专题04 电路的经典模型（动态电路、电路故障、含容电路、功率问题、效率问题、能量问题等（期中复习讲义）高二物理上学期人教版

专题04 电路的经典模型（动态电路、电路故障、含容电路、功率问题、效率问题、能量问题等 核心考点 考情规律 电路的动态分析 高频必考点，多以选择题出现题 电路的故障分析 高频常考点 电源的功率问题 高频必考点，会以计算题形式出现 纯电阻电路和非纯电阻电路的处理 高频必考点，多以选择题出现 功率和效率问题 基础必考点，常出现在小题 等效电源法处理电路中的功率问题 高频易错点，容易忽视 电路中的两类U—I图像 高频易错点，容易忽视 知识点01 电路的动态分析 1、程序法: 遵循“局部—整体—局部”的思路 电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路的变化→其他支路的变化. 2、结论法：“串反并同”，应用条件为电源内阻不为零． ①所谓“串反”，即某一电阻的阻值增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大． ②所谓“并同”，即某一电阻的阻值增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小 3、极限法: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片分别滑至两个极端去讨论. 4、特殊值法:对于某些特殊电路问题,可以采取代入特殊值的方法去判定. 知识点02 电路的故障分析 电路故障一般是短路或断路。常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯泡短路、电阻内部断路、接触不良等现象。故障的特点如下： （1）断路状态的特点：电源电压不为零而电流为零;若外电路某两点之间的电压不为零,则这两点间有断点,而这两点与电源连接部分无断点。 （2）短路状态的特点：有电流通过电路而电压为零 知识点03 电源的功率问题 1. 电源的总功率:就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率. （1）任意电路：. （2）纯电阻电路：. 2. 电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率. （1）任意电路：． （2）纯电阻电路： 由P出与外电阻R的关系图像可以看出: Ⅰ、当R=r时,电源的输出功率最大,为P出m= ，但效率不是最大,而是只有50%. Ⅱ、当R>r时,随着R的增大,输出功率越来越小. Ⅲ、当R<r时,随着R的增大,输出功率越来越大. Ⅳ、当P出<P出m时,每个输出功率对应两个外电阻R1和R2,且R1R2=r2,因此需要注意题目中可能出现双解的情况. 3. 电源内耗功率:内电路上消耗的电功率 知识点04 纯电阻电路和非纯电阻电路的处理 纯电阻和非纯电阻的公式选用技巧： 电路 纯电阻电路 非纯电阻电路 电功率 P电＝UI＝I2R＝ P电＝UI 热功率 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R 关系 P电＝P热 P电>P热 知识点05 功率和效率问题 电源的输出功率和电源效率的比较 电源总功率 任意电路：P总＝EI＝P出＋P内 电源内部消耗的功率 纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝ P内＝I2r＝P总－P出 电源的输出功率 任意电路：P出＝UI＝P总－P内 纯电阻电路：P出＝I2R＝ P出与外电阻R的关系 电源的效率 任意电路：η＝×100%＝×100% 纯电阻电路：η＝×100% 知识点06 等效电源法处理电路中的功率问题 【等效电源法】：将电源内阻提出来，作为外电阻处理，或者将外电阻与电源内阻合并在一起，看作一个新的电源，这种方法被称为等效电源法。 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′，等效内电阻r′＝。常见电路等效电源如下： 定值电阻的功率： P定=I2R，R为定值电阻，P定只与电流有关， 当R外最大时，I最小，P定最小； 当R外最小时，I最大，P定最大。 电源的输出功率：R外与r越接近，电源的输出功率越大，当R外=r时，电源的输出功率最大。 变化电阻的功率： 利用等效思想，把除变化电阻之外的其他的定值电阻等效成电源的内阻r'，则变化电阻的功率即为等效以后的电源的输出功率，即当R变=r'时，P变有最大值。 如图所示，R1为定值电阻，R2为电阻箱，E为电源的电动势，r为电源的内阻。 ①当R2最小时，定值电阻R1的功率最大，电源内阻的功率最大； ②当R1+R2=r时，电源的输出功率最大； ③当R2=R1+r时，变化电阻R2的功率最大。 上面的结论都是在电源的内电阻r不变且外电路为纯电阻电路的情况下适用。 知识点07 电路中的两类U—I图像 在恒流电路中常会涉及两种U－I图线，一种是电源的伏安特性曲线(斜率为负值的直线)，另一种是电阻的伏安特性曲线(过原点的直线)．求解这类问题时要注意二者的区别． 电源U－I图象 电阻U－I图象 关系式 U＝E－Ir U＝IR 图形 物理 意义 电源的路端电压随 电流的变化关系 电阻两端电压与电阻中的电流的关系 截距 与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零 坐标U、I的乘积 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 坐标U、I的比值 表示外电阻的大小，不同点 对应的外电阻大小不同 表示该电阻的大小，每一点对应比值均等大， 表示此电阻的大小不变 斜率(绝对值) 电源电阻r的大小，r＝||。 若图象为过原点的直线，图象斜率表示电阻R的大小，R＝。 两曲线在同一坐标系中的交点 表示电阻的工作点，即将电阻接在该电源上时，电阻中的电流和两端的电压 题型一 含容电路的动态分析 易｜错｜点｜拨：含容电路动态分析的三个步骤 ①理清电路的串、并联关系； ②确定电容器两极板间的电压。在电容器充电和放电的过程中，欧姆定律等电路规律不适用，但对于充电或放电完毕的电路，电容器的存在与否不再影响原电路，电容器接在某一支路两端，可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U； ③分析电容器所带的电荷量。针对某一状态，根据Q＝CU，由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q，由电路规律分析两极板电势的高低，高电势板带正电，低电势板带负电。 【典例1】如图所示，电源电动势一定，内阻为，、是定值电阻，是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。开关S闭合，电路稳定后，电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在点。现增强照射电阻的光照强度，下列说法正确的是（　　） A．电容器两极板间电压减小 B．电源的输出功率减小 C．液滴仍然静止 D．有向左的电流流经 【典例2】如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是（　　） A．电压表V的示数变大 B．电流表A2的示数变小 C．电流表A1的示数变小 D．电流表A的示数变大 【变式1】如图所示的电路中，电流表的内阻和电源内阻不计，定值电阻，开始时只有闭合，当也闭合后，下列说法中正确的是（　　） A．电阻消耗的电功率变小 B．电阻消耗的电功率变大 C．电容器的电荷量增加 D．闭合瞬间通过电流表的电流方向为自左向右 【变式2】如图所示，电源电动势E及内阻r恒定不变，R、为定值电阻，为滑动变阻器，电压表V及电流表、均为理想电表，则下列说法正确的是（　　） A．若S闭合，当的滑片下滑时，两电流表、的示数变化量 B．若S闭合，当的滑片下滑时，电压表V和电流表的示数变化量之比减小 C．若S闭合，当的滑片下滑时，电压表V和电流表的示数变化量之比不变 D．将的阻值调节成某一不为零的值不变，当开关S由断开转为闭合，则电流表的示数变大，电压表V、电流表的示数均变小。 题型二 电路故障的判断 技｜巧｜点｜拨：利用电流表、电压表判断电路故障的方法 常见故障 故障解读 原因分析 正常 无示数 “电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表 故障原因可能是： a．电压表损坏； b．电压表接触不良； c．与电压表并联的用电器短路 正常 无示数 “电压表有示数”表明电压表有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表 故障原因可能是： a．电流表短路； b．和电压表并联的用电器断路 均无示数 “两表均无示数”表明无电流通过两表 除了两表同时被短路外，可能是干路断路导致无电流 欧姆表分析：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．在用欧姆表检测时，应断开电源。 【典例1】我们通常用电压表来查找电路故障。在如图所示的电路中，当合上开关S后，两个均标有“2.5V 1W”字样的灯泡均不发光，用电压表测得Uac=6V，Ubd=6V。如果各段导线及接线处均无问题，且只有一处故障。这说明（　　） A．开关S接触不良 B．灯泡L1灯丝断了 C．灯泡L2灯丝断了 D．滑动变阻器R的电阻丝断了 【典例2】利用多用电表可以检测电路故障。某次实验中连接了如图所示的电路，闭合开关后发现两只相同规格的灯泡均不亮，于是小李同学就用多用电表进行故障检测，他先断开开关，然后将多用电表调到欧姆挡，调零后将表笔接在、两点和、两点，发现指针都有一定偏转，然后闭合开关后用多用电表的电压挡测量，小李将一支表笔接在接线柱，另一支表笔分别与接线柱、、接线柱接触，示数分别为、、。下列推断正确的是（   ） A．灯泡断路 B．导线断路 C．灯泡断路 D．红表笔接接线柱 【变式1】如图所示，电路中有ab、cd、ef三根导线、电源、灯泡、，其中有且只有一根导线或灯泡是断的，电源电动势为12V。某同学想利用多用电表的直流电压挡检查出断路处，下列说法正确的是（　　） A．若测得ab间电压接近12V，断路处一定是ab B．若测得ad间电压接近12V，断路处一定是 C．若测得ac间电压为0，断路处一定是cd D．若想测得ae间电压，则a端应接黑表笔 【变式2】如图所示，灯泡A、B均处于发光状态，后来由于电路中某个电阻发生了故障，致使灯泡A比原来亮一些，则发生的故障可能是（　　） A．R1短路 B．R2断路 C．R3短路 D．R4断路 题型三 电源的功率和效率问题 技｜巧｜点｜拨：电源的输出功率随外电路电阻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，电源的输出功率越来越小； (3)当R＜r时，随着R的增大，电源的输出功率越来越大； (4)当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个外电阻阻值R1和R2，且R1R2＝r2。 【典例1】在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，则（　　） A．电源的输出功率减小 B．A灯和B灯都变亮 C．A灯变亮，B灯变暗 D．电源的工作效率减小 【典例2】将小灯泡接入如图所示的电路，当开关S闭合时，理想电压表的示数为，理想电流表的示数为，电源内阻为，求： (1)小灯泡的电功率； (2)电源电动势； (3)电源的总功率。 【变式1】在如图所示的电路中，E为电源，内阻为r，L为小灯泡（灯丝电阻可视为不变），为定值电阻，为光敏电阻，其阻值大小随光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射的光的强度减弱，则下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变大 B．电源输出功率变大 C．通过的电流变大 D．小灯泡变暗 【变式2】某电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图。用此电源和电阻、组成电路，、可以同时接入电路，也可以单独接入电路。下列说法正确的是（　　） A．此电源内阻为2Ω B．此电源电动势为3V C．将、串联后接到电源两端，电源的效率为80% D．将单独接到此电源两端时，此电源的输出功率最大 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑片在ab的中点时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑片向b端移动，则下列说法正确的是（　　） A．I1增大 B．I2减小 C．U增大 D．电源的总功率增大 2．如图，电路中有、、三根导线。其中一根导线的铜丝是断的，另外两根导线和电源、电阻、都是完好的。电源电动势为。某同学想利用多用电表的直流挡检查出断导线，下列说法正确的是（　　） A．若测得间电压接近，断导线一定是 B．若测得间电压接近，断导线一定是 C．若测得间电压为0，断导线一定是 D．若测得间电压为0，断导线一定是 3．如图所示，电源电压恒定，闭合开关S后，电路正常工作。过了一会儿，两电表的示数一个变大，另一个变小，则该电路中出现的故障是（　　） A．一定是电阻R断路 B．可能是电阻R短路 C．可能是灯L断路 D．一定是灯L短路 4．如图所示，电路中电表均可视为理想电表，闭合开关S后将滑动变阻器滑片向左滑动，下列结论正确的是（　　） A．电流表A的示数减小 B．电阻R消耗的电功率减小 C．电源的输出功率一定减小 D．电压表V1示数增大，电压表V2示数减小 5．如图，电源电动势为E（内阻不可忽略），R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。闭合开关S，使灯泡L发光后，若将滑动片向右滑动，下列说法中正确的是（　　） A．灯泡L变暗 B．电压表示数变大 C．电流表示数变大 D．电源总功率一定变大 期中重难突破练（测试时间：10分钟） 6．手机屏幕的自动亮度调节功能对于提供舒适的视觉体验至关重要，现用如图所示的电路模拟此功能。小灯泡电阻保持不变，光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小。闭合开关，当光照强度增大时，则（    ） A．小灯泡变暗 B．光敏电阻两端电压变大 C．电源的总功率变大 D．电源的效率变大 7．如图所示的U-I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线II为某一电阻的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电阻为 B．电源电动势为1.5V C．内阻为 D．电源的输出功率为4.5W 8．如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（　　） A．电压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大 9．在如图所示的电路中R1、R2为定值电阻，电容器的电容为C，A、B间的电压恒定。若调节电阻箱R接入电路的阻值，使电容器的带电量减少△Q，则在该过程中（　　） A．电阻箱 R 接入电路的阻值减小 B．电阻 R1两端的电压增大，增加量大于 C．通过电阻R1的电流增大，增加量小于 D．通过电阻箱R的电流减小，减小量大于 10．如图所示，电源的电动势为、内阻为，R1、R2均为定值电阻，为滑动变阻器，平行板电容器的极板水平放置，闭合开关，带电油滴恰好在两板之间处于静止状态。现将滑动变阻器的触头自向端滑动，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R1消耗的功率增大 B．定值电阻R2消耗的功率增大 C．带电油滴将向上运动 D．通过滑动变阻器的电流增大 期中综合拓展练（测试时间：15分钟） 11．在温控电路中，通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图所示的电路，为定值电阻，为半导体热敏电阻（温度越高，电阻越小），C为电容器。当环境温度升高时（　　） A．电容器C带的电荷量增大 B．电压表的读数增大 C．消耗的功率减小 D．电容器C两极板间的电场强度减小 12．如图所示，开关S闭合后电容器两板间处的带电油滴恰好处于静止状态，定值电阻与电源内阻的阻值关系满足。仅将滑动变阻器的滑片P下移，下列说法正确的是（　　） A．电容器所带的电荷量增加 B．带电油滴向下运动 C．消耗的功率减小 D．电源的输出功率减小 13．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 14．在如图所示的电路中，定值电阻（为电源内阻），滑动变阻器的最大阻值为R1且．在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，以下说法正确的是（　　） A．电源的输出功率变小 B．消耗的功率先变大后变小 C．滑动变阻器消耗的功率先变大后变小 D．电源的效率逐渐降低 15．在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，电源电动势为、内阻为，闭合开关，平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态。当电路中某电学元件发生故障时，发现电容器中的液滴向上运动，且电流表和电压表示数均增大，其余电学元件均未损坏，下列说法正确的是（　　） A．断路 B．灯泡L断路 C．电源内阻消耗的功率变小 D．电容器带的电荷量变小 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 电路的经典模型（动态电路、电路故障、含容电路、功率问题、效率问题、能量问题等 核心考点 考情规律 电路的动态分析 高频必考点，多以选择题出现题 电路的故障分析 高频常考点 电源的功率问题 高频必考点，会以计算题形式出现 纯电阻电路和非纯电阻电路的处理 高频必考点，多以选择题出现 功率和效率问题 基础必考点，常出现在小题 等效电源法处理电路中的功率问题 高频易错点，容易忽视 电路中的两类U—I图像 高频易错点，容易忽视 知识点01 电路的动态分析 1、程序法: 遵循“局部—整体—局部”的思路 电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路的变化→其他支路的变化. 2、结论法：“串反并同”，应用条件为电源内阻不为零． ①所谓“串反”，即某一电阻的阻值增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大． ②所谓“并同”，即某一电阻的阻值增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小 3、极限法: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片分别滑至两个极端去讨论. 4、特殊值法:对于某些特殊电路问题,可以采取代入特殊值的方法去判定. 知识点02 电路的故障分析 电路故障一般是短路或断路。常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯泡短路、电阻内部断路、接触不良等现象。故障的特点如下： （1）断路状态的特点：电源电压不为零而电流为零;若外电路某两点之间的电压不为零,则这两点间有断点,而这两点与电源连接部分无断点。 （2）短路状态的特点：有电流通过电路而电压为零 知识点03 电源的功率问题 1. 电源的总功率:就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率. （1）任意电路：. （2）纯电阻电路：. 2. 电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率. （1）任意电路：． （2）纯电阻电路： 由P出与外电阻R的关系图像可以看出: Ⅰ、当R=r时,电源的输出功率最大,为P出m= ，但效率不是最大,而是只有50%. Ⅱ、当R>r时,随着R的增大,输出功率越来越小. Ⅲ、当R<r时,随着R的增大,输出功率越来越大. Ⅳ、当P出<P出m时,每个输出功率对应两个外电阻R1和R2,且R1R2=r2,因此需要注意题目中可能出现双解的情况. 3. 电源内耗功率:内电路上消耗的电功率 知识点04 纯电阻电路和非纯电阻电路的处理 纯电阻和非纯电阻的公式选用技巧： 电路 纯电阻电路 非纯电阻电路 电功率 P电＝UI＝I2R＝ P电＝UI 热功率 P热＝UI＝I2R＝ P热＝I2R 关系 P电＝P热 P电>P热 知识点05 功率和效率问题 电源的输出功率和电源效率的比较 电源总功率 任意电路：P总＝EI＝P出＋P内 电源内部消耗的功率 纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝ P内＝I2r＝P总－P出 电源的输出功率 任意电路：P出＝UI＝P总－P内 纯电阻电路：P出＝I2R＝ P出与外电阻R的关系 电源的效率 任意电路：η＝×100%＝×100% 纯电阻电路：η＝×100% 知识点06 等效电源法处理电路中的功率问题 【等效电源法】：将电源内阻提出来，作为外电阻处理，或者将外电阻与电源内阻合并在一起，看作一个新的电源，这种方法被称为等效电源法。 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′，等效内电阻r′＝。常见电路等效电源如下： 定值电阻的功率： P定=I2R，R为定值电阻，P定只与电流有关， 当R外最大时，I最小，P定最小； 当R外最小时，I最大，P定最大。 电源的输出功率：R外与r越接近，电源的输出功率越大，当R外=r时，电源的输出功率最大。 变化电阻的功率： 利用等效思想，把除变化电阻之外的其他的定值电阻等效成电源的内阻r'，则变化电阻的功率即为等效以后的电源的输出功率，即当R变=r'时，P变有最大值。 如图所示，R1为定值电阻，R2为电阻箱，E为电源的电动势，r为电源的内阻。 ①当R2最小时，定值电阻R1的功率最大，电源内阻的功率最大； ②当R1+R2=r时，电源的输出功率最大； ③当R2=R1+r时，变化电阻R2的功率最大。 上面的结论都是在电源的内电阻r不变且外电路为纯电阻电路的情况下适用。 知识点07 电路中的两类U—I图像 在恒流电路中常会涉及两种U－I图线，一种是电源的伏安特性曲线(斜率为负值的直线)，另一种是电阻的伏安特性曲线(过原点的直线)．求解这类问题时要注意二者的区别． 电源U－I图象 电阻U－I图象 关系式 U＝E－Ir U＝IR 图形 物理 意义 电源的路端电压随 电流的变化关系 电阻两端电压与电阻中的电流的关系 截距 与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零 坐标U、I的乘积 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 坐标U、I的比值 表示外电阻的大小，不同点 对应的外电阻大小不同 表示该电阻的大小，每一点对应比值均等大， 表示此电阻的大小不变 斜率(绝对值) 电源电阻r的大小，r＝||。 若图象为过原点的直线，图象斜率表示电阻R的大小，R＝。 两曲线在同一坐标系中的交点 表示电阻的工作点，即将电阻接在该电源上时，电阻中的电流和两端的电压 题型一 含容电路的动态分析 易｜错｜点｜拨：含容电路动态分析的三个步骤 ①理清电路的串、并联关系； ②确定电容器两极板间的电压。在电容器充电和放电的过程中，欧姆定律等电路规律不适用，但对于充电或放电完毕的电路，电容器的存在与否不再影响原电路，电容器接在某一支路两端，可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U； ③分析电容器所带的电荷量。针对某一状态，根据Q＝CU，由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q，由电路规律分析两极板电势的高低，高电势板带正电，低电势板带负电。 【典例1】如图所示，电源电动势一定，内阻为，、是定值电阻，是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。开关S闭合，电路稳定后，电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在点。现增强照射电阻的光照强度，下列说法正确的是（　　） A．电容器两极板间电压减小 B．电源的输出功率减小 C．液滴仍然静止 D．有向左的电流流经 【答案】D 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路 【详解】ACD．增强照射电阻的光照强度，阻值减小，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；由于通过的电流增大，所以两端电压增大，则电容器两极板间电压增大，电容器充电，有向左的电流流经；根据可知，电容器板间场强增大，液滴受到的电场力增大，液滴受到的合力向上，液滴向上运动，故AC错误，D正确； B．电源的输出功率为 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由于题干不知电源内阻与外电阻的大小关系，所以无法判断电源输出功率如何变化，故B错误。 故选D。 【典例2】如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是（　　） A．电压表V的示数变大 B．电流表A2的示数变小 C．电流表A1的示数变小 D．电流表A的示数变大 【答案】AB 【知识点】根据串反并同判断电阻电压和电流的变化 【详解】AC．滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动，变大，根据“串反并同”，电压表V与滑动变阻器类并联，电流表A1与滑动变阻器并联，所以这两个表示数均变大。故A正确，B错误； BD．同样根据“串反并同”，电流表A与滑动变阻器类串联，电流表A2与滑动变阻器串联，所以两个电流表的示数都变小。故B正确，D错误。 故选AB。 【变式1】如图所示的电路中，电流表的内阻和电源内阻不计，定值电阻，开始时只有闭合，当也闭合后，下列说法中正确的是（　　） A．电阻消耗的电功率变小 B．电阻消耗的电功率变大 C．电容器的电荷量增加 D．闭合瞬间通过电流表的电流方向为自左向右 【答案】D 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、含容电路中有关电荷量及其变化的计算 【详解】AB．根据题意可知，开关闭合后，回路中总电阻减小，总电流增大，由公式可知，电阻消耗的电功率变大，由公式可知，两端电压变大，则两端电压减小，电阻消耗的电功率变小，故AB错误； CD．开始时电容器两端电压等于电源两端电压，闭合后，等于两端电压，即电压变小，根据电容器的定义式可知电容器C的电荷量减少，电容器将放电，由于电容器右极板带正电，所以闭合瞬间流过电流表的电流方向自左向右，故C错误，D正确。 故选D。 【变式2】如图所示，电源电动势E及内阻r恒定不变，R、为定值电阻，为滑动变阻器，电压表V及电流表、均为理想电表，则下列说法正确的是（　　） A．若S闭合，当的滑片下滑时，两电流表、的示数变化量 B．若S闭合，当的滑片下滑时，电压表V和电流表的示数变化量之比减小 C．若S闭合，当的滑片下滑时，电压表V和电流表的示数变化量之比不变 D．将的阻值调节成某一不为零的值不变，当开关S由断开转为闭合，则电流表的示数变大，电压表V、电流表的示数均变小。 【答案】ACD 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路 【详解】A．若S闭合，当的滑片向下滑动时，接入电路阻值减小，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；可知电流表示数增大，由于定值电阻两端电压增大，则并联部分电压减小，通过定值电阻的电流减小，所以的示数增大，又 可知两电流表、的示数变化量关系为，故A正确； BC．若S闭合，当的滑片下滑时，，根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知电压表V和电流表的示数变化量之比为 则不变，故B错误，C正确； D．若接入电路的电阻值保持某一不为零的值不变，将开关S由断开转为闭合，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则电流表的示数变大，由于定值电阻两端电压增大，则并联部分电压减小，即电压表V示数变小；由于保持不变，所以通过的电流减小，即电流表的示数变小，故D正确。 故选ACD。 题型二 电路故障的判断 技｜巧｜点｜拨：利用电流表、电压表判断电路故障的方法 常见故障 故障解读 原因分析 正常 无示数 “电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表 故障原因可能是： a．电压表损坏； b．电压表接触不良； c．与电压表并联的用电器短路 正常 无示数 “电压表有示数”表明电压表有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表 故障原因可能是： a．电流表短路； b．和电压表并联的用电器断路 均无示数 “两表均无示数”表明无电流通过两表 除了两表同时被短路外，可能是干路断路导致无电流 欧姆表分析：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．在用欧姆表检测时，应断开电源。 【典例1】我们通常用电压表来查找电路故障。在如图所示的电路中，当合上开关S后，两个均标有“2.5V 1W”字样的灯泡均不发光，用电压表测得Uac=6V，Ubd=6V。如果各段导线及接线处均无问题，且只有一处故障。这说明（　　） A．开关S接触不良 B．灯泡L1灯丝断了 C．灯泡L2灯丝断了 D．滑动变阻器R的电阻丝断了 【答案】C 【知识点】判断电路中发生故障的元件和原因 【详解】A．若开关S接触不良，则有 故A错误； B．若灯泡L1灯丝断了，则有 ， 故B错误； C．若灯泡L2灯丝断了，则有 故C正确； D．若滑动变阻器R的电阻丝断了，则有 ， 故D错误。 故选C。 【典例2】利用多用电表可以检测电路故障。某次实验中连接了如图所示的电路，闭合开关后发现两只相同规格的灯泡均不亮，于是小李同学就用多用电表进行故障检测，他先断开开关，然后将多用电表调到欧姆挡，调零后将表笔接在、两点和、两点，发现指针都有一定偏转，然后闭合开关后用多用电表的电压挡测量，小李将一支表笔接在接线柱，另一支表笔分别与接线柱、、接线柱接触，示数分别为、、。下列推断正确的是（   ） A．灯泡断路 B．导线断路 C．灯泡断路 D．红表笔接接线柱 【答案】B 【知识点】判断电路中发生故障的元件和原因 【详解】AC．用多用电表调到欧姆挡，调零后将表笔接在、两点和、两点，多用表的指针都有一定偏转，说明灯泡、正常，AC错误； B．闭合开关后用多用电表的电压挡测量，将一支表笔接在接线柱，另一支表笔分别与接线柱、、接线柱接触，示数分别为、、，说明cd间出现断路，B正确； D．根据多用表“红进黑出”的原则可知，黑表笔接接线柱，D错误。 故选B。 【变式1】如图所示，电路中有ab、cd、ef三根导线、电源、灯泡、，其中有且只有一根导线或灯泡是断的，电源电动势为12V。某同学想利用多用电表的直流电压挡检查出断路处，下列说法正确的是（　　） A．若测得ab间电压接近12V，断路处一定是ab B．若测得ad间电压接近12V，断路处一定是 C．若测得ac间电压为0，断路处一定是cd D．若想测得ae间电压，则a端应接黑表笔 【答案】A 【知识点】判断电路中发生故障的元件和原因、null 【详解】A．若ab间电压接近电源电压，则断路在ab之间，故A正确； B．若ad间电压接近电源电压，则断路在ab或或cd处，故B错误； C．若ac间电压为0，则断路在cd或或ef处，故C错误； D．根据红进黑出，a端应接红表笔，故D错误。 故选A。 【变式2】如图所示，灯泡A、B均处于发光状态，后来由于电路中某个电阻发生了故障，致使灯泡A比原来亮一些，则发生的故障可能是（　　） A．R1短路 B．R2断路 C．R3短路 D．R4断路 【答案】BC 【知识点】根据串反并同判断电阻电压和电流的变化、判断电路中发生故障的元件和原因 【详解】A．若R1短路，相当于R1减小，灯泡A与R1在两条支路上，根据串反并同知灯泡A比原来暗，故A错误； B．若R2断路，相当于R2增大，灯泡A与R2在两条支路上，根据串反并同知灯泡A比原来亮，故B正确； C．若R3短路，相当于R3减小，灯泡A与R2的并联部分相当于在干路上，根据串反并同知灯泡A比原来亮，故C正确； D．若R4断路，R4在干路上，整个电路没有电流，灯泡A不亮，故D错误。 故选BC。 题型三 电源的功率和效率问题 技｜巧｜点｜拨：电源的输出功率随外电路电阻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，电源的输出功率越来越小； (3)当R＜r时，随着R的增大，电源的输出功率越来越大； (4)当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个外电阻阻值R1和R2，且R1R2＝r2。 【典例1】在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，则（　　） A．电源的输出功率减小 B．A灯和B灯都变亮 C．A灯变亮，B灯变暗 D．电源的工作效率减小 【答案】C 【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、根据串反并同判断电阻电压和电流的变化 【详解】A．由于外电阻与电源的内阻大小关系未知，无法判断电源的输出功率如何变化，故A错误； BC．当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，则外电阻增大，根据 可知干路电流减小，则内电压减小，外电压增大，根据 可知增大，则通过A灯和的电流增大，由于通过B灯电流等于干路电流减去通过和A的电流，而干路电流减小，通过和A的电流增大，则通过B灯电流减小，即B灯变暗，综合可知B灯变暗、A灯变亮，故B错误，C正确； D．电源的工作效率 由于外电路的总电阻R增大，电源的工作效率增大，故D错误。 故选C。 【典例2】将小灯泡接入如图所示的电路，当开关S闭合时，理想电压表的示数为，理想电流表的示数为，电源内阻为，求： (1)小灯泡的电功率； (2)电源电动势； (3)电源的总功率。 【答案】(1) (2) (3) 【知识点】闭合电路欧姆定律的内容及公式、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】（1）小灯泡的电功率为 （2）根据闭合电路欧姆定律可知，电源电动势为 （3）电源的总功率为 【变式1】在如图所示的电路中，E为电源，内阻为r，L为小灯泡（灯丝电阻可视为不变），为定值电阻，为光敏电阻，其阻值大小随光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射的光的强度减弱，则下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变大 B．电源输出功率变大 C．通过的电流变大 D．小灯泡变暗 【答案】CD 【知识点】电源的最大输出功率及其条件、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路 【详解】ACD．将照射的光的强度减弱，则阻值变大，总电阻变大，总电流减小，则R1电压减小，即电压表示数变小，R2所在的并联支路电压变大，则通过R2电流变大，通过灯泡L支路的电流减小，则灯泡变暗，则A错误，CD正确； B．因R1大于电源内阻r，可知当阻值变大时，外电路总电阻增加且远离电源内阻，因当电源内阻等于外电阻时电源输出功率最大，可知此时电源输出功率减小，B错误。 故选CD。 【变式2】某电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图。用此电源和电阻、组成电路，、可以同时接入电路，也可以单独接入电路。下列说法正确的是（　　） A．此电源内阻为2Ω B．此电源电动势为3V C．将、串联后接到电源两端，电源的效率为80% D．将单独接到此电源两端时，此电源的输出功率最大 【答案】BD 【知识点】电源的U-I图像、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、电源的最大输出功率及其条件 【详解】AB．由闭合电路欧姆定律 可得 由电源的路端电压与电流图像可得， 故A错误，B正确； C．由题图可知电阻、的阻值分别为， 将、串联后接到电源两端，电源的效率为，故C错误； D．此电源的输出功率为 可知当外电阻时，电源的输出功率最大，由于，所以将单独接到此电源两端时，此电源的输出功率最大，故D正确。 故选BD。 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑片在ab的中点时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑片向b端移动，则下列说法正确的是（　　） A．I1增大 B．I2减小 C．U增大 D．电源的总功率增大 【答案】D 【知识点】根据串反并同判断电阻电压和电流的变化 【详解】依题意，R2的滑片向b端移动，R2减小，根据串反并同可得 A．A1与R2相当于并联，故I1减小，A错误； B．A2与R2串联，故I2增大，B错误； C．V与R2相当于并联，故U减小，C错误； D．由于R2减小，电路的总电流增大，故电源的总功率增大，D正确。 故选D。 2．如图，电路中有、、三根导线。其中一根导线的铜丝是断的，另外两根导线和电源、电阻、都是完好的。电源电动势为。某同学想利用多用电表的直流挡检查出断导线，下列说法正确的是（　　） A．若测得间电压接近，断导线一定是 B．若测得间电压接近，断导线一定是 C．若测得间电压为0，断导线一定是 D．若测得间电压为0，断导线一定是 【答案】D 【知识点】判断电路中发生故障的元件和原因 【详解】AB．用多用电表的红表笔接在a点，黑表笔如果接在b点或者d点时电表示数为9V，说明已有电流通过电压表，可知ef段导线肯定无断路，断路必定在ab或cd段，故A、B错误； CD．用多用电表的红表笔接在a点，黑表笔如果接在c点时电表示数为0V，说明没有电流通过电压表，可知cd或ef段导线有断路，黑表笔如果接在e点时电表示数为0V，说明ef段导线一定有断路，故C错误，D正确。 故选D。 3．如图所示，电源电压恒定，闭合开关S后，电路正常工作。过了一会儿，两电表的示数一个变大，另一个变小，则该电路中出现的故障是（　　） A．一定是电阻R断路 B．可能是电阻R短路 C．可能是灯L断路 D．一定是灯L短路 【答案】B 【知识点】判断电路中发生故障的元件和原因、电磁学 【详解】A．若电阻R断路，电流表示数减小到零，电压表示数变大。有可能电阻R断路，而不是一定电阻R断路。A错误； B．若电阻R短路，电流表示数变大，电压表示数减小到零。B正确； C．若灯L断路，两电表示数都为零。C错误； D．若一定是灯L短路，两电表示数都变大。D错误。 故选B。 4．如图所示，电路中电表均可视为理想电表，闭合开关S后将滑动变阻器滑片向左滑动，下列结论正确的是（　　） A．电流表A的示数减小 B．电阻R消耗的电功率减小 C．电源的输出功率一定减小 D．电压表V1示数增大，电压表V2示数减小 【答案】D 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路 【详解】ABD．将滑动变阻器滑片向左滑动，则RP阻值减小，电路总电阻减小，总电流变大，则电流表A的示数变大，电阻R两端的电压变大，即电压表V1示数增大，则电阻R消耗的电功率变大；根据U=E-Ir可知，电压表V2示数减小，AB错误，D正确； C．当外电阻与电源内阻相等时电源输出功率最大，因外电阻与内阻关系不确定，则不能判断电源输出功率的变化，C错误。 故选D。 5．如图，电源电动势为E（内阻不可忽略），R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。闭合开关S，使灯泡L发光后，若将滑动片向右滑动，下列说法中正确的是（　　） A．灯泡L变暗 B．电压表示数变大 C．电流表示数变大 D．电源总功率一定变大 【答案】ACD 【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、根据串反并同判断电阻电压和电流的变化 【详解】ABC．若将滑动片向右滑动，则滑动变阻器接入电路的阻值减小，根据串反并同规律可知，灯泡L变暗，电压表示数变小，电流表示数变大，故AC正确，B错误； D．电源总功率 故电源的总功率变大，故D正确。 故选ACD。 期中重难突破练（测试时间：10分钟） 6．手机屏幕的自动亮度调节功能对于提供舒适的视觉体验至关重要，现用如图所示的电路模拟此功能。小灯泡电阻保持不变，光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小。闭合开关，当光照强度增大时，则（    ） A．小灯泡变暗 B．光敏电阻两端电压变大 C．电源的总功率变大 D．电源的效率变大 【答案】C 【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路 【详解】AB．当光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路电流增大，路端电压减小；则通过小灯泡电流增大，小灯泡两端电压增大，则光敏电阻两端电压变小；根据可知小灯泡功率增大，小灯泡变亮，故AB错误； C．根据，由于电路电流增大，可知电源的总功率变大，故C正确； D．根据 由于外电阻减小，所以电源的效率变小，故D错误。 故选C。 7．如图所示的U-I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线II为某一电阻的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电阻为 B．电源电动势为1.5V C．内阻为 D．电源的输出功率为4.5W 【答案】D 【知识点】电源的U-I图像、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 【详解】A．由图Ⅱ可知 故A错误； BC．由图Ⅰ可知，电源的电动势为3.0V，内阻 故BC错误； D．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，则电源的输出功率为 P=UI=1.5×3W=4.5W 故D正确。 故选D。 8．如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（　　） A．电压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大 【答案】ABC 【知识点】根据串反并同判断电阻电压和电流的变化 【详解】ABC．当照射光强度增大时，阻值减小，根据串反并同规律可知，电压表示数增大，中电流减小，小灯泡的功率增大，故ABC正确； D．阻值减小，则外电阻减小，电路的路端电压减小，故D错误。 故选ABC。 9．在如图所示的电路中R1、R2为定值电阻，电容器的电容为C，A、B间的电压恒定。若调节电阻箱R接入电路的阻值，使电容器的带电量减少△Q，则在该过程中（　　） A．电阻箱 R 接入电路的阻值减小 B．电阻 R1两端的电压增大，增加量大于 C．通过电阻R1的电流增大，增加量小于 D．通过电阻箱R的电流减小，减小量大于 【答案】D 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、含容电路中有关电荷量及其变化的计算 【详解】ABC．根据电路图可知电容器两端的电压等于R2两端的电压，使电容器的带电量减少△Q，可知R2两端的电压减少，因为总电压不变，所以电阻 R1两端的电压增大，增加量等于 ，通过电阻R1的电流增大，增加量等于，因并联部分电压增大，根据串并联的电路特点可知电阻箱 R 接入电路的阻值增大，故ABC错误； D．流过R1和R的电流减少，通过R1的电流增大，所以通过电阻箱R的电流减小，减小量大于 ，故D正确。 故选D。 10．如图所示，电源的电动势为、内阻为，R1、R2均为定值电阻，为滑动变阻器，平行板电容器的极板水平放置，闭合开关，带电油滴恰好在两板之间处于静止状态。现将滑动变阻器的触头自向端滑动，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R1消耗的功率增大 B．定值电阻R2消耗的功率增大 C．带电油滴将向上运动 D．通过滑动变阻器的电流增大 【答案】AD 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、含容电路中有关电荷量及其变化的计算 【详解】将滑动变阻器的触头向a端滑动，则R阻值变小，总电阻变小，总电流增大，即定值电阻R1以及电源内阻r上的电压增大，则R1消耗的功率增大；并联支路的电压减小，即定值电阻R2消耗的功率变小，R2电流变小，则通过滑动变阻器R的电流增大；电容器两板间电压减小，向上的电场力变小，则油滴向下运动。 故选AD。 期中综合拓展练（测试时间：15分钟） 11．在温控电路中，通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图所示的电路，为定值电阻，为半导体热敏电阻（温度越高，电阻越小），C为电容器。当环境温度升高时（　　） A．电容器C带的电荷量增大 B．电压表的读数增大 C．消耗的功率减小 D．电容器C两极板间的电场强度减小 【答案】D 【知识点】利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、含容电路中有关电荷量及其变化的计算 【详解】A．当环境温度升高时，热敏电阻的电阻减小电压减小，故电容器两端电压减小，根据 Q减小，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律 热敏电阻的电阻减小，I增加，根据 故电压表的读数U减小，故B错误； C．根据，I增加，消耗的功率增加，故C错误； D．电容器C两极板间的电场强度，电容器两端电压减小，故电场强度减小，故D正确。 故选D 。 12．如图所示，开关S闭合后电容器两板间处的带电油滴恰好处于静止状态，定值电阻与电源内阻的阻值关系满足。仅将滑动变阻器的滑片P下移，下列说法正确的是（　　） A．电容器所带的电荷量增加 B．带电油滴向下运动 C．消耗的功率减小 D．电源的输出功率减小 【答案】B 【知识点】电源的最大输出功率及其条件、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、含容电路中有关电荷量及其变化的计算 【详解】A．仅将滑动变阻器的滑片P下移，则总电阻减小，故总电流增大，则根据 可得外电压减小，根据 可得电容器所带的电荷量减小，故A错误； B．开始是带电油滴处于静止状态，则 移动后，电压减小，则 故带电油滴向下运动，故B正确； C．消耗的功率为 由于电流增大，则消耗的功率增大，故C错误； D．电源的输出功率 由于，当减小时，电源的输出功率增大，故D错误。 故选B。 13．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 【知识点】电源的最大输出功率及其条件、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路 【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。 14．在如图所示的电路中，定值电阻（为电源内阻），滑动变阻器的最大阻值为R1且．在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，以下说法正确的是（　　） A．电源的输出功率变小 B．消耗的功率先变大后变小 C．滑动变阻器消耗的功率先变大后变小 D．电源的效率逐渐降低 【答案】CD 【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路 【详解】A．滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，即减小，可知减小，利用电源的输出功率随外电阻变化的关系曲线，如图所示 因为外电阻始终不小于内阻，故可判断电源的输出功率增大，故A错误； B．由于减小，根据闭合电路欧姆定律可知电流I增大，由于是定值电阻，由 可知消耗的功率一直增大，故B错误； C．将()等效为电源新内阻，则为外电阻，在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，的阻值逐渐减小到0，可知的阻值先大于后小于，故滑动变阻器消耗的功率先变大后变小，故C正确； D．电源效率 由于 在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，的阻值逐渐减小，即减小，可知电源效率逐渐降低，故D正确。 故选CD。 15．在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，电源电动势为、内阻为，闭合开关，平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态。当电路中某电学元件发生故障时，发现电容器中的液滴向上运动，且电流表和电压表示数均增大，其余电学元件均未损坏，下列说法正确的是（　　） A．断路 B．灯泡L断路 C．电源内阻消耗的功率变小 D．电容器带的电荷量变小 【答案】BC 【知识点】计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、判断电路中发生故障的元件和原因、含容电路中有关电荷量及其变化的计算 【详解】A．据电路可知，平行金属板上极板带正电，电场方向向下，液滴受到重力与电场力，液滴向上运动，平行金属板间电场强度增大，极板之间电压增大，根，可知，干路电流减小，则电路总电阻增大，有可能是电路中并联部分电路中的某器件断路，若断路，则电流表示数为0，可知，不可能是断路，故A错误； B．若灯泡L断路，根据，，结合上述，可知，电压表与电流表的示数均增大，故B正确； C．由题可知，干路电流减小，电源内阻消耗的功率，故电源内阻消耗的功率变小，故C正确； D．由于电容器两极板间电压增大，电容器带的电荷量增大，故D错误。 故选BC。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $