，也可能逐渐减小，C错误； D．滑动变阻器消耗的电功率 可知当时，滑动变阻器消耗的电功率最大，因R和R0的数值关系不确定，因此不能判定滑动变阻器功率的变化情况，D错误。 故选B。 14. 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，图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图像，图线是某电阻的图像。在同等光照强度下，当它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（　　） A．电源的输出功率 B．电池的内阻 C．电池的效率为 D．硅光电池的内阻消耗的热功率 【答案】B 【详解】A．根据题意，由图可知，电源的路端电压为，电流为，则输出功率 故A错误； B．由欧姆定律得 当时 由a与纵轴的交点读出电动势为 根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为，则内阻 故B正确； C．根据题意可知，电池的效率 故C错误。 D．根据题意可知，内阻消耗的功率 故D错误。 故选B。 15. 如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，；滑动变阻器的取值范围为。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．时，定值电阻消耗的功率最大，为 B．时，电源内阻消耗的功率最小，为 C．时，消耗的功率最大，为 D．时，电源的效率最高，为90％ 【答案】C 【详解】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，且为 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，且为 故D错误。 故选C。 题型四 对电源U-I图像的理解和应用 图象上的特征 物理意义 电源U－I图象 电阻U－I图象 图形 图象表述的物理量变化关系 电源的路端电压随电路电流的变化关系 电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系 图线与坐标轴交点 与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示短路电流 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零 图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 图线上每一点对应的U、I比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小不变 图线斜率的 绝对值大小 内电阻r 电阻大小 16. 在物理学中，图像承载着丰富的信息，以下图像的坐标轴单位均为国际单位制，则（　　） A．图A描述的是电源路端电压与电源总电流的关系图线，则该图线与纵坐标的交点表示电源电动势大小 B．图B表示物体运动的图像，则该图线的斜率表示物体运动的加速度大小 C．图C描述的是某电阻的伏安特性曲线，其中a点的切线斜率表示该状态下阻值的倒数值 D．图D表示某做直线运动物体的合外力随位移的变化关系，则图中三角形面积大小表示该物体对应运动过程中动量变化的大小 【答案】A 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得 则图A描述的是电源路端电压与电源总电流的关系图线，则该图线与纵坐标的交点表示电源电动势大小，故A正确； B．根据速度位移关系可得 该图线的斜率表示物体运动的加速度的2倍，故B错误； C．根据欧姆定律可得 所以a点与坐标原点的连线的斜率表示该状态下阻值的倒数，而不是切线的斜率，故C错误； D．根据 可知，图线表示某做直线运动物体的合外力随位移的变化关系，则图中三角形面积大小表示运动过程中合外力做功，即等于动能变化的大小，故D错误。 故选A。 17. 如图1所示的电路中，为滑动变阻器，为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表。改变滑动变阻器的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的图线a，图线b分别画在图2所示的坐标系中。下列选项正确的是（　　） A．滑片向右滑动，示数变大 B．图线a对应电压表 C．定值电阻为4Ω D．电源内阻为2Ω 【答案】A 【详解】A．滑片向右滑动，则R1阻值变大，总电阻变大，总电流减小，则内阻上电压减小，路端电压变大，即示数变大，选项A正确； B．电压表测量路端电压，则图线b对应电压表，图线a对应电压表V2，选项B错误； C．由图线a可得定值电阻为 选项C错误； D．由图线b可得电源内阻为 选项D错误。 故选A。 18. 在如图甲所示的电路中，定值电阻、，电容器的电容，电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（　　） A．电源的内阻为 B．电源的效率为75% C．电容器所带电荷量为 D．若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变 【答案】C 【详解】A．由乙图可知 故A错误； B．电源的效率为 故B错误； C．电容器极板间电压为 电容器所带电荷量为 故C正确； D．根据 可知若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强变小。故D错误。 故选C。 19. 某物理兴趣小组的同学从一款电子产品中拆下一个特殊电池，用如图甲所示的电路测量该电池的电动势和内阻，其中R1是阻值已知的定值电阻，电流表内阻RA=9R1。改变电阻箱的阻值R，测得几组电流表的读数I，做出图线如图乙所示，图线的斜率为k，截距为a，则该电池的电动势和内阻分别为（　　）    A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【详解】ABCD. 设通过电流表的电流为I，干路电流为I总，则有 根据闭合电路欧姆定律有 整理得 对照图像得 联立解得 A正确，BCD错误。 故选A。 20. 在一次分组实验的教学活动中，某小组用如图甲所示电路做实验，电路中R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，滑动变阻器的滑片从左端往右滑动，分别记录多组电流表和电压表的示数，用这些数据在坐标纸上描点作图，得到的U-I图像如图乙中的AB所示，下列说法中正确的是（　　）    A．R1的最大阻值为20Ω B．R2的阻值为5Ω C．电源电动势为2V D．电源内阻为5Ω 【答案】A 【详解】A．由图可知当R1的阻值最大时，对应电压和电流分别为2V，0.1A，则R1的最大阻值为 故A正确； BCD．根据闭合电路欧姆定律有 根据数学方法可知图象的纵轴截距为2.5，斜率的绝对值为 则电源电动势为 所以电源内阻和R2的阻值都小于5Ω，故BCD错误； 故选A。 题型五 含电容器电路的分析 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，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，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． 3．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． 21. 如图所示的电路由电源（电动势为，内阻为），定值电阻、，光敏电阻（光照越强，电阻越小）和电容器连接而成，平行板电容器的极板水平放置，点为极板间的一点，B板接地。当开关闭合，并且无光照射光敏电阻时，，此时一带电液滴恰好静止在点。一段时间内光照强度极缓慢地增强的过程中，下列说法正确的是（    ） A．液滴向下运动 B．此段时间内，通过的总电荷量为0 C．的热功率减小 D．点的电势升高 【答案】C 【详解】A．电流 电容器两端的电压 当光照强度逐渐增强，光敏电阻逐渐减小，则逐渐增大，液滴所受电场力逐渐增大，故向上加速运动，故A错误； B．电容器不断被充电，有充电电流，故通过的电荷量不为0，故B错误； C．的热功率 因为，且逐渐减小，则逐渐减小，故的热功率逐渐减小，故C正确； D．点的电势 逐渐增大，故点的电势逐渐降低，故D错误。 故选C。 22. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻阻值为，且，电路中的、均为总阻值一定的滑动变阻器，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．只逐渐增大的光照强度，稳定后电源的输出功率减小 B．只逐渐增大电容器极板的距离，电阻中有向上的电流流过 C．只调节滑动变阻器的滑片向下端移动时，带点微粒向下移动 D．只调节滑动变阻器的滑动端向下端移动时，电压表示数不变 【答案】D 【详解】A．电源的输出功率 由于 可知 若逐渐增大的光照强度，接入电阻减小，减小，根据对勾函数的规律可知，电源的输出功率增大，故A错误； B．根据， 电容器极板之间电压一定时，当逐渐增大电容器极板的距离，电容减小，极板所带电荷量减小，由于电容器下极板带正电，可知下极板将得到电子，则电阻中有向下的电流流过，故B错误； C．滑动变阻器与电容器串联，电路稳定时相当于一根导线，可知，只调节滑动变阻器的滑片向下端移动时，电容器两端电压不变，带点微粒仍然静止不动，故C错误； D．滑动变阻器的滑动端向下端移动，接入电路中电阻不变，则路端电压不变，即电压表示数不变，故D正确。 故选D。 23. 在如图甲所示的电路中，定值电阻。R1=4Ω、R2=5Ω，电容器的电容C=3μF，电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（    ） A．电源的内阻为2Ω B．电源的效率为75% C．电容器所带电荷量为1.5×10-5C D．若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变 【答案】C 【详解】A．由电源路端电压U随总电流I的变化关系有 则可得 故A错误； B．电源的效率为 故B错误； C．电容器在电路中为断路，则电路中的电流为 电容器所带电荷量为 故C正确； D．电容器并联在两端，则其电压不变，若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强为，可知场强变小，故D错误。 故选C。 24. 如图所示，电源电动势，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为，两定值电阻、的阻值均为，电容器C的电容为。初始时的滑片置于最上端，开关S掷于a端。下列说法正确的是（    ） A．当的滑片向下移动时，两端的电压减小 B．移动的滑片过程中，消耗的最大功率为 C．开关从a掷向b，流过的电流方向由d到c D．开关从a掷向b，流过的电荷量为 【答案】D 【详解】A．开关掷于端，与串联，两端的电压 当的滑片向下滑动时，接入电路中的电阻值变小，两端电压变大，A错误； B．消耗的功率 电流 解得当时，消耗的功率最大为，B错误； C．开关掷于端时，电容器右极板带正电，开关从掷向，电容器左极板带正电，所以电容器先放电后充电，电流方向为，C错误； D．流过的电荷量 D正确。 故选D。 25. 如图所示，电路中的电源电动势为E，内阻忽略不计，定值电阻，，.闭合开关S，当电阻箱接入电路的阻值为时，一带电微粒恰好悬浮于电容器C两板的正中间位置，已知带电微粒的质量为m，电容器C两极板间的距离为d，重力加速度为g，电源负极接地，则下列说法正确的是（　　） A．带电微粒带负电荷 B．带电微粒的电荷量大小为 C．带电微粒的电势能为 D．减小电阻箱接入电路的阻值，悬浮的带电微粒会向下移动 【答案】C 【详解】AB．电源负极接地，则电势为零，则电容器上极板电势 下极板电势 则下极板电势高，场强方向向上，可知带电微粒带正电荷，根据 可得 选项AB错误； C．带电微粒的电势能为 选项C正确。 D．减小电阻箱接入电路的阻值，则电容器上极板电势降低，两板电势差变大，场强变大，则悬浮的带电微粒会向上移动，选项D错误。 故选C。 题型六 电路的动态分析 1．闭合电路欧姆定律的公式 2．路端电压U与电流I的关系 (1)关系式：U＝E－Ir. (2)U－I图象如图1所示． ①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路短路即U＝0时，横坐标的截距为短路电流． ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻． 3．电路动态分析的方法 (1)程序法：电路结构的变化→R的变化→→→U端的变化→固定支路→. (2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论． 26. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表为理想电表V，平行板电容器的下极板N接地，当开关S闭合稳定后，一带负电的微粒Q从两板正中央水平向右射入电容器，恰好以速度v0沿着图中虚线做匀速直线运动。R1、R2为定值电阻，滑动变阻器R的滑动触点为P。则（　　） A．保持开关S闭合，将滑动变阻器R的滑动触点P向上移动时，电压表的示数变大 B．保持开关S闭合，将M板竖直上移时，虚线位置处电势降低，微粒向上偏转 C．断开开关S，待电路稳定后，将粒子Q仍以速度v0沿着图中虚线射入，微粒仍做匀速直线运动 D．断开开关S，待电路稳定后，将粒子Q仍以速度v0沿着图中虚线射入，微粒做平抛运动 【答案】D 【详解】A．保持开关S闭合，将滑动变阻器R的滑动触点P向上移动时，此时滑动变阻器R相当于导线作用，对电路中的总电阻没有影响，所以电路中的电流不变，则电压表的示数不变，故A错误； B．由电路图分析，可知电容器两端的电压等于R2两端的电压，且上极板带正电，下极板带负电。保持开关S闭合，由A项分析知电路中的电流不变，所以R2两端的电压不变，即电容器两端的电压不变，将M板竖直上移时，即电容器两极板间的距离d增大，根据可知，电场强度E减小；设虚线位置处与下极板的电势差为U′，根据U′=Ed′可知，因虚线位置处与下极板的距离d′不变，可知虚线位置处与下极板的电势差U′减小，因下极板接地，即下极板的电势为零，根据 可知虚线位置处的电势减小；根据F=qE可知，电场力减小，即电场力小于重力，则微粒向下偏转，故B错误； CD．断开开关S，电容器上、下极板与导线和电阻相连接，电容器放电，待电路稳定后，电容器的电量为0，电场强度也变为0，粒子Q只受重力作用，故将粒子Q仍以速度v0沿着图中虚线射入，微粒将做平抛运动，故C错误，D正确。 故选D。 27. 如图所示，电源电压恒定不变，电源内阻忽略不计，开关S闭合。现将滑动变阻器R2的滑片P向右移动一段距离，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI。两电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．电阻R1的功率增大 B．滑片P向右移动过程中，电阻R3中有b→a的瞬时电流 C．电压表示数U和电流表示数I的比值不变 D．ΔU与ΔI的比值不变 【答案】D 【详解】A．滑片P向右移动一段距离，R2增大，根据串反并同规律，R1的电流减小，R1功率减小，A错误； B．电路稳定时，电容器左极板与电源正极相连带正电荷，电容器右极板带负电荷。滑片P向右移动一段距离，R2增大，根据串反并同规律，电容器C两端电压减小，电容器的电量减小，电容器通过R1和R3放电，电阻R3中有a→b的瞬时电流，B错误； C．当电路稳定时，电阻R3中没有电流，电阻R3相当于导线，根据欧姆定律， ，滑片P向右移动一段距离，R2增大，增大，C错误； D．当电路稳定时，电阻R3中没有电流，电阻R3相当于导线，电阻R1相当于电源内电阻，根据得， ，滑片P向右移动一段距离，R2增大，不变，D正确。 故选D。 28. 如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（    ） A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电源的输出功率一定变大 D．电源的总功率一定变小 【答案】A 【详解】AB．在变阻器R0的滑片向下滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，变阻器R0与R2并联电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小；并联部分电压 可知I增大，E、R1、r均不变，则U并减小，故电流表示数减小，故A正确，B错误； C．在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，外电路总电阻减小，由于内外电阻的关系未知，所以不能确定电源的输出功率如何变化，故C错误； D．电源的总功率，电流增大，则总功率变大，故D错误； 故选A。 29. 如图所示为一种自动测量压力的电路图，其中为滑动变阻器，为定值电阻，为理想电流表，为压敏电阻，其阻值会随着压力的增大而减小。下列说法正确的是（　　） A．受到的压力减小时，电流表的示数减小 B．受到的压力增大时，两端的电压减小 C．若将电流表重新刻度为压力表，则“0”刻度在右边 D．阻值越大，受到相同压力时电流表示数变化将越明显 【答案】C 【详解】A．受到的压力减小时，阻值会增大，并联部分的电阻增大，并联部分的电压增大，电流表支路的电阻不变，流过电流表的示数增大，故A错误； B．受到的压力增大时，阻值会减小，总电阻减小，总电流增大， 两端的电压增大，故B错误； C．受到的压力增大，电阻减小，电流表的示数减小，反向变化，则“0”刻度在右边，故C正确； D．阻值越大，流过电流表上的电流越小，受到相同压力时，电流表变化将越不明显，故D错误。 故选C。 30. 如图所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流，为定值电阻，为滑动变阻器，电流表、电压表均可视为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器的滑片向下移动过程中，下列说法正确的是（    ） A．电流表的示数增大 B．电路中总电阻增大 C．电压表的示数增大 D．恒流源输出功率增大 【答案】A 【详解】B．滑动变阻器的滑片向下移动时，接入电路的电阻变小，根据并联电路的特征可知电路中总电阻减小，B错误； AC．恒流源流出的总电流不变，电路中总电阻减小，则并联部分总电压减小，即电压表的示数减小，则流过电阻R的电流减小，由于总电流不变，则流过滑动变阻器的电流增大，即电流表的示数增大，A错误，C正确； D．根据 由于恒流源电流大小不变，总电阻减小，所以恒流源的输出功率减小，D错误。 故选A。 题型七 电路故障分析 1．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． 2．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． 31. 某实验小组发现一个滑动变阻器发生了断路故障，为了检测断路的位置，实验小组设计了如图所示的电路，、、、、是滑动变阻器上间距相同的五个位置（、为滑动变阻器的两个端点）。某实验小组将滑动变阻器的滑片P分别置于、、、、、（是、间某一位置）进行测量，把相应的电流表示数记录在下表中。已知定值电阻阻值为，电源内阻和电流表内阻可忽略。下列说法正确的是（　　） P的位置 电流表示数（A） 1.80 0.90 0.60 0.45 1.80 A．滑动变阻器间发生了断路 B．滑片P位于处的电流表示数的可能值为0.85A C．滑片P位于处的电流表示数的可能值为0.40A D．若滑动变阻器未断路时，其电阻丝的总电阻为 【答案】CD 【详解】ABC．若是滑动变阻器间发生了断路，P的位置在点时电流应大于在点的电流；若x在断路位置的下方，则是滑动变阻器下方部分被接入电路，且总电阻大于滑片接d位置时的电阻，电流就比滑片接d点时的电流要小，所以电流表示数可能是小于0. 45A；若x在断路位置的上方，则滑动变阻器是xe部分被接入电路，此时电路中的总电阻应该小于滑片接b点时的电阻，所以电路中的电流应该大于滑片接b点时的电流，即大于0. 90A，但是要小于滑片接a点或接e点时的电流，因为接a点和e点时滑动变阻器接入电路中的电阻为零，故C正确，AB错误； D．若滑动变阻器未断路时，滑动变阻器接a端 有 设滑动变阻器电阻为，接c端时，有 解得 故D正确。 故选CD。 32. 如图，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，R1=R2＜R3＜R4，下列说法中正确的是（　　） A．若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变小 B．若R2断路，电流表示数变大，电压表示数为零 C．若R1短路，电流表示数变小，电压表示数为零 D．若R4断路，电流表示数变小，电压表示数变大 【答案】BC 【分析】由图可知电路结构，则由各电阻的变化可知电路中总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可知电流的变化、内电压及路端电压的变化，再分析局部电路可得出电流有及电压表的示数的变化。 【详解】A．若R2短路，则总电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，而外电路并联，故流过A中的电流减小，电流表示数减小；电压表由测R1两端的电压变为测R3两端的电压，由题意可知，电压表的示数变大，故A错误； B．若R2断路，则总电阻增大，则电路中电流减小，内电压减小，路端电压增大，电流表示数增大；因右侧电路断路，故电压表示数变为零，故B正确； C．若R1短路，则总电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，而外电路并联，故流过A中的电流减小，电流表示数减小；电压表测R1两端的电压，R1短路，电压为零，所以电压表示数为零，故C正确； D．若R4断路，则总电阻增大，总电流减小，故路端电压增大，因右侧并联电路没有变化，故电流表示数增大；电压表示数增大，故D错误。 故选BC。 33. 某实验小组先采用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因是（    ） A．滑动变阻器与电路接触处断路 B．电流表阻值太小 C．滑动变阻器的阻值太小 D．电池内阻太小 【答案】D 【详解】用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，说明滑动变阻器既不断路，也不短路，也不是电流表阻值太小的原因，是由于其阻值始终相对于电池内阻很大，即电池内阻太小。 故选D。 34. 某实验小组先采用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因是（　　） A．滑动变阻器与电路接触处断路 B．电流表阻值太小 C．滑动变阻器的阻值太小 D．电池内阻太小 【答案】D 【详解】用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，说明滑动变阻器既不断路，也不短路，其阻值始终相对于电池内阻很大，即电池内阻太小。 故选D。 35. 某工厂相邻两车间A、B的照明电路由一个开关控制，其电路图如图所示，电源电动势为、内阻为，闭合开关后，两车间内相同的、灯都正常发光，后来由于某种故障A车间内的灯突然变亮，B车间内的灯突然变暗，此故障可能是（　　） A．电阻短路 B．电阻短路 C．电阻短路 D．电阻、同时短路 【答案】B 【详解】A．若电阻短路，总电阻减小，干路电流增大，两支路电流均增大，两灯均变亮，故A错误； B．若电阻短路，总电阻减小，干路电流增大，并联部分电压减小，灯变暗，由灯支路电流减小知灯支路电流增大，突然变亮，故B正确； C．若电阻短路，总电阻减小，干路电流增大，并联部分电压减小，灯变暗，由灯支路电流减小知灯支路电流增大，突然变亮，故C错误； D．若电阻、同时短路，开始时两灯泡通过的电流相等，当总电阻减小，干路电流增大，流过两灯泡的电流也相同，故两支路电流均增大，则、灯均变亮，故D错误。 故选B。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题18 电学基本规律的应用 题型一 欧姆定律及电阻定律的理解 1 题型二 电功、电功率、电热及热功率在两种电路中的应用 3 题型三 电路中的功率及效率问题 6 题型四 对电源U-I图像的理解和应用 9 题型五 含电容器电路的分析 12 题型六 电路的动态分析 14 题型七 电路故障分析 17 题型一 欧姆定律及电阻定律的理解 （1）欧姆定律（部分电路） ①伏安特性曲线 ②电流的三个表达式：(i)I=（定义式)；(ii)（决定式，欧姆定律）；(iii)I=neSv（微观决定式） （2）电阻定律 表达式：R＝ρ（决定式）；电阻定义式：R＝。 1. 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（　　） A．样品的电阻率 B．样品的电阻率 C．若电流沿CD方向，样品的电阻 D．若电流沿CD方向，样品的电阻 2. 一根长为L、横截面积为S的金属棒，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，则金属棒两端的电势差为（    ） A．ρnevL B． C． D． 3. 将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为（　　） A． B． C． D． 4. 将内阻为的电动机和阻值为R的电炉，分别接入电压为U0的稳压电源两端，两用电器都正常工作，且流经用电器的电流都为I0。电炉的伏安特性曲线如图所示，则以下说法正确的是（　　） A．； B．； C．； D．； 5. 某一导体的伏安特性曲线如图中AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（　　） A．B点的电阻为12 Ω B．B点的电阻为40 Ω C．导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω D．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 题型二 电功、电功率、电热及热功率在两种电路中的应用 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． 6. 我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入更多电池。如图所示，一款车型装配了N块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是q，平均工作电压是U，该车型采用充电电压为U0的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为t。已知该车型每行驶100km平均能耗是E，则下列说法不正确的是（　　） A．电池组充满电后储存的电荷量为Nq B．单块电池充满电后储存的电能为qU C．电池组充满电后的续航里程为 D．快充充电桩的平均充电电流为 7. 如图所示，图甲中M为一电动机，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A读数在0.2A以下时，电动机没有转动。不考虑电表内阻，以下判断正确的是（　　） A．直线为V1读数随电流表读数的变化图线 B．电路中电源电动势为3.4V C．此电路中，电动机的最大输入功率是0.9W D．滑动变阻器的最大阻值为30Ω 8. 如图甲所示，是某型号电压力锅简化的工作电路图。是阻值为的保温电阻，是规格为“”的主加热电阻，是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S,S自动接到a，同时自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达时，自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至时，又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b,减压进入保温状态。电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电，下列说法正确的是（　　） A．电压力锅煮饭时，锅内气压增大液体沸点降低 B．当锅内工作压强为时，电压力锅一定处于升压状态 C．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态的工作时间是 D．电压力锅正常工作时的最大电流是 9. 下表是某电动汽车的主要参数，下列说法正确的是（　　） 空车质量 800kg 电池能量 标准承载 200kg 标准承载下的最大续航 200km 所受阻力与汽车总重比值 0.08 A．工作时，电动汽车的电动机将机械能转化成电池的化学能 B．标准承载下，电动汽车以36km/h的速度匀速行驶20min，消耗电能 C．标准承载下，该电池在使用时的能量转化效率为27% D．标准承载下，汽车以72km/h的速度匀速行驶，汽车电动机输出功率为16kW 10. 电容器储能已经广泛应用于电动汽车，风光发电储能，电力系统中电能质量调节。电容器储能的原理是，当电容器充电后，所带电荷量为Q，两极板间的电势差为U，则板间储存了电能。如图是电容为C的电容器两极板间电势差u和所带电荷量q的图像，则（　　） A．该电容器的电容C随电荷量q增大而增大 B．图像中直线的斜率等于该电容器电容C C．电源对该电容器充电为Q时，电源对该电容器做的功为QU D．电源对该电容器充电为Q时，该电容器储存的电能为 题型三 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%. 11. 如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，R0、R2为定值电阻，R1为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度减弱，电压表示数的变化量绝对值为ΔU，电流表示数的变化量绝对值为ΔI，两电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数变大，电压表的示数变小 B． C．有从右向左的电流流过R2 D．R0的功率变小，电源的输出功率也变小 12. 如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，为光敏电阻（有光照时电阻为2Ω，无光照时电阻为223Ω），为定值电阻，阻值未知，电源内阻为2Ω；如图乙所示是输出电信号与时间的关系。若传送带始终匀速运动，两个相邻工件的中心间距为0.2m，则（　　） A．当有光照射时，信号输出电压一定为高压 B．当无光照射时，电源的输出效率一定变大 C．传送带匀速运动的速度 D．当时，两端电压的最大值和最小值的差最小 13. 如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r恒定不变，为定值电阻。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片从右端逐渐向左端滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．路端电压保持不变 B．电源的效率逐渐降低 C．电源的输出功率一定逐渐增大 D．滑动变阻器的功率定先增大后减小 14. 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，图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图像，图线是某电阻的图像。在同等光照强度下，当它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（　　） A．电源的输出功率 B．电池的内阻 C．电池的效率为 D．硅光电池的内阻消耗的热功率 15. 如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，；滑动变阻器的取值范围为。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．时，定值电阻消耗的功率最大，为 B．时，电源内阻消耗的功率最小，为 C．时，消耗的功率最大，为 D．时，电源的效率最高，为90％ 题型四 对电源U-I图像的理解和应用 图象上的特征 物理意义 电源U－I图象 电阻U－I图象 图形 图象表述的物理量变化关系 电源的路端电压随电路电流的变化关系 电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系 图线与坐标轴交点 与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示短路电流 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零 图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 图线上每一点对应的U、I比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小不变 图线斜率的 绝对值大小 内电阻r 电阻大小 16. 在物理学中，图像承载着丰富的信息，以下图像的坐标轴单位均为国际单位制，则（　　） A．图A描述的是电源路端电压与电源总电流的关系图线，则该图线与纵坐标的交点表示电源电动势大小 B．图B表示物体运动的图像，则该图线的斜率表示物体运动的加速度大小 C．图C描述的是某电阻的伏安特性曲线，其中a点的切线斜率表示该状态下阻值的倒数值 D．图D表示某做直线运动物体的合外力随位移的变化关系，则图中三角形面积大小表示该物体对应运动过程中动量变化的大小 17. 如图1所示的电路中，为滑动变阻器，为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表。改变滑动变阻器的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的图线a，图线b分别画在图2所示的坐标系中。下列选项正确的是（　　） A．滑片向右滑动，示数变大 B．图线a对应电压表 C．定值电阻为4Ω D．电源内阻为2Ω 18. 在如图甲所示的电路中，定值电阻、，电容器的电容，电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（　　） A．电源的内阻为 B．电源的效率为75% C．电容器所带电荷量为 D．若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变 19. 某物理兴趣小组的同学从一款电子产品中拆下一个特殊电池，用如图甲所示的电路测量该电池的电动势和内阻，其中R1是阻值已知的定值电阻，电流表内阻RA=9R1。改变电阻箱的阻值R，测得几组电流表的读数I，做出图线如图乙所示，图线的斜率为k，截距为a，则该电池的电动势和内阻分别为（　　）    A．， B．， C．， D．， 20. 在一次分组实验的教学活动中，某小组用如图甲所示电路做实验，电路中R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，滑动变阻器的滑片从左端往右滑动，分别记录多组电流表和电压表的示数，用这些数据在坐标纸上描点作图，得到的U-I图像如图乙中的AB所示，下列说法中正确的是（　　）    A．R1的最大阻值为20Ω B．R2的阻值为5Ω C．电源电动势为2V D．电源内阻为5Ω 题型五 含电容器电路的分析 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，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，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． 3．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． 21. 如图所示的电路由电源（电动势为，内阻为），定值电阻、，光敏电阻（光照越强，电阻越小）和电容器连接而成，平行板电容器的极板水平放置，点为极板间的一点，B板接地。当开关闭合，并且无光照射光敏电阻时，，此时一带电液滴恰好静止在点。一段时间内光照强度极缓慢地增强的过程中，下列说法正确的是（    ） A．液滴向下运动 B．此段时间内，通过的总电荷量为0 C．的热功率减小 D．点的电势升高 22. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻阻值为，且，电路中的、均为总阻值一定的滑动变阻器，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．只逐渐增大的光照强度，稳定后电源的输出功率减小 B．只逐渐增大电容器极板的距离，电阻中有向上的电流流过 C．只调节滑动变阻器的滑片向下端移动时，带点微粒向下移动 D．只调节滑动变阻器的滑动端向下端移动时，电压表示数不变 23. 在如图甲所示的电路中，定值电阻。R1=4Ω、R2=5Ω，电容器的电容C=3μF，电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（    ） A．电源的内阻为2Ω B．电源的效率为75% C．电容器所带电荷量为1.5×10-5C D．若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变 24. 如图所示，电源电动势，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为，两定值电阻、的阻值均为，电容器C的电容为。初始时的滑片置于最上端，开关S掷于a端。下列说法正确的是（    ） A．当的滑片向下移动时，两端的电压减小 B．移动的滑片过程中，消耗的最大功率为 C．开关从a掷向b，流过的电流方向由d到c D．开关从a掷向b，流过的电荷量为 25. 如图所示，电路中的电源电动势为E，内阻忽略不计，定值电阻，，.闭合开关S，当电阻箱接入电路的阻值为时，一带电微粒恰好悬浮于电容器C两板的正中间位置，已知带电微粒的质量为m，电容器C两极板间的距离为d，重力加速度为g，电源负极接地，则下列说法正确的是（　　） A．带电微粒带负电荷 B．带电微粒的电荷量大小为 C．带电微粒的电势能为 D．减小电阻箱接入电路的阻值，悬浮的带电微粒会向下移动 题型六 电路的动态分析 1．闭合电路欧姆定律的公式 2．路端电压U与电流I的关系 (1)关系式：U＝E－Ir. (2)U－I图象如图1所示． ①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路短路即U＝0时，横坐标的截距为短路电流． ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻． 3．电路动态分析的方法 (1)程序法：电路结构的变化→R的变化→→→U端的变化→固定支路→. (2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论． 26. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表为理想电表V，平行板电容器的下极板N接地，当开关S闭合稳定后，一带负电的微粒Q从两板正中央水平向右射入电容器，恰好以速度v0沿着图中虚线做匀速直线运动。R1、R2为定值电阻，滑动变阻器R的滑动触点为P。则（　　） A．保持开关S闭合，将滑动变阻器R的滑动触点P向上移动时，电压表的示数变大 B．保持开关S闭合，将M板竖直上移时，虚线位置处电势降低，微粒向上偏转 C．断开开关S，待电路稳定后，将粒子Q仍以速度v0沿着图中虚线射入，微粒仍做匀速直线运动 D．断开开关S，待电路稳定后，将粒子Q仍以速度v0沿着图中虚线射入，微粒做平抛运动 27. 如图所示，电源电压恒定不变，电源内阻忽略不计，开关S闭合。现将滑动变阻器R2的滑片P向右移动一段距离，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI。两电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．电阻R1的功率增大 B．滑片P向右移动过程中，电阻R3中有b→a的瞬时电流 C．电压表示数U和电流表示数I的比值不变 D．ΔU与ΔI的比值不变 28. 如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（    ） A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电源的输出功率一定变大 D．电源的总功率一定变小 29. 如图所示为一种自动测量压力的电路图，其中为滑动变阻器，为定值电阻，为理想电流表，为压敏电阻，其阻值会随着压力的增大而减小。下列说法正确的是（　　） A．受到的压力减小时，电流表的示数减小 B．受到的压力增大时，两端的电压减小 C．若将电流表重新刻度为压力表，则“0”刻度在右边 D．阻值越大，受到相同压力时电流表示数变化将越明显 30. 如图所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流，为定值电阻，为滑动变阻器，电流表、电压表均可视为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器的滑片向下移动过程中，下列说法正确的是（    ） A．电流表的示数增大 B．电路中总电阻增大 C．电压表的示数增大 D．恒流源输出功率增大 题型七 电路故障分析 1．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． 2．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． 31. 某实验小组发现一个滑动变阻器发生了断路故障，为了检测断路的位置，实验小组设计了如图所示的电路，、、、、是滑动变阻器上间距相同的五个位置（、为滑动变阻器的两个端点）。某实验小组将滑动变阻器的滑片P分别置于、、、、、（是、间某一位置）进行测量，把相应的电流表示数记录在下表中。已知定值电阻阻值为，电源内阻和电流表内阻可忽略。下列说法正确的是（　　） P的位置 电流表示数（A） 1.80 0.90 0.60 0.45 1.80 A．滑动变阻器间发生了断路 B．滑片P位于处的电流表示数的可能值为0.85A C．滑片P位于处的电流表示数的可能值为0.40A D．若滑动变阻器未断路时，其电阻丝的总电阻为 32. 如图，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，R1=R2＜R3＜R4，下列说法中正确的是（　　） A．若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变小 B．若R2断路，电流表示数变大，电压表示数为零 C．若R1短路，电流表示数变小，电压表示数为零 D．若R4断路，电流表示数变小，电压表示数变大 33. 某实验小组先采用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因是（    ） A．滑动变阻器与电路接触处断路 B．电流表阻值太小 C．滑动变阻器的阻值太小 D．电池内阻太小 34. 某实验小组先采用如图所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器阻值，发现电压表示数虽然有变化，但变化不明显，主要原因是（　　） A．滑动变阻器与电路接触处断路 B．电流表阻值太小 C．滑动变阻器的阻值太小 D．电池内阻太小 35. 某工厂相邻两车间A、B的照明电路由一个开关控制，其电路图如图所示，电源电动势为、内阻为，闭合开关后，两车间内相同的、灯都正常发光，后来由于某种故障A车间内的灯突然变亮，B车间内的灯突然变暗，此故障可能是（　　） A．电阻短路 B．电阻短路 C．电阻短路 D．电阻、同时短路 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $