深度解析闭合电路中的“ΔU/ΔI”(静态电阻和动态电阻) 专项训练 -2026届高考物理选考一轮复习选考尖子培优【浙江专用】
2026-05-29
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 闭合电路的欧姆定律 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.43 MB |
| 发布时间 | 2026-05-29 |
| 更新时间 | 2026-05-29 |
| 作者 | 重点高中物理教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58110498.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中物理高考复习讲义聚焦闭合电路动态分析及“△U/△I”核心考点,以闭合电路欧姆定律为基础,串联静态电阻与动态电阻、电源功率与效率、U-I图像应用等知识点,通过考点梳理、方法指导(程序法、图像法)、真题讲解(5类典型题型)、分层练习(单选18题、多选23题),帮助学生构建系统知识网络,突破高考难点。
讲义特色在于采用“定律推导-图像验证-题型应用”三阶教学法,如分析滑动变阻器动态问题时,结合“局部→整体→局部”程序法与U-I图像斜率,培养科学思维与模型建构能力。分层练习配合详细解析,确保学生掌握动态分析方法,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。
内容正文:
深度解析闭合电路的“△U/△I”
——静态电阻和动态电阻
一、核心知识点
1. 闭合电路欧姆定律角度分析
(1)基本公式: , (其中 为电源电动势, 为电源内阻, 为外电路总电阻, 为路端电压)。
(2)分析逻辑(程序法):遵循“局部→整体→局部”的思路。
①先判断局部电阻(如滑动变阻器、光敏/热敏电阻)的变化引起外电路总电阻 的变化;
②再由闭合电路欧姆定律判断干路总电流 和路端电压 的变化;
1. 最后结合串并联电路规律,判断各支路电流、电压及电功率的变化。
(3)电源的功率与效率:
①电源总功率: ;电源内部消耗功率: ;电源输出功率: 。
当外电阻 时,电源输出功率最大。
②电源效率: 。外电阻 越大,电源效率越高。
(4)重要推论(△U/△I的比值):
路端电压变化量与总电流变化量比值的绝对值等于电源内阻,即 。
若电压表测定值电阻 ,则 。
2. 图像角度分析
(1)电源的 U-I 图像:根据 ,图像是一条向下倾斜的直线。纵轴截距表示电动势 ,斜率的绝对值表示电源内阻 。
(2)电阻的 U-I 图像:定值电阻的图像是过原点的直线,斜率表示电阻值 。
(3)图像交点:电源 图线与电阻 图线的交点,表示该电阻接在该电源上时的工作状态(对应的电压和电流)。
二、典型题型
题型一:滑动变阻器滑片移动引起的动态分析
特点:滑片移动导致接入电路的电阻变化,进而引起全电路电流、电压重新分配。
例题1、如图所示电路中,电源的电动势和内阻保持不变,定值电阻的阻值。闭合开关,当滑动变阻器(最大阻值的滑动触头由最高点向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用和表示,电表示数变化量的大小分别用和表示。下列判断正确的是( )
A.变大,变大,变大
B.不变,
C.滑片滑动过程中,电源的输出功率先变大后变小
D.滑片滑动过程中,电源的效率变小
【答案】D
【详解】A.当滑动变阻器的滑动触头P由最高点向下滑动时,其接入电路的电阻减小,电路的总外电阻 减小。根据闭合电路欧姆定律
可知,总电流增大,结合电路特点可知
由于、不变,因此变小,为滑动变阻器接入电路中的阻值减小,故A错误;
B.电压表测量的为路端电压,根据闭合电路的欧姆定律可知
不变,同理可知,
解得,故B错误;
C.电源的输出功率
当时,电源的输出功率最大,由于
因此当滑动触头由最高点向下滑动时,电源的输出功率一直增大,故C错误;
D.电源的效率
由于外电路的电阻一直减小,因此电源的效率一直减小,故D正确。
故选D。
题型二:传感器(光敏、热敏、酒精传感器等)引起的动态分析
特点:外界环境(光照、温度、气体浓度等)变化导致传感器电阻变化,电路随之动态改变。
例题2、三门峡市某道路新装了一批路灯如图甲所示,该路灯的亮度可自动随周围环境的亮度而变化。其内部电路简化图如图乙所示,电源电动势为,内阻为,为光敏电阻(光强增大时阻值减小)。忽略温度变化对A、B两灯电阻的影响,傍晚外界光线逐渐变暗时,下列说法正确的是( )
A.A灯变暗,B灯变亮
B.电源内阻消耗的功率变大
C.电源的效率增大
D.电源路端电压变化量的绝对值与总电流变化量的绝对值之比变大
【答案】C
【详解】A.傍晚外界光线逐渐变暗时,光敏电阻阻值增大,根据闭合电路欧姆定律“串反并同”可得A灯、B灯均变亮,故A错误;
B.光敏电阻阻值增大,电路总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律,总电流减小,根据得,电源内阻消耗的功率变小,故B错误;
C.根据电源效率的公式,路端电压增大,则效率变大,故C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律,可得
则电源路端电压变化量的绝对值与总电流变化量的绝对值之比不变,故D错误。
故选C。
题型三:含电容器电路的动态分析
特点:电路稳定时电容器相当于断路,其两端电压等于与之并联支路的电压。动态分析时需判断电容器两端电压的变化,从而确定电荷量 的变化及充放电电流方向。
例题3、如图,电源电动势为,内阻为,、为定值电阻,为电容器,电表均为理想电表。闭合开关,将滑片向下滑动过程中( )
A.电压表示数变大
B.电阻中有向上的电流
C.电源的输出功率一定变大
D.两电表示数变化量绝对值之比变大
【答案】B
【详解】AB.在滑动变阻器R的滑片向下滑动过程中,其接入阻值减小,干路电流增大,即通过电阻电流增大,滑动变阻器两端的电压为
可知U减小,电容器放电,电容器C两极板所带电荷量减小,电阻中有向上的电流,故A错误,B正确;
C.电源的输出功率随外电阻的变化如图所示
由于外电阻与内阻的关系未知,故电源的输出功率不一定变大,故C错误;
D.根据以上分析可知,两电表示数变化量绝对值之比,不变,故D错误。
故选B。
题型四:电源输出功率与效率的极值问题
特点:重点考查当外电阻变化时,电源输出功率 何时最大( ),以及电源效率 随外电阻的变化规律。
例题4、在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻R大于电源的内阻r。现闭合开关S,当滑动变阻器滑片向上滑动时,理想电表的示数分别用I、、和表示,电表示数变化量的绝对值分别用、、、表示,下列说法正确的是( )
A.I减小,增大,增大,增大
B.变大,不变
C.
D.电源的输出功率减小
【答案】CD
【详解】A.滑动变阻器滑片向上滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻值增大,电路的总电阻增大。根据闭合电路欧姆定律,增大,所以总电流减小。根据,总电流减小,路端电压增大。电压表测量定值电阻两端电压,,减小,所以减小。根据串联分压关系,增大,A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律可知,所以 不变。根据欧姆定律,所以不变,B错误;
C.根据,由A选项的解析可知增大,减小,增大,所以,可得,因,,()所以,C正确;
D.电源的输出功率
可看出当电路外电阻等于电源内阻时,输出功率有最大值。因定值电阻R大于电源的内阻r,滑动变阻器滑片向上滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻值增大,电路的总电阻增大。这个变化发生在()区间,电源的输出功率减小,D正确。
故选CD。
题型五:变化量比值(△U/△I)的物理意义判断
特点:不直接求具体数值,而是判断电压表与电流表示数变化量的比值代表什么物理量(通常是 、 或 )。
例题5、如图所示,电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值,开关S闭合,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3,理想电流表示数变化量的绝对值为△I,下列说法正确的是( )
A.理想电压表V2的示数增大 B.△U3>△U1>△U2
C.电源的输出功率减小 D.△U3与△Ⅰ的比值不变
【答案】BD
【详解】A.理想电压表内阻无穷大,相当于断路。理想电流表内阻为零,相当于短路,所以定值电阻R与变阻器串联,电压表V1、V2、V3分别测量R的电压、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,内电压增大,路端电压减小,则V2的示数减小,故A错误;
C.当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,故当滑动变阻器滑片向下滑动时,外电阻越来越接近内阻,故电源的输出功率在增大,故C错误;
BD.根据闭合电路欧姆定律得U₂=E-Ir
则得
而
根据题意可知R>r
则得
同理U₃=E-I(R+r)
则得
保持不变,同时得到,故BD正确。
故选BD。
【巩固提升练习】
一、单选题
1.某同学制作一个电池,并连接成如图所示的电路进行探究实验。电源的电动势和内阻不变,电流表和电压表均为理想电表,为定值电阻()。现闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大
B.电流表示数减小
C.电压表的示数与电流表的示数的比值减小
D.电压表示数的变化与电流表示数的变化比值的绝对值
2.某酒精检测仪的工作原理如图所示,传感器电阻的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,电源的电动势为、内阻为,且(阻值恒定)。电流表、电压表均为理想电表,当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,下列说法中错误的是( )
A.电压表的示数减小
B.电流表的示数增大
C.电源输出功率减小
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变
3.如图所示,电源电动势和内阻一定,、、是定值电阻,是光敏电阻(光敏电阻阻值随光照强度的增大而减小),电表均为理想电表。闭合开关S后,若增大照射光强度,则( )
A.电源的效率增大
B.电源的输出功率减小
C.两表示数变化量绝对值的比值不变
D.定值电阻的功率增大
4.如图所示电路中,、为定值电阻,为滑动变阻器,C为电容器,电源电动势和内阻分别为、()。电表均为理想电表。开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片自b端向a端滑动的过程中,理想电压表、的示数变化量为、,理想电流表的示数变化量为,下列说法正确的是( )
A.电源的输出功率逐渐增大,电源的效率逐渐变大
B.电容器的带电荷量减少
C.不变,变小
D.变大,不变
5.如图所示电路中的电源为恒流源(电源能够提供持续的定值电流)。当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,电压表的示数变化量的绝对值为,电流表的示数变化量的绝对值为,则下列说法正确的是( )
A.V示数减小,A示数减小
B.V示数不变,A示数不变
C.V示数增大,A示数减小,
D.V示数增大,A示数增大,
6.如图所示,滑动变阻器的滑片向下滑动,电压表示数变化量的绝对值为,电流表、、示数变化量的绝对值分别为、、,所有电表均为理想电表,且,下列说法中正确的是( )
A.和的总功率减小
B.电源的效率减小
C.小于
D.
7.如图所示的电路中,定值电阻、、、的阻值均为,电源电动势为E,内阻为r,R为滑动变阻器,电表均为理想电表。闭合开关,滑动变阻器的滑片从最右端向左端滑动的过程中,、分别表示电压表V₂和电流表A示数的变化量,下列判断正确的是( )
A.电流表A示数减小,电压表V₁示数减小
B.A、B两点间的并联部分电路消耗的功率先增大后减小
C.
D.电源的效率减小
8.如图所示,滑动变阻器R₃最大阻值为2R,定值电阻R₁、、的阻值均为,电源的电动势为,内阻为,且。现将滑动变阻器滑片从最下端向上滑动到最上端的过程中,理想电压表示数变化量的绝对值为,理想电流表、示数变化量的绝对值分别为、。下列说法正确的是( )
A.电压表示数增大
B.电源的输出功率增大
C.与的比值为
D.与的比值为
二、多选题
9.如图所示的电路中,各电表均为理想电表,其中两个定值电阻,的阻值均为R,电源内阻为r,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向下缓慢移动时,电压表V、电流表、示数变化量的绝对值分别为、、,下列说法正确的是( )
A.电压表V、电流表的示数均增大
B.
C.的比值不变
D.电源的输出功率一定增大
10.在如图所示的电路中,电源的内阻,电阻,滑动变阻器的最大阻值为,电容器的耐压值足够大。闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端缓慢向右滑动的过程中,电压表的示数变化大小用表示,电流表的示数变化大小用表示。电表均为理想电表。在滑片移动过程中,下列判断正确的是( )
A.若断开,则逐渐增大
B.若断开,则电容器所带电荷量逐渐减小
C.若闭合,则电源的输出功率先增大后减小
D.若闭合,则电容器所带电荷量先减小后增大
11.某简化电路如图所示,电源电动势为,内阻为为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关,当的滑动触片向左滑动时,电压表示数变化量和电流表示数变化量的大小分别用、表示。三个电表均为理想电表,下列说法中正确的是( )
A.不变
B.变大
C.电压表示数变小,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变小
12.如图甲所示是用来测量脂肪积累程度的仪器,其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电),模拟电路如图乙所示。测量时,闭合开关,测试者分握两手柄,体型相近的两人相比,脂肪含量低者( )
A.消耗的功率小
B.电源的效率小
C.电压表示数与电流表示数的比值小
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变
13.如图所示电路,电源内阻为r,两相同灯泡、电阻均为R,D为理想二极管(具有单向导电性),电表均为理想电表。闭合S后,一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器滑片向上滑动,电压表、示数变化量绝对值分别为、,电流表示数变化量绝对值为,则下列说法中错误的是( )
A.两灯泡逐渐变亮 B.油滴将向下运动
C. D.
14.如图所示电路,为光敏电阻(光照强度增强,其阻值变小),和均为定值电阻,电表均为理想电表。闭合开关S后,在光照强度增强的过程中,电流表A₁、A₂、电压表V的示数变化量大小分别为、、。则( )
A.消耗的电功率变小 B.电压表V的示数变小
C.电源的总功率变大 D.电源的内阻为
15.火警报警器的电路示意图如图所示,其中,RT为用半导体热敏材料制成的传感器,这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表A₁为值班室的显示器,A、B之间接一报警器(相当于电压触发报警),电源内阻为r。通过显示器的电流为I₁、传感器R_T的电流为I₂、报警器两端的电压为U,当传感器R_T所在处出现火情时,设电流I₁的变化量为ΔI₁,电流I₂的变化量为ΔI₂,电压U的变化量为ΔU。下列说法正确的是( )
A.电源的总功率减小 B.I₂变大,U变大
C. D.
16.如图所示的电路中,电源电动势和内阻恒定,电流表、电压表均为理想电表,为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P从a端滑向b端的过程中,电流表的示数变化量的绝对值为,电压表示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数一直减小
B.电流表A2的示数一直减小
C.电压表V的示数先变大后变小
D.的值保持不变
17.在如图所示的电路中,电源电动势为,内阻为定值电阻,为滑动变阻器,电流表和电压表均为理想电表,平行板电容器为理想电容器。有一个带电油滴悬停在平行板电容器间的点,取地面的电势为0。当滑动变阻器的滑片向上端移动时,下列说法正确的是( )
A.电源的效率升高
B.点的电势降低
C.油滴向上运动
D.若电压表、电流表的示数变化量分别为和,则
18.在如图所示电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,滑动变阻器的取值范围为,所有电表均为理想电表。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从端滑到b端的过程中,电压表,电压表、电流表A示数的变化量分别为。下列说法正确的是( )
A.读数变小,读数变大
B.
C.的功率先增大后减小,最大值为
D.电源的输出功率先增大后减小,最大值为
19.如图所示,电源电动势E、内阻r恒定,定值电阻R₁的阻值等于r,定值电阻R₂的阻值等于2r,闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向上滑动,理想电压表V₁、V₂、V₃的示数变化量的绝对值分别为、、,理想电流表A示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是( )
A.理想电压表V₁示数减小,理想电压表V₂示数增大,理想电流表A示数减小
B.电源的输出功率先减小后增大
C.带电液滴将向上运动,定值电阻R₂中有从b流向a的瞬间电流
D.
20.如图所示,电源的电动势E和内阻r均恒定,定值电阻。开关S闭合时,水平平行板电容器两极板间有一带电液滴P恰好处于静止状态,电压表、电流表均为理想电表,R为光敏电阻(阻值随光照强度的增加而减小),电容器下极板接地。现减弱光照强度,电压表示数变化量的大小为,电压表示数变化量的大小为,电流表A示数变化量的大小为,则下列说法正确的是( )
A.
B.电源的输出功率先变大后变小
C.带电液滴在P点的电势能减小
D.电源的输出效率一定降低
21.在如图所示电路中,电压表为理想电压表,两电流表由相同的表头改装而成,电流表A₁量程为1A,电流表A₂量程为0.6A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片位于a点时,电压表的读数分别为U₁、两电流表示数和为I₁;滑动变阻器的滑片位于b点时,电压表的读数为U₂、两电流表示数和为I₂,下列判断正确的是( )
A.U₁>U₂,I₂>I₁
B.若改变b位置,不会变化
C.两电流表A₁与A₂示数相同
D.两电流表A₁与A₂指针偏角相同
22.如图所示,滑动变阻器R₃的滑片向下滑动,电压表示数变化量的绝对值为,电流表、、示数变化量的绝对值分别为、、,所有电表均为理想电表,且,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数增大
B.电流表、、的示数都增大
C.小于
D.
23.在如图所示电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,,,滑动变阻器的取值范围为,所有电表均为理想电表。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表、电压表、电流表A示数的变化量分别为、、下列说法正确的是( )
A.读数变大,读数变小,大于
B.,
C.的功率先增大后减小,最大值为
D.电源的输出功率先增大后减小
【巩固提升练习参考答案】
一、单选题
1.【答案】C
【详解】AB.将滑动变阻器的滑片向上移动过程中,滑动变阻器接入电路阻值减小,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,则电流表示数增大,电压表示数变小,AB错误;
C.根据欧姆定律可知,由于滑动变阻器接入电路阻值减小,电路外电阻减小,所以减小,C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律可得,则有,,D错误。
故选C。
2.【答案】C
【详解】AB.当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,传感器电阻的阻值减小,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;则电流表的示数增大,由于两端电压增大,则传感器电阻两端电压减小,即电压表的示数减小,故AB正确,不符合题意;
C.电源对外输出功率为,可知当时,电源对外输出功率最大;由于,可知外电阻大于内阻,则随着传感器电阻的阻值减小,电源对外输出功率增大,故C错误,符合题意;
D.根据闭合电路欧姆定律可得,可知电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比,保持不变,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.【答案】C
【详解】A.电源效率
增大照射光强度,减小导致减小,电源的效率减小,故A错误;
B.根据
当时,电源输出功率最大,题目未明确与大小关系,无法判定变化趋势,故B错误;
C.由闭合电路欧姆定律可知
可得
可知两表示数变化量绝对值的比值不变,故C正确;
D.增大照射光强度,的阻值减小,则电路总电阻变小,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;由于通过定值电阻的电流增大,两端电压增大,则两端电压减小,通过定值电阻的电流减小,根据可知,定值电阻的功率减小,故D错误。
故选C。
4.【答案】D
【详解】A.电源的输出功率
由于
则有
滑片P由b端向a端滑动,滑动变阻器接入电路的阻值增大,则增大,根据对勾函数规律可知,电源的输出功率逐渐减小。电源的效率
由于增大,可知,电源的效率逐渐变大,故A错误;
B.滑片由端向端滑动,滑动变阻器接入电路的阻值增大,则电路总电阻增大,干路电流减小,电阻两端电压与内阻承担电压均减小,则并联电路两端电压增大,即电容器两端的电压增大,根据
可知,电容器所带电荷量增大,故错误;
C.根据欧姆定律有
则有,
可知,,均不变,故C错误;
D.根据闭合电路欧姆定律有
则有,
由于干路电流I减小,可知,变大,不变,故D正确。
故选D。
5.【答案】C
【详解】当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,滑动变阻器接入电路阻值增大,电路总电阻增大,由于电源为恒流源,根据可知,路端电压增大,即V示数增大;
定值电阻与滑动变阻器并联,两端电压相等,分到的电流与电阻成反比,则通过滑动变阻器的电流为
由于滑动变阻器接入电路阻值增大,则通过滑动变阻器的电流减小,即A示数减小;
根据欧姆定律可得
可得
故选C。
6.【答案】C
【详解】A.将和电源内阻r看作等效电源内阻,并联部分是等效外电路,和的总功率等于等效电源的输出功率。
滑动变阻器的滑片向下滑动时,连入电路的电阻值增大,并联部分电阻值增大。
根据电源输出功率规律,当外阻小于内阻时,外阻越大,输出功率越大,因此增大时,,的总功率(等效电源的输出功率)增大,A正确;
B.电源效率
总外阻增大时,增大,B错误;
C.U增大,因此,减小,一定减小。取变化量的绝对值,根据,变化后满足
代入中,化简可得:,因此,C正确;
D.由,得,因此
由,得,因此
已知,因此,即,D错误。
故选C 。
7.【答案】C
【详解】A.滑动变阻器的滑片从最右端向左端滑动的过程中,回路总电阻增加,根据闭合电路欧姆定律,干路电流为
可知干路电流减小,电压表示数满足
可知电压表示数增加,定值电阻、上的电流增加,所在电路电流减小,故A错误;
B.A、B两点间的电路可看成先将、并联,并联结果为,再将该并联电阻与和并联,故A、B两点间的并联部分电路总电阻为
由于不知道滑动变阻器的电阻范围,故
并联部分消耗的功率满足
可知当时,并联部分消耗的功率最大,由并联部分电路总电阻的取值范围可知,滑动变阻器从最右端向左端滑动的过程中,随着的增加,其消耗的功率逐渐增大,故B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律,电压表的示数满足
化简得
可知,故C正确;
D.电源的效率满足
滑动变阻器从最右端向左端滑动的过程中,随着的增加,电源的效率逐渐增大,故D错误。
故选C。
8.【答案】C
【详解】A.由图可知,R3和是并联,测它们的电压,R1和是并联,测它们的电压,R3和R4与R1和串联。设R3和的合电阻为,和的合电阻为
滑动变阻器滑片从最下端向上滑动到最上端的过程中,R3接入电路中的电阻变大,则电路总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律得通过电流表电流减小,则电压表示数
减小,故A错误;
B.设外电阻为,根据闭合电路欧姆定律有
电源的输出功率
联立解得
可知当外电阻与内电阻相等时,输出功率最大。而滑动变阻器滑片从最下端向上滑动到最上端的过程中,外电阻最大
最小值
结合,可知,输出功率先增大后减小,故B错误;
C.对不同时刻,由部分电路欧姆定律得,
联立解得,故C正确;
D.对电路不同时刻,由闭合电路欧姆定律得,
联立解得,故D错误。
故选C。
二、多选题
9.【答案】BC
【详解】A.当滑动变阻器的滑片向下缓慢移动时,RP阻值减小,则总电阻减小,总电流变大,路端电压变小,即电压表V读数变小;内阻r和R2的电压变大,则R1电压减小,电流也减小,则通过RP的电流变大,即电流表读数变大,A错误;
B.因,IA1变大,IR1变小,IA2变大,可知,B正确;
C.根据,可知,不变,C正确;
D.当外电阻等于电源内阻时电源输出功率最大,但不清楚电源内外电阻的关系,不能确定电源输出功率如何变化,D错误。
故选BC。
10.【答案】BD
【详解】A.若断开,根据闭合电路欧姆定律,整理得
因此
为定值,保持不变,故A错误;
B.若断开,电容器两极板间的电压等于两端的电压,滑片从最左端缓慢向右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻增大,总电流减小,故两端的电压减小,电容器所带电荷量逐渐减小,故B正确;
C.若闭合,初始时外电路的电阻
外电阻与内阻相等时,电源的输出功率最大,滑片向右滑动的过程中,外电阻继续增大,故电源的输出功率逐渐减小,故C错误;
D.若闭合,初始时电容器上极板带正电,当滑动变阻器接入电路的电阻为时,电容器不带电,之后电容器下极板带正电,因此电容器所带电荷量先减小后增大,故D正确。
故选BD。
11.【答案】AD
【详解】AB.根据
可知
故比值不变,故A正确,B错误;
CD.当R的滑动触片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,故电路总电阻减小,则干路电流增大(即电流表示数变大),根据
可知电压表示数减小。与R的并联电压
可知并联电压减小,根据
可知电流表示数变小,故C错误,D正确。
故选AD。
12.【答案】BCD
【详解】A.脂肪不容易导电,脂肪含量低者,人体电阻R越小,电流越大,根据可知,消耗的功率越大,故A错误;
B.根据
脂肪不容易导电,脂肪含量低者,人体电阻R越小,外电路的总电阻减小,电源的效率越小,故B正确;
C.根据
电压表示数与电流表示数的比值等于人体电阻R,脂肪不容易导电,脂肪含量低者,人体电阻R越小,越小,故C正确;
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值为
脂肪不容易导电,脂肪含量低者,人体电阻R越小,不变,故D正确。
故选BCD。
13.【答案】BC
【详解】A.滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,总电阻减小,回路中电流变大,两灯泡变亮,故A正确,不满足题意要求;
B.总电流增大,故内电压增大,所以外电压减小,即的示数减小,而两端的电压变大,所以与滑动变阻器两端的电压之和减小,所以的示数及电容器板间电压变小,应放电,但二极管的单向导电性使电荷不能放出,Q不变,由
可知E不变,油滴静止不动,故B错误,满足题意要求;
CD.根据闭合电路欧姆定律可得
可得
根据闭合电路欧姆定律可得
可得
则有,故C错误,满足题意要求;D正确,不满足题意要求。
故选BC。
14.【答案】BC
【详解】A.光照强度增强的过程中,光敏电阻阻值减小,外电路总电阻减小,由闭合回路欧姆定律可知干路电流增大,消耗的电功率变大,故A错误;
B.干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,则电压表V的示数变小,故B正确;
C.由题意可知干路电流增大,电源总功率变大,故C正确;
D.由闭合回路欧姆定律可得
可得,故D错误。
故选BC。
15.【答案】CD
【详解】ABC.当传感器所在处出现火情时,阻值变小,电路总电阻变小,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;根据
可知电源的总功率增大;通过的电流增大,两端电压增大,则两端电压减小,即报警器两端的电压减小,由于通过的电流减小,则通过传感器的电流增大;根据
由于增大,增大,减小,则有,故C正确,AB错误;
D.根据闭合电路欧姆定律可得
可得
则有,故D正确。
故选CD。
16.【答案】CD
【详解】A.由于电压表和电流表均为理想电表,电压表测量电源的外电压,当滑动变阻器滑片P从a端向b端移动过程中,R接入电路的电阻先变大后变小,电路中的总电阻先变大后变小,电路中的总电流先变小后变大,电流表的示数先变小后变大,故A错误;
C.电源的内电压先变小后变大,外电压先变大后变小,电压表的示数先变大后变小,故C正确;
B.当R接入电路的电阻变大的过程中,外电压变大,Pb段电阻减小,电流表示数变大;当R接入电路的电阻变小的过程中,总电流变大,外电压减小,中电流减小,R的总电流变大,Pa段电阻增大,Pa段电压减小,Pa段电流减小,因此Pb段电流增大,故B错误;
D.等于电源内阻,故D正确。
故选CD。
17.【答案】AC
【详解】A.当滑动变阻器的滑片向上端移动时,R4阻值变大,电路的总电阻变大,根据可知,电源的效率升高,A正确;
BC.电路总电阻变大,总电流减小,R1以及内阻r上的电压减小,则电容器两极板间电压变大,两极板间场强变大,根据可知P点与下极板间的电势差变大,则点的电势升高,油滴受向上的电场力变大,则油滴向上运动,B错误,C正确;
D.将R1和R3等效为电源内阻,则电源等效内阻为
由电路可知
则,D错误。
故选AC。
18.【答案】ABC
【详解】A.将和等效为电源内阻,则等效电源的电动势
等效内阻
等效电路如图
当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,变大,总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,V1读数变小,则V2读数变大,故A正确;
B.根据欧姆定律
则
根据闭合电路的欧姆定律
可得,故B正确;
C.将等效为新电源的内阻,内阻为
当外电路电阻等于电源内阻时输出功率最大,则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电阻从0增加到25Ω,可知R4的功率先增大后减小,当时功率最大,最大值为,故C正确;
D.当滑动变阻器的滑片在a端时,电源E的外电阻为
当滑动变阻器的滑片在b端时,电源E的外电阻为
电源E的内阻,则滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电源的输出功率一直减小,最大功率为,故D错误。
故选ABC。
19.【答案】AC
【详解】A.滑动变阻器滑片向上滑动,接入电阻增大,电路总电阻增大,总电流减小,即电流表示数减小,定值电阻R1两端电压减小,即电压表V1示数减小,根据
总电流减小,则路端电压增大,即电压表V2示数增大,故A正确;
B.电源的输出功率
其中
根据函数的规律,滑动变阻器滑片向上滑动,接入电阻增大,电路外电阻增大,电源的输出功率减小,故B错误;
C.根据
干路电流减小,则电压表V3示数U3增大,电容器两端电压增大,电容器内电场强度增大,液滴所受电场力增大,则带电液滴将向上运动;
根据可知,电容器极板所带电荷量增大,电容器上极板带正电,电容器处于充电状态,定值电阻R2中有从b流向a的瞬间电流,故C正确;
D.结合上述,根据欧姆定律与闭合电路欧姆定律有,,
解得,,
由于定值电阻R1的阻值等于r,则有,故D错误;
故选AC。
20.【答案】AC
【详解】A.根据欧姆定律可得,已知,故。
根据闭合电路欧姆定律,可得。
因此,A正确;
B.电源输出功率在时最大。本题外电阻,增大时,继续增大,离r 越来越远,输出功率一直减小,B错误;
C.R的电压,减小,故增大,电容器电压增大,极板间电场强度 增大。 下极板接地(电势为0),点电势(为到下极板的距离),故升高。 液滴静止,重力向下,电场力向上,电场方向向下(上极板电势高),因此液滴带负电(),电势能,增大、为负,故减小,C正确;
D.电源输出效率 ,增大则增大,增大,效率升高,D错误。
故选AC 。
21.【答案】BD
【详解】A.让滑动变阻器的滑片从点移动到点,滑动变阻器的阻值增大,两电流表示数和为干路电流的大小,故,由“串反并同”规律,与滑动变阻器并联的电压表的读数增大,则有 ,故A错误;
B.由闭合回路的欧姆定律可知
其中两电流表内阻的并联电阻,则,保持不变,故B正确;
C.两个电流表的量程不同,内阻不同,并联时电压相同,两电流表示数一定不同,故C错误;
D.两电流表由相同的表头改装而成,并联时所加电压相同,通过表头的电流相同,两电流表指针偏角由通过表头的电流决定,则偏角一定相同,故D正确。
故选BD。
22.【答案】AC
【详解】A.滑动变阻器R3的滑片向下滑动,总电阻增大,总电流减小,根据U=E-Ir
可知外电压U增大,所以电压表的示数增大,故A正确;
B.根据“串反并同”可知电流表A1示数减小,电流表A2和电流表A3示数都增大,故B错误;
C.根据电流关系,有
由上可知、都减小,增大,所以小于,故C正确;
D. 根据闭合电路欧姆定律可知
可得
又因
可得
所以,故D错误。
故选AC。
23.【答案】BC
【详解】A.将和等效为电源内阻,则等效电源的电动势
等效内阻
等效电路图为
则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,变大,总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,读数变小,则读数变大,因,可知小于,故A错误;
B.因为
由,又有,故B正确;
C.将等效为新电源的内阻,内阻为,当外电路电阻等于电源内阻时输出功率最大,则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电阻从0增加到,可知的功率先增大后减小,当时功率最大,最大值为,故C正确;
D.当滑动变阻器的滑片在a端时,电源E的外电阻为
则滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,外电阻变大,则电源的输出功率一直减小,故D错误。
故选BC。
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