重难06 电路（重难专练）（上海专用）2026年高考物理二轮复习讲练测

重难06 电路 2 2 一、电路基本知识 2 二、电源电动势和内阻 3 三、闭合电路欧姆定律 4 四、电功和电功率 5 五、电功率图像 6 7 11 14 一、电路基本知识 1. 电流的微观表达式 导体电流：I =nqSv 在金属导体中q=e，所以I＝neSv 2. 简化电路的方法 (1)拖动法 (2)节点法 例如下图，R1、R2和R3并联，再和R4串联。 3. 电阻定律：R＝ρ，式中ρ叫作这种材料的电阻率。 是定义式，R＝ρ 是决定式。 4. 导体的伏安特性曲线 (1)伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件是线性元件； (2)伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件是非线性元件。 5. 伏安法测电阻 内接法 外接法 电路 误差来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用 （速记：大内偏大，即电阻较大时，使用内接法，测量结果偏大） 6. 多用电表接入方式 (1)无论测量电流、电压还是电阻，接入后电流都是“红进、黑出”。 (2)使用欧姆挡时，使用多用电表的内部电源。 7.二极管的单向导电性 (1)二极管符号如图，左端P为正极，右端N为负极。 特点：正向电阻很小，反向电阻很大 (2)多用电表测二极管的正、反向电阻 二、电源电动势和内阻 1.电动势 (1) 定义：非静电力把单位电荷量的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。 (2) 公式：E＝ 比值定义法! 反映电源非静电力做功的本领的大小。 2.电源的内阻：电源内部导体的电阻，通常用r表示。 3.电池容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h或mA·h。 (1)通过额定电流可计算放电时间 (2)通过额定电压可计算电池静电力做功W=qU 4. 电源电动势E=U外+U内的本质 （1） （2） (1) V1测量内电压，V2测量外电压。 E=U1+U2 (2) 电源内部， b→c：非静电力做功，电势差为Ucb； c→d：静电力做功，U内=Ir； d→a：非静电力做功，电势差为Uad； 电源外部， a→b：静电力做功，U外=IR； E = Ucb+Uad = U外+ U内 三、闭合电路欧姆定律 1. 内容：I＝ 适用条件：外电路为纯电阻电路。 2. 路端电压随外电阻的变化规律 (1) 当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大， 当R增大到无限大(断路)时，I＝0，U＝E，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势。 (2) 当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小， 当R减小到零(短路)时，I＝，U＝0。此时电流I0称短路电流。 (3) 电路动态分析 速记口诀：并同串反 定性分析过程：外电路电阻→总电流 →内部电压→外部电压 →各串并联支路 3. 闭合电路的电源及电阻的U－I图像 当电阻R接入电动势为E的电源两端时，电源和电阻的U－I图像如图所示。 (1)交点坐标：(IP，UP)表示电源E与电阻R接通时，电路中的电流和电阻R两端的电压。 (2)电源U-I图像的斜率表示内阻r，电阻U-I图像斜率表示电阻R（直线）。 (3)如果电源U-I图像不是直线，只是斜率的含义变化，但纵坐标轴截距仍表示E，横坐标轴截距仍表示短路电流（纵坐标轴起点为0）。 4. 闭合电路欧姆定律的表达形式 表达式 物理意义 适用条件 I＝ 电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比 纯电阻电路 E＝I(R＋r)　① E＝U外＋Ir　② E＝U外＋U内　③ 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和 ①式适用于纯电阻电路； ②、③式普遍适用 四、电功和电功率 1.电功：W＝Uit 电功率：P＝＝UI 2.焦耳定律：Q＝I2Rt 热功率：P＝I2R 3. 纯电阻电路和非纯电阻电路的功热关系 纯电阻电路 非纯电阻电路 I、U、R三者关系 遵循欧姆定律，I＝ 不遵循欧姆定律，I＜ 能量转化情况 能量转化规律 电能全部转化为内能， W＝Q＝UIt＝I2Rt＝t 电能转化为内能和其他形式能，电功W＝UIt，电热Q＝I2Rt， 所以 W＝Q＋W其他＞Q 功率关系 电功率等于热功率， 即P电＝P热＝UI＝I2R＝ 电功率P电＝UI， P热＝I2R，P电＝P热＋P其他 元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽、电风扇等 4. 电动机的功率和效率 (1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，P入＝UI。 (2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P热＝I2r。 (3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率，P出＝IU－I2r。 (4)电动机的效率：η＝×100%＝×100%。 五、电功率图像 1. 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， （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 2. 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 （建议用时：20分钟） 1．如图所示，R1、R2、R3的电阻之比是2：3：5，电流表内阻忽略不计，电压表内阻无穷大，电路两端的 电压恒定，则甲图中两个电压表的示数之比和乙图中两个电流表的示数之比分别为（　　） A．电压表的示数之比3：5 B．电压表的示数之比5：8 C．电流表的示数之比16：25 D．电流表的示数之比2：5 2．（24-25高二上·上海·阶段练习）如图所示，直线oac为某一直流电源的总功率随电流变化的图线，虚线obc为这个电源内部热功率随电流变化的图线，当电路中电流为2A时（　　） A．外电路电阻等于电源内阻 B．电源内部热功率为2W C．电源输出功率为2W D．路端电压为3V 3．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时（未到 a），下列说法正确的是（　　）    A．定值电阻R2的电功率减小 B．电压表和电流表的示数都减小 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．R中电流变化的绝对值大于电流表示数变化的绝对值 4．（25-26高二上·上海·期中）“测量金属丝的电阻率”实验的电路如图所示。实验过程中： (1)用 测量金属丝长度，用 测量金属丝的直径（均选填“刻度尺”、“螺旋测微器”），为减少误差进行多次测量求平均值，得到金属丝长度L和直径d。 (2)闭合开关S前，滑动变阻器滑动片滑到 端（选填“a”或“b”）。闭合开关，测量多组数据，画出 图，图线的斜率就表示金属丝的阻值R。由此可知金属丝的电阻率为 （用L、d、R表示）。 5．（25-26高二上·上海静安·阶段练习）如图是某同学做电路实验的实物连接图（灯泡A、B的规格均为“1.5V 1W”）。闭合电键后A、B两灯都不亮。 (1)当用指针式多用表的直流电压挡进行故障排查时： 选择开关应置于______ A．2.5V挡 B．10V挡 C．50V挡 D．250V挡 (2)测试、间电压时，红表笔应该接触______ A． B． (3)该同学在不同点间测得的电压情况如下表所示 测试点 、 、 、 、 电压示数 示数不为零 示数不为零 示数为零 示数不为零 由此可以判定，故障是（    ） A．灯A短路 B．灯B短路 C．、间断路 D．、间断路 6．（25-26高二上·上海浦东新·期中）如图（a）所示电路中，改变滑动变阻器阻值，电源的外电压随电流变化的关系如图（b）所示，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻Ω。其中的作用是 ，由图像可知电源内阻为 Ω。 （25-26高二上·上海浦东新·阶段练习）文艺晚会 基地又额外举行了一场文艺晚会，同学们正在准备晚会道具。 7．如图所示是主持人使用的电容式麦克风，振动膜是利用超薄金属制成，它与基板构成电容器。工作时，振动膜随声波左右振动。 ①振动膜向右运动时，电容器的电容 （选填“增大”“减小”），电阻上的电流方向为 （选填“由a向b”或“由b向a”）。 ②振动膜向左运动时，振动膜和基板间的场强 （选填“增大”“减小”）。 8．下图为晚会会场天花板上LED灯的图线，现测得此LED灯工作时电流为，其两端电压为，则此LED灯（　　） A．为纯电阻元件 B．为非线性元件 C．在P点工作时其功率为 D．在P点工作时其电阻在数值上大于过P点的切线的斜率 9．下图为一串彩灯的控制电路图，电路中有四盏相同规格的灯，规格均为“6V，6W”，定值电阻，电源电动势，内阻； ①要使电阻上消耗的电功率最大，应该接 盏灯； ②要使电源输出功率最大，应该接 盏灯。 10． “祝融号”火星车，其动力主要来源于太阳能电池。现将“祝融号”的电路简化如图，其中定值电阻，太阳能电池电动势E=150V，内阻r未知，电动机线圈电阻，当火星车正常行驶时，电动机两端的电压，定值电阻消耗的功率为125W。求： （1）流过电动机的电流； （2）太阳能电池的内电阻； （3）电动机的输出效率。（保留两位有效数字） （建议用时：30分钟） 1．电风扇正常工作时的发热功率为P1。若扇叶被卡住时，此时的发热功率为P2，假设电风扇两端电压保持不变，电风扇正常工作时的电功率P3为（　　） A． B． C． D． 2．（24-25高二上·上海普陀·阶段练习）如图所示，两个电源a、b的端电压倒数和外电阻倒数的函数图像为两条平行直线，则两电源电动势E和内阻r关系是（　　） A．， B．， C．， D．， 3．某同学利用DIS定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图甲所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值，用电压传感器测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b，由图线可知（　　） A．， B．， C．， D．， 4．（2025·上海·二模）物理小组的同学准备利用压敏电阻和电流表制作一个电子压力计，他们希望能从表盘上直接读出压力大小。他们设计的电路如图甲所示，其中R1是定值电阻，R2是最大阻值为500Ω的滑动变阻器，理想电流表A的量程为0~6mA，电源电动势E为9V，内阻不计。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的关系如图乙所示。 (1)同学们找到了三个定值电阻，R1应选阻值为 （填“A”“B”或“C”）的，它的作用是 。 A．10Ω　　B．500Ω　　C．1200Ω (2)连接好电路后，兴趣小组的同学调节R2，在未对压敏电阻施加压力时，使电流表指针指到满偏位置，则电流表的5mA刻度线处应标注 N；改装后电子压力计的刻度 （填“均匀”或“不均匀”），试说明理由 。 (3)若考虑电流表的内阻和电源的内阻，则压力的测量值 （填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 5．（25-26高二上·上海·期中）电源 人们生活中离不开电源，电源是一种把其他形式能转化为电能的装置，电动势和内阻是电源两个非常重要的物理量。 (1)如图所示，在正常工作的化学电池内部，a点、b点分别位于电极和电解液的接触薄层内，两点的电势高低为 （选填“>”、“<”或“=”）。通过做功，正电荷从a点向A极板运动， 能转化为电能；负电荷从a点向b点移动的过程中，电能转化为 能。 (2)如果把上题所述类比成图（b）中儿童在游乐场玩耍时，重力和滑梯对人做功的情形。图（b）中各点的高度可类比为图（a）中各点的电势，设A、B、a、b四点的高度分别为、、、。则该化学电池的电源电动势大小为 （用、、、表示）。 (3)如图（c）所示电路中，电源电动势E=8V，内阻，。 ①若在A、B间接一个理想电压表，其读数是多少？ ②若在A、B间接一个理想电流表，其读数是多少？ ③图（c）中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图（c）可等效为图（d），则等效电源的电动势E及内电阻r分别是多大？ 6．（2025高三·上海·专题练习）用电磁发射卫星 上海宇航系统工程研究所公开了一种在临近空间用电磁发射卫星的发明专利。飞艇在离地面高度20～100km范围内的临近空间稳定飞行。飞艇单次携带批量的微小型卫星，利用太阳能结合布置于飞艇下方的长直电磁发射装置，将卫星发射至低地球轨道。 飞艇的上表面覆有一层柔性薄膜太阳电池阵为储能装置充电。某小组利用如图(c)所示的电路，研究太阳能电池的伏安特性。连接电路后，闭合开关S。在温度不变的情况下，先用一弱光照射太阳能电池，调节滑动变阻器R的阻值，记录电压U和电流I的示数，并多次重复该过程，将实验数据描在图(d)的U-I图中得到曲线A。改用一强光照射重复实验，在U-I图中得到曲线B。 (1)当 光（选填“弱”或“强”）照射时，该太阳能电池的输出功率更大。 (2)当滑动变阻器的电阻为某值时，用弱光照射时外电压为1.5V，若改用强光照射，外电路消耗 的电功率为 W（保留2位有效数字） （建议用时：40分钟） 1．路边安装了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，如图所示，原理图为甲或乙两个电路。为光敏电阻（光照越强，电阻越小），与为定值电阻，灯泡L的电阻不随温度变化。下列说法正确的是（　　） A．环境变亮时，乙电路中的灯泡亮度变亮 B．环境变暗时，甲电路中的灯泡亮度变暗 C．环境变亮时，甲电路中的电功率增大 D．环境变暗时，乙电路中的电功率增大 2．如图所示，电源内阻r和灯泡L的电阻R均恒定不变，D为理想二极管，、为定值电阻，电表均为理想电表。闭合S且电路稳定后，有一带电油滴在平行板电容器中处于静止状态。现将滑动变阻器滑片向上滑动，电表、和A示数变化量的绝对值分别为、和，则下列说法中正确的是（ ） A．灯泡变暗，电流表示数增大 B．油滴不动 C． D． 3. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电路中O点接地，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，M、N两点电势变化情况是（ ） A．都升高 B．M点电势的改变量大于N点电势的改变量 C．M点电势升高，N点电势降低 D．M点电势降低，N点电势升高 （24-25高一下·上海·期末）光伏电池 随着国家“碳达峰，碳中和”政策的出台，光伏领域成为最热门的领域之一。 4．一辆用光伏电池驱动的小车，其电路总电阻为r，小车受到的阻力大小与其速率之比为k。某次运动中电池接收到的光照功率恒为P 时，小车以速率v匀速行驶，通过电池的电流大小为I，则电池的光电转化效率为 。 5．光照进半导体材料内激发出自由电荷，在材料内部电场作用下正、负电荷分别往两端积累。若材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图所示。取O点的电势为零，N点到P点的电势φ随位置x变化的图像可能为（    ） A． B． C． D． 6．一光伏电池在特定光照下的关系如图所示。在这种光照条件下，将总长度为100m、截面积为0.100mm2的金属丝绕制的电阻接在该电池两端时，电阻两端电压为2.10V，则该金属丝的电阻率为 Ω·m.。保留 3位有效数字） 7．在某一电压区间内，光伏电池可视为一个恒流源（输出电流恒定）。某同学连接了如图所示的两个电路：电路a由干电池、阻值为R4的定值电阻、阻值为RT的热敏电阻（RT 随温度升高而减小）和小灯连接而成；电路 b 由恒流源、三个阻值分别为R1、R2、R3（R1< R2< R3）的定值电阻和阻值为RL的光敏电阻（RL随光照强度增大而减小，且其阻值变化范围足够大）连接而成。RL受到灯L照射。当RT所处环境温度降低时： ①设电流表示数变化量为ΔI，R1两端电压变化量为ΔU1，RL两端电压变化量为ΔUL，则（ ） A．，    B．， C．，    D．， ②设电压表的示数变化量为ΔU，电流表的示数变化量为ΔI，则 ； ③当RL= 时，RL和R1的总功率P最大。 （24-25高二上·上海·期中）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。 8．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 9．工业生产中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，其中实现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，、、是定值电阻，、，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，没装料时，g取10。下列说法中正确的是（　　） A．阻值为45 B．装料时，的阻值逐渐变大，的值逐渐变小 C．拉力越大应变片电阻阻值也变大，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 10．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3。求： （1）电容C； （2）小灯泡电阻； （3）断开电键S后小灯泡的焦耳热Q。 （2025高二下·上海·学业考试）机器人（Robot）是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务。研究机器人中导电材料Z的导电规律： 11．为了测量通过Z的电流随电压从零逐渐增大过程中的变化规律，设计的如图1的电路图存在错误，请在图上予以纠正 ； 12．上述实验测得Z的电流与电压的关系，作出如图2的图线；温度传感器得到Z的电阻随温度的变化规律如图3。根据图像可判断Z的电阻随电流变大而______。 A．增大 B．不变 C．减小 13．某同学设计制作了如图4的测温电路。已知电源电动势E=1.5V、内阻r=5Ω、R0=10Ω。闭合开关，电压表示数为0.5V，求： ①此时Z的温度 （结果保留3位有效数字）； ②若环境温度改变，Z的电功率将如何变化 。 14．科学家研究发现，磁敏电阻（GMR）的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中，GMR为一个磁敏电阻，R、R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，当开关S1和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。则（　　） A．只调节电阻R，当P1向右端移动时，电阻R1消耗的电功率变大 B．只调节电阻R，当P1向右端移动时，带电微粒向下运动 C．只调节电阻R2，当P2向下端移动时，电阻R1消耗的电功率变大 D．只调节电阻R2，当P2向下端移动时，带电微粒向下运动 15．如图所示，，L为一个标有“12V、12W”的灯泡，若改变滑动变阻器触片的位置，使L正常发光时，安培表的示数为1.5A，伏特表的示数恰好为零（即AB两点电势相等，电势差为零），求： （1）电阻的阻值； （2）电源电压U； （3）滑动变阻器的功率。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难06 电路 2 2 一、电路基本知识 2 二、电源电动势和内阻 3 三、闭合电路欧姆定律 4 四、电功和电功率 5 五、电功率图像 6 7 14 20 一、电路基本知识 1. 电流的微观表达式 导体电流：I =nqSv 在金属导体中q=e，所以I＝neSv 2. 简化电路的方法 (1)拖动法 (2)节点法 例如下图，R1、R2和R3并联，再和R4串联。 3. 电阻定律：R＝ρ，式中ρ叫作这种材料的电阻率。 是定义式，R＝ρ 是决定式。 4. 导体的伏安特性曲线 (1)伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件是线性元件； (2)伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件是非线性元件。 5. 伏安法测电阻 内接法 外接法 电路 误差来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用 （速记：大内偏大，即电阻较大时，使用内接法，测量结果偏大） 6. 多用电表接入方式 (1)无论测量电流、电压还是电阻，接入后电流都是“红进、黑出”。 (2)使用欧姆挡时，使用多用电表的内部电源。 7.二极管的单向导电性 (1)二极管符号如图，左端P为正极，右端N为负极。 特点：正向电阻很小，反向电阻很大 (2)多用电表测二极管的正、反向电阻 二、电源电动势和内阻 1.电动势 (1) 定义：非静电力把单位电荷量的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。 (2) 公式：E＝ 比值定义法! 反映电源非静电力做功的本领的大小。 2.电源的内阻：电源内部导体的电阻，通常用r表示。 3.电池容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h或mA·h。 (1)通过额定电流可计算放电时间 (2)通过额定电压可计算电池静电力做功W=qU 4. 电源电动势E=U外+U内的本质 （1） （2） (1) V1测量内电压，V2测量外电压。 E=U1+U2 (2) 电源内部， b→c：非静电力做功，电势差为Ucb； c→d：静电力做功，U内=Ir； d→a：非静电力做功，电势差为Uad； 电源外部， a→b：静电力做功，U外=IR； E = Ucb+Uad = U外+ U内 三、闭合电路欧姆定律 1. 内容：I＝ 适用条件：外电路为纯电阻电路。 2. 路端电压随外电阻的变化规律 (1) 当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大， 当R增大到无限大(断路)时，I＝0，U＝E，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势。 (2) 当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小， 当R减小到零(短路)时，I＝，U＝0。此时电流I0称短路电流。 (3) 电路动态分析 速记口诀：并同串反 定性分析过程：外电路电阻→总电流 →内部电压→外部电压 →各串并联支路 3. 闭合电路的电源及电阻的U－I图像 当电阻R接入电动势为E的电源两端时，电源和电阻的U－I图像如图所示。 (1)交点坐标：(IP，UP)表示电源E与电阻R接通时，电路中的电流和电阻R两端的电压。 (2)电源U-I图像的斜率表示内阻r，电阻U-I图像斜率表示电阻R（直线）。 (3)如果电源U-I图像不是直线，只是斜率的含义变化，但纵坐标轴截距仍表示E，横坐标轴截距仍表示短路电流（纵坐标轴起点为0）。 4. 闭合电路欧姆定律的表达形式 表达式 物理意义 适用条件 I＝ 电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比 纯电阻电路 E＝I(R＋r)　① E＝U外＋Ir　② E＝U外＋U内　③ 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和 ①式适用于纯电阻电路； ②、③式普遍适用 四、电功和电功率 1.电功：W＝Uit 电功率：P＝＝UI 2.焦耳定律：Q＝I2Rt 热功率：P＝I2R 3. 纯电阻电路和非纯电阻电路的功热关系 纯电阻电路 非纯电阻电路 I、U、R三者关系 遵循欧姆定律，I＝ 不遵循欧姆定律，I＜ 能量转化情况 能量转化规律 电能全部转化为内能， W＝Q＝UIt＝I2Rt＝t 电能转化为内能和其他形式能，电功W＝UIt，电热Q＝I2Rt， 所以 W＝Q＋W其他＞Q 功率关系 电功率等于热功率， 即P电＝P热＝UI＝I2R＝ 电功率P电＝UI， P热＝I2R，P电＝P热＋P其他 元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽、电风扇等 4. 电动机的功率和效率 (1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，P入＝UI。 (2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P热＝I2r。 (3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率，P出＝IU－I2r。 (4)电动机的效率：η＝×100%＝×100%。 五、电功率图像 1. 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， （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 2. 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 （建议用时：20分钟） 1．如图所示，R1、R2、R3的电阻之比是2：3：5，电流表内阻忽略不计，电压表内阻无穷大，电路两端的 电压恒定，则甲图中两个电压表的示数之比和乙图中两个电流表的示数之比分别为（　　） A．电压表的示数之比3：5 B．电压表的示数之比5：8 C．电流表的示数之比16：25 D．电流表的示数之比2：5 【答案】BC 【详解】AB．由图甲可知，三个电阻串联，流经各电阻的电流相等，设电流为， 由欧姆定律则有 ，， 电压表测量的是、串联后两端的电压，电压表测量的是、串联后两端的电压， 则两电压表的示数分别为 因为 联立解得 故A错误，B正确； CD．对理想电流表，内电阻是零，则电路图如图所示，    可知对图乙电路可等效为三个电阻并联，如图所示，    设A、B两点的电压为，则流经各电阻的电流为 ，， 电流表测量的是流经电阻、的电流，则电流表的示数为 电流表测量的是流经电阻、的电流，则电流表的示数为 因为 联立解得 故C正确，D错误。 故选BC。 2．（24-25高二上·上海·阶段练习）如图所示，直线oac为某一直流电源的总功率随电流变化的图线，虚线obc为这个电源内部热功率随电流变化的图线，当电路中电流为2A时（　　） A．外电路电阻等于电源内阻 B．电源内部热功率为2W C．电源输出功率为2W D．路端电压为3V 【答案】C 【详解】A. 电源的总功率 P=EIC点表示I=3A，P=9W则电源的电动势 E=3V 电源的内电阻 当电路中电流为2A时，根据闭合电路欧姆定律，有 解得 R= 0.5Ω 故A错误； B. 当电路中电流为2A时，电源内部热功率 Pr=I2r=22×1W=4W 故B错误； C. 当电路中电流为2A时，电源输出功率为 P=I2R=22×0.5W=2W 故C正确； D. 当电路中电流为2A时，路端电压为 U=IR=2×0.5V=1V 故D错误； 故选C。 3．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时（未到 a），下列说法正确的是（　　）    A．定值电阻R2的电功率减小 B．电压表和电流表的示数都减小 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．R中电流变化的绝对值大于电流表示数变化的绝对值 【答案】BD 【详解】A．滑动变阻器的触头由中点滑向a端过程，滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流增大，则定值电阻R2的电功率增大，故A错误； BC．根据上述，干路电流增大，根据 可知，电压表示数减小，根据 可知，并联电路两端电压减小，则电流表示数减小，故B正确，C错误； D．由于 则有 根据上述，干路电流增大，通过电流表的电流减小，可知通过滑动变阻器中的电流增大， 则有 ，， 可知 即R中电流变化的绝对值大于电流表示数变化的绝对值，故D正确。 故选BD。 4．（25-26高二上·上海·期中）“测量金属丝的电阻率”实验的电路如图所示。实验过程中： (1)用 测量金属丝长度，用 测量金属丝的直径（均选填“刻度尺”、“螺旋测微器”），为减少误差进行多次测量求平均值，得到金属丝长度L和直径d。 (2)闭合开关S前，滑动变阻器滑动片滑到 端（选填“a”或“b”）。闭合开关，测量多组数据，画出 图，图线的斜率就表示金属丝的阻值R。由此可知金属丝的电阻率为 （用L、d、R表示）。 【答案】(1) 刻度尺 螺旋测微器 (2) a 【详解】（1）[1]金属丝长度较长，所以选用量程较大、分度值较大的刻度尺； [2]金属丝的直径较细，所以选用量程较小、分度值较小的螺旋测微器。 （2）[1]在闭合开关S前，为了保护电路，滑动变阻器接入电路中的阻值要达到最大，所以闭合S前，滑动变阻器滑动片应滑到a端； [2]根据电阻定律可得 其中 联立可得金属丝的电阻率为 5．（25-26高二上·上海静安·阶段练习）如图是某同学做电路实验的实物连接图（灯泡A、B的规格均为“1.5V 1W”）。闭合电键后A、B两灯都不亮。 (1)当用指针式多用表的直流电压挡进行故障排查时： 选择开关应置于______ A．2.5V挡 B．10V挡 C．50V挡 D．250V挡 (2)测试、间电压时，红表笔应该接触______ A． B． (3)该同学在不同点间测得的电压情况如下表所示 测试点 、 、 、 、 电压示数 示数不为零 示数不为零 示数为零 示数不为零 由此可以判定，故障是（    ） A．灯A短路 B．灯B短路 C．、间断路 D．、间断路 【答案】(1)B (2)A (3)D 【详解】（1）由图可知，四节干电池的总电动势为6V，应用多用表的直流电压挡10V测量。 故选B。 （2）测试、间电压时，红表笔应该接触，根据电流必须从红表笔进入多用电表。所以测试、间电压时，红表笔应该接触。 故选A。 （3）、之间电压表示数不为0，说明电源正极到点，电源负极到点间的用电器及导线没有断路，即电源、开关及之间的导线没有断路。同理、之间电压表示数不为0，即电源、开关、灯及之间的导线没有断路。、之间电压表示数不为0，即电源、开关、灯、滑动变阻器及之间的导线没有断路，而、之间电压表示数为0，说明此时没有电流流过、之间，、之间没有断路，而且电路中肯定是某处断路了。综上所述，即故障是、间断路。 故选D。 6．（25-26高二上·上海浦东新·期中）如图（a）所示电路中，改变滑动变阻器阻值，电源的外电压随电流变化的关系如图（b）所示，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻Ω。其中的作用是 ，由图像可知电源内阻为 Ω。 【答案】 保护电路 7.5 【详解】[1]定值电阻的作用是保护电路。 [2]根据闭合电路欧姆定律 可知图像斜率绝对值表示电源内阻，即 （25-26高二上·上海浦东新·阶段练习）文艺晚会 基地又额外举行了一场文艺晚会，同学们正在准备晚会道具。 7．如图所示是主持人使用的电容式麦克风，振动膜是利用超薄金属制成，它与基板构成电容器。工作时，振动膜随声波左右振动。 ①振动膜向右运动时，电容器的电容 （选填“增大”“减小”），电阻上的电流方向为 （选填“由a向b”或“由b向a”）。 ②振动膜向左运动时，振动膜和基板间的场强 （选填“增大”“减小”）。 8．下图为晚会会场天花板上LED灯的图线，现测得此LED灯工作时电流为，其两端电压为，则此LED灯（　　） A．为纯电阻元件 B．为非线性元件 C．在P点工作时其功率为 D．在P点工作时其电阻在数值上大于过P点的切线的斜率 9．下图为一串彩灯的控制电路图，电路中有四盏相同规格的灯，规格均为“6V，6W”，定值电阻，电源电动势，内阻； ①要使电阻上消耗的电功率最大，应该接 盏灯； ②要使电源输出功率最大，应该接 盏灯。 【答案】 7．增大 由a向b 减小 8．BCD 9．4 3 【解析】 7．①[1]振动膜向右运动时，电容器的板间距离减小，根据可知，电容器的电容增大； [2]根据可知，由于电容器两极板间电势差不变，所以电容器的电荷量增大，即电容器充电， 所以电阻上的电流方向为由a向b。 ②[3]振动膜向左运动时，电容器的板间距离增大，电容器两极板间电势差不变， 根据可知，振动膜和基板间的场强减小。 8．A．LED灯为半导体元件，特点伏安特性曲线不同与纯电阻元件，故A错误； B．线性元件指图线为直线的元件，由图可知，LED灯是非线性元件，故B正确； C．根据电功率的计算公式可知，LED灯在P点工作时其功率为，故C正确； D．根据欧姆定律可知，LED灯在P点工作时其电阻在数值上等于P点与坐标原点的连线的斜率， 即在P点工作时其电阻在数值上大于过P点的切线的斜率，故D正确。 故选BCD。 9．①[1]当4盏灯泡全部接入时，电路总电阻最小，总电流最大，电阻上消耗的电功率最大； ②[2] 灯泡的电阻为 要使电源输出功率最大，则满足 应接入 10． “祝融号”火星车，其动力主要来源于太阳能电池。现将“祝融号”的电路简化如图，其中定值电阻，太阳能电池电动势E=150V，内阻r未知，电动机线圈电阻，当火星车正常行驶时，电动机两端的电压，定值电阻消耗的功率为125W。求： （1）流过电动机的电流； （2）太阳能电池的内电阻； （3）电动机的输出效率。（保留两位有效数字） 【答案】（1）；（2）；（2） 【详解】（1）电热丝为定值电阻，其消耗的功率为125W，有 解得电流和电压为 ， （2）根据全电路的电压关系有 解得电源的内阻为 （3）电动机的输出效率为 （建议用时：30分钟） 1．电风扇正常工作时的发热功率为P1。若扇叶被卡住时，此时的发热功率为P2，假设电风扇两端电压保持不变，电风扇正常工作时的电功率P3为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设电风扇额定电压为U，额定电流为I，内阻为r，由题意得 、 则当风扇被卡住时热功率为 解得 故选C。 2．（24-25高二上·上海普陀·阶段练习）如图所示，两个电源a、b的端电压倒数和外电阻倒数的函数图像为两条平行直线，则两电源电动势E和内阻r关系是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【详解】根据闭合电路欧姆定律可得 所以 由图可知，a图线纵截距较大，则 所以 两图线斜率相等，则 所以 故选C。 3．某同学利用DIS定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图甲所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值，用电压传感器测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b，由图线可知（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】由图，根据全电路欧姆定律 关系图线中 ， 由图乙 所以 ， 故选B。 4．（2025·上海·二模）物理小组的同学准备利用压敏电阻和电流表制作一个电子压力计，他们希望能从表盘上直接读出压力大小。他们设计的电路如图甲所示，其中R1是定值电阻，R2是最大阻值为500Ω的滑动变阻器，理想电流表A的量程为0~6mA，电源电动势E为9V，内阻不计。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的关系如图乙所示。 (1)同学们找到了三个定值电阻，R1应选阻值为 （填“A”“B”或“C”）的，它的作用是 。 A．10Ω　　B．500Ω　　C．1200Ω (2)连接好电路后，兴趣小组的同学调节R2，在未对压敏电阻施加压力时，使电流表指针指到满偏位置，则电流表的5mA刻度线处应标注 N；改装后电子压力计的刻度 （填“均匀”或“不均匀”），试说明理由 。 (3)若考虑电流表的内阻和电源的内阻，则压力的测量值 （填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1) C 保护电路 (2) 15 不均匀 见解析 (3)等于 【详解】（1）[1]根据电动势和电流表量程，得出电路总电阻最少为 三个电阻中只有1200Ω的合适。 故选C。 [2]R1的作用是保护电路。 （2）[1]以上可知电流满偏时，电路总电阻为1500Ω，压敏电阻不受压力，故此时对应的压力为0；电流表的示数为5mA时，电路总电阻为 即总电阻比之前增加了300Ω，由于未加压力时压敏电阻为，则此时压力传感器的电阻为500Ω， 通过图乙有 解得此时压力为 [2][3]图乙可知 根据图甲，由闭合电路欧姆定律得 可知改装后电子压力计的刻度不均匀。 （3）在调零时，已经将电流表内阻和电源内阻的影响考虑进去了，所以这种情况下没有系统误差，压力的测量值等于真实值。 5．（25-26高二上·上海·期中）电源 人们生活中离不开电源，电源是一种把其他形式能转化为电能的装置，电动势和内阻是电源两个非常重要的物理量。 (1)如图所示，在正常工作的化学电池内部，a点、b点分别位于电极和电解液的接触薄层内，两点的电势高低为 （选填“>”、“<”或“=”）。通过做功，正电荷从a点向A极板运动， 能转化为电能；负电荷从a点向b点移动的过程中，电能转化为 能。 (2)如果把上题所述类比成图（b）中儿童在游乐场玩耍时，重力和滑梯对人做功的情形。图（b）中各点的高度可类比为图（a）中各点的电势，设A、B、a、b四点的高度分别为、、、。则该化学电池的电源电动势大小为 （用、、、表示）。 (3)如图（c）所示电路中，电源电动势E=8V，内阻，。 ①若在A、B间接一个理想电压表，其读数是多少？ ②若在A、B间接一个理想电流表，其读数是多少？ ③图（c）中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图（c）可等效为图（d），则等效电源的电动势E及内电阻r分别是多大？ 【答案】(1) > 化学 内 (2) (3)[1]；[2]；[3] 【详解】（1）[1]如图可知A为电池正极，B为电池负极，、之间为电源内阻区域，根据顺着电流方向电势逐渐减小，电流从点到点，可知点电势高于点，故 [2] 通过非静电力做功，正电荷从点向A极板运动，发生的能量转化是化学能转化为电能。 [3] 负电荷从点向点移动的过程中，静电力做负功，发生的能量转化是电能转化为内能。 （2）利用类比法，将化学电池中化学能转化为电能的过程中类比为游乐场中非静电力做的功过程，化学电池的电源电动势大小为电势升和电势降的差值，根据图中各点高度，可得电动势为 （3）[1] 若在、间接一个理想电压表，根据闭合电路欧姆定律，有 理想电压表读数为 [2] 若在、间接一个理想电流表，这时电阻和并联， 并联电阻大小 根据闭合电路欧姆定律，有 理想电流表读数为 [3]依题意，该等效电源的电动势，短路电流 所以其等效内阻 6．（2025高三·上海·专题练习）用电磁发射卫星 上海宇航系统工程研究所公开了一种在临近空间用电磁发射卫星的发明专利。飞艇在离地面高度20～100km范围内的临近空间稳定飞行。飞艇单次携带批量的微小型卫星，利用太阳能结合布置于飞艇下方的长直电磁发射装置，将卫星发射至低地球轨道。 飞艇的上表面覆有一层柔性薄膜太阳电池阵为储能装置充电。某小组利用如图(c)所示的电路，研究太阳能电池的伏安特性。连接电路后，闭合开关S。在温度不变的情况下，先用一弱光照射太阳能电池，调节滑动变阻器R的阻值，记录电压U和电流I的示数，并多次重复该过程，将实验数据描在图(d)的U-I图中得到曲线A。改用一强光照射重复实验，在U-I图中得到曲线B。 (1)当 光（选填“弱”或“强”）照射时，该太阳能电池的输出功率更大。 (2)当滑动变阻器的电阻为某值时，用弱光照射时外电压为1.5V，若改用强光照射，外电路消耗 的电功率为 W（保留2位有效数字） 【答案】(1)强 (2)/ 【详解】（1）应U-I图像的截距等于电源电动势，斜率等于电源内阻，则光越强，电动势越大，内阻越小，则根据 可知，当强光照射时，该太阳能电池的输出功率更大。 （2）当滑动变阻器的电阻为某值时，用弱光照射时外电压为1.5V，则此时做出外电阻的U-I图像可知图像与电源的U-I图像的交点为电路的工作点 若改用强光照射，则此时U=2.1V，I=100μA=10-4A，外电路消耗 的电功率为P=IU=2.1×10-4W。 （建议用时：40分钟） 1．路边安装了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，如图所示，原理图为甲或乙两个电路。为光敏电阻（光照越强，电阻越小），与为定值电阻，灯泡L的电阻不随温度变化。下列说法正确的是（　　） A．环境变亮时，乙电路中的灯泡亮度变亮 B．环境变暗时，甲电路中的灯泡亮度变暗 C．环境变亮时，甲电路中的电功率增大 D．环境变暗时，乙电路中的电功率增大 【答案】AC 【解析】A．乙图中，当环境变亮时，Rt阻值变小，电路总电阻变小，干路电流增大；可知灯泡两端电压变大，灯泡电功率变大，灯泡亮度变亮，故A正确； B．甲图中，当环境变暗时，Rt阻值变大，电路总电阻变大，干路电流减小；R0和内阻上的电压减小，则 灯泡两端电压变大，则灯泡变亮，故B错误； C．甲图中，当环境变亮时，Rt阻值变小，电路总电阻变小，干路电流增大；根据闭合电路欧姆定律U1=E-I （R0+r），可知灯泡两端电压变小，则流过灯泡的电流变小，故流过R1的电流I1增大，根据P1=I12R1， 可知R1电功率增大，故C正确； D．乙图中，当环境变暗时，Rt阻值变大，电路总电阻变大，干路电流减小；则R1的电流减小，则R1的 功率减小，D错误。 故选AC。 2．如图所示，电源内阻r和灯泡L的电阻R均恒定不变，D为理想二极管，、为定值电阻，电表均为理想电表。闭合S且电路稳定后，有一带电油滴在平行板电容器中处于静止状态。现将滑动变阻器滑片向上滑动，电表、和A示数变化量的绝对值分别为、和，则下列说法中正确的是（ ） A．灯泡变暗，电流表示数增大 B．油滴不动 C． D． 【答案】BD 【详解】A．滑片向上滑动，其接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知电路总电流增大，路端电压减小；流过灯泡的电流增大，灯泡两端电压增大，灯泡变亮； 根据 可知定值电阻的电压减小，定值电阻的电流减小， 根据 可知电流表示数增大，故A错误； B．定值电阻的电压减小，先不考虑极管的单向导电性，则与并联的电容器电压减小， 电容器应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，故电容器电荷量不变， 根据 可知电容器板间电场强度不变，油滴受力保持不变，油滴静止不动，故B正确； D．根据闭合电路欧姆定律可知 可知 根据 由于总电流变大，定值电阻电流减小，可知电流表示数增大得比总电流多， 则有 故有 故D正确； C．将灯泡L电阻看作电源内阻一部分，可知 由于 故有 故C错误。 故选BD。 3. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电路中O点接地，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，M、N两点电势变化情况是（ ） A．都升高 B．M点电势的改变量大于N点电势的改变量 C．M点电势升高，N点电势降低 D．M点电势降低，N点电势升高 【答案】 B 【解析】 P向右滑动，Rp减小，由并同串反得：UMO减小，UON增大。 M点电势降低，N点也降低。 因为总电阻减小，I增大，Ur增大，又UMO减小=UON增大+Ur增大，所以UMO减小＞UON增大。 （24-25高一下·上海·期末）光伏电池 随着国家“碳达峰，碳中和”政策的出台，光伏领域成为最热门的领域之一。 4．一辆用光伏电池驱动的小车，其电路总电阻为r，小车受到的阻力大小与其速率之比为k。某次运动中电池接收到的光照功率恒为P 时，小车以速率v匀速行驶，通过电池的电流大小为I，则电池的光电转化效率为 。 5．光照进半导体材料内激发出自由电荷，在材料内部电场作用下正、负电荷分别往两端积累。若材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图所示。取O点的电势为零，N点到P点的电势φ随位置x变化的图像可能为（    ） A． B． C． D． 6．一光伏电池在特定光照下的关系如图所示。在这种光照条件下，将总长度为100m、截面积为0.100mm2的金属丝绕制的电阻接在该电池两端时，电阻两端电压为2.10V，则该金属丝的电阻率为 Ω·m.。保留 3位有效数字） 7．在某一电压区间内，光伏电池可视为一个恒流源（输出电流恒定）。某同学连接了如图所示的两个电路：电路a由干电池、阻值为R4的定值电阻、阻值为RT的热敏电阻（RT 随温度升高而减小）和小灯连接而成；电路 b 由恒流源、三个阻值分别为R1、R2、R3（R1< R2< R3）的定值电阻和阻值为RL的光敏电阻（RL随光照强度增大而减小，且其阻值变化范围足够大）连接而成。RL受到灯L照射。当RT所处环境温度降低时： ①设电流表示数变化量为ΔI，R1两端电压变化量为ΔU1，RL两端电压变化量为ΔUL，则（ ） A．，    B．， C．，    D．， ②设电压表的示数变化量为ΔU，电流表的示数变化量为ΔI，则 ； ③当RL= 时，RL和R1的总功率P最大。 【答案】4． 5．C 6． 7． B 【解析】4．根据题意，可知电池的光转化成电之后有两个功率产生，一个是车的机械功率，一个是电阻的热功率，所以总的电功率为 所以光电的转化效率为 5．根据，可知在图像的切线斜率绝对值等于电场强度的大小，所以从过程， 图像中的切线斜率绝对值先增大后减小。 故选C。 6．根据图，当电阻两端电压为2.10V时，电流， 根据欧姆定律有 由电阻定律 可得 7．①[1]根据图a可知，当温度降低时电阻增大，则电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知电路总电流减小，所以灯泡变暗，光照强度降低，增大。 再对电路图b进行分析，因为是恒流源，干路电流保持不变，但是并联电路的电阻增大，导致并联电路 的电压增大，由 可知增大， 又由于总电流不变，所以流过的电流会减小，即。 由于流过支路的电流减小，可知两端电压减小，即，根据 可知两端电压增大，即，且有。 故选B。 ②[2]由电路图可以得出和的关系式 整理可得 所以我们把、以外的电源和电阻看成一个电动势为，内阻为的等效电源，则有 ③[3]由以上分析把以外的电源和电阻看出一个电动势为，内阻为的等效电源， 那么要让的总功率最大，就是让这个电源的输出功率最大，可知当 即，的总功率最大 （24-25高二上·上海·期中）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。 8．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 9．工业生产中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，其中实现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，、、是定值电阻，、，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，没装料时，g取10。下列说法中正确的是（　　） A．阻值为45 B．装料时，的阻值逐渐变大，的值逐渐变小 C．拉力越大应变片电阻阻值也变大，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 10．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3。求： （1）电容C； （2）小灯泡电阻； （3）断开电键S后小灯泡的焦耳热Q。 【答案】8．D 9．C 10．（1）；（2）；（3） 【解析】8．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，不符合题意； 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，不符合题意； 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，不符合题意； 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。 9．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20kΩ， 根据串并联电压关系，有 解得 故A错误； B．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。 10．（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 电路断开瞬间电流为，由欧姆定律 解得 （3）由电容器的定义式可知 即电容器储存的电荷与两极板间的电压成正比，图像为 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 （2025高二下·上海·学业考试）机器人（Robot）是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务。研究机器人中导电材料Z的导电规律： 11．为了测量通过Z的电流随电压从零逐渐增大过程中的变化规律，设计的如图1的电路图存在错误，请在图上予以纠正 ； 12．上述实验测得Z的电流与电压的关系，作出如图2的图线；温度传感器得到Z的电阻随温度的变化规律如图3。根据图像可判断Z的电阻随电流变大而______。 A．增大 B．不变 C．减小 13．某同学设计制作了如图4的测温电路。已知电源电动势E=1.5V、内阻r=5Ω、R0=10Ω。闭合开关，电压表示数为0.5V，求： ①此时Z的温度 （结果保留3位有效数字）； ②若环境温度改变，Z的电功率将如何变化 。 14．科学家研究发现，磁敏电阻（GMR）的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中，GMR为一个磁敏电阻，R、R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，当开关S1和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。则（　　） A．只调节电阻R，当P1向右端移动时，电阻R1消耗的电功率变大 B．只调节电阻R，当P1向右端移动时，带电微粒向下运动 C．只调节电阻R2，当P2向下端移动时，电阻R1消耗的电功率变大 D．只调节电阻R2，当P2向下端移动时，带电微粒向下运动 15．如图所示，，L为一个标有“12V、12W”的灯泡，若改变滑动变阻器触片的位置，使L正常发光时，安培表的示数为1.5A，伏特表的示数恰好为零（即AB两点电势相等，电势差为零），求： （1）电阻的阻值； （2）电源电压U； （3）滑动变阻器的功率。 【答案】11．见解析 12．C 13． 减小 14．A 15．（1）；（2）；（3） 【解析】11．为了测量通过Z的电流随电压从零逐渐增大过程中的变化规律，电路应选择分压式，如图 12．由图可知图像上任一点与原点连线的斜率逐渐增大，根据欧姆定律可知，导体的电阻不断减小，可判断Z的电阻随电流变大而减小。 故选C。 13．[1]由闭合电路欧姆定律 解得    由图3可知 [2]Z消耗的功率可表示为 当时，Z消耗的功率最大，故若环境温度改变，Z的电功率将减小。 14．AB．只调节电阻，当向右端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电源电动势不变，所以电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱；由于电磁铁磁性的减弱，导致了磁敏电阻GMR的阻值减小，则通过的电流增大，其电功率增大．电容器两端的电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，故A正确，B错误； CD．只调节电阻，当向下端移动时，回路中电流不变，电阻消耗的电功率不变，电容器板间电压 增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，故CD错误。 故选A。 15．（1）灯泡的电流为： 伏特表的示数恰好为零，即AB两点电势相等，则电阻两端电压与灯泡两端电压相等， 电阻的阻值为 （2）电源电压U，则有 （3）伏特表的示数恰好为零（即AB两点电势相等，电势差为零），则有 灯泡的电阻为 解得 滑动变阻器的功率为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $