(新高考)高考物理一轮复习讲义：第22讲《恒定电流》(含解析)

第22讲恒定电流知识图谱部分电路欧姆定律知识精讲一．电流、电压、欧姆定律1．电流（1）定义：电荷的定向移动形成电流；（2）方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向；（3）电流强度：定义式：SKIPIF1<0，微观式：SKIPIF1<0，决定式：SKIPIF1<0；（4）形成电流的条件：自由移动的电荷和电压。2．电压：就是电势差，是形成电流的必要条件。3．欧姆定律（1）内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。（2）公式：SKIPIF1<0。4．导线的伏安特性曲线：I-U图线（1）I-U图线：用横轴表示电压U，纵轴表示电流I。（2）线性元件：伏安特性曲线为通过坐标原点的直线的电学元件；（3）非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，其电流与电压不成正比；（4）电阻大小的判断：I-U图线的斜率SKIPIF1<0，斜率越大，电阻越小，伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值可认为是这一状态下的电阻。二．电功、电热、电功率、焦耳定律电路电路纯电阻电路非纯电阻电路电功与电热SKIPIF1<0；SKIPIF1<0；SKIPIF1<0SKIPIF1<0；SKIPIF1<0；SKIPIF1<0电功率与热功率SKIPIF1<0；SKIPIF1<0；SKIPIF1<0SKIPIF1<0；SKIPIF1<0；SKIPIF1<0实例白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯电熨斗、及转子被卡住的电动机电动机、电解槽、日光灯等三点剖析课程目标：1．理解电流的三个公式的意义和应用，能够推导电流的微观表达式2．知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性原件3．了解电功和电热的关系，知道非纯电阻电路中电能与其他形式能的转化关系恒定电流例题1、在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2C，向左迁移的负离子所带电量为3C，那么电解槽中电流强度大小为（）A.0.1AB.0.2AC.0.3AD.0.5A例题2、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I；设每单位长度的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（）A.nvtB.nvtsC.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0例题3、[多选题]关于电流，下列说法中正确的是（）A.由SKIPIF1<0可知，通过导线截面的电量越多，电流越大B.由I＝nqsv可知，同一导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大C.由SKIPIF1<0可知，同一导体中的电流与导体两端的电压成正比D.因为电流有方向，所以电流是矢量随练1、某电解池内若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是（）A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A随练2、如图所示，一根横截面积为S的长直导体棒，每米含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，当自由电荷以速度v定向运动时，导体棒中的电流大小（）A.nqvB.SKIPIF1<0C.nqvSD.SKIPIF1<0对伏安特性曲线的理解例题1、两只电阻的伏安特性曲线如右图所示，则下列说法中正确的是（）A.两电阻的阻值为R1大于R2B.两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压C.两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率小于R2消耗的功率D.两电阻并联在电路中时，R1的电流小于R2的电流例题2、如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（）A.R1︰R2＝1︰3B.R1︰R2＝2︰3C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流之比I1︰I2＝1︰3D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流之比I1︰I2＝1︰3随练1、[多选题]如图是小灯泡L（灯丝材料是钨）和某种电阻R的伏安特性曲线，M为两曲线交点。下列说法正确的有（）A.在M点状态下，小灯泡L和电阻R的功率相等B.在M点状态下，小灯泡L的阻值比电阻R的小C.曲线a是小灯泡L的伏安特性曲线，曲线b是电阻R的伏安特性曲线D.曲线a是电阻R的伏安特性曲线，曲线b是小灯泡L的伏安特性曲线随练2、某导体的伏安特性曲线如图所示，直线a是伏安特性曲线上b点的切线，关于导体的电阻，下列说法中正确的是（）A.当电压是4V时，导体的电阻为0.8ΩB.当电压是4V时，导体的电阻为0.1ΩC.导体的电阻随着电压的增大而减小D.导体的电阻随着电压的增大而增大电功、电功率、焦耳定律例题1、两只额定电压均为110V的灯泡A和B，额定功率分别为40W和100W，为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示的四个电路中最合理的是图()A.B.C.D.例题2、[多选题]如图所示的电路，定值电阻阻值为10Ω，电动机M的线圈电阻为2Ω，a、b两端加44V的恒定电压，理想电压表的示数24V，由此可知（）A.通过电动机的电流为12AB.电动机消耗的功率为24WC.电动机线圈在1分钟内产生的热量为480JD.电动机输出的功率为40W随练1、如图所示的电路中，AB两端的电压U恒为14V，灯泡L标有“6V12W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50Ω．若灯泡恰能正常发光，且电机能运转，则以下说法正确的是（）A.电动机的输入功率是128WB.电动机的输入功率是16WC.电动机的热功率是16WD.整个电路消耗的电功率是30W随练2、把六个相同小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡均正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是（）A.P甲＝3P乙 B.P乙＝3P甲C.P甲＝P乙D.P乙＞3P甲随练3、有两只额定电压都是110V的灯泡A和B，A的额定功率是100W，B的额定功率是40W，为了使它们接在220V的电路上能正常发光。（1）图中哪些连接方法能使两灯正常发光？（2）哪种连接方法最省电？请简要写出分析过程。闭合电路欧姆定律知识精讲一．电源电动势和内阻（1）电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置；（2）电源电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量；（3）电源电动势数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。即有：SKIPIF1<0（4）电源电动势和内阻都由电源本身性质决定，与所接的外电路无关。二．闭合电路欧姆定律1．内容：闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。2．闭合电路欧姆定律的表达形式：SKIPIF1<0或SKIPIF1<0。3．适用范围：纯电阻电路；推导：非静电力做功等于电热耗散SKIPIF1<0。三．闭合电路中的电压关系1．电源电动势等于内、外电压之和；注意:SKIPIF1<0不一定等于SKIPIF1<0（纯电阻电路中SKIPIF1<0，非纯电阻电路中SKIPIF1<0）2．路端电压与电流的关系（1）路端电压随总电流的增大而减小。（2）电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E。在图象中，U—I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势。EEIUOIm（3）路端电压为零时（即外电路短路时）的电流SKIPIF1<0（短路电流）。图线斜率绝对值在数值上等于内电阻。3．纯电阻电路中，路端电压U随外电阻R变化关系。（1）外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高；（2）外电路断开时，R→∞，路端电压SKIPIF1<0；（3）外电路短路时，R=0，U=0，SKIPIF1<0。四．输出功率1．电源总功率、电源的输出功率、电源内阻消耗功率及关系：SKIPIF1<0。2．电源提供的功率等于电源内部消耗的功率和各用电器消耗功率之和（能量转化和守恒）。3．电源输出功率（1）电源输出功率与外阻关系（纯电阻）①数学关系式SKIPIF1<0，外电阻改变，恰有SKIPIF1<0 时，输出功率最大，SKIPIF1<0。SKIPIF1<0越接近电源的内阻SKIPIF1<0，输出功率越大。②SKIPIF1<0图像如图所示（2）电源输出功率与电流的关系SKIPIF1<0，当SKIPIF1<0时，SKIPIF1<0最大（适用于一切电路）。五．等效电源等效电源法是解决动态电阻SKIPIF1<0最大功率的捷径，确定等效电源的方法是：当外电路断开时，其路端电压等于电动势；当外电路短路时，得到短路电流，而等效内阻等于电动势与短路电流的比。当电阻SKIPIF1<0与定值电阻SKIPIF1<0串联时，可将电源看作电动势SKIPIF1<0，等效电阻SKIPIF1<0的电源；当电阻SKIPIF1<0与定值电阻SKIPIF1<0并联时，可将电源看作电动势SKIPIF1<0SKIPIF1<0，等效电阻SKIPIF1<0的电源。三点剖析课程目标：1.熟练应用闭合电路欧姆定律来分析电路的动态变化2.能够应用闭合电路欧姆定律计算电源功率和效率3.熟练应用电源的U-I图像和导体的U-I图像解题电路的动态分析例题1、如图所示的电路中，电源电动势为ε、内电阻为r，当滑动变阻器R的滑片P位于中点时，A、B、C三个灯泡均正常发光，且亮度相同，则()A.三个小灯泡中，A灯电阻最大，B灯电阻最小B.当滑片P移动时，若A灯变亮，则C灯变暗C.当滑片P移动时，若B灯变亮，则C灯变亮D.当滑片P移动时，A、B两灯不可能同时变亮例题2、如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向b端移动时，电压表和电流表的示数变化情况是（）A.电压表和电流表示数都减小B.电压表和电流表示数都增大C.电压表示数减小，电流表示数增大D.电压表示数增大，电流表示数变小例题3、如图电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头向右滑动时。下列说法中正确的是（）A.电压表的示数变小B.电流表的示数变大C.R1中电流的变化量一定大于R4中电流的变化量D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比一定小于电源的内电阻r例题4、如图所示、电源的电动势和内阻分别为E、r，滑动变阻器的滑片由b向a缓慢移动的过程中，下列各物理量变化情况为（）A.电源的热功率先减少后增加B.电容器所带电荷量先减少后增加C.电源的输出功率先减少后增加D.电压表的读数先减少后增加例题5、[多选题]如图所示，电路中电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R＝r，L为小灯泡，C为电容器，V1、V2、A均为理想电表，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离，滑动前后电压表V1、V2变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（）A.灯泡亮度逐渐变暗B.电源输出功率增加C.SKIPIF1<0保持不变，SKIPIF1<0将会增加D.滑动滑片的过程中，电容器中电量减小随练1、如图所示的电路中，当变阻器R3的滑动触头P向a端移动时()A.电压表示数变大，电流表示数变小B.电压表示数变小，电流表示数变大C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小随练2、如图所示，在滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，理想电压表、电流表的示数将发生变化，电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2，已知电阻R大于电源内阻r，则()A.电流表A的示数增大B.电压表V1的示数增大C.电压表V2的示数减小D.△U1大于△U2随练3、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A.电压表示数变小B.电流表示数变小C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低随练4、如图所示，开关S闭合后，带电质点P在平行金属板中处于静止状态．则（）A.质点P一定带正电B.滑片向a端移动时，两只电表的示数均增大C.滑片向a端移动时，质点P将向上板运动D.若将开关S断开，质点P将向下板运动电源的功率和效率例题1、[多选题]如图1所示，电源E＝12V，内阻不计，灯泡L的额定电压为9V，其伏安特性曲线如图2所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω．则（）A.灯泡L的阻值随电流的增大而减小B.灯泡L的额定功率为13.5WC.灯泡L消耗电功率的最小值是2WD.滑动变阻器接入电路的阻值应至少为6Ω例题2、某同学将一电路中电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图所示。则该电路()A.电源的电动势E＝3V，内电阻r＝3ΩB.电流为1A时，外电阻为2ΩC.b表示电源的输出功率，最大值为9WD.外电阻为1Ω时，电源输出功率为4.5W例题3、如图所示，电阻SKIPIF1<0＝20Ω，电动机线圈的电阻SKIPIF1<0＝5Ω.当电键S断开时，理想电流表的示数是0.5A，当电键S闭合后，电流表示数是1.3A．已知电路两端的电压不变，则当电键S闭合后，以下说法不正确的是()A.电路两端电压为10VB.电动机消耗的电功率为8WC.电动机输出的机械功率为3.2WD.电动机的效率为60％随练1、如图所示电路，电源电动势为3V，内阻为1Ω，滑动变阻器总电阻为5Ω，闭合电键，在滑片从a移到b的过程中，电源总功率的最小值为________W，变阻器消耗的最大功率为________W。随练2、[多选题]某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如右图中的a、b、c所示。则下列说法中正确的是（）A.图线b表示发热功率Pr随电流I变化的关系B.图线a最高点对应的功率为最大输出功率C.在a、b、c三条图线上取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA＜PB＋PCD.b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1︰2，纵坐标之比一定为1︰4随练3、如图所示的电路中，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.5Ω，电动机的电阻R0＝1.0Ω，定值电阻R1＝1.5Ω．电动机正常工作时，理想电压表的示数U1＝3.0V．求：（1）电源总功率；（2）电源的输出功率；（3）电动机消耗的电功率，以及将电能转化为机械能的功率。两类U-I图像的比较及应用例题1、[多选题]如图所示的U－I图象中，直线SKIPIF1<0表示某电源路端电压与电流的关系，直线SKIPIF1<0为某一电阻SKIPIF1<0的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻SKIPIF1<0连接成闭合电路，由图象可知：（）A.R的阻值为1.5ΩB.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC.电源的输出功率为3.0WD.电源内部消耗功率为1.5W例题2、如图所示，直线A是电源的路端电压和干路电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则（）A.R1接在电源上时，电源的效率高B.R2接在电源上时，电源的效率高C.R1接在电源上时，电源的输出功率大D.电源的输出功率一样大例题3、如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随电流变化的伏安特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（）A.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻相等B.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1︰2C.电源1与电源2的内阻之比是7︰11D.由于小灯泡L的U－I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用随练1、[多选题]如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（）A.电源1与电源2的内阻之比是11︰7B.电源1与电源2的电动势之比是1︰1C.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1︰2D.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1︰2随练2、[多选题]两位同学在实验室利用如图a所示的电路测定定值电阻R0，电源的电动势E和内阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录是电流表A和电压表V2的测量数据。根据数据描绘了如图乙所示的两条U-I直线，则图象中两直线的交点表示的物理意义是（）A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B.电源的输出功率最大C.定值电阻R上消耗的功率为0.5WD.电源的效率达到最大值拓展1、我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，当环中的电流是10mA时（设电子的速度是3×107m/s），在整个环中运行的电子数目为（电子电量e＝1.6×10－19C）（）A.5×1011B.5×1010C.1×102D.1×1042、[多选题]如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知（）A.导体的电阻是25ΩB.导体的电阻是0.04ΩC.当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是0.4AD.当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是2.5V3、如图所示,图线表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为RA.RB.把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于C.将R1与R2D.将R1与R24、如图所示，电动机M的线圈电阻为r，接入电压恒为U的电源时，电动机正常工作，此时电动机中通过的电流为I、消耗的电功率为P、线圈电阻的发热功率为P热、输出的机械功率为P出。则下列关系式正确的是（）A.SKIPIF1<0B.P＝UI＋I2rC.SKIPIF1<0D.P出＝UI–I2r5、[多选题]如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L标有“6V12W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50Ω．若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（）A.电动机的输入功率是12WB.电动机的输出功率是12WC.电动机的热功率是2.0WD.整个电路消耗的电功率是24W6、如图所示，A、B、C是相同的三盏灯，在滑动变阻器的滑动触头由c端向b端滑动的过程中（各灯都不被烧坏），各灯亮度的变化情况为（）A.C灯变亮，A、B灯变暗B.A、B灯变亮，C灯变暗C.A、C灯变亮，B灯变暗D.A灯变亮，B、C灯变暗7、如图所示，电源电动势为E＝6V，内阻不计，电容器C1＝1μF，电容器C2＝2μF，电阻R1＝4Ω，单租R2＝2Ω。求：（ⅰ）当电键S断开时，A、B两点的电压UAB；（ⅱ）电键S从断开到闭合后稳定，电容器C1的电量的变化量。8、微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为（）A.20％B.40％C.60％D.80％9、如图所示，电源电势E＝8V，内电阻为r＝0.5Ω，“3V，3W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R＝1.5Ω．求：（1）通过电动机的电流（2）电源的输出功率（3）电动机的输出功率10、[多选题]在如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图可知（）A.电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB.电阻R的阻值为1ΩC.电源的输出功率为2WD.电源的效率为66.7％11、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路，R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．在所有可能的各种接法中，下列说法中正确的是（）A.将R1、R2并联后接到电源两端，电源输出功率最大，电源效率最低B.将R1、R2并联后接到电源两端，电源输出功率最小，电源效率最高C.将R1、R2串联后接到电源两端，电源输出功率最小，电源效率最低D.将R1、R2串联后接到电源两端，电源输出功率最大，电源效率最高

答案解析部分电路欧姆定律恒定电流例题1、【答案】D【解析】由题，10s内通过截面正离子所带的电量为2C，负离子所带电量为3C，通过截面正离子与负离子电量绝对值之和为：Q＝2C＋3C＝5C则电流为SKIPIF1<0A＝0.5A，例题2、【答案】A【解析】暂无解析例题3、[多选题]【答案】BC【解析】A、通过导线截面的电量多，若时间长，电流不一定大，A错误B、由I＝nqsv可知，同一导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大，B正确C、由SKIPIF1<0可知，导体中的电流与导体两端的电压成正比，C正确D、电流有方向，但是标量，D错误随练1、【答案】D【解析】电流由正、负离子的定向移动形成，则在2s内通过横截面的总电荷量应为Q＝1.6×10－19×2×1019C＋1.6×10－19×1×2×1×1019C＝6.4C。由电流的定义式可知：SKIPIF1<0。随练2、【答案】A【解析】在导线上任取一截面，则在时间t内，该截面之前的所有电荷均经过该截面，则单位时间内流过某一截面的电荷量为：Q＝nqvt，电流为：SKIPIF1<0，故A正确，BCD错误。对伏安特性曲线的理解例题1、【答案】C【解析】图像斜率的倒数表示电阻大小，故斜率越大，电阻越小，故R1＜R2，A错误；两电阻串联在电路中时，通过两电阻的电流相等，故电阻越大，其两端的电压越大，所以R1两端电压小于R2两端电压，根据P＝I2R可得R1消耗的功率小于R2消耗的功率，B错误C正确；并联在电路中时，两电阻两端的电压相等，所以根据SKIPIF1<0可知电阻越大，电流越小，故R1的电流大于R2的电流，D错误．例题2、【答案】D【解析】暂无解析随练1、[多选题]【答案】AC【解析】A、图线中的M点，电流和电压都相等，根据欧姆定律，电阻相等；功率P＝UI也相等；故A正确，B错误；C、随着电压的增加，元件的热功率增加，温度升高；从图像可以看出，a图线对应电阻减小，b图像对应电阻增加；热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，而小灯泡的电阻随温度的升高而增加；故a是热敏电阻，b是小灯泡，故C正确，D错误．随练2、【答案】D【解析】A、由图可知，当电压为4V时，电流为0.4A，故其电阻SKIPIF1<0Ω，故AB错误；C、I－U图像中各点和原点连线的斜率表示电阻的倒数，则由图可知，导体的电阻随着电压的增大而增大，故C错误D正确。电功、电功率、焦耳定律例题1、【答案】B【解析】A图中，灯泡的额定电压为110V，图中，A灯泡的电压等于220V，大于额定电压，烧坏了；B图中由于额定电压都是110V，额定功率PA＝40W、PB＝100W，由此可知RB＜RA，把灯泡A与电阻并联，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压会平分，AB会同时正常发光，此时电路消耗的总功率为200W；C图中由于额定电压都是110V，额定功率PA＝40W、PB＝100W，由此可知RB＜RA，把灯泡B与电阻并联的话，可以使并联部分的电阻减小，不可能使A与并联部分的电阻相同，所以AB不能同时正常发光；D图中把AB并联之后与电阻串连接入电路的话，当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为280W；由以上的分析可知，正常发光并且消耗的功率最小的为B。例题2、[多选题]【答案】CD【解析】暂无解析随练1、【答案】B【解析】暂无解析随练2、【答案】A【解析】暂无解析随练3、【答案】（1）图中甲、丁的连接方法能使两灯正常发光；（2）图甲连接的方法消耗的功率为200W，图丁消耗的功率为320W，故图甲的连接方法最省电。【解析】甲、由于额定电压都是110V，额定功率PA＝100W、PB＝40W，由此可知RA＜RB，把灯泡B与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻变小，可能使A与并联部分的电阻相同所以AB能同时正常发光，并且并联部分消耗的功率与A灯泡的功率相同，所以总功率的大小为200W，所以甲能正常发光，且消耗的总功率为200W；乙、由于灯泡要满足110V的额定电压，所以当A灯泡与电阻串联以后，再与B灯泡并联，而B灯泡的电压高于额定110V的电压，不能正常工作，故乙不能正常发光；丙、由于额定电压都是110V，额定功率PA＝100W、PB＝60W，由此可知RA＜RB，把灯泡B与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光；丁、把AB并联之后与电阻串连接入电路的话，当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为320W，故丁能正常发光，且消耗的功率为320W。闭合电路欧姆定律电路的动态分析例题1、【答案】D【解析】A、对于灯A、B：通过A的电流小于B的电流，当两灯泡的功率相同时，由公式P＝I2R分析可知，A的电阻大于B的电阻。灯C的电压大于A的电压，当两个灯泡的功率相同时，C的电阻大于A的电阻。可见，C灯电阻最大，B灯电阻最小。故A错误。BCD、当滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，C灯变亮。流过B灯的电流IB＝I－IC，I减小，IC增大，则IB减小，则B灯变暗。A灯的电压UA＝U－UB，U增大，UB减小，则UA增大，A灯变亮。故BC错误，D正确。例题2、【答案】A【解析】暂无解析例题3、【答案】D【解析】设SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的电流分别为SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，电压分别为SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，干路电流为I总，路端电压为U，电流表电流为I，当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时，R2变大，外电路总电阻变大，I总变小，路端电压U＝E－Ir变大，所以电压表示数变大，故A错误；、因为U变大，I3变大，I变小，由I4＝I－I3变小，U4变小，而U1＝U－U4，U变大，则U1变大，I1变大，I总变小，又I总＝I＋I1，所以I变小，故B正确；由SKIPIF1<0，因为I4变小，I1变大，则I2变小，则|△I1|＜|△I2|，|△I2|＞|△I4|，则不能确定R1中电流的变化量与R4中电流的变化量，故C错误；电源的内阻：SKIPIF1<0，因为SKIPIF1<0，I总变小，I变小，I1变大，所以△I总＜△I，则有：SKIPIF1<0，故D正确。所以BD正确，AC错误。例题4、【答案】AB【解析】对电路分析可知：滑动变阻器左右两部分电阻并联，再与另一电阻串连接入电源中．所以当P位于中点时，左右两部分电阻相等时，并联电阻最大，电流最小．则AB、随着滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动的过程中，总电阻先增大后减小，导致电流先减小后增大．由公式P=I2r知，电源的热功率先减少后增加．而电容器与电阻Ra并联，所以电压先减小后增大．则电容器所带电荷量先减少后增加，故AB正确；C、由于电源的内外电阻关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化．故C错误；D、随着滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动的过程中，总电阻先增大后减小，导致电流先减小后增大，内电压先最小后增大，外电压先增大后减小．由于电压表是测得外电压，所以电压表读数是先增加后减少．故D错误；例题5、[多选题]【答案】BD【解析】暂无解析随练1、【答案】B【解析】暂无解析随练2、【答案】D【解析】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，相当短路，所以电路的结构是R与变阻器串联，电压表V1、V2分别测量R的电压和路端电压。当滑动变阻器滑片向右滑动时，其接入电路的电阻增大，电路中电流减小，则A的示数减小，故A错误；B、电路中电流减小，根据欧姆定律知，电压表V1的示数减小，故B错误。C、电路中电流减小，电源的内电压减小，则路端电压增大，所以V2的示数增大，故C错误；D、根据闭合电路欧姆定律得U2＝E－Ir，则SKIPIF1<0，R是定值电阻，则SKIPIF1<0．据题R＞r，则△U1大于△U2，故D正确。随练3、【答案】D【解析】在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电阻减小，干路电流增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大。电阻R2两端的电压U2＝E－I（R1＋r），I增大，则U2变小，电容器板间电压变小，其带电量减小。根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知a的电势大于零，U2变小，则a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流IA＝I－I2，I增大，I2减小，则IA增大。即电流表示数变大。故D正确，ABC错误。随练4、【答案】C【解析】由电路图可知，R2与R4串联后与R3并联，再与R1串联，电容器与并联部分并联；A．电容器的上极板带正电，板间场强向下，质点处于平衡状态，则知受到的电场力向上，故液滴带负电．故A错误．BC．滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则总电阻增大，总电流减小，内电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知路端电压增大，R1两端的电压减小，故并联部分电压增大；电容器两端的电压增大，质点所受的电场力增大；则质点将向上移动；因并联部分电压增大，则R3中的电流增大，而干路电流减小，故电流表中的电流减小；R1两端的电压减小，路端电压增大，并联部分电压增大，即R2与R4两端的总电压增大；而由于电流表示数减小，由欧姆定律可知R2两端的电压减小，故R4两端的电压增大，电压表示数增大，故B错误，C正确；D．开关S断开，电容器两端的电压等于电源的电动势，电容器两端电压增大，板间场强增大，受到的电场力变大，质点P将向上运动，故D错误．电源的功率和效率例题1、[多选题]【答案】BC【解析】A、从图象可以看出随电流的增大，电压与电流的比值越来越大，即电阻越来越大，故A错误B、从图象可以看出额定电压9v时，电流1.5A，相乘得额定功率为13.5W，故B正确C、滑动变阻器R取最大阻值10Ω时，灯泡L消耗电功率最小，将电源和阻值10Ω看作一个电动势12V，内阻10Ω的等效电源，则其提供电压电流满足U＝12－10I，坐标（2，1）满足，是该表达式图象与灯泡L伏安特性曲线的交点，即滑动变阻器R取最大阻值10Ω时，灯泡电压2v，电流1A，电功率2W，故C正确D、灯泡L额定电压9v，此时电流1.5A，则滑动变阻器接入电路的阻值SKIPIF1<0，故D错误例题2、【答案】B【解析】AC、根据直流电源的总功率PE＝EI，内部的发热功率Pr＝I2r，输出功率PR＝EI－I2r，可知反映Pr变化的图线是b，反映PE变化的是图线a，反映PR变化的是图线c。图线a的斜率等于电源的电动势，由得到SKIPIF1<0，内部的发热功率Pr＝I2r，内阻为SKIPIF1<01Ω，电源的最大输出功率SKIPIF1<0，故A、C错误；B、当电流为1A时，由SKIPIF1<0，代入得到，R＝2Ω。故B正确。D、外电阻为1Ω，等于内阻时，电源输出功率最大为SKIPIF1<0．故D错误。例题3、【答案】C【解析】暂无解析随练1、【答案】1.5；2.25【解析】电源的总功率P总＝EI，则可知，当电流最小时总功率最小，则可知当接入电阻最大时，功率最小；则可知，最小功率为：SKIPIF1<0；而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，变阻器消耗的功率最大，则变阻器消耗的最大功率为：SKIPIF1<0。随练2、[多选题]【答案】AD【解析】A、由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式PE＝EI，Pr＝I2r，可知，a是直线，表示的是电源消耗的总电功率，b是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率，c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR，所以A正确；B、当内外电阻相等时，电源输出功率最大，此时内外电路消耗功率相等，对应图象中M点，故B错误；C、在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，因为直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PC，所以C错误；D、当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b、c线的交点M时的电流，此时电流的大小为SKIPIF1<0，功率的大小为SKIPIF1<0，a、b线的交点N表示电源的总功率PE和电源内部的发热功率Pr相等，此时只有电源的内电阻，所以此时的电流的大小为SKIPIF1<0，功率的大小为SKIPIF1<0，所以横坐标之比为1︰2，纵坐标之比为1︰4，所以D正确．随练3、【答案】（1）20W（2）18W（3）12W；8W【解析】（1）电动机正常工作时，总电流为：ISKIPIF1<0A＝2A，电源释放的电功率为：P＝EI＝10×2W＝20W；（2）电源的输出功率为：P出＝P﹣P内＝P﹣I2r＝（20﹣22×0.5）W＝18W；（3）电动机两端的电压为：U＝E﹣Ir﹣U1＝（10﹣2×0.5﹣3.0）V＝6V；电动机消耗的电功率为：P电＝UI＝6×2W＝12W；电动机消耗的热功率为：P热＝SKIPIF1<0×1.0W＝4W；电动机将电能转化为机械能的功率，据能量守恒为：P机＝P电﹣P热＝（12﹣4）W＝8W两类U-I图像的比较及应用例题1、[多选题]【答案】AD【解析】暂无解析例题2、【答案】A【解析】A、B，电源的效率SKIPIF1<0，效率与路端电压成正比，R1接在电源上时路端电压大，效率高，故A正确，B错误．C、D，由图线的交点读出，R1接在电源上时SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，电源的输出输出功率SKIPIF1<0；R2接在电源上时SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，电源的输出输出功率P2＝UI＝SKIPIF1<0U0I0，故C、D均错误．例题3、【答案】B【解析】A、根据图像交点知与电源1相接时电阻R1＝SKIPIF1<0Ω，与电源2相连接时R2＝SKIPIF1<0Ω，故A错误；B、灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态则连接电源Ⅰ时，U1＝3v，I1＝5A，故P1＝U1I1＝15W连接电源Ⅱ时，U2＝5V，I2＝6A，故P2＝U2I2＝30W，故P1︰P2＝1︰2，故B正确。C、U－I图像的斜率的绝对值表示内电阻，根据电源U－I图线，r1＝SKIPIF1<0Ω，r2＝SKIPIF1<0Ω，则r1︰r2＝11︰7，故C错误。D、欧姆定律适用于纯电阻，灯泡是纯电阻，适用欧姆定律，故D错误．随练1、[多选题]【答案】ABC【解析】暂无解析随练2、[多选题]【答案】BC【解析】由题意可知图象1表示电源的路端电压随电流的变化关系；图象2表示电阻两端的电压随电流的变化关系；交点处说明两图象表示的电流相等，并且电压相等，故说明此时滑动变阻器短路，即滑片滑到了最左端