4.1 闭合电路欧姆定律（讲义）物理鲁科版必修第三册

本讲义聚焦闭合电路欧姆定律核心知识点，从闭合电路组成与电动势入手，推导定律公式及适用条件，分析路端电压与负载关系，延伸至电源功率与效率，辅以动态电路和含电容器电路分析，构建递进式知识支架。 该资料以“知识点-疑难点-分层练习”为框架，结合机器人电池、电鳗放电等实例，通过随学随练、活学活用培养科学思维（模型建构、科学推理）和科学探究能力。课中助力教师突破动态电路分析等难点，课后分层练习帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

第四章 闭合电路欧姆定律与科学用电 4.1闭合电路欧姆定律 课标要点 1.知道闭合电路的组成，理解内电路、外电路的概念，掌握电动势的物理意义及单位。 2.理解闭合电路欧姆定律的推导过程、公式内容及适用条件。 3.掌握路端电压与负载的关系，能够分析动态电路的变化规律。 4.学会应用闭合电路欧姆定律解决常见的电路问题，理解电源的功率、效率相关概念。 学习重难点 重点：：闭合电路欧姆定律的内容与应用、路端电压与外电阻的变化规律 难点：动态电路的分析、电源功率与效率的相关计算 知识点闭合电路的组成与电动势 1. 闭合电路的构成 (1)外电路：电源外部由用电器、导线、开关等元件组成的电路，外电路的总电阻叫作外电阻，电流在外电路中从电源的正极流向负极。 (2)内电路：电源内部的电路，内电路对应的电阻叫作电源的内阻，电流在内电路中从电源的负极流向正极。 2. 电动势 (1)定义：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 (2)符号与单位：电动势用符号E表示，在国际单位制中的单位是伏特，简称伏，符号是V。 (3)物理意义：电动势由电源本身的性质决定，与外电路的结构无关，电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的能力越强。 3. 电路中的能量关系 在闭合电路中，非静电力做功将其他形式的能转化为电能，静电力做功将电能转化为其他形式的能，整个电路的能量转化满足能量守恒定律。 随学随练 1．2025年春晚的舞台上，杭州宇树科技研发的人形机器人带来了一场《秧》的创意表演，彰显了中国科技实力，成为全球焦点，该机器人的电池部分参数如图所示，下列说法不正确的是（    ） A．该电池的电动势为 B．以限制电压给电池充电，最大电流为 C．若以的电流工作，最多可使用 D．若电池充满电，可对外提供的电能约为 2．关于电路和电能，下列说法正确的是（　　） A．电路中电阻的个数越多，电路的总电阻越大 B．焦耳定律表达式只适用于纯电阻电路 C．电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多 D．电源是通过静电力做功把其它形式的能转化为电能的装置 3．下列说法正确的是（　　） A．闭合电路中，外电路上的负载电阻越大，路端电压就越大，电源的效率越高 B．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 C．电炉、电阻器的电阻丝一般用纯金属来制作 D．在非纯电阻电路中 知识点闭合电路欧姆定律 1. 推导过程 根据能量守恒定律，在闭合电路中，非静电力做的总功等于内电路和外电路中静电力做功的总和： EIt=I²Rt+I²rt，将等式两边同时除以It，就可以得到E=IR+Ir，整理后得到电流的表达式：I=E/(R+r)。 2. 定律内容 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，这个结论就叫作闭合电路欧姆定律。 3. 变形公式与适用条件 (1)常用变形公式：E=U外+U内，也就是电源电动势等于路端电压和内电路的电压之和。 (2)适用条件：该定律适用于纯电阻闭合电路，也就是外电路的用电器全部是纯电阻的情况。 随学随练 4．电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼类，它能依靠分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。某电鳗体内的起电斑并列分成125行，每行串联5000个起电斑，沿着身体延伸分布。已知每个起电斑的内阻为，并能产生的电动势。该起电斑阵列一端在电鳗的头部而另一端接近其尾部，与电鳗周围的水形成回路，假设回路中水的等效电阻为740Ω。当电鳗放电时，电鳗首、尾间的输出电压为（     ） A． B． C． D． 5．大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表和变阻箱 改装而成。已知灵敏电流表的满偏电流为，内阻为，变阻箱 接入电路的阻值为。下列说法正确的是（　　） A．甲表是电流表，减小时量程减小 B．乙图中，若改装成的电压表的量程为，则 C．丙电路图表示欧姆表，表笔A是黑表笔 D．丙电路图表示欧姆表，使用时应该用手分别将两表笔金属端与待测电阻两端紧紧捏在一起 6．（多选）智能洗衣机能根据衣物的重量自动投放洗衣液，如图为简化的部分工作电路图，其中控制电路通过监测电阻R2两端电压来控制右侧电路的通断，分析左侧电路部分可将其视为断路。已知电源A电动势为12V，内阻为1Ω，R2=9Ω，电阻R1阻值随所受压力F变化的关系式为（R1的单位为Ω，F的单位为N）。当R2两端电压超过临界值3.6V时，使右侧电路接通，电磁铁吸动衔铁，接通对应的投放洗衣液工作电路。下列说法正确的是（　　） A．衣物重量越大，R2两端电压越大 B．当衣物重量小于10N时会接通工作电路2 C．当衣物重量越大，衔铁更容易接通工作电路1 D．增大R2的阻值可以降低达到临界值时的衣物重量 知识点路端电压与负载的关系 路端电压指的是外电路两端的电压，也就是电源正负极之间的电压，根据公式U=E-Ir，可以分析出路端电压随外电阻的变化规律： 1. 当外电阻R增大时，总电流I减小，内电压Ir减小，路端电压U就会增大； 2. 当外电阻R减小时，总电流I增大，内电压Ir增大，路端电压U就会减小； 3. 两种特殊情况： (1)断路状态：外电阻R趋近于无穷大，电流I趋近于0，此时内电压为0，路端电压等于电源电动势； (2)短路状态：外电阻R趋近于0，此时电流I=E/r，这个电流叫作短路电流，路端电压趋近于0。 随学随练 7．（多选）如图所示的电路，电源内阻不能忽略，电阻R1 = 8 Ω，R2 = 10 Ω，当开关S接a端时，电压表读数为4.0 V，当开关S接到b端时，电压表读数可能为（　　） A．4.8 V B．5.4 V C．4.1 V D．5.0 V 8．（多选）加速度计广泛应用于制导系统。如图为“加速度测量仪”的示意图。质量为的绝缘滑块B的两侧分别通过一轻弹簧与框架连接，弹簧的劲度系数均为。滑块B还通过滑动头与电阻CD相连，CD中任意一段的电阻都与其长度成正比。弹簧及电阻CD与物体的运动方向平行。已知当滑块B加速度为零时，指针位于A点，理想电压表示数为1.50V；当滑块B向右以的加速度运动时，指针位于C点，电压表示数为0；则当理想电压表的示数为1.80V时，滑块B的加速度（    ） A．方向向左 B．方向向右 C．大小为 D．大小为 9．如图所示，、、…是规格相同的灯泡，电源有内阻且保持不变。闭合开关S，L正常发光，再依次闭合、…，则L的亮度（　　） A．变暗 B．变亮 C．不变 D．无法确定 知识点电源的功率与效率 1.电源的总功率 电源的总功率是电源将其他形式的能转化为电能的总功率，计算公式为P总=EI。 2.电源的输出功率 电源的输出功率是外电路上消耗的总功率，计算公式为P出=UI=I²R。对于纯电阻电路，输出功率可以推导为P出=E²R/(R+r)²，当外电阻R等于电源内阻r的时候，电源的输出功率可以达到最大值，最大值为Pmax=E²/(4r)。 3.电源的效率 电源的效率指的是输出功率和总功率的比值，公式为η=(P出/P总)×100%=(U/E)×100%，对于纯电阻电路也可以写成η=R/(R+r)×100%，外电阻R越大，电源的效率就越高。 随学随练 10．如图所示，电源的电动势为、内阻为。定值电阻，滑动变阻器阻值变化范围为0~20Ω。下列说法正确的是（     ） A．滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 B．滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 C．滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电源的输出功率一直变大 D．滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电源的输出功率一直变小 11．如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势E=10V，内阻r=2Ω，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在0~30Ω之间调节，则（     ） A．电源的最大输出功率为10W B．灯泡L消耗的最大功率为2.5W C．电位器的最大功率为2.5W D．当时，电源输出的功率最大 12．（多选）如图甲所示，电源的电动势E=6V，内阻为r，闭合开关S，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图Ⅰ描述电源的输出功率随端电压的变化规律，图Ⅱ描述端电压随电流的变化规律、图Ⅲ描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。则下列说法正确的是（　　） A．电源的内阻r为4Ω B．滑动变阻器最大阻值6Ω C．Ⅰ图上b点的坐标（3V，4.5W） D．Ⅱ图上a点的坐标（0.6A，4.8V） 疑难点动态电路的分析方法 闭合电路的动态电路分析，遵循“从局部到整体再到局部”的分析顺序： 1.先明确电路中某个局部电阻的变化情况，判断出外电路总电阻的变化趋势； 2.根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)，判断出电路总电流的变化； 3.根据U内=Ir判断内电压的变化，再由U端=E-U内得到路端电压的变化； 最后结合串并联电路的规律，逐一分析各个支路的电流、电压的变化情况。 活学活用 13．如图所示，图1是交警常用的酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（     ） A．两电表的示数都变大 B．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 C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率一定越小 D．酒精气体浓度越大，电源的效率越大 14．某同学自制电子秤的原理如图所示。托盘与金属弹簧相连，为定值电阻，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。闭合开关S，托盘空载时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时理想电压表示数为0。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，所有测量均在电压表量程和弹簧弹性限度内。下列说法正确的是（     ） A．量物的质量增大，则电压表的示数减小 B．若想让电子秤的量程变大，需更换劲度系数更大的弹簧 C．若想让电子秤的量程变大，需更换劲度系数更小的弹簧 D．电压表的示数与称量物的质量成正比 15．（多选）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，R1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A的示数变化量的绝对值为ΔI，电压表V示数变化量的绝对值为ΔU，下列说法正确的是（　　） A．电压表V的示数减小 B．电流表A的示数减小 C．电源的总功率减小 D．的值不变 疑难点含电容器的闭合电路稳态分析 当电路处于直流稳态的时候，电容器相当于开路状态，所在的支路没有电流流过，此时可以按照以下规则分析： 1.和电容器串联的电阻上没有电流，电阻两端电压为零，相当于导线； 2.电容器两端的电压就等于它并联的那部分电路的路端电压； 当电路中的电阻发生变化，导致电容器两端电压变化时，电容器会出现充电或者放电现象。 活学活用 16．探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系实验电路如图所示，A、B是两个完全相同的电容器，开始均不带电，单刀双掷开关和开关均处于断开状态。实验步骤如下：①开关先接1，给电容器A充电，稳定后记录数字电压表示数。②再接2，让A给B充电，稳定后记录数字电压表示数（忽略电容器的漏电）。③断开，闭合，放掉B上电量。关于该实验下列说法中正确的是（     ） A．步骤①中，大于电源路端电压 B．步骤②中，发现，该现象说明A的电容变为原来的一半 C．继续实验，重复步骤②③几次，数字电压表的示数会依次减半 D．该实验说明在电容不变的情况下，电容器两极板间电势差跟所带电荷量成反比 17．图（a）所示电路中，K与L之间接有智能电源，使电容器C两端的电压随时间t按图（b）所示变化，则此过程电阻R两端电压随时间t变化的图像可能是（     ） A． B． C． D． 18．（多选）在如图所示的电路中，是定值电阻，、是滑动变阻器。电源的电动势为，内阻为，接通开关，质量为的带电油滴恰能静止在水平放置的两金属板间。已知为理想二极管，下列说法正确的是（    ） A．仅将的滑片向右移动，油滴将向上运动 B．仅将的滑片向右移动，油滴将向下运动 C．仅减小电容器两极板间的距离，油滴将向下运动 D．仅断开开关，油滴将静止 基础通关 1．如图所示，直线a为电源的U-I图线，直线b为电阻R的U-I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为（　　） A．4W、33.3% B．2W、33.3% C．4W、67% D．2W、67% 2．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，固定电阻R1=r，可变电阻R2的最大值也等于r。则当滑动头从R2的最下端移至R2的最上端时（　　） A．电源的输出功率增大 B．电源内部的电势降落减小 C．R2消耗的电功率增加 D．电源的效率增加 3．在如图所示的电路中，电压表和电流表均视为理想电表，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P缓慢向左移动过程中，灯泡的电阻恒定不变，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为，则下列判断正确的是（　　）      A．灯泡变亮 B．电容器的带电量变大 C．电源的效率减小 D．变大 4．有三个电阻串联，如图所示，电流表是完好的，合上开关S后，发现电流表示数为零，在不拆开电路的前提下，通过电压表测量各连接点的电压值，可判断故障原因，电压表测量数据为Uab＝Ucd＝0，Uac≠0，则该电路的故障原因可能是(　　) A．R1断路 B．R2断路 C．R3断路 D．R1、R2、R3均断路 5．如图所示电路，照射光敏电阻R的光强不断减弱，下列说法正确的是（　　） A．电源的输出功率一定先增大后减小 B．电源的总功率一定减小 C．电源的内部损耗功率可能增大 D．电压表的读数变小 6．如图所示，电阻，，当开关S断开时，电流表A的示数为0.5A；当S闭合时，A的示数为0.75A．则电源电动势E和内阻r为（　　） A．， B．， C．， D．， 7．（多选）在如图所示的电路中，L1、L2、L3是三只小灯泡，电源电动势为，内阻为。三只灯泡原来都能发光，当滑动变阻器的滑动触头向右移动时，对于各灯亮度变化情况，下列判断正确的是（　　）      A．变暗 B．变暗 C．变暗 D．亮度不变 8．（多选）如图所示，电源与电动机连接成闭合回路。已知，电源电动势为E、内阻为r，电动机的额定电压为U、额定电流为I、线圈电阻为R。开关闭合后，电动机恰好正常工作，则（　　） A．电动机的额定电流 B．电动机的额定电流 C．电动机输出的机械功率 D．电动机输出的机械功率 9．（多选）如图所示，直线A为电源的U－I图线，曲线B为灯泡电阻的U－I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，灯泡的功率和电源的总功率分别是（　　） A．灯泡的功率是2W B．灯泡的功率4W C．电源的总功率8W D．电源的总功率6W 10．（多选）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电表看作理想电表，当电键闭合后，三个小灯泡均正常发光。若以下过程三个灯泡均未烧坏，且不考虑电压变化对小灯泡电阻的影响，则下列说法正确的是（　　）    A．滑动变阻器的滑片向右滑动过程，电流表A的读数会变大 B．滑动变阻器的滑片向右滑动过程，电压表V的读数会变大 C．若电流表接线不稳导致断路，则灯泡会变得更亮 D．若电流表接线不稳导致断路，则灯泡会变得更暗 素养提升 11．电源的电动势为E、内阻为r，与定值电阻、及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，下列说法正确的是（   ）    A．定值电阻的电功率减小 B．电压表读数增大、电流表读数减小 C．电压表示数的变化的绝对值与中的电流变化的绝对值的比值不变 D．电压表读数减小、电流表读数增大 12．如图所示，电源电动势为E，内阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S，带电液滴刚好静止在平行板电容器C内。在温度降低的过程中，分别用I、U1、U2和U3表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数，用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数变化量的绝对值。温度降低时，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（　　） A．、、一定都不变 B．和一定不变，一定变化 C．带电液滴一定向下加速运动 D．电源的工作效率一定变大 13．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的、分别为总阻值一定的滑动变阻器，为定值电阻，为光敏电阻（其电阻随光照强度的增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻消耗的电功率变小 B．只调节电阻的滑动端向上端移动的过程中，消耗的功率不变，电阻中没有电流通过 C．只调节电阻的滑动端向上端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向上运动 D．若断开开关S，电容器所带电荷量变小，带电微粒向上运动 14．（多选）如图甲所示的电路中、均为定值电阻，为一滑动变阻器。在的滑片从左端滑至右端过程中，测得电源的路端电压随流过电源的电流变化的图像如图乙所示，其中A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时得到的。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A．该电源的电动势为 B．该电源的内阻为 C．定值电阻的阻值为 D．定值电阻的阻值为 15．（多选）如图所示是测试热敏电阻R的性质的电路图，当保持滑动变阻器阻值不变，环境温度升高时，灯泡L变亮。下列说法正确的是（　　） A．电路中电流减小 B．电路中电流增大 C．热敏电阻的阻值增大 D．热敏电阻的阻值减小 迁移创新 16．将一个电源与一电阻箱连接构成闭合回路，测得的电阻箱所消耗的功率P与电阻箱的读数R的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为30V B．电源最大输出功率可能大于45 W C．电源内阻为10 Ω D．电阻箱消耗的功率为最大值时，电源的效率大于50% 17．如图所示的电路中， R1、R2、R3为阻值相同的电阻，C为电容器，电源的电动势为E，内阻为r。先将电键S闭合，电路稳定后，流过电源的电流为I1，电源的效率为η1，电容器的带电量为Q1；再将S断开，电路稳定后，流过电源的电流为I2，电源的效率为η2，电容器的带电量为Q2，则下列说法正确的是（　　） A．I1< I2 B．η1>η2 C．Q1>Q2 D．S断开后，通过电阻R3的电荷量为Q1+Q2 18．（多选）如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，为定值电阻，和为可变电阻，开关S闭合。质量为m的带正电荷的微粒从P点以水平速度射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点。若经下列调整后，微粒仍从P点以水平速度射入，则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是（　　） A．断开开关S，M极板稍微上移，粒子依然打在O点 B．断开开关S，N极板稍微下移，粒子打在O点右侧 C．保持开关S闭合，减小，粒子依然打在O点 D．保持开关S闭合，增大，粒子打在O点右侧 学科网（北京）股份有限公司1/10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 闭合电路欧姆定律与科学用电 4.1闭合电路欧姆定律 课标要点 1.知道闭合电路的组成，理解内电路、外电路的概念，掌握电动势的物理意义及单位。 2.理解闭合电路欧姆定律的推导过程、公式内容及适用条件。 3.掌握路端电压与负载的关系，能够分析动态电路的变化规律。 4.学会应用闭合电路欧姆定律解决常见的电路问题，理解电源的功率、效率相关概念。 学习重难点 重点：：闭合电路欧姆定律的内容与应用、路端电压与外电阻的变化规律 难点：动态电路的分析、电源功率与效率的相关计算 知识点闭合电路的组成与电动势 1. 闭合电路的构成 (1)外电路：电源外部由用电器、导线、开关等元件组成的电路，外电路的总电阻叫作外电阻，电流在外电路中从电源的正极流向负极。 (2)内电路：电源内部的电路，内电路对应的电阻叫作电源的内阻，电流在内电路中从电源的负极流向正极。 2. 电动势 (1)定义：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 (2)符号与单位：电动势用符号E表示，在国际单位制中的单位是伏特，简称伏，符号是V。 (3)物理意义：电动势由电源本身的性质决定，与外电路的结构无关，电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的能力越强。 3. 电路中的能量关系 在闭合电路中，非静电力做功将其他形式的能转化为电能，静电力做功将电能转化为其他形式的能，整个电路的能量转化满足能量守恒定律。 随学随练 1．2025年春晚的舞台上，杭州宇树科技研发的人形机器人带来了一场《秧》的创意表演，彰显了中国科技实力，成为全球焦点，该机器人的电池部分参数如图所示，下列说法不正确的是（    ） A．该电池的电动势为 B．以限制电压给电池充电，最大电流为 C．若以的电流工作，最多可使用 D．若电池充满电，可对外提供的电能约为 【答案】C 【详解】A．已知电池的额定电量为，额定电能为，则该电池的电动势为，A正确； B．由题可知给机器人充电的限制电压为，最大充电功率为，则最大充电电流为，B正确； C．若该电池以的电流工作，最多可使用的时间为，C错误； D．电池能够储存的电能为，D正确。 题目要求选择不正确的选项，故选C。 2．关于电路和电能，下列说法正确的是（　　） A．电路中电阻的个数越多，电路的总电阻越大 B．焦耳定律表达式只适用于纯电阻电路 C．电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多 D．电源是通过静电力做功把其它形式的能转化为电能的装置 【答案】C 【详解】A．总电阻取决于电阻的连接方式：若电阻串联，总电阻 电阻个数增多则总电阻增大；若电阻并联，总电阻 电阻个数增多则总电阻减小，故A错误； B．焦耳定律表达式描述电流通过导体产生的热量，适用于任何电路（包括纯电阻和非纯电阻电路），因为它仅由电流、电阻和时间决定，与电路类型无关。例如，在电动机（非纯电阻电路）中，该公式仍可计算发热量，故B错误； C．电流定义为单位时间内通过导体横截面的电荷量，即，由公式可知，电流越大，在相同时间内通过的电荷量越多，故C正确； D．电源是将其他形式的能（如化学能、机械能）转化为电能的装置，但这一转化是通过非静电力（如化学力或电磁力）做功实现的，故D错误。 故选C。 3．下列说法正确的是（　　） A．闭合电路中，外电路上的负载电阻越大，路端电压就越大，电源的效率越高 B．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 C．电炉、电阻器的电阻丝一般用纯金属来制作 D．在非纯电阻电路中 【答案】A 【详解】A．闭合电路中，路端电压。当负载电阻增大时，总电流减小，内电压减小，路端电压增大。电源效率提高，A正确； B．闭合电路中，外电路电流从高电势流向低电势，但电源内部电流从低电势流向高电势，B错误； C．电炉、电阻器的电阻丝需高电阻率且耐高温，通常采用合金（如镍铬合金）而非纯金属，C错误； D．非纯电阻电路中，电功率包含热功率和其他形式功率（如机械能），故，D错误。 故选A。 知识点闭合电路欧姆定律 1. 推导过程 根据能量守恒定律，在闭合电路中，非静电力做的总功等于内电路和外电路中静电力做功的总和： EIt=I²Rt+I²rt，将等式两边同时除以It，就可以得到E=IR+Ir，整理后得到电流的表达式：I=E/(R+r)。 2. 定律内容 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，这个结论就叫作闭合电路欧姆定律。 3. 变形公式与适用条件 (1)常用变形公式：E=U外+U内，也就是电源电动势等于路端电压和内电路的电压之和。 (2)适用条件：该定律适用于纯电阻闭合电路，也就是外电路的用电器全部是纯电阻的情况。 随学随练 4．电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼类，它能依靠分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。某电鳗体内的起电斑并列分成125行，每行串联5000个起电斑，沿着身体延伸分布。已知每个起电斑的内阻为，并能产生的电动势。该起电斑阵列一端在电鳗的头部而另一端接近其尾部，与电鳗周围的水形成回路，假设回路中水的等效电阻为740Ω。当电鳗放电时，电鳗首、尾间的输出电压为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据电池组的串联、并联规律有，， 并联电阻 由闭合电路欧姆定律有 电鳗首、尾间的输出电压为 故选B。 5．大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表和变阻箱 改装而成。已知灵敏电流表的满偏电流为，内阻为，变阻箱 接入电路的阻值为。下列说法正确的是（　　） A．甲表是电流表，减小时量程减小 B．乙图中，若改装成的电压表的量程为，则 C．丙电路图表示欧姆表，表笔A是黑表笔 D．丙电路图表示欧姆表，使用时应该用手分别将两表笔金属端与待测电阻两端紧紧捏在一起 【答案】B 【详解】A．图甲可知R与G并联，则甲表是电流表，有 减小时分流增大，则电流表的量程增大，故A错误； B．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，有 则有，故B正确； C．丙电路图表示欧姆表，表笔B接内部电源的正极，根据“红进黑出”可知表笔B是黑表笔，表笔A是红表笔，故C错误； D．测电阻时，手不能捏住表笔金属端，应将两表笔金属端与待测电阻两端连接，故D错误。 故选B。 6．（多选）智能洗衣机能根据衣物的重量自动投放洗衣液，如图为简化的部分工作电路图，其中控制电路通过监测电阻R2两端电压来控制右侧电路的通断，分析左侧电路部分可将其视为断路。已知电源A电动势为12V，内阻为1Ω，R2=9Ω，电阻R1阻值随所受压力F变化的关系式为（R1的单位为Ω，F的单位为N）。当R2两端电压超过临界值3.6V时，使右侧电路接通，电磁铁吸动衔铁，接通对应的投放洗衣液工作电路。下列说法正确的是（　　） A．衣物重量越大，R2两端电压越大 B．当衣物重量小于10N时会接通工作电路2 C．当衣物重量越大，衔铁更容易接通工作电路1 D．增大R2的阻值可以降低达到临界值时的衣物重量 【答案】AD 【详解】A．根据题意可知，衣物重量越大，电阻R1阻值越小，干路电流越大，则R2两端的电压越大，故A正确； C．根据题意结合A分析可知，当衣物重量大于临界值时，R2两端的电压增大到临界值，使控制电路接通，电磁铁吸动衔铁，接通工作电路2，即衣物重量越大，衔铁更容易接通工作电路2，故C错误； B．当R2两端电压达到临界值时，即R2两端电压为3.6V，则干路电流为 代入数据解得 根据电阻R1阻值随所受压力变化的关系式 可得 由此可知，当衣物重量大于10N时会接通工作电路2，故B错误； D．由以上分析可知，增大R2的阻值，则达到临界时电流减小，R1的阻值增大，衣物的重量变小，故D正确。 故选AD。 知识点路端电压与负载的关系 路端电压指的是外电路两端的电压，也就是电源正负极之间的电压，根据公式U=E-Ir，可以分析出路端电压随外电阻的变化规律： 1. 当外电阻R增大时，总电流I减小，内电压Ir减小，路端电压U就会增大； 2. 当外电阻R减小时，总电流I增大，内电压Ir增大，路端电压U就会减小； 3. 两种特殊情况： (1)断路状态：外电阻R趋近于无穷大，电流I趋近于0，此时内电压为0，路端电压等于电源电动势； (2)短路状态：外电阻R趋近于0，此时电流I=E/r，这个电流叫作短路电流，路端电压趋近于0。 随学随练 7．（多选）如图所示的电路，电源内阻不能忽略，电阻R1 = 8 Ω，R2 = 10 Ω，当开关S接a端时，电压表读数为4.0 V，当开关S接到b端时，电压表读数可能为（　　） A．4.8 V B．5.4 V C．4.1 V D．5.0 V 【答案】AC 【详解】设电源电动势为E，内阻为r，根据闭合电路欧姆定律，当S接a端时，电压表读数为 当S接b端时，电压表读数为 则 则有 又U1 = 4.0 V，可得 故选AC。 8．（多选）加速度计广泛应用于制导系统。如图为“加速度测量仪”的示意图。质量为的绝缘滑块B的两侧分别通过一轻弹簧与框架连接，弹簧的劲度系数均为。滑块B还通过滑动头与电阻CD相连，CD中任意一段的电阻都与其长度成正比。弹簧及电阻CD与物体的运动方向平行。已知当滑块B加速度为零时，指针位于A点，理想电压表示数为1.50V；当滑块B向右以的加速度运动时，指针位于C点，电压表示数为0；则当理想电压表的示数为1.80V时，滑块B的加速度（    ） A．方向向左 B．方向向右 C．大小为 D．大小为 【答案】AC 【分析】本题考查牛顿运动定律、电阻定律等知识点，意在考查考生的理解能力和应用能力。 【详解】设AC长为x，则对滑块B，由牛顿第二定律有 解得 设当电压表的示数为1.80V时，对应的电阻长度为，则 解出 因此指针停在A点右边，所以滑块受的合力向左，其加速度方向向左， 由牛顿第二定律 解得 故AC正确，BD错误。 故选AC。 9．如图所示，、、…是规格相同的灯泡，电源有内阻且保持不变。闭合开关S，L正常发光，再依次闭合、…，则L的亮度（　　） A．变暗 B．变亮 C．不变 D．无法确定 【答案】A 【详解】闭合开关S，灯L正常发光，再依次闭合，，外电路总电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流增大，路端电压减小，则L逐渐变暗。 故选A。 知识点电源的功率与效率 1.电源的总功率 电源的总功率是电源将其他形式的能转化为电能的总功率，计算公式为P总=EI。 2.电源的输出功率 电源的输出功率是外电路上消耗的总功率，计算公式为P出=UI=I²R。对于纯电阻电路，输出功率可以推导为P出=E²R/(R+r)²，当外电阻R等于电源内阻r的时候，电源的输出功率可以达到最大值，最大值为Pmax=E²/(4r)。 3.电源的效率 电源的效率指的是输出功率和总功率的比值，公式为η=(P出/P总)×100%=(U/E)×100%，对于纯电阻电路也可以写成η=R/(R+r)×100%，外电阻R越大，电源的效率就越高。 随学随练 10．如图所示，电源的电动势为、内阻为。定值电阻，滑动变阻器阻值变化范围为0~20Ω。下列说法正确的是（     ） A．滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 B．滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 C．滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电源的输出功率一直变大 D．滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端，电源的输出功率一直变小 【答案】A 【详解】AB．把定值电阻和原电源内阻等效为电源的内阻，等效内阻 等效电动势仍为。根据电源输出功率规律：当外电阻等于等效内阻时，外电阻的消耗功率最大。因此当时，滑动变阻器消耗的功率最大。故A正确，B错误； CD．当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大。滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端的过程中，外电阻从增加到，因此电源的输出功率先增大后减小，故CD错误。 故选A。 11．如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势E=10V，内阻r=2Ω，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在0~30Ω之间调节，则（     ） A．电源的最大输出功率为10W B．灯泡L消耗的最大功率为2.5W C．电位器的最大功率为2.5W D．当时，电源输出的功率最大 【答案】C 【详解】AD．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；由于灯泡电阻大于电源内阻，所以当电位器接入电路中的阻值时，电源的输出功率最大，最大功率为，故AD错误； B．由题可知，当电位器接入电路中的阻值为零时，电路中的电流最大，灯泡消耗的功率也最大，最大功率为，故B错误； C．根据前面分析可知，把灯泡电阻等效为电源内阻的一部分，可知当电位器接入电路中的阻值为时，电位器的功率最大，最大功率为，故C正确。 故选C。 12．（多选）如图甲所示，电源的电动势E=6V，内阻为r，闭合开关S，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图Ⅰ描述电源的输出功率随端电压的变化规律，图Ⅱ描述端电压随电流的变化规律、图Ⅲ描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。则下列说法正确的是（　　） A．电源的内阻r为4Ω B．滑动变阻器最大阻值6Ω C．Ⅰ图上b点的坐标（3V，4.5W） D．Ⅱ图上a点的坐标（0.6A，4.8V） 【答案】CD 【详解】A．由图Ⅱ知，当路端电压时，电路中的电流，则电源的内阻，故A错误； B．电源的效率 可知外电阻越大，电源的效率越大，因此当滑动变阻器的阻值全部连入电路时电源的效率最高，则 解得，故B错误； C．电源的输出功率 故Ⅰ图上点的坐标为（3V，4.5W），故C正确； D．路端电压 故当电流最小时，即滑动变阻器的阻值全部连入电路时，路端电压最大，由闭合电路欧姆定律得 路端电压，Ⅱ图上a点的坐标为（0.6A，4.8V），故D正确。 故选CD。 疑难点动态电路的分析方法 闭合电路的动态电路分析，遵循“从局部到整体再到局部”的分析顺序： 1.先明确电路中某个局部电阻的变化情况，判断出外电路总电阻的变化趋势； 2.根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)，判断出电路总电流的变化； 3.根据U内=Ir判断内电压的变化，再由U端=E-U内得到路端电压的变化； 最后结合串并联电路的规律，逐一分析各个支路的电流、电压的变化情况。 活学活用 13．如图所示，图1是交警常用的酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（     ） A．两电表的示数都变大 B．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 C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率一定越小 D．酒精气体浓度越大，电源的效率越大 【答案】B 【详解】A．当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，气敏电阻的阻值减小，由闭合电路欧姆定律 可知电流表示数增大，又根据 可得电压表示数变小，故A错误； B．由 可得 所以保持不变，故B正确； C．当时，电源的输出功率最大，但初始、和的大小关系未知，则无法判断减小时电源的输出功率是增大还是减小，故C错误； D．因气敏电阻的阻值减小，外电路总阻值变小，电路总电流变大，则电源的效率 则电源的效率变小，故D错误。 故选B。 14．某同学自制电子秤的原理如图所示。托盘与金属弹簧相连，为定值电阻，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。闭合开关S，托盘空载时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时理想电压表示数为0。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，所有测量均在电压表量程和弹簧弹性限度内。下列说法正确的是（     ） A．量物的质量增大，则电压表的示数减小 B．若想让电子秤的量程变大，需更换劲度系数更大的弹簧 C．若想让电子秤的量程变大，需更换劲度系数更小的弹簧 D．电压表的示数与称量物的质量成正比 【答案】B 【详解】A．根据电路图可知，当称量物的质量增大时，滑动变阻器R的滑动端向下移动，其接入电路的阻值R增大，根据闭合电路欧姆定律可知电路中的总电流I减小，电压表的示数为 则电压表的示数增大，故A错误； BC．在称量质量为m的物体时，根据平衡条件可得 解得 因弹簧的最大压缩量x是一定的，可知想让电子秤的量程变大，即称量物的质量增大，需更换劲度系数更大的弹簧，故B正确，C错误； D．设滑动变阻器电阻丝的总长度为l，滑片到上端的长度为，在称量物体时，根据平衡条件得 滑动变阻器接入电路的阻值为 根据闭合电路欧姆定律则有 电压表的示数为 联立可得 令 可得 可见电压表的示数与称量物的质量m不成正比，故D错误。 故选B。 15．（多选）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，R1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A的示数变化量的绝对值为ΔI，电压表V示数变化量的绝对值为ΔU，下列说法正确的是（　　） A．电压表V的示数减小 B．电流表A的示数减小 C．电源的总功率减小 D．的值不变 【答案】BCD 【详解】A．当滑动变阻器滑片从端滑向端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻增大，并联部分的总电阻增大，整个外电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可知，干路电流减小，内电压减小，路端电压增大，电压表测量路端电压，则电压表的示数增大，故A错误； B．干路电流减小，电流表测量干路电流，则电流表的示数减小，故B正确； C．电源的总功率 因为干路电流减小，电源电动势恒定，所以电源的总功率减小，故C正确； D．根据闭合电路的欧姆定律，路端电压 则有 因为电源内阻恒定，所以的值不变，故D正确。 故选BCD。 疑难点含电容器的闭合电路稳态分析 当电路处于直流稳态的时候，电容器相当于开路状态，所在的支路没有电流流过，此时可以按照以下规则分析： 1.和电容器串联的电阻上没有电流，电阻两端电压为零，相当于导线； 2.电容器两端的电压就等于它并联的那部分电路的路端电压； 当电路中的电阻发生变化，导致电容器两端电压变化时，电容器会出现充电或者放电现象。 活学活用 16．探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系实验电路如图所示，A、B是两个完全相同的电容器，开始均不带电，单刀双掷开关和开关均处于断开状态。实验步骤如下：①开关先接1，给电容器A充电，稳定后记录数字电压表示数。②再接2，让A给B充电，稳定后记录数字电压表示数（忽略电容器的漏电）。③断开，闭合，放掉B上电量。关于该实验下列说法中正确的是（     ） A．步骤①中，大于电源路端电压 B．步骤②中，发现，该现象说明A的电容变为原来的一半 C．继续实验，重复步骤②③几次，数字电压表的示数会依次减半 D．该实验说明在电容不变的情况下，电容器两极板间电势差跟所带电荷量成反比 【答案】C 【详解】A．步骤①中，电容器A充电稳定后，电路中无电流，电容器A两端电压等于电源的路端电压，因此等于电源路端电压，故A错误； B．电容是电容器本身的固有性质，由自身结构决定，和带电量、两端电势差无关，A的电容不会改变。出现是由于总电荷量不变，A对B充电，充电结束后，电容器A的带电量减半，由可知电容器A的电压减半，故B错误； C．重复步骤②③时，每次都会将A中一半电荷量分配给B，再放掉B的电荷，A的带电量每次变为原来的，A的电容不变，由可知，电压也每次变为原来的，因此数字电压表的示数会依次减半，故C正确； D．该实验现象说明：电容不变的情况下，电容器两极板间电势差跟所带电荷量成正比，并非反比，故D错误。 故选C。 17．图（a）所示电路中，K与L之间接有智能电源，使电容器C两端的电压随时间t按图（b）所示变化，则此过程电阻R两端电压随时间t变化的图像可能是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】电容器的带电量，因此电路电流 电阻两端电压，即与图像的斜率成正比。 0∼1s：恒定不变，斜率，因此； 1∼2s：均匀增大，斜率为正的恒定值，因此为正的恒定值； 2∼3s：再次恒定不变，斜率为0，因此回到0； 3∼5s：均匀减小，斜率为负的恒定值，因此为负的恒定值，电流方向反向，符号为负。 故选C。 18．（多选）在如图所示的电路中，是定值电阻，、是滑动变阻器。电源的电动势为，内阻为，接通开关，质量为的带电油滴恰能静止在水平放置的两金属板间。已知为理想二极管，下列说法正确的是（    ） A．仅将的滑片向右移动，油滴将向上运动 B．仅将的滑片向右移动，油滴将向下运动 C．仅减小电容器两极板间的距离，油滴将向下运动 D．仅断开开关，油滴将静止 【答案】AD 【详解】A．油滴原静止，满足 滑片右移，接入电阻减小，干路电流增大，电压升高。二极管允许充电，电容器电压升高，场强增大，电场力大于重力，油滴向上运动，故A正确； B．滑片右移，不变，干路电流不变，电压不变，电容器电压不变，场强不变，油滴仍静止，故B错误； C．减小极板间距，电容增大，二极管允许充电，电容器电压保持不变，场强随减小而增大，电场力大于重力，油滴向上运动，故C错误； D．断开开关S，二极管阻止电容器放电，电容器带电量不变，由得不变，则场强不变，油滴仍保持静止，故D正确。 故选AD。 基础通关 1．如图所示，直线a为电源的U-I图线，直线b为电阻R的U-I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为（　　） A．4W、33.3% B．2W、33.3% C．4W、67% D．2W、67% 【答案】C 【详解】由图像可知电源电动势，短路电流为，该电源和该电阻组成闭合回路时路段电压为 电流为 电源的输出功率即为电阻上消耗的功率，根据 得 电源的总功率为 所以效率为 ABD错误，C正确。 故选C。 2．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，固定电阻R1=r，可变电阻R2的最大值也等于r。则当滑动头从R2的最下端移至R2的最上端时（　　） A．电源的输出功率增大 B．电源内部的电势降落减小 C．R2消耗的电功率增加 D．电源的效率增加 【答案】A 【详解】A．根据电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大可知，固定电阻R1=r，则当滑动头上移时，滑动变阻器电阻减小，但总电阻仍然大于电源内阻，所以电源的输出功率增大，故A正确； B．当滑动头上移时，滑动变阻器电阻减小，总电阻减小，总电流增大，内阻所占电压增大，所以电源内部的电势降落增大，故B错误； C．当把R1和电源看作一个整体时，即把电源的内阻看作R1+r，当R2=R1+r时，电源的输出功率最大，即R2上获得最大功率，但实际上R2<R1+r时，所以R2变小时，R2消耗的电功率减小，故C错误； D．电源的效率，总电阻减小，内阻所占电压增大，所以路端电压减小，则电源效率减小，故D错误。 故选A。 3．在如图所示的电路中，电压表和电流表均视为理想电表，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P缓慢向左移动过程中，灯泡的电阻恒定不变，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为，则下列判断正确的是（　　）      A．灯泡变亮 B．电容器的带电量变大 C．电源的效率减小 D．变大 【答案】B 【详解】A．滑动变阻器滑片P缓慢向左移动过程中，其接入阻值变大，回路总电阻变大，干路电流变小，灯泡变暗，A错误； B．由闭合电路欧姆定律可得 可知路端电压变大，电容两端电压变大，所带电量变大，B正确； C．电源的效率可表示为 可知电源的效率增大，C错误； D．由闭合电路欧姆定律可得 故保持不变，D错误。 故选B。 4．有三个电阻串联，如图所示，电流表是完好的，合上开关S后，发现电流表示数为零，在不拆开电路的前提下，通过电压表测量各连接点的电压值，可判断故障原因，电压表测量数据为Uab＝Ucd＝0，Uac≠0，则该电路的故障原因可能是(　　) A．R1断路 B．R2断路 C．R3断路 D．R1、R2、R3均断路 【答案】B 【详解】A．若R1断路，Uab≠0，A错误； B．若R2断路，Uab＝Ucd＝0，Uac≠0，且电流表的示数为零，B正确； C．若R3断路，Ucd≠0，C错误； D．若R1、R2、R3断路，Uac＝0，D错误； 故选B。 5．如图所示电路，照射光敏电阻R的光强不断减弱，下列说法正确的是（　　） A．电源的输出功率一定先增大后减小 B．电源的总功率一定减小 C．电源的内部损耗功率可能增大 D．电压表的读数变小 【答案】B 【详解】BCD．照射光敏电阻R的光强不断减弱，则光敏电阻增大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大，则电压表的读数变大；根据 可知电源的总功率减小；根据 可知电源的内部损耗功率减小； 故B正确，CD错误； A．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，由于题干信息无法判断外电阻与内阻的大小关系，所以无法判断电源输出功率的变化，故A错误。 故选B。 6．如图所示，电阻，，当开关S断开时，电流表A的示数为0.5A；当S闭合时，A的示数为0.75A．则电源电动势E和内阻r为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】根据闭合电路欧姆定律得：当开关S断开时，有 当开关S闭合时，有 联立求得 故选B。 7．（多选）在如图所示的电路中，L1、L2、L3是三只小灯泡，电源电动势为，内阻为。三只灯泡原来都能发光，当滑动变阻器的滑动触头向右移动时，对于各灯亮度变化情况，下列判断正确的是（　　）      A．变暗 B．变暗 C．变暗 D．亮度不变 【答案】BC 【详解】C．当滑片右移时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流减小，故L3变暗，C正确； AD．电路中电流减小，故内阻及L3两端的电压减小，而电动势不变，故并联部分的电压增大，故L1变亮，故AD错误； B．因L1中电流增大，干路电流减小，故流过L2的电流减小，故L2变暗，故B正确； 故选BC。 8．（多选）如图所示，电源与电动机连接成闭合回路。已知，电源电动势为E、内阻为r，电动机的额定电压为U、额定电流为I、线圈电阻为R。开关闭合后，电动机恰好正常工作，则（　　） A．电动机的额定电流 B．电动机的额定电流 C．电动机输出的机械功率 D．电动机输出的机械功率 【答案】BD 【详解】AB．电动机不是纯电阻电路，不满足欧姆定律，则电动机的额定电流 由闭合回路欧姆定律有 可得，电动机的额定电流为 故A错误，B正确； CD．电动机的输入功率为 电动机的热功率为 则电动机输出的机械功率 故C错误，D正确。 故选BD。 9．（多选）如图所示，直线A为电源的U－I图线，曲线B为灯泡电阻的U－I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，灯泡的功率和电源的总功率分别是（　　） A．灯泡的功率是2W B．灯泡的功率4W C．电源的总功率8W D．电源的总功率6W 【答案】BD 【详解】AB．用该电源和小灯泡组成闭合电路时，两图线的交点对应的纵坐标、横坐标表示灯泡两端的实际电压及通过灯泡的实际电流，故灯泡的功率是 A错误，B正确； CD．直线A与纵轴的交点表示电源的电动势，故电动势为3V，电源的总功率为 C错误，D正确。 故选BD。 10．（多选）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电表看作理想电表，当电键闭合后，三个小灯泡均正常发光。若以下过程三个灯泡均未烧坏，且不考虑电压变化对小灯泡电阻的影响，则下列说法正确的是（　　）    A．滑动变阻器的滑片向右滑动过程，电流表A的读数会变大 B．滑动变阻器的滑片向右滑动过程，电压表V的读数会变大 C．若电流表接线不稳导致断路，则灯泡会变得更亮 D．若电流表接线不稳导致断路，则灯泡会变得更暗 【答案】AC 【详解】AB．根据“串反并同”分析方法，把电源、电流表A、滑动变阻器看成串联在一起，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器电阻减小，与之串联的电流表A读数变大，与之并联的电压表V读数会变小，故A正确，B错误； CD．由电路图可知总电流等于灯泡和灯泡所在支路电流之和，若电流表接线不稳导致断路，会使得通过灯泡的电流变大，则灯泡会变得更亮，故C正确，D错误。 故选AC。 素养提升 11．电源的电动势为E、内阻为r，与定值电阻、及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，下列说法正确的是（   ）    A．定值电阻的电功率减小 B．电压表读数增大、电流表读数减小 C．电压表示数的变化的绝对值与中的电流变化的绝对值的比值不变 D．电压表读数减小、电流表读数增大 【答案】C 【详解】A．当滑片向a滑动时，R接入电路电阻减小，总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流I增加，并联部分的电路两端电压变小，根据可知电阻R1电功率增大，故A错误； BD．干路电流增加，内电压增加，由 U=E-Ir 可知路端电压减小，即电压表示数减小；因路端电压减小，R1两端的电压增加，故并联部分电压减小，由欧姆定律可知电流表示数减小。故BD错误； C．由闭合电路欧姆定律得 整理得 则保持不变，故C正确。 故选C。 12．如图所示，电源电动势为E，内阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S，带电液滴刚好静止在平行板电容器C内。在温度降低的过程中，分别用I、U1、U2和U3表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数，用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数变化量的绝对值。温度降低时，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（　　） A．、、一定都不变 B．和一定不变，一定变化 C．带电液滴一定向下加速运动 D．电源的工作效率一定变大 【答案】D 【详解】A．由题意可知，当温度降低时，RT增大，则电路总电阻增大，总电流减小，路端电压U3增大，电流表示数I减小，R两端电压U1减小，电压表V2示数U2增大，不变，增大，增大，故A错误； B．根据欧姆定律 根据闭合电路欧姆定律得 得 R，r均不变，故B错误； C．RT增大时，其两端电压增大，平行板电容器两端的电压也增大，带电液滴向上加速运动，C错误； D．RT增大，则外电阻增大，电源的效率增大，D正确。 故选D。 13．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的、分别为总阻值一定的滑动变阻器，为定值电阻，为光敏电阻（其电阻随光照强度的增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻消耗的电功率变小 B．只调节电阻的滑动端向上端移动的过程中，消耗的功率不变，电阻中没有电流通过 C．只调节电阻的滑动端向上端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向上运动 D．若断开开关S，电容器所带电荷量变小，带电微粒向上运动 【答案】B 【详解】A．在只逐渐增大光照强度的过程中，光敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，则电路总电流增大，通过电阻的电流增大，根据热功率公式 可知电阻消耗的电功率变大，A错误； B．只调节电阻的滑动端向上端移动的过程中，电路总电阻不变，则电路总电流不变，消耗的功率不变，电容器两端电压不变，电阻中没有电流通过，B正确； C．只调节电阻的滑动端向上端移动的过程中，接入电路的电阻不变，电路总电流不变，电源路端电压不变，电压表示数不变；电容器两端电压减小，板间电场强度减小，带电微粒所受电场力减小，微粒向下运动，C错误； D．若断开开关S，电容器放电，电容器所带电荷量变少，电容器两端电压减小，板间电场强度减小，带电微粒所受电场力减小，带电微粒向下运动，D错误。 故选B。 14．（多选）如图甲所示的电路中、均为定值电阻，为一滑动变阻器。在的滑片从左端滑至右端过程中，测得电源的路端电压随流过电源的电流变化的图像如图乙所示，其中A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时得到的。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A．该电源的电动势为 B．该电源的内阻为 C．定值电阻的阻值为 D．定值电阻的阻值为 【答案】AD 【详解】A B．由路端电压和负载的关系，将图乙中A、B两点的数据代入可得 ， 联立可得 E=20V， A正确，B错误； CD．经分析，当滑片P滑到R3的右端时，电路参数对应图乙中的B点，R1被短路，外电路总电阻为R2，即 , 由部分电路欧姆定律得 C错误，D正确； 故选AD。 15．（多选）如图所示是测试热敏电阻R的性质的电路图，当保持滑动变阻器阻值不变，环境温度升高时，灯泡L变亮。下列说法正确的是（　　） A．电路中电流减小 B．电路中电流增大 C．热敏电阻的阻值增大 D．热敏电阻的阻值减小 【答案】BD 【详解】AB．电路图中四个元件是串联关系，灯泡变亮，功率变大，根据 得到电流变大，A错误B正确； CD．电路的总电流变大，根据闭合电路欧姆定律可得总电阻变小，故热敏电阻的阻值减小了，C错误D正确； 故选BD。 迁移创新 16．将一个电源与一电阻箱连接构成闭合回路，测得的电阻箱所消耗的功率P与电阻箱的读数R的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为30V B．电源最大输出功率可能大于45 W C．电源内阻为10 Ω D．电阻箱消耗的功率为最大值时，电源的效率大于50% 【答案】A 【详解】B．由图可知，电源的输出功率最大为45W，B错误； C．根据电源输出功率的性质可知，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图可知，电源的内阻为r=5Ω，选项C错误； A．由 可知 E=30V A正确； D．根据效率公式可得 最大功率时内外电阻相等，所以效率为50%，D错误。 故选A。 17．如图所示的电路中， R1、R2、R3为阻值相同的电阻，C为电容器，电源的电动势为E，内阻为r。先将电键S闭合，电路稳定后，流过电源的电流为I1，电源的效率为η1，电容器的带电量为Q1；再将S断开，电路稳定后，流过电源的电流为I2，电源的效率为η2，电容器的带电量为Q2，则下列说法正确的是（　　） A．I1< I2 B．η1>η2 C．Q1>Q2 D．S断开后，通过电阻R3的电荷量为Q1+Q2 【答案】D 【详解】A．设三个相同的电阻为，电键S闭合，电路如图 通过电源的电流 S断开，电路如图 通过电源的电流 所以，，A错误； B．电键S闭合，电源效率 S断开，电源效率 所以，，B错误； C．电键S闭合，电容器的两端的电压等于电阻两短的电压 电容器的带电量 S断开，电容器的两端的电压等于电阻两端的电压 电容器的带电量 分析可得，C错误； D．电键S闭合，给电容器充电，电容器下极板带正电，上极板带负电，电容器充电电量为，S断开后，电容器首先放电，通过的电荷量为，然后再给电容器充电，充电量为，则流过电荷量为 D正确。 故选D。 18．（多选）如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，为定值电阻，和为可变电阻，开关S闭合。质量为m的带正电荷的微粒从P点以水平速度射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点。若经下列调整后，微粒仍从P点以水平速度射入，则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是（　　） A．断开开关S，M极板稍微上移，粒子依然打在O点 B．断开开关S，N极板稍微下移，粒子打在O点右侧 C．保持开关S闭合，减小，粒子依然打在O点 D．保持开关S闭合，增大，粒子打在O点右侧 【答案】AB 【详解】AB．设两板间的电压为U，两板间的距离为d，粒子的电荷量为q，微粒从P点以水平速度射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点，则根据牛顿第二定律可得加速度为 方向垂直于板向下 断开开关，平行板带电量不变，平行板间的电场强度为 结合，，可得 电场强度不变，故加速度不变，M极板稍微上移，不会影响离子的运动，故还打在O点；N极板稍微下移，粒子在竖直方向运动的位移增大，由可知运动时间增大，沿平行板方向运动的位移变大，粒子打在O点的右侧，故AB正确； C．保持开关S闭合，由串并联电压关系可知，R0两端的电压为 减小，U将增大，电容器两端的电压增大，粒子向下运动的加速度减小，由可知粒子运动时间变长，沿平行板方向运动的位移变大，故粒子打在O点右侧，故C错误； D．保持开关S闭合，增大R2，不会影响电阻R0两端的电压，故粒子打在O点，故D错误。 故选AB。 学科网（北京）股份有限公司1/10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $