1、专题九 恒定电流,高考物理 (新课标专用),A组 统一命题课标卷题组 考点一 电路的基本概念和规律 (2016课标,17,6分)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电 路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷 量为Q2。Q1与Q2的比值为 ( )A. B. C. D.,五年高考,温馨提示 化简电路时会熟练应用等电势点排列法,才能又准又快地画出等效电路。电 池内阻可忽略,说明路端电压与电池电动势相等。画出S断开及S闭合时的等效电路。,考点二 闭合电路欧姆定律,B组 自主命题省(区、市)卷题组,考点一 电路的基本概念和规
2、律,1.(2017上海单科,9,4分)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测得相应的电流、电压值 如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是 ( )A.a和b B.b和d C.a和c D.c和d,答案 A 本题考查U-I图象的意义。根据R= 知,定值电阻的U-I图线的斜率表示定值电阻 的阻值。在U-I图中分别连接O与4个点,根据它们的倾斜度可知,a和b的阻值最接近,故选A。,方法技巧 图象题的解决方法 图象题是物理中最常见的题型之一。解题步骤是:一看轴,即看清横轴及纵轴的意义;二看点, 即看清图象中坐标点的位置;三看斜率,即看清斜率的意义及大小;四看面,即看清图象与坐标 轴所包围面积的意义。,
3、2.(2015安徽理综,17,6分)一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为,棒内单位体 积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自 由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为 ( )A. B. C.nev D.,答案 C 金属棒的电阻R= ,自由电子定向移动形成的电流I=neSv,金属棒两端电压U=IR, 故金属棒内的电场强度E= = =nev,选项C正确。,3.(2015北京理综,19,6分)如图所示,其中电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每 一小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的 ;R2
4、的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流 表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是 ( )A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 A B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 A D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A,答案 C 设电流表的内阻为RA,则R1= RA,R2=2RA,将接线柱1、2接入电路时,流过接线柱1的 电流I1=3I0,其中I0为流过电流表A的电流,因此每一小格表示0.06 A;将接线柱1、3接入电路时, 流过接线柱1的电流I1=3I0,其中I0为流过电流表A的电流,
5、因此每一小格表示0.06 A。选项A、 B、D错误,C正确。,考点二 闭合电路欧姆定律,4.(2014上海单科,18,4分)(多选)如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻 器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3,理想电 流表A示数变化量的绝对值为I,则 ( )A.A的示数增大 B.V2的示数增大 C.U3与I的比值大于r D.U1大于U2,答案 ACD 滑动变阻器的滑片向下滑动,导致滑动变阻器连入电路的阻值变小,总电阻变 小,又电源电动势不变,则电流变大,即电流表示数变大,选项A对。电压表V1测量定值电阻R两 端的电压,因电流变大,
6、所以V1示数增大。电压表V2测量定值电阻和滑动变阻器两端的总电压 即路端电压,示数变小,选项B错。U1=IR,U2=Ir,所以U1U2,选项D对。电压表V3测 量滑动变阻器两端的电压,电压表V3示数的变化量U3=I(r+R),所以 =r+Rr,选项C对。,5.(2016江苏单科,8,4分)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 ,四个电阻的阻 值已在图中标出。闭合开关S,下列说法正确的有 ( )A.路端电压为10 V B.电源的总功率为10 W C.a、b间电压的大小为5 V D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A,方法技巧 两部分电路间的电势差Uab=a-b,可知U
7、ab=a-b+O-O=(a-O)-(b-O)=UaO-UbO。,6.(2018北京理综,23,18分)如图1所示,用电动势为E、内阻为r的电源,向滑动变阻器R供电。改 变变阻器R的阻值,路端电压U与电流I均随之变化。(1)以U为纵坐标,I为横坐标,在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图,并说 明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。 (2)a.请在图2画好的U-I关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输 出功率; b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。 (3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外电路 电势降
8、落之和。,答案 见解析,解析 (1)U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的纵坐标值为电源电动势,与横轴交点的横坐标 值为短路电流。 (2)a.如图所示。b.电源输出的电功率 P=I2R= R= 当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为 Pmax=,(3)电动势定义式 E= 根据能量守恒定律,在题图所示电路中,非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产 生的电热,即 W=I2rt+I2Rt=Irq+IRq 得E=Ir+IR=U内+U外,试题评析 闭合电路及U-I图像 (1)本题考查闭合电路中路端电压U随干路电流I变化的关系图线,电源的输出功率及其最大值, 以及最大值的产生条件。考查内容为
9、教材的基本知识。此题作为一道高考中分值不小的计 算题,提示考生要注重基本知识的学习。 (2)电动势是电源的最基本特征量,在学习中学生不仅仅要掌握其定义式,更要深刻理解其内 含,并能灵活应用。,C组 教师专用题组 考点一 电路的基本概念和规律,考点二 闭合电路欧姆定律,1.(2016上海单科,18,4分)(多选)如图所示电路中,电源内阻忽略不计。闭合开关,电压表示数为 U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中 ( ) A.U先变大后变小 B.I先变小后变大 C.U与I比值先变大后变小 D.U变化量与I变化量比值等于R3,答案 BC 据题意,由于电源内阻不计,电压表的示数
10、总是不变,故选项A错误;滑片滑动过程 中,变阻器R1的等效阻值R1先增大后减小,又R1、R2两端总电压不变,且R1+R1= ,所以电流表示 数先减小后增大,故选项B、C正确;由于电压表示数没有变化,故选项D错误。,2.(2016北京理综,19,6分)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的 实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是 ( ) A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B.一个伏特表和多个定值电阻 C.一个安培表和一个电阻箱 D.两个安培表和一个滑动变阻器,答案 D 根据U=E-Ir,要测出E和r,就要同时测出U和I,A、B、
11、C三个选项都能满足要求;D选 项只能测出电流I,不能测出电压U,所以选D。,解题方法 测量电源的电动势和内阻有多种方法,最常用的方法有: (1)伏安法,电路如图1所示。图1 (2)伏阻法,电路如图2所示。图2,(3)安阻法,电路如图3所示。图3,评析 本题考查测量电源电动势和内阻的原理和方法,意在考查学生灵活应用闭合电路欧姆 定律解决实际问题的能力。,3.(2015北京理综,24,20分)真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示。光照 前两板都不带电。以光照射A板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的 电子都垂直于A板向B板运动,忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不
12、变。a和b为接线柱。 已知单位时间内从A板逸出的电子数为N,电子逸出时的最大动能为Ekm。元电荷为e。 (1)求A板和B板之间的最大电势差Um,以及将a、b短接时回路中的电流I短。 (2)图示装置可看作直流电源,求其电动势E和内阻r。 (3)在a和b之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为U。外电阻上消耗的电功率设为P;单 位时间内到达B板的电子,在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为Ek。请推导证 明:P=Ek。(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明),答案 (1) Ne (2) (3)见解析,解析 (1)由动能定理,Ekm=eUm,可得 Um= 短
13、路时所有逸出电子都到达B板,故短路电流 I短=Ne (2)电源的电动势等于断路时的路端电压,即上面求出的Um,所以 E=Um= 电源内阻r= = (3)外电阻两端的电压为U,则电源两端的电压也是U。 由动能定理,一个电子经电源内部电场后损失的动能 Eke=eU 设单位时间内有N个电子到达B板,则损失的动能之和 Ek=NEke=NeU,根据电流的定义,此时电源内部的电流 I=Ne 此时流过外电阻的电流也是I=Ne,外电阻上消耗的电功率 P=IU=NeU 所以P=Ek,A组 20162018年高考模拟基础题组 考点一 电路的基本概念和规律,三年模拟,1.(2017山东师大附中二模,15)某同学做三
14、种导电元件的导电性能实验,他根据所测量的数据 分别绘制了三种元件的I-U图像,如图所示。则下列说法中正确的是 ( )A.只有乙图正确 B.甲、丙的曲线肯定是偶然误差太大 C.甲、丙不遵从欧姆定律,肯定不可能 D.甲、乙、丙三个图都有可能正确,并不一定有较大误差,答案 D 甲、乙、丙三个图像都可能正确,乙对应的定值电阻;甲对应的电阻随U增大而减 小,丙对应的电阻随U增大而增大,都是可能的,并不一定有较大的误差,故D选项正确。,2.(2018河北石家庄质检)一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为。棒内单位 体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时,棒内
15、产生电 流,则自由电子定向运动的平均速率为 ( )A. B. C.neL D.,答案 A 电流的微观表达式I=neSv,又I= ,R= ,得v= ,故选A。,3.(2017天津十二区县联考,6)一个电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为500 ,要把它改装成一个 量程为010 V的电压表,则应在电流表上 ( ) A.串联一个10 k的电阻 B.并联一个10 k的电阻 C.串联一个9.5 k的电阻 D.并联一个9.5 k的电阻,答案 C 由欧姆定律U=Ig(rg+R),得R= -rg=9.5 k,故要串联一个9.5 k电阻。,4.(2017湖北襄阳四校期中联考,16)如图所示,甲、乙两个电路都是
16、由一个灵敏电流计G和一个 变阻器R组成的,下列说法正确的是 ( )甲表是电流表,R增大时量程增大 甲表是电流表,R增大时量程减小 乙表是电压表,R增大时量程增大 乙表是电压表,R增大时量程减小 A. B. C. D.,答案 C 电压表串联电阻分压,电流表并联电阻分流。所以甲表为电流表,乙表为电压表。 并联电路中电阻大时分流少,所以R增大时量程减小;串联电路中电阻大时分压多,所以R增大 时量程增大,故选C。,考点二 闭合电路欧姆定律,答案 BD R2与电容器C串联,若只是将R2的滑片上移,对电路没有影响,则电压表示数不变,A 项错误;若只是将电容器上极板上移,则电容器两端电压UC不变,两极板间距
17、d增大,场强E减小, P点的电势减小,由题分析可知小球带负电,则小球在P点的电势能增大,B项正确;若光照变强, 则光敏电阻R3的阻值减小,灯L和R3两端电压减小,电容器两端电压减小,两极板间场强E减小, 小球所受电场力减小,球会向下运动,C项错误;将R1视为电源一部分,则等效电源内阻阻值为2r, 而A、B间L和R3的总电阻为R2+R3=2r+R32r,若光照变强,则R3的阻值减小,A、B间电路的功率 变大,故D项正确。,6.(2018河北衡水中学六调)(多选)某电路如图所示,电源电动势为E、内阻为r,R1、R2为定值电 阻,R为电位器(滑动变阻器),L1是小灯泡,电压表和电流表均为理想电表。当
18、电位器的触片滑 向b端时,下列说法正确的是 ( )A.小灯泡L1将变亮 B.电压表示数与电流表A1示数的比值将变大 C.电流表A1的示数将变大,D.电源的总功率将变大,答案 ACD 电位器的触片滑向b端时,电位器接入电路的电阻减小,外电路总电阻R总减小,由 闭合电路欧姆定律知,总电流变大,电流表A1的示数将变大,则内阻分担电压变大,路端电压变 小,电压表V的示数将减小,流过R1和R2的电流均减小,流过L1的电流将增大,灯泡L1将变亮, 故A、C正确;电压表V的示数与电流表A1示数的比值等于外电路总电阻,可知该比值将变小, 故B错误;总电流变大,由P=EI知,电源的总功率将变大,故D正确。,7.
19、(2018河南豫南九校一联)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,开关S闭合后,平 行板电容器中的带电液滴M处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,则 ( )A.带电液滴M一定带正电 B.R4的滑片向上端移动时,电流表示数减小,电压表示数增大 C.若仅将电容器下极板稍微向上平移,带电液滴M将向上极板运动 D.若将开关S断开,带电液滴M将向下极板运动,答案 BC 开关S闭合后,带电液滴M处于静止状态,受力平衡,有mg=qE=q ,所受电场力向 上,所以带电液滴M一定带负电,故A错误;R4的滑片向上端移动时,其接入电路的阻值变大,由 “串反并同”知,电流表示数减小,电压表示数增大,
20、故B正确;若仅将电容器下极板稍微向上平 移,两极板间电压不变,距离减小,板间场强增大,带电液滴M所受电场力增大,电场力将大于重 力,其将向上极板运动,故C正确;若将开关S断开,两极板间电压增大,等于电源电动势,板间场强 增大,带电液滴M所受电场力增大,电场力将大于重力,其将向上极板运动,故D错误。,8.(2017江西师大附中月考,15)在如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,已知定值电阻R1=10 , R2=8 。当开关S接到位置1时,电压表V的示数为2 V;当开关S接到位置2时,电压表V的示数 可能为 ( )A.2.2 V B.1.9 V C.1.6 V D.13 V,答案 B 由闭合电路欧姆
21、定律知:U1= = =2 V;U2= = ;将两式相比可得= ,解得:U2=2 V- 。因为0 ,可得:1.6 VU22.0 V,故B项正确。,9.(2017广东广州质量检测,20)(多选)如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为 光敏电阻,C为电容器,L为小灯泡,电表均为理想电表,闭合开关S后,若增大照射光强度,则 ( )A.电压表的示数增大 B.小灯泡的功率减小 C.电容器上的电荷量增加 D.两表示数变化量的比值 不变,答案 AD 光敏电阻R2的阻值随照射光强度的增大而减小,则回路中的电流增大,电压表的示 数增大,小灯泡的功率增大,故A对、B错。电容器两极板间的电压UC
22、=E-I(r+R1),故UC减小,由Q =CUC可知Q应减小,故C错。由U=IR1可知, =R1,故D对。,10.(2017山西五校一模联考,15)(多选)如图甲所示,电阻R1的阻值为0.5R0、灯泡L的阻值为R0,R2 是热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图乙所示。已知电流表为理想电表,电源的内阻r=R0。 则下列说法中正确的是 ( )A.当温度降低时,R1两端的电压增大 B.当温度降低时,电流表的示数增大 C.当温度降低时,灯泡的亮度变大 D.当温度为40 时,电源输出功率最大,答案 CD 当温度降低时,热敏电阻R2的阻值增大,电路总电阻也增大,则总电流减小,电流表 的示数减小,R1两端电
23、压也减小,由UL=E-I(R1+r)知,灯泡两端的电压增加,则灯泡变亮,故A、B错 误,C正确;当温度为40 时,热敏电阻的阻值为R0,外电路总电阻为R0,等于电源内阻,则电源有 最大的输出功率,故D正确。,选择题(每小题6分,共60分) 1.(2018湖南郴州质监)如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电 压表对电路的影响,R1的阻值和电源内阻r相等。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时 ( )A.电压表读数增大,B组 20152017年高考模拟综合题组 (时间：40分钟 分值：60分),B.电流表读数减小 C.电源的输出功率逐渐增大 D.质点P将向上运动,答案 C 质
24、点P处于静止状态,其所受向上的电场力等于向下的重力,当R4的滑片向b端移动 时,R4接入电路的电阻减小,则外电路总电阻减小,干路电流I增大,电容器两板间电压等于R3两 端的电压,由闭合电路欧姆定律知R3两端电压U3=E-I(r+R1)减小,则电容器两板间场强减小,质 点P所受的电场力减小,所以质点P将向下运动,D错误。电流表读数IA=I-I3,I增大,I3减小,则IA增 大,B错误。R4两端的电压U4=U3-IAR2,U3减小,IA增大,则U4减小,电压表读数减小,A错误。因为R1 =r,则R外r,当R外减小时,电源的输出功率逐渐增大,故C项正确。,一题多解 可依据结论“串反并同”进行分析。R
25、3与R4有并联关系,r、R1、R2与R4有串联关 系,当R4接入电路的电阻减小时,Ur、U1、U2、I1、I2增大,U3、I3减小,而E不变,则U4减小,UC减小, EC减小,质点P向下运动。,答案 BD 车轮停在感应线上时,压力不变,则电压不变,稳定后电容器不充电,也不放电,电阻 R上没有电流,故A错误;由乙图可以知道,当车轮经过时电流先增大后减小,然后再反向增大减 小,因电压是在受压时产生的,故说明电容器先充电后放电,所以B正确,C错误;若汽车前轮越过 感应线,又倒回线内,则前轮两次压线,仍形成两个脉冲电流,符合拍照条件,电子眼会拍照,所以 D选项是正确的。,思路点拨 根据脉冲电流图和电路
26、图分析电容器的充放电过程,并根据工作原理明确汽车前 轮刚越过感应线,又倒回到线内是否符合拍照条件。,3.(2018广东四校联考)(多选)如图所示,C为平行板电容器,C中有一带电液滴刚好静止,M点接 地,开始时开关K闭合。下列说法正确的有 ( )A.液滴带负电 B.若将开关K断开,液滴将向上运动 C.若只让C的上极板向上移动,液滴可能打到上极板 D.若滑动触头P向上移动,电容器上极板的电势将升高,答案 AB 由图可知,C上极板带正电荷,下极板带负电荷,C中电场方向向下,带电液滴受电场 力向上,液滴带负电,A项正确。若将开关断开,则C两端的电压升高,C中场强增大,液滴所受电 场力增大,液滴向上运动
27、,B项正确。若只让C的上极板向上移动,而C两端的电压不变,则C中的 场强减小,液滴所受电场力减小,液滴向下运动,C项错误。若滑动触头P向上移动,则电阻R接 入电路的电阻减小,UR减小,UC减小,而M点保持接地,则上极板电势降低,D项错误。,关键点拨 UC=UR,而R与R0及r串联。液滴刚好静止说明Eq=mg,电场力方向向上。,4. (2017河北五校联盟二模,15)(多选)如图所示是某型号电吹风的电路图,它主要由电动机M和 电热丝R构成,已知电吹风的额定电压为220 V,吹冷风时的功率为120 W,吹热风时的功率为1 0 00 W,关于该电吹风,下列说法正确的是 ( )A.若S1、S2闭合,则
28、电吹风吹冷风 B.电热丝的电阻为55 C.电动机工作时输出的机械功率为880 W D.当电吹风吹冷风时,电动机每秒钟消耗的电能为120 J,答案 BD 若S1、S2闭合,由电路图知电热丝接入电路并发热,则电吹风吹热风,故A项错误。 吹热风时的功率比吹冷风时的功率多了1 000 W-120 W=880 W,即为电热丝的发热功率,P= = =880 W,解得R=55 ,故B项正确。电动机吹冷风时输入功率为120 W,考虑电动 机线圈电阻发热功率,电动机输出的机械功率只能小于120 W,所以不可能会是880 W,故C项错 误。电动机吹冷风时输入功率为120 W,电动机每秒钟消耗的电能W=Pt=120
29、 J,故D项正确。,解题关键 理解开关的作用,知道R与M的连接关系为并联。理解电动机的输入功率和输出功 率的关系。,5.(2016上海静安模拟,15)如图所示,分压器电源电压U=3 V,且不变,R1=5 ,R2=10 ,a、b两端 接负载R时的输出电压不得低于空载时电压的90%,R的允许范围应为 ( )A.R10 B.0R30 C.R30 D.R10 ,答案 C 空载时:Uab= =2 V。a、b两端接负载后:Uab= ,又 90%,解得:R 30 ,故选C。,解题指导 空载时R1、R2串联,Uab=U2,由串联分压关系有 = ,U1+U2=U,加负载时R2和R为 并联 ,然后再与R1串联,此
30、时Uab=U并。,6.(2016江西八校联考,15)如图所示,电源电动势为E,内阻为r。当滑动变阻器的滑片P从左端滑 到右端时,理想电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为U1和U2,干路电流为I,下列说法正确 的是(灯泡电阻不变) ( )A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮 B.U1与I的比值不变 C.U1U2 D.U1=U2,答案 B 图中L1与滑动变阻器串联后与L3并联,然后再与L2串联,最后接在电源上构成闭合电 路,V1测并联部分电压,V2测L2两端的电压。当滑动变阻器的滑片P右移时,滑动变阻器连入电 路的阻值变大,总阻值变大,由闭合电路的欧姆定律得,干路电流I变小,L2中电流变小,灯L2
31、变暗, A错;干路电流变小,内电压变小,L2两端电压变小,并联部分电压变大,则有U1=Ur+U2,等式 两边同除以I可得: = + =r+ ,大小不变,则C、D错,B对。,解题指导 可以用结论“串反并同”来分析灯泡的亮度变化。分析B、C、D项的关键点为 U1=Ur+U2。,7.(2016山西太原五校联考,17)某控制电路如图甲所示,主要由电源(电动势为E、内阻为r)与定 值电阻R1、R2及热敏电阻R、电容器C连接而成,L1、L2是红、绿两个指示灯。热敏电阻R的U- I曲线如图乙所示,当热敏电阻的温度升高时,下列说法正确的是 ( )A.热敏电阻阻值减小 B.L1、L2两个指示灯都变亮 C.电源的
32、总功率变大 D.电容器C上的电荷量减少,答案 B 根据题图乙可知,随着温度的升高,热敏电阻阻值增大,A选项错误;当热敏电阻阻值 增大时,电路中的总电阻增大,总电流变小,路端电压变大,故通过灯L1的电流变大,灯L1变亮,通 过R1的电流变小,R1两端的电压减小,电容器C两端的电压增大,电容器C上的电荷量增加,灯L2 支路电流增大,灯L2变亮,选项B正确,选项D错误;由P=EI知,电源的总功率变小,选项C错误。,方法指导 在明确了热敏电阻随温度升高而增大以后,可以用结论“串反并同”来分析各部 分参量的变化情况。,答案 ABD 理想电压表V的示数为4.0 V,由图甲可知通过串联的灯泡的电流为0.6
33、A,此时串 联的小灯泡的电阻为R= = ;通过每个并联灯泡的电流为0.3 A,并联的灯泡两端的电 压为1.0 V,此时并联的小灯泡的电阻为R= = ,所以三个灯泡的总电阻为R总= + 8.3 ,A正确。电源的电动势为4 V+1 V+0.61.0 V=5.6 V,B正确。电源消耗的热功率 为P=0.621.0 W=0.36 W,C错误。电源效率为= 100%=89.3%,D正确。,9.(2017广东三校联考,20)(多选)如图所示电路,电源内阻不能忽略,R1阻值小于变阻器的总电 阻,初态滑片P位于变阻器的中点,P由中点向上移动到顶端的过程中 ( )A.电源的内功率先减小后增大 B.电源的效率先减
34、小后增大 C.电流表的示数先减小后增大 D.电压表的示数先增大后减小,答案 AD 因R1阻值小于变阻器的总电阻,则知在滑片P由中点向上移动的过程中,滑动变阻 器与R1并联部分电路的总电阻R并先增大后减小,电路中总电流I总= 先减小后增大, 电源的内功率P内= R内先减小后增大,A项正确。电源的效率= = =先增大后减小,B项错误。在滑片P由中点向上移动到顶端的过程中,因R1与滑动变 阻器上部分电阻之和逐渐减小,由“串反并同”可知,电流表的示数一直增大,C项错误。电压 表的示数U= E= 先增大后减小,D项正确。,关键点拨 当滑片P由中点向上滑到顶端的过程中,滑动变阻器与R1并联部分电路的总电阻
35、的 变化情况的分析是解此题的关键。,10.(2016河北衡水一模,16)在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为E、内 阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红、绿两个指示灯, 当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,下列说法中正确的是 ( )A.L1、L2两个指示灯都变亮 B.L1、L2两个指示灯都变暗 C.L1变亮,L2变暗 D.L1变暗,L2变亮,答案 B 根据电路图可知电位器的触头逆时针从中点滑向a端的过程中,其连入电路的阻值 变小,则可以判断总电阻变小,干路电流变大,内阻分担电压变大,路端电压变小,则L1支路电流I1 变小
36、,L1变暗,R1中电流变大,R1两端电压变大,那么L2、R2两端电压变小,L2变暗。综上所述,A、 C、D错误,B正确。,解题技巧 本题可以用结论“串反并同”分析。由于R与L1和L2都是并联关系,故题中R连入 电路的阻值变小时,L1和L2中电流均变小,两灯都变暗。,C组 教师专用题组 1.(2017北京朝阳期末,15)现有规格为“220 V,36 W”的排气扇,如图所示,排气扇电动机的线 圈电阻为40 。当正常工作时,排气扇的 ( )A.通电电流计算式为I= A B.输出功率计算式为P出=36 W- W C.发热功率计算式为P热= 40 W D.电功率大于36 W,答案 C 排气扇正常工作时是
37、非纯电阻元件,欧姆定律不适用,I A;应根据P=UI,得I= A,故A项错误。根据P出=P总-P热,P热=I2R,得P出=36 W- 40 W,故B项错误。根据P热 =I2R,得P热= 40 W,故C项正确。因为排气扇正常工作,其电功率等于36 W,故D项错误。,2.在“测电源电动势和内阻”的实验中,某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图 线,如图所示。两个电源的电动势分别为E1、E2,内阻分别为r1、r2。如果外电路分别接入相同 的电阻R,则两个电源的 ( )A.路端电压和电流不可能同时相等 B.输出功率不可能相等 C.总功率不可能相等 D.效率不可能相等,答案 D 路端电压U=E-
38、Ir,由此得出1、2图线在纵轴上的截距分别为E1、E2,则E1E2,斜率的 绝对值表示两电源内阻,则r1r2。当外电路分别接入相同电阻R时,若R的U-I图线为图线3,如图 所示,则两个电源的路端电压和电流相等,大小为U3、I3,选项A错;此时两个电源的输出功率都 为P=U3I3,选项B错;若定值电阻R的U-I图线为图线4,则该电阻接在E1和E2电源上时的总功率分 别为P总1=E1I1,P总2=E2I2,因为E1E2,而I1I2,故有可能P总1=P总2,选项C错;电源效率= 100%,外 电阻相同而内阻不同,效率不可能相等,选项D正确。,3.(多选)在如图甲所示的电路中,L1、L2、L3为三个相
39、同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性 曲线如图乙所示。当开关S闭合后,电路中的总电流为 0.25 A,则此时 ( )A.L1两端的电压为L2两端电压的2倍 B.L1消耗的电功率为0.75 W C.L2的电阻为12 D.L1、L2消耗的电功率的比值大于4,答案 BD 电路中的总电流为0.25 A,L1中电流为0.25 A,由小灯泡的伏安特性曲线可知L1两 端的电压为3.0 V,故L1消耗的电功率为P=UI=0.75 W,选项B正确。根据并联电路电流规律可 知,L2中电流为0.125 A,由小灯泡的伏安特性曲线可知L2两端的电压大约为0.3 V,L1两端的电压 大约为L2两端电压的10倍,选项A错误。由欧姆定律可知L2的电阻大约为R2= = =2.4 ,选项C错误。L2消耗的电功率约为P2=U2I2=0.30.125 W=0.037 5 W,故L1、L2消耗的电功率 的比值大于4,选项D正确。,
