重难点专训29 电源的输出功率及电路故障的分析模型（福建专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦电源输出功率与电路故障两大核心模型，通过“规律总结-等效转化-方法提炼”构建系统性解题体系，强化科学推理与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |研判·模型总结|2类核心模型|输出功率随外电阻变化规律、等效电源法、电压表检测法、假设法|从纯电阻电路基本规律到含定值电阻的等效转化，从故障类型到检测方法，形成“概念-推导-应用”链条| |模拟·基础演练|15题|功率极值计算、效率分析、动态电路判断|覆盖输出功率基本公式应用、电路动态变化分析，夯实物理观念| |重难·创新演练|15题|图像分析、实验结合、复杂电路等效|结合U-I图像、实验数据处理，深化科学探究与质疑创新能力|

重难点专训29 电源的输出功率及电路故障的分析模型 目 录 研判·模型总结 1 模拟·基础演练 3 重难·创新演练 13 研判·模型总结 一、电源的输出功率随外电阻变化的讨论及电源的等效思想 当外电阻为纯电阻电路时 1．电源的输出功率(输出功率随外电阻变化的图线如图所示)． (1)当时， (2)当时，每个输出功率值对应两个可能的外电阻和，且. (3)时，随的增大而增大；时，随的增大而减小． 2．电源的效率 ，随着的增大而增大，当时，电源有最大输出功率时，效率仅为50%. 3、图2所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，为定值电阻，那么负载电阻取何值时，负载上将获得最大功率? 将定值电阻和电源看成一个等效电源，如图3虚线框所示。 则等效电源的电动势，内阻， 由结论可知，当时， 验证： 显然，时，（正确） 4、图4所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，为定值电阻，那么负载电阻取何值时，负载上将获得最大功率? 图5中，虚线框内等效电源的电动势（UAB为外电路从AB处断开时的路端电压），内阻。因此，当时， 验证： 显然，当时， 正确 二、电路故障的分析模型 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、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等，检查故障的基本方法有两种。 ①电压表检测 若电压表示数等于电源电压，说明电路中有电流通过电压表，电路为通路(电压表作为一个大电阻把开关和电源接通了)，则开关S和导线不断路，灯L断路即故障所在。 ②假设法 已知电路发生某种故障，寻找故障发生位置时，可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故障，运用欧姆定律进行正向推理。推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路，若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路。直到找出发生故障的全部可能为止，亦称排除法。 模拟·基础演练 1．如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，变阻器R的最大阻值为2Ω，定值电阻R0=1Ω，均为理想电表。初始时，变阻器电阻最大。下列说法正确的是（　　） A．当R变小时，电压表示数增大 B．当R变小时，电流表示数变小 C．当R变小时，电源效率变大 D．改变R时，R消耗的最大功率为1.125W 【答案】D 【详解】AB．由闭合电路欧姆定律，当R变小时，回路总电阻减小，干路电流增大，电流表示数增大，电阻R两端电压减小，故电压表示数减小，故AB错误； C．当R变小时，电源效率变小，故C错误； D．改变R时，将当成电源内阻的一部分，当时，R消耗的功率最大，最大功率为，故D正确。 故选D。 2．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，为定值电阻，为滑动变阻器，总阻值为，已知电压表和电流表均为理想电表。在滑动变阻器滑动头P自b端向a端滑动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．电压表示数变大 B．电流表示数变大 C．电源的输出功率一直减小 D．电源的输出功率先增大再减小 【答案】D 【详解】A．在滑动变阻器滑动头P自b端向a端滑动的过程中，变阻器电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流I减小，根据，电阻R1两端电压减小，则电压表示数减小。故A错误； B．电阻R2两端的电压U2=E−I(R1+r) I减小，则U2变大，流过R2的电流变大，则电流表示数减小，故B错误； CD．据题，当外电路总电阻从增大到时，外电阻先靠近电源内阻，后远离电源内阻，电源的输出功率先增大后减小。故C错误D正确； 故选D。 3．如图所示的闭合电路中，电容器的电容为C。在滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中，理想电压表的示数变化量的绝对值为ΔU，干路上的电流变化量的绝对值为ΔI，则以下说法正确的是（　　） A．通过R2的电流减小 B．电源的输出功率一直减小 C． 不变 D．电容器带电荷量增加，且增加量大于 CΔU 【答案】C 【详解】A．在滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中，外电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律 可知电流增大，即通过R2的电流增大，故A错误； B．由于外电阻与电源内阻r的关系未知，故电源的输出功率不一定一直减小，故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律 可得 即不变，故C正确； D．根据，可知、R2两端的电压都增大；而电容器与并联，故电容器两端的电压增大 根据 可知 根据 则电容器的增加量小于CΔU，故D错误。 故选C。 4．将一电源、的定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率随电阻箱读数变化的关系曲线如图乙所示，则在电阻箱的阻值从零逐渐增大的过程中，电源输出功率的最大值为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当电源内阻与外电阻相等时电源输出功率最大，将R0等效为电源内阻，则当时电阻箱功率最大，最大功率 其中R=4Ω，，解得E=12V，r=3Ω 则当电源输出功率最大时，此时电源的最大输出功率为 故选B。 5．在如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，闭合开关，在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中，下列判断正确的是（　　） A．电压表示数不变 B．电流表示数增大 C．电阻的功率增大 D．电源的输出功率增大 【答案】B 【详解】ABC．在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中，阻值减小，总电阻减小，总电流变大，路端电压减小，即电压表示数减小，R两端的电压变小，则通过R的电流和消耗的功率都减小，则电流表示数变大；AC错误，B正确。 D．由于电源内阻和外电阻的关系不确定，无法确定电源输出功率变化情况，D错误。 故选B。 6．如图甲所示的电路中，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻不计。实验时调节的阻值，得到若干组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图线如图乙所示。电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（     ） A．定值电阻 B．电源的电动势 C．可调电阻上消耗的最大功率为1.25W D．当干路电流为0.6A时，可调电阻 【答案】C 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得 由图乙可知，当时，；当时， 代入这两组数据，解得， 故AB错误； C．可调电阻上消耗的功率为 由数学关系可知，当，即当时，可调电阻上消耗的功率最大，此时为 故C正确； D．当干路电流为时，由图乙可知此时两端的电压为 此时可调电阻的阻值为 故D错误。 故选C。 7．在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑动端由b向a缓慢滑动的过程中（　　） A．电压表的示数增大，电流表的示数减小 B．电容器C所带电荷量增大 C．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变 D．电源的输出功率一定变大 【答案】C 【详解】滑动变阻器的滑动端由b向a缓慢滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小。 A．根据串反并同可知，与滑动变阻器并联的电压表示数减小；与滑动变阻器串联的电流表示数增大，故A错误； B．根据串反并同可知，与滑动变阻器并联的电容器电压减小，根据可知，电容器所带电荷量减小，故B错误； C．根据欧姆定律结合题图可得 可得 所以，故C正确； D．当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，题干中没有明确外电阻与内阻的关系，故滑动变阻器的滑动端由b向a缓慢滑动的过程中，电源的输出功率不一定增大，故D错误。 故选C。 8．如图所示的电路中，、，，滑动变阻器（），不计电表对电路的影响。以下判断正确的是（　　） A．当时，电源的输出功率最大 B．在的滑片从左向右滑动的过程中，电源的输出功率先增大后减小 C．当时上消耗的功率最大 D．当时滑动变阻器上消耗的功率最大 【答案】D 【详解】AB．设电源的内阻为r，外电路电阻为，电源的输出功率为 据此可知，当时，电源的输出功率最大，当时，该表达式为减函数，当时，该表达式为增函数，由题可知电源内阻 由此可知R滑片向右滑动，变大，电源输出功率减小，故AB错误； C．由题可知，定值电阻的电功率为 当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电流最大，定值电阻的功率最大，故C错误； D．是定值电阻，可等效为电源内阻 滑动变阻器的电功率为 由此可知，当时，滑动变阻器的功率最大，故D正确。 故选D。 9．生命无价，酒后禁驾。某酒精检测仪的工作原理如图所示，传感器电阻的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，下列说法中正确的是（     ） A．电源输出功率变大 B．电流表的示数减小 C．电压表的示数增大 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比变小 【答案】A 【详解】A．电源的外电路总电阻为 电源输出功率在时最大，吹气后减小，向接近，所以电源输出功率增大，故A正确； B．电路中的电流为 吹气后减小，增大，故B错误； C．电压表示数为 由于 吹气后减小，减小，故C错误； D．由 整理得 所以 该比值不变，故D错误。 故选A。 10．在图甲所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2的阻值未知，R3是一滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随干路电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的，则（　　） A．电源的电动势为20V，内电阻为10Ω B．定值电阻R2的阻值为5Ω C．定值电阻R2消耗的最大功率为16W D．滑动变阻器R3的最大阻值为200Ω 【答案】B 【详解】ABD．当滑动变阻器由左端滑到右端时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则外电路总电阻减小，电流增大，内电压增大，路端电压减小，所以A点对应滑片处于最左端，B点滑片处于最右端，则， 代入数据解得，，， 故AD错误，B正确； C．定值电阻R2消耗的最大功率为 故C错误。 故选B。 11．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。 12．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。 13．如图，电路中电源电动势为E，内阻r不可忽略，定值电阻、、阻值均为R，理想电压表与并联，理想电流表串联在电路中。初始时开关闭合，开关断开，电路稳定后现将开关闭合，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电压表示数不变 C．电源输出功率变小 D．电源效率变大 【答案】A 【详解】A．开关S2闭合之后，回路总电阻减小，电流表示数变大，A正确； B．开关S2闭合之后，、并联整体电阻变小，电路中总电流变大，R1与内阻r上分压变大，，所以电压表示数变小，B错误； C．开关S2闭合之后，内外电阻阻值关系未知，所以电源输出功率变化情况不确定，C错误； D．开关S2闭合之后，外电路电阻变小，根据，所以电源效率变小，D错误。 故选A。 14．如图所示，电源电动势，内阻，，直流电动机内阻。当调节滑动变阻器时可使图甲中电路的输出功率最大；调节时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（额定输出功率为），则和连入电路中的阻值分别为（     ） A．2 Ω，1Ω B．2Ω，1.5 Ω C．1.5 Ω，2Ω D．2 Ω，2Ω 【答案】B 【详解】对甲图分析可知，当时，电路的输出功率最大，即此时 图乙电路是含电动机的非纯电阻电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率 可知时电路输出功率最大，则电动机输出功率 解得电动机两端电压 则 联立解得 故选B。 15．如图，电源电动势为E，内阻为r，C为电容器。闭合开关S，电路稳定后，将滑动变阻器的滑片P缓慢地从a端滑到b端，则（    ） A．电源的输出功率一定变小 B．电容器的带电量一定变小 C．电流表的示数变大 D．电压表的示数变小 【答案】B 【详解】A．电源的输出功率为 由于不知道与r的大小关系，故无法判断，故A错误； C．将滑动变阻器的滑片P缓慢地从a端滑到b端，则总电阻增大，故根据闭合电路欧姆定律可知总电流减小，故C错误； D．电压表测滑动变阻器两端电压，由可知电流减小，则U增大，即电压表示数增大，故D错误； B．电容器两端电压为两端电压，即 电流减小，则减小，根据电容器带电量公式为可知C不变，减小，则电容器的带电量一定变小，故B正确。 故选B。 重难·创新演练 16．两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定电阻、电源的电动势和内电阻。调节滑动变阻器的滑动触头向某一方向移动，一个同学记录了电流表和电压表的示数，另一同学记录的是电流表和电压表的示数。根据记录的数据描绘了如图乙所示的两条直线。下列说法正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．电源的电动势为 C．电源的输出功率最大为 D．定值电阻上消耗电能的最大功率为 【答案】D 【详解】AB．由图甲可知，根据闭合电路欧姆定律有 变形有 所以图乙中的直线甲为电源的路端电压和电流的变化图像，故图像与纵轴的截距就是电源的电动势，即电源的电动势为 同理图像斜率的绝对值就是电源的内阻，所以电源的内阻为，故AB错误； C．图乙中的直线乙为电阻两端电压随电流变化的图像，所以有 电源的输出功率与外电阻的关系图像如图所示： 所以当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大。由于，故随着滑动触头P向右滑动，外电阻不断增大，而电源的输出功率逐渐减小，所以当P滑到最左端时外电阻最小，此时电源的输出功率最大。由图乙可知，此时电源的路端电压为，电路的电流为，所以电源输出功率的最大值为，故C错误； D．由可知，当P滑到最左端时外电阻最小，此时电路中的电流最大，故此时定值电阻上消耗电能的功率有最大值。由图乙可知，此时电阻两端的电压为，电路的电流为，所以定值电阻上消耗电能的最大功率为，故D正确。 故选D。 17．如图所示为某压力测量装置的原理图，该装置可以用电压表的示数指示力的大小。电阻不计的轻弹簧上端连接一轻质挡板，并与滑动变阻器的滑片相连，当挡板不受压力时，滑片恰好指在变阻器的最上端。已知滑动变阻器总电阻为，电源电动势为，内阻为，定值电阻为，所有电表均为理想电表，不计一切阻力。现缓慢增加对挡板的竖直压力，正常工作范围内，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变小 B．电流表示数不变 C．电源的效率逐渐增大 D．电源的输出功率一定减小 【答案】C 【详解】AB．缓慢增加对挡板的竖直压力，滑片下移，接入电路的滑动变阻器电阻增大，所有电阻串联，电路总电阻增大，电流表示数减小，电压表示数增大，故AB错误； C．电源效率 因此随着滑动变阻器电阻增大，电源的效率逐渐增大，故C正确； D．总外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，由于不知道总外电阻和内阻的大小关系，因此不能判断电源的输出功率的变化，故D错误。 故选C。 18．某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标上，如图中的、、所示，根据图线可知（　　） A．电源电动势为 B．电源内阻为 C．当电流为时，外电路的电阻为 D．外电阻为时，电源输出功率最大为 【答案】D 【详解】A．根据可知，a线为线，图像可知当电流为1A时功率为4W，则，故A错误； B．根据可知，c线为线，图像可知当电流为1A时功率为2W，则，故B错误； C．结合以上分析，可知b线为线，图像可知当电流为0.5A时有 联立解得此时外电路的电阻为，故C错误； D．当外电路的电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，即外电路的电阻为时，电源输出功率最大，则最大功率为，故D正确。 故选D。 19．如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值Rp的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2=1.6W B．图乙中R1=6Ω，R2=12Ω C．滑动变阻器时，定值电阻R消耗的功率最大 D．调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率一直减小 【答案】B 【详解】A．滑动变阻器的功率为 可知当滑动变阻器接入电路阻值为时，消耗的功率最大，则有，故A错误； B．由选项A分析可知图乙中 根据图乙，可知当时，滑动变阻器消耗的功率等于时消耗的功率，则有 代入数据解得，故B正确； C．对于定值电阻，电流越大，定值电阻R消耗的功率越大，因此滑动变阻器的阻值为零时，定值电阻R消耗的功率最大，故C错误； D．电源的效率为 调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，变大，则变大，电源的效率一直增大，故D错误。 故选B。 20．如图所示的电路中，，闭合开关S后，将滑片P从a端向右移动到b端的过程中，以下说法正确的是（　　） A．电路的总电阻一直增大 B．电压表示数一直增大 C．电源的输出功率一直增大 D．电流表的示数先增大后减小 【答案】C 【详解】A．由题图可知，滑动变阻器的段与并联，再与段串联，设滑动变阻器段的阻值为，则根据串并联电路的性质可得电路的总电阻为 整理得 由于将滑片P从a端向右移动到b端的过程中，一直增大，所以电路的总电阻一直减小，故A错误； BD．根据闭合电路欧姆定律有 所以随着总电阻的减小电路中的电流一直增大，即电流表的示数一直增大。又因为电压表的示数为 所以电压表的示数一直减小，故BD错误； C．电源的输出功率随电路外电阻变化的图像如图所示： 由上图可知，当电路的内外阻值相等时电源的输出功率最大，由于，故有 所以随着外电路总电阻的减小，电源的输出功率一直增大，故C正确。 故选C。 21．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线，直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线，直线A垂直直线C。电源a、b的电动势分别为、，内阻分别为、，将电阻R分别接到电源a、b上，则下列说法中错误的是（　　） A．， B． C．接到电源上时，电源的内阻消耗的功率较大 D．接到电源上时，电源的输出功率较大 【答案】C 【详解】A．根据U=E-Ir，结合图像可知，图线斜率的绝对值等于电源内阻，则，A正确； B．因电源的短路电流相等，则即，B正确； C．因电阻R的U-I图像与电源的U-I图像的交点为电路的工作点，可知接到电源上时，通过电源的电流较小，根据可知，因，则接到电源上时电源的内阻消耗的功率较小，C错误。 D．因AC两条线垂直，可知两条线的斜率大小相等，即因电源内阻与外电阻相等时电源的输出功率最大，可知接到电源上时，电源的输出功率较大，D正确。 此题选择错误的，故选C。 22．一电源与电阻箱R、定值电阻连接成闭合回路，如图甲所示。已知，测得电阻箱消耗功率P与其两端电压U的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源内阻 B．电源电动势 C．定值电阻消耗功率最大时，电阻箱 D．电阻箱消耗功率P最大时，路端电压为3V 【答案】A 【详解】A．电阻箱消耗功率为 由数学知识可知，当时，电阻箱消耗功率最大。由图乙可知，此时 电阻箱的阻值为 解得，故A正确； B．根据闭合电路欧姆定律，电源电动势，故B错误； C．定值电阻消耗功率为 则，当电流最大时，定值电阻消耗功率最大。根据闭合电路欧姆定律可知，当电阻箱的阻值R最小时，即时，电流I最大，消耗的功率最大，故C错误； D．电阻箱消耗功率P最大时，电路中的电流，路端电压为，故D错误。 故选A。 23．在如图甲所示的电路中，电源的U-I图像如图乙中图线a所示。定值电阻的U-I图像如图乙中的图线b所示，滑动变阻器的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻的阻值为 B．电源的内阻为 C．当时电源输出的功率最大，最大输出功率为4.5W D．当时定值电阻消耗的功率最大，最大功率为 【答案】C 【详解】A．由图像可知，定值电阻的阻值为，故A错误； B．由闭合电路欧姆定律得 由电源的图像可知，图像纵截距表示电动势，图像斜率绝对值表示电源内阻，即，故B错误； C．电源的输出功率 当时，则时，电源输出的功率最大，最大的输出功率为，故C正确； D．定值电阻消耗的功率 当时定值电阻消耗的功率最大，最大功率为，故D错误。 故选C。 24．如图甲所示的电路中，滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的阻值的关系如图乙所示，当时，最大功率。已知定值电阻，则下列说法中正确的是（　　） A．图乙中 B．电源电动势， C．滑动变阻器接入电路阻值为时，定值电阻消耗的功率最大 D．调整滑动变阻器的阻值，可以使电源的输出功率达到最大值4.5W 【答案】B 【详解】AB．将R看成电源内阻的一部分，当时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为 由于，时与RP = R2时有 联立解得，，，故A错误，B正确； C．定值电阻的阻值不变，可知电流最大时其消耗功率最大，即当滑动变阻器接入电路阻值为零时，定值电阻消耗的功率最大，故C错误； D．电源的输出功率为 整理可得 因为，根据数学知识可得越小，电源的输出功率越大，当时，可得，故D错误。 故选B。 25．如图甲所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．图乙中的， B．图乙中如果，则，才能使滑动变阻器消耗的功率也为 C．当滑动变阻器接入电路的阻值时，定值电阻R消耗的功率最大 D．当滑动变阻器接入电路的阻值时，电源的输出功率最大 【答案】D 【详解】A．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电路外电阻等于电源内阻时，输出的功率最大。把定值电阻R看成电源内阻的一部分，结合题图乙可知，当时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率，故A错误； B．滑动变阻器接入电路的阻值为和时消耗的功率相等，有 代入数据解得，故B错误； C．电路中的电流越大，定值电阻R消耗的功率越大，可知电路中的总电阻越小越好，可知当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电阻最小，电流最大，定值电阻R消耗的功率最大，故C错误； D．电源的输出功率 整理得 根据数学知识可得当滑动变阻器接入电路的阻值时，电源的输出功率最大，故D正确。 故选D。 26．将一电源、定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱的电功率与电阻箱阻值的对应关系图线如图乙所示，时对应曲线最高点，则下列说法中不正确的是（　　） A．该电源电动势为12V B．该电源内阻为 C．的功率最大时，电源的效率是75% D．电路中的最大功率为4.5W 【答案】D 【详解】AB． R上的功率为 由上式可得时P有最大值，此时 由图像可知功率最大时， 可得，，AB正确； C．电源的效率，C正确； D．的功率，可知R最小为0时电流最大，P0有最大值为，D错误。 故选D。 27．如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．图乙中滑动变阻器的最大功率 B．图乙中 C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大 D．调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后减小 【答案】B 【详解】A．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻R等于内阻r时，输出功率最大，最大值为 把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当 滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为，选项A错误； B．滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等，有 解得，选项B正确； C．R消耗的功率为，故当回路中电流最大时，即时，定值电阻R消耗的功率最大，选项C错误； D．电源的效率 调整滑动变阻器RP的阻值从最右端滑到最左端时，RP变大，则变大，电源的效率一直变大，选项D错误。 故选B。 28．量表（内阻不计）是一种自动测量油箱内油量的装置，如图甲所示，其指针能指示油箱内油的多少。当油箱加满油时，浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端，当油箱油量减少到时，油量表会发出警告。测得变阻器的功率和油的体积随变阻器接入电路电阻的关系分别如图乙和图丙所示。已知定值电阻。下列判断正确的是（　　） A．电源内阻为 B．电源电动势为8V C．当油箱加满油时电路中的电流为0.083A D．油量表刚报警时电源的输出功率为0.0998W 【答案】D 【详解】A．根据图乙可知当滑动变阻器接入电路的阻值为时，其功率是最大的，根据电源输出功率的原理公式，此时有 可解得电池的内阻，故A错误； B．根据图乙可知，电阻器功率最大为0.125W，此时 可解得，故B错误； C．当油箱加满油时电路中的电流为，故C错误； D．根据图丙，可计算出油箱内油量为5L时，变阻器接入电路的阻值为 此时电源的输出功率为，故D正确。 故选D。 29．如图甲的电路中，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻不计。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据作出的图像如图乙中所示，下列说法中正确的是（　　） A．阻值大小为 B．电源电动势为3V C．从状态到过程中，电阻的阻值不断增大 D．从状态到过程中，电阻的功率先增大后减小 【答案】D 【详解】A．电源内阻不计，则有 结合图乙有，故A错误； B．将A点坐标（0.1，2）代入表达式 结合上述解得E=2.5V，故B错误； C．根据图乙可知，从状态到过程中，电流逐渐增大，则回路总电阻逐渐减小，可知，电阻的阻值不断减小，故C错误； D．电阻消耗功率 根据数学对勾函数可知，当时，电流为 此时电阻消耗功率达到最大值，从状态到过程中，电阻的阻值不断减小，该过程电阻的功率先增大后减小，故D正确。 故选D。 30．如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω.已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值Rp的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（    ） A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2=1.6W B．图乙中R1=6Ω，R2=12Ω C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大 D．调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率一直减小 【答案】B 【详解】A．根据电路图，把定值电阻R等效看成电源内阻的一部分，即 由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻时，电源输出功率最大，即 时，滑动变阻器此时消耗的功率最大，为W，故A错误； B．由选项A分析可知图乙中 时，滑动变阻器此时消耗的功率达最大。根据图乙，可知当时，滑动变阻器消耗的功率等于时消耗的功率，根据 有 解得，故B正确； C．对于定值电阻电流越大功率越大，因此滑动变阻器的阻值为零时，定值电阻R消耗的功率最大，故C错误； D．电源的效率为 调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端时，变大，则变大，电源的效率一直增大，故D错误。 故选B。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难点专训29 电源的输出功率及电路故障的分析模型 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C B B C C D A B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A C A B B D C D B C 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 C A C B D D B D D B 模拟·基础演练 1．D 【详解】AB．由闭合电路欧姆定律，当R变小时，回路总电阻减小，干路电流增大，电流表示数增大，电阻R两端电压减小，故电压表示数减小，故AB错误； C．当R变小时，电源效率变小，故C错误； D．改变R时，将当成电源内阻的一部分，当时，R消耗的功率最大，最大功率为，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．在滑动变阻器滑动头P自b端向a端滑动的过程中，变阻器电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流I减小，根据，电阻R1两端电压减小，则电压表示数减小。故A错误； B．电阻R2两端的电压U2=E−I(R1+r) I减小，则U2变大，流过R2的电流变大，则电流表示数减小，故B错误； CD．据题，当外电路总电阻从增大到时，外电阻先靠近电源内阻，后远离电源内阻，电源的输出功率先增大后减小。故C错误D正确； 故选D。 3．C 【详解】A．在滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中，外电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律 可知电流增大，即通过R2的电流增大，故A错误； B．由于外电阻与电源内阻r的关系未知，故电源的输出功率不一定一直减小，故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律 可得 即不变，故C正确； D．根据，可知、R2两端的电压都增大；而电容器与并联，故电容器两端的电压增大 根据 可知 根据 则电容器的增加量小于CΔU，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】当电源内阻与外电阻相等时电源输出功率最大，将R0等效为电源内阻，则当时电阻箱功率最大，最大功率 其中R=4Ω，，解得E=12V，r=3Ω 则当电源输出功率最大时，此时电源的最大输出功率为 故选B。 5．B 【详解】ABC．在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中，阻值减小，总电阻减小，总电流变大，路端电压减小，即电压表示数减小，R两端的电压变小，则通过R的电流和消耗的功率都减小，则电流表示数变大；AC错误，B正确。 D．由于电源内阻和外电阻的关系不确定，无法确定电源输出功率变化情况，D错误。 故选B。 6．C 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得 由图乙可知，当时，；当时， 代入这两组数据，解得， 故AB错误； C．可调电阻上消耗的功率为 由数学关系可知，当，即当时，可调电阻上消耗的功率最大，此时为 故C正确； D．当干路电流为时，由图乙可知此时两端的电压为 此时可调电阻的阻值为 故D错误。 故选C。 7．C 【详解】滑动变阻器的滑动端由b向a缓慢滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小。 A．根据串反并同可知，与滑动变阻器并联的电压表示数减小；与滑动变阻器串联的电流表示数增大，故A错误； B．根据串反并同可知，与滑动变阻器并联的电容器电压减小，根据可知，电容器所带电荷量减小，故B错误； C．根据欧姆定律结合题图可得 可得 所以，故C正确； D．当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，题干中没有明确外电阻与内阻的关系，故滑动变阻器的滑动端由b向a缓慢滑动的过程中，电源的输出功率不一定增大，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】AB．设电源的内阻为r，外电路电阻为，电源的输出功率为 据此可知，当时，电源的输出功率最大，当时，该表达式为减函数，当时，该表达式为增函数，由题可知电源内阻 由此可知R滑片向右滑动，变大，电源输出功率减小，故AB错误； C．由题可知，定值电阻的电功率为 当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电流最大，定值电阻的功率最大，故C错误； D．是定值电阻，可等效为电源内阻 滑动变阻器的电功率为 由此可知，当时，滑动变阻器的功率最大，故D正确。 故选D。 9．A 【详解】A．电源的外电路总电阻为 电源输出功率在时最大，吹气后减小，向接近，所以电源输出功率增大，故A正确； B．电路中的电流为 吹气后减小，增大，故B错误； C．电压表示数为 由于 吹气后减小，减小，故C错误； D．由 整理得 所以 该比值不变，故D错误。 故选A。 10．B 【详解】ABD．当滑动变阻器由左端滑到右端时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则外电路总电阻减小，电流增大，内电压增大，路端电压减小，所以A点对应滑片处于最左端，B点滑片处于最右端，则， 代入数据解得，，， 故AD错误，B正确； C．定值电阻R2消耗的最大功率为 故C错误。 故选B。 11．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。 12．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。 13．A 【详解】A．开关S2闭合之后，回路总电阻减小，电流表示数变大，A正确； B．开关S2闭合之后，、并联整体电阻变小，电路中总电流变大，R1与内阻r上分压变大，，所以电压表示数变小，B错误； C．开关S2闭合之后，内外电阻阻值关系未知，所以电源输出功率变化情况不确定，C错误； D．开关S2闭合之后，外电路电阻变小，根据，所以电源效率变小，D错误。 故选A。 14．B 【详解】对甲图分析可知，当时，电路的输出功率最大，即此时 图乙电路是含电动机的非纯电阻电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率 可知时电路输出功率最大，则电动机输出功率 解得电动机两端电压 则 联立解得 故选B。 15．B 【详解】A．电源的输出功率为 由于不知道与r的大小关系，故无法判断，故A错误； C．将滑动变阻器的滑片P缓慢地从a端滑到b端，则总电阻增大，故根据闭合电路欧姆定律可知总电流减小，故C错误； D．电压表测滑动变阻器两端电压，由可知电流减小，则U增大，即电压表示数增大，故D错误； B．电容器两端电压为两端电压，即 电流减小，则减小，根据电容器带电量公式为可知C不变，减小，则电容器的带电量一定变小，故B正确。 故选B。 重难·创新演练 16．D 【详解】AB．由图甲可知，根据闭合电路欧姆定律有 变形有 所以图乙中的直线甲为电源的路端电压和电流的变化图像，故图像与纵轴的截距就是电源的电动势，即电源的电动势为 同理图像斜率的绝对值就是电源的内阻，所以电源的内阻为，故AB错误； C．图乙中的直线乙为电阻两端电压随电流变化的图像，所以有 电源的输出功率与外电阻的关系图像如图所示： 所以当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大。由于，故随着滑动触头P向右滑动，外电阻不断增大，而电源的输出功率逐渐减小，所以当P滑到最左端时外电阻最小，此时电源的输出功率最大。由图乙可知，此时电源的路端电压为，电路的电流为，所以电源输出功率的最大值为，故C错误； D．由可知，当P滑到最左端时外电阻最小，此时电路中的电流最大，故此时定值电阻上消耗电能的功率有最大值。由图乙可知，此时电阻两端的电压为，电路的电流为，所以定值电阻上消耗电能的最大功率为，故D正确。 故选D。 17．C 【详解】AB．缓慢增加对挡板的竖直压力，滑片下移，接入电路的滑动变阻器电阻增大，所有电阻串联，电路总电阻增大，电流表示数减小，电压表示数增大，故AB错误； C．电源效率 因此随着滑动变阻器电阻增大，电源的效率逐渐增大，故C正确； D．总外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，由于不知道总外电阻和内阻的大小关系，因此不能判断电源的输出功率的变化，故D错误。 故选C。 18．D 【详解】A．根据可知，a线为线，图像可知当电流为1A时功率为4W，则，故A错误； B．根据可知，c线为线，图像可知当电流为1A时功率为2W，则，故B错误； C．结合以上分析，可知b线为线，图像可知当电流为0.5A时有 联立解得此时外电路的电阻为，故C错误； D．当外电路的电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，即外电路的电阻为时，电源输出功率最大，则最大功率为，故D正确。 故选D。 19．B 【详解】A．滑动变阻器的功率为 可知当滑动变阻器接入电路阻值为时，消耗的功率最大，则有，故A错误； B．由选项A分析可知图乙中 根据图乙，可知当时，滑动变阻器消耗的功率等于时消耗的功率，则有 代入数据解得，故B正确； C．对于定值电阻，电流越大，定值电阻R消耗的功率越大，因此滑动变阻器的阻值为零时，定值电阻R消耗的功率最大，故C错误； D．电源的效率为 调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，变大，则变大，电源的效率一直增大，故D错误。 故选B。 20．C 【详解】A．由题图可知，滑动变阻器的段与并联，再与段串联，设滑动变阻器段的阻值为，则根据串并联电路的性质可得电路的总电阻为 整理得 由于将滑片P从a端向右移动到b端的过程中，一直增大，所以电路的总电阻一直减小，故A错误； BD．根据闭合电路欧姆定律有 所以随着总电阻的减小电路中的电流一直增大，即电流表的示数一直增大。又因为电压表的示数为 所以电压表的示数一直减小，故BD错误； C．电源的输出功率随电路外电阻变化的图像如图所示： 由上图可知，当电路的内外阻值相等时电源的输出功率最大，由于，故有 所以随着外电路总电阻的减小，电源的输出功率一直增大，故C正确。 故选C。 21．C 【详解】A．根据U=E-Ir，结合图像可知，图线斜率的绝对值等于电源内阻，则，A正确； B．因电源的短路电流相等，则即，B正确； C．因电阻R的U-I图像与电源的U-I图像的交点为电路的工作点，可知接到电源上时，通过电源的电流较小，根据可知，因，则接到电源上时电源的内阻消耗的功率较小，C错误。 D．因AC两条线垂直，可知两条线的斜率大小相等，即因电源内阻与外电阻相等时电源的输出功率最大，可知接到电源上时，电源的输出功率较大，D正确。 此题选择错误的，故选C。 22．A 【详解】A．电阻箱消耗功率为 由数学知识可知，当时，电阻箱消耗功率最大。由图乙可知，此时 电阻箱的阻值为 解得，故A正确； B．根据闭合电路欧姆定律，电源电动势，故B错误； C．定值电阻消耗功率为 则，当电流最大时，定值电阻消耗功率最大。根据闭合电路欧姆定律可知，当电阻箱的阻值R最小时，即时，电流I最大，消耗的功率最大，故C错误； D．电阻箱消耗功率P最大时，电路中的电流，路端电压为，故D错误。 故选A。 23．C 【详解】A．由图像可知，定值电阻的阻值为，故A错误； B．由闭合电路欧姆定律得 由电源的图像可知，图像纵截距表示电动势，图像斜率绝对值表示电源内阻，即，故B错误； C．电源的输出功率 当时，则时，电源输出的功率最大，最大的输出功率为，故C正确； D．定值电阻消耗的功率 当时定值电阻消耗的功率最大，最大功率为，故D错误。 故选C。 24．B 【详解】AB．将R看成电源内阻的一部分，当时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为 由于，时与RP = R2时有 联立解得，，，故A错误，B正确； C．定值电阻的阻值不变，可知电流最大时其消耗功率最大，即当滑动变阻器接入电路阻值为零时，定值电阻消耗的功率最大，故C错误； D．电源的输出功率为 整理可得 因为，根据数学知识可得越小，电源的输出功率越大，当时，可得，故D错误。 故选B。 25．D 【详解】A．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电路外电阻等于电源内阻时，输出的功率最大。把定值电阻R看成电源内阻的一部分，结合题图乙可知，当时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率，故A错误； B．滑动变阻器接入电路的阻值为和时消耗的功率相等，有 代入数据解得，故B错误； C．电路中的电流越大，定值电阻R消耗的功率越大，可知电路中的总电阻越小越好，可知当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电阻最小，电流最大，定值电阻R消耗的功率最大，故C错误； D．电源的输出功率 整理得 根据数学知识可得当滑动变阻器接入电路的阻值时，电源的输出功率最大，故D正确。 故选D。 26．D 【详解】AB． R上的功率为 由上式可得时P有最大值，此时 由图像可知功率最大时， 可得，，AB正确； C．电源的效率，C正确； D．的功率，可知R最小为0时电流最大，P0有最大值为，D错误。 故选D。 27．B 【详解】A．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻R等于内阻r时，输出功率最大，最大值为 把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当 滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为，选项A错误； B．滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等，有 解得，选项B正确； C．R消耗的功率为，故当回路中电流最大时，即时，定值电阻R消耗的功率最大，选项C错误； D．电源的效率 调整滑动变阻器RP的阻值从最右端滑到最左端时，RP变大，则变大，电源的效率一直变大，选项D错误。 故选B。 28．D 【详解】A．根据图乙可知当滑动变阻器接入电路的阻值为时，其功率是最大的，根据电源输出功率的原理公式，此时有 可解得电池的内阻，故A错误； B．根据图乙可知，电阻器功率最大为0.125W，此时 可解得，故B错误； C．当油箱加满油时电路中的电流为，故C错误； D．根据图丙，可计算出油箱内油量为5L时，变阻器接入电路的阻值为 此时电源的输出功率为，故D正确。 故选D。 29．D 【详解】A．电源内阻不计，则有 结合图乙有，故A错误； B．将A点坐标（0.1，2）代入表达式 结合上述解得E=2.5V，故B错误； C．根据图乙可知，从状态到过程中，电流逐渐增大，则回路总电阻逐渐减小，可知，电阻的阻值不断减小，故C错误； D．电阻消耗功率 根据数学对勾函数可知，当时，电流为 此时电阻消耗功率达到最大值，从状态到过程中，电阻的阻值不断减小，该过程电阻的功率先增大后减小，故D正确。 故选D。 30．B 【详解】A．根据电路图，把定值电阻R等效看成电源内阻的一部分，即 由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻时，电源输出功率最大，即 时，滑动变阻器此时消耗的功率最大，为W，故A错误； B．由选项A分析可知图乙中 时，滑动变阻器此时消耗的功率达最大。根据图乙，可知当时，滑动变阻器消耗的功率等于时消耗的功率，根据 有 解得，故B正确； C．对于定值电阻电流越大功率越大，因此滑动变阻器的阻值为零时，定值电阻R消耗的功率最大，故C错误； D．电源的效率为 调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端时，变大，则变大，电源的效率一直增大，故D错误。 故选B。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难点专训29 电源的输出功率及电路故障的分析模型 目 录 研判·模型总结 1 模拟·基础演练 3 重难·创新演练 8 研判·模型总结 一、电源的输出功率随外电阻变化的讨论及电源的等效思想 当外电阻为纯电阻电路时 1．电源的输出功率(输出功率随外电阻变化的图线如图所示)． (1)当时， (2)当时，每个输出功率值对应两个可能的外电阻和，且. (3)时，随的增大而增大；时，随的增大而减小． 2．电源的效率 ，随着的增大而增大，当时，电源有最大输出功率时，效率仅为50%. 3、图2所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，为定值电阻，那么负载电阻取何值时，负载上将获得最大功率? 将定值电阻和电源看成一个等效电源，如图3虚线框所示。 则等效电源的电动势，内阻， 由结论可知，当时， 验证： 显然，时，（正确） 4、图4所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，为定值电阻，那么负载电阻取何值时，负载上将获得最大功率? 图5中，虚线框内等效电源的电动势（UAB为外电路从AB处断开时的路端电压），内阻。因此，当时， 验证： 显然，当时， 正确 二、电路故障的分析模型 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、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等，检查故障的基本方法有两种。 ①电压表检测 若电压表示数等于电源电压，说明电路中有电流通过电压表，电路为通路(电压表作为一个大电阻把开关和电源接通了)，则开关S和导线不断路，灯L断路即故障所在。 ②假设法 已知电路发生某种故障，寻找故障发生位置时，可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故障，运用欧姆定律进行正向推理。推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路，若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路。直到找出发生故障的全部可能为止，亦称排除法。 模拟·基础演练 1．如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，变阻器R的最大阻值为2Ω，定值电阻R0=1Ω，均为理想电表。初始时，变阻器电阻最大。下列说法正确的是（　　） A．当R变小时，电压表示数增大 B．当R变小时，电流表示数变小 C．当R变小时，电源效率变大 D．改变R时，R消耗的最大功率为1.125W 2．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，为定值电阻，为滑动变阻器，总阻值为，已知电压表和电流表均为理想电表。在滑动变阻器滑动头P自b端向a端滑动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．电压表示数变大 B．电流表示数变大 C．电源的输出功率一直减小 D．电源的输出功率先增大再减小 3．如图所示的闭合电路中，电容器的电容为C。在滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中，理想电压表的示数变化量的绝对值为ΔU，干路上的电流变化量的绝对值为ΔI，则以下说法正确的是（　　） A．通过R2的电流减小 B．电源的输出功率一直减小 C． 不变 D．电容器带电荷量增加，且增加量大于 CΔU 4．将一电源、的定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率随电阻箱读数变化的关系曲线如图乙所示，则在电阻箱的阻值从零逐渐增大的过程中，电源输出功率的最大值为（     ） A． B． C． D． 5．在如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，闭合开关，在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中，下列判断正确的是（　　） A．电压表示数不变 B．电流表示数增大 C．电阻的功率增大 D．电源的输出功率增大 6．如图甲所示的电路中，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻不计。实验时调节的阻值，得到若干组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图线如图乙所示。电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（     ） A．定值电阻 B．电源的电动势 C．可调电阻上消耗的最大功率为1.25W D．当干路电流为0.6A时，可调电阻 7．在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑动端由b向a缓慢滑动的过程中（　　） A．电压表的示数增大，电流表的示数减小 B．电容器C所带电荷量增大 C．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变 D．电源的输出功率一定变大 8．如图所示的电路中，、，，滑动变阻器（），不计电表对电路的影响。以下判断正确的是（　　） A．当时，电源的输出功率最大 B．在的滑片从左向右滑动的过程中，电源的输出功率先增大后减小 C．当时上消耗的功率最大 D．当时滑动变阻器上消耗的功率最大 9．生命无价，酒后禁驾。某酒精检测仪的工作原理如图所示，传感器电阻的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，下列说法中正确的是（     ） A．电源输出功率变大 B．电流表的示数减小 C．电压表的示数增大 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比变小 10．在图甲所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2的阻值未知，R3是一滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随干路电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的，则（　　） A．电源的电动势为20V，内电阻为10Ω B．定值电阻R2的阻值为5Ω C．定值电阻R2消耗的最大功率为16W D．滑动变阻器R3的最大阻值为200Ω 11．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 12．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 13．如图，电路中电源电动势为E，内阻r不可忽略，定值电阻、、阻值均为R，理想电压表与并联，理想电流表串联在电路中。初始时开关闭合，开关断开，电路稳定后现将开关闭合，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电压表示数不变 C．电源输出功率变小 D．电源效率变大 14．如图所示，电源电动势，内阻，，直流电动机内阻。当调节滑动变阻器时可使图甲中电路的输出功率最大；调节时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（额定输出功率为），则和连入电路中的阻值分别为（     ） A．2 Ω，1Ω B．2Ω，1.5 Ω C．1.5 Ω，2Ω D．2 Ω，2Ω 15．如图，电源电动势为E，内阻为r，C为电容器。闭合开关S，电路稳定后，将滑动变阻器的滑片P缓慢地从a端滑到b端，则（    ） A．电源的输出功率一定变小 B．电容器的带电量一定变小 C．电流表的示数变大 D．电压表的示数变小 重难·创新演练 16．两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定电阻、电源的电动势和内电阻。调节滑动变阻器的滑动触头向某一方向移动，一个同学记录了电流表和电压表的示数，另一同学记录的是电流表和电压表的示数。根据记录的数据描绘了如图乙所示的两条直线。下列说法正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．电源的电动势为 C．电源的输出功率最大为 D．定值电阻上消耗电能的最大功率为 17．如图所示为某压力测量装置的原理图，该装置可以用电压表的示数指示力的大小。电阻不计的轻弹簧上端连接一轻质挡板，并与滑动变阻器的滑片相连，当挡板不受压力时，滑片恰好指在变阻器的最上端。已知滑动变阻器总电阻为，电源电动势为，内阻为，定值电阻为，所有电表均为理想电表，不计一切阻力。现缓慢增加对挡板的竖直压力，正常工作范围内，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变小 B．电流表示数不变 C．电源的效率逐渐增大 D．电源的输出功率一定减小 18．某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标上，如图中的、、所示，根据图线可知（　　） A．电源电动势为 B．电源内阻为 C．当电流为时，外电路的电阻为 D．外电阻为时，电源输出功率最大为 19．如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值Rp的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2=1.6W B．图乙中R1=6Ω，R2=12Ω C．滑动变阻器时，定值电阻R消耗的功率最大 D．调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率一直减小 20．如图所示的电路中，，闭合开关S后，将滑片P从a端向右移动到b端的过程中，以下说法正确的是（　　） A．电路的总电阻一直增大 B．电压表示数一直增大 C．电源的输出功率一直增大 D．电流表的示数先增大后减小 21．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线，直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线，直线A垂直直线C。电源a、b的电动势分别为、，内阻分别为、，将电阻R分别接到电源a、b上，则下列说法中错误的是（　　） A．， B． C．接到电源上时，电源的内阻消耗的功率较大 D．接到电源上时，电源的输出功率较大 22．一电源与电阻箱R、定值电阻连接成闭合回路，如图甲所示。已知，测得电阻箱消耗功率P与其两端电压U的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源内阻 B．电源电动势 C．定值电阻消耗功率最大时，电阻箱 D．电阻箱消耗功率P最大时，路端电压为3V 23．在如图甲所示的电路中，电源的U-I图像如图乙中图线a所示。定值电阻的U-I图像如图乙中的图线b所示，滑动变阻器的总电阻为，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻的阻值为 B．电源的内阻为 C．当时电源输出的功率最大，最大输出功率为4.5W D．当时定值电阻消耗的功率最大，最大功率为 24．如图甲所示的电路中，滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的阻值的关系如图乙所示，当时，最大功率。已知定值电阻，则下列说法中正确的是（　　） A．图乙中 B．电源电动势， C．滑动变阻器接入电路阻值为时，定值电阻消耗的功率最大 D．调整滑动变阻器的阻值，可以使电源的输出功率达到最大值4.5W 25．如图甲所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．图乙中的， B．图乙中如果，则，才能使滑动变阻器消耗的功率也为 C．当滑动变阻器接入电路的阻值时，定值电阻R消耗的功率最大 D．当滑动变阻器接入电路的阻值时，电源的输出功率最大 26．将一电源、定值电阻及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱的电功率与电阻箱阻值的对应关系图线如图乙所示，时对应曲线最高点，则下列说法中不正确的是（　　） A．该电源电动势为12V B．该电源内阻为 C．的功率最大时，电源的效率是75% D．电路中的最大功率为4.5W 27．如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．图乙中滑动变阻器的最大功率 B．图乙中 C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大 D．调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后减小 28．量表（内阻不计）是一种自动测量油箱内油量的装置，如图甲所示，其指针能指示油箱内油的多少。当油箱加满油时，浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端，当油箱油量减少到时，油量表会发出警告。测得变阻器的功率和油的体积随变阻器接入电路电阻的关系分别如图乙和图丙所示。已知定值电阻。下列判断正确的是（　　） A．电源内阻为 B．电源电动势为8V C．当油箱加满油时电路中的电流为0.083A D．油量表刚报警时电源的输出功率为0.0998W 29．如图甲的电路中，是可调电阻，是定值电阻，电源内阻不计。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据作出的图像如图乙中所示，下列说法中正确的是（　　） A．阻值大小为 B．电源电动势为3V C．从状态到过程中，电阻的阻值不断增大 D．从状态到过程中，电阻的功率先增大后减小 30．如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω.已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值Rp的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（    ） A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2=1.6W B．图乙中R1=6Ω，R2=12Ω C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大 D．调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率一直减小 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $