闭合电路欧姆定律

第2讲 闭合电路欧姆定律一、串、并联电路的特点1.特点对比串联并联电流I＝I1＝I2＝⋯＝InI＝I1＋I2＋⋯＋In电压U＝U1＋U2＋⋯＋UnU＝U1＝U2＝⋯＝Un电阻R＝R1＋R2＋⋯＋Rn1＝1＋1＋⋯＋1RR1R2Rn2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻.(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和.(4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大.自测1 教材P66第2题改编 一个量程为 0～150V的电压表，内阻为20kΩ，把它与一个大电阻串联后接在

110V

电路的两端，电压表的读数是

5V.这个外接电阻是

(

)A.240

Ω

B.420kΩ

C.240kΩ

D.420

Ω答案

B二、电源

闭合电路的欧姆定律1.电源(1)电动势①计算：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，

E＝Wq；②物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成电能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压 .(2)内阻：电源内部导体的电阻 .2.闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比；E(2)公式：I＝R＋r(只适用于纯电阻电路 )；(3)其他表达形式①电势降落表达式： E＝U外＋U内或E＝U外＋Ir；2②能量表达式：EI＝UI＋Ir.3.路端电压与外电阻的关系EE，(1)一般情况：U＝IR＝R＋r·R＝r1＋R当R增大时，U增大；(2)特殊情况：①当外电路断路时， I＝0，U＝E；②当外电路短路时， I短＝E，U＝0.r自测2教材P63第4题改编电源的电动势为4.5V.外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V，若在外电路中分别并联一个6.0Ω的电阻和串联一个6.0Ω的电阻.则两种情况下的路端电压为()A.4.3V3.72VB.3.73V4.3VC.3.72V4.3VD.4.2V3.73V答案C三、电路中的功率1.电源的总功率(1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内.22E(2)纯电阻电路：P总＝I(R＋r)＝R＋r.2.电源内部消耗的功率P内＝I2r＝IU内＝P总－P出.3.电源的输出功率(1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内.22(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝ER2＝E2.R＋rR－r＋4rR(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系2①当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝E.4r②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小.③当R<r时，随着R的增大输出功率越来越大.自测

3

(多选)如图

1所示，一直流电动机与阻值

R＝9Ω的电阻串联在电源上，

电源的电动势E＝30V，内阻

r＝1Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压

U＝10V，已知电动机线圈的电阻

RM＝1Ω，则下列说法中正确的是

(

)图1A.通过电动机的电流为 10AB.电动机的输入功率为 20WC.电源的输出功率为 4WD.电动机的输出功率为 16W答案 BD解析根据欧姆定律得回路中电流I＝E－U30－10＝A＝2A，故A错误；电动机的输入功R＋r9＋1率为P入＝UI＝10×2W＝20W，故B正确；电源的输出功率 P出＝EI－I2r＝30×2W－22×1W＝56W，故C错误；电动机的输出功率 P出′＝UI－I2RM＝(10×2－22×1)W＝16W，故正确.命题点一 电路的动态分析1.动态电路的特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变化.2.电路动态分析的两种方法程序法：电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路并联分流I→变化支路.串联分压U(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论 .例

1

(多选)如图

2所示，电源电动势为

E，内阻为

r.电路中的

R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，

R0为定值电阻，

R1为光敏电阻

(其电阻随光照强度增大而减小

).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

(

)图2A.只逐渐增大对R1的光照强度时，电阻R0消耗的电功率增大，电阻R3中有向上的电流B.只调节电阻 R3的滑动端 P2向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻 R3中有向上的电流C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D.若断开开关S，带电微粒向下运动答案

AD解析

当逐渐增大光照强度时，

光敏电阻

R1的阻值减小，依据“串反并同”可知电流

I增大，则PR0增大，

UC增大，

QC＝CUC增大，即电容器充电，

R3中有向上的电流，

A正确；当

P2向上移动时，

UC不变，

R3中没有电流，故

B错误；当

P1向下移动时，

I不变，但

UC变大，EC＝UC变大，电场力FC＝UCq变大，微粒向上运动，故C错误；若断开开关S，电容器放电，ddUC降为0，则微粒只受重力作用而向下运动，故D正确.变式1(2018·安徽黄山模拟)如图3所示，虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成.超导部件有一个超导临界电流IC，当通过限流器的电流I＞IC时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零，即R1＝0)转变为正常态(一个纯电阻，且R1＝3Ω)，以此来限制电力系统的故障电流.已知超导临界电流IC＝1.2A，限流电阻R2＝6Ω，小灯泡L上标有“6V6W”的字样，电源电动势E＝8V，内阻r＝2Ω.原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L正常发光，现灯泡L突然发生短路，则()图3A.灯泡L短路前通过R2的电流为4A7B.灯泡L短路后超导部件将由超导态转化为正常态，通过灯泡的电流为1AC.灯泡L短路后通过R1的电流为4A3D.灯泡L短路后通过R2的电流为2A答案CU2解析标有“6V6W”的小灯泡L正常工作时的电阻R＝P＝6Ω，通过灯泡L的电流IP＝U＝1A，超导部件处于超导态，其电阻为零，1A电流全部通过超导部件，即灯泡L短路前通过R2的电流为零，A错误；灯泡L短路后，电流增大超过超导部件的超导临界电流，将由超导态转化为正常态，外电路电阻R1×R2＝2Ω，由闭合电路欧姆定律可得，通过灯R′＝R1＋R2泡的电流I′＝E错误；由并联电路电流分配规律可知，灯泡L短路后通过R1＝2A，BR′＋r的电流为4A，通过R2的电流为2A，C正确，D错误.33命题点二电路中的功率及效率问题1.电源的效率η＝IU×100%＝U×100%.IE E2.纯电阻电路E2P总＝EI＝R＋r，E2P出＝R＋r2R，η＝P出×100%＝R×100%.P总R＋r3.电源的最大输出功率22P2R＝EER出＝UI＝Ir＋R2R＝R－r2＋4Rr＝E2，R－r2＋4rR22由此式可看出，当R＝r时，P出有最大值，即Pm＝E＝E.4R4rP出与外电阻R的函数关系可用如图4所示图象表示，由图象可以看出：图42(1)当R＝r时，输出功率最大，Pm＝E.4r(2)当R“接近”r时，P出增大，当R“远离”r时，P出减小.(3)当P出<Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2＝r2.例2 如图5所示，E＝8V，r＝2Ω，R1＝8Ω，R2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：图5(1)要使变阻器获得的电功率最大，则 R2的取值应是多大？这时 R2的功率是多大？(2)要使R1得到的电功率最大，则 R2的取值应是多大？ R1的最大功率是多少？这时电源的效率是多大？2(3)调节R2的阻值，能否使电源以最大的功率 E4r输出？为什么？答案 (1)10Ω 1.6W (2)0 5.12W 80% (3)不能 理由见解析解析 (1)将R1和电源等效为一新电源，则新电源的电动势 E′＝E＝8V，内阻 r′＝r＋R1＝10Ω，且为定值.利用电源的输出功率随外电阻变化的结论知，当 R2＝r′＝10Ω时，R2有最大功率，E′2 82即P2max＝4r′＝4×10W＝1.6W.(2)因R1是定值电阻，所以流过 R1的电流越大，R1的功率就越大.当R2＝0时，电路中有最大电流，即 Imax＝E＝0.8A，R1的最大功率P1max＝Imax2R1＝5.12WR1＋r这时电源的效率R1η＝ ×100%＝80%.E2(3)不能.因为即使 R2＝0，外电阻R1也大于r，不可能有4r的最大输出功率 .变式2 (多选)直流电路如图 6所示，在滑动变阻器的滑片 P向右移动时，电源的 ( )图6总功率一定减小效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小答案

ABC解析

滑片

P向右移动时外电路电阻

R外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由

P

总＝EI

可知

P总减小，故选项

A正确；R外×100%＝1×100%可知选项B正确；根据η＝rR外＋r1＋R外由P损＝I2r可知，选项C正确；由P输－R外图象可得，因不知道R外的初始值与r的关系，所以无法判断P输的变化情况，选项D错误.变式3(多选)如图7甲所示，电源电动势E＝6V，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中，得到电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示.其中图乙为输出功率与路端电压的关系曲线，图丙为路端电压与总电流的关系曲线，图丁为电源效率与外电路电阻的关系曲线，不考虑电表、导线对电路的影响.则下列关于图中a、b、c、d点的坐标值正确的是()图7A.a(4V,4.5W)B.b(4.8V,2.88W)C.c(0.6A,4.5V)D.d(8Ω，80%)答案BD解析由题图丙可知短路电流为I短＝3A，EE6由I短＝r得r＝I短＝3Ω＝2Ω，电源的效率最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由题图丁可知电源的最大效率为 η＝UI×100%＝R×100%，解得R＝8Ω，滑动变阻器的滑片P在最右端B时，80%，由η＝EIR＋r分别对应 b、c、d三点.当输出功率达到最大时外电路电阻 R1＝r＝2Ω，此时路端电压为 Ua＝3V，则Pa＝Pm＝E22＝6W＝4.5W，4r4×2坐标为a(3V,4.5W)；b点、c点：R＝8Ω，Ic＝E＝6A＝0.6A，R＋r8＋2Uc＝E－Icr＝(6－0.6×2)V＝4.8V，Pb＝UcIc＝4.8×0.6W＝2.88W，所以b点的坐标为b(4.8V,2.88W)，c点的坐标为c(0.6A,4.8V)，d点的坐标为d(8Ω，80%)，故选项B、D正确.命题点三 对电源U－I图线的理解和应用1.截距纵轴上的截距等于电源的电动势；横轴上的截距等于外电路短路时的电流，即EI短＝(如图8r所示).图82.斜率图线斜率的绝对值等于电源的内阻，即r＝|UE，斜率的绝对值越大，表明电源的内阻越I|＝I短大.3.图线上的点图线上任一点对应的U、I的比值为此时外电路的电阻，即R＝U.I4.面积面积UI为电源的输出功率， 而电源的总功率 P总＝EI，P总－P出＝EI－UI为电源的发热功率 .例3 (多选)如图9所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图线，则下列说法正确的是 ( )图9A.电源的电动势为 50V25B.电源的内阻为 3 ΩC.电流为2.5A时，外电路的电阻为15ΩD.输出功率为120W时，输出电压是30V答案ACD解析电源的路端电压和电流的关系为：U＝E－Ir，显然直线①的斜率的绝对值等于r，纵50－20Ω，A正确，B错误；轴的截距为电源的电动势，从题图中看出E＝50V，r＝Ω＝56－0当电流为I1＝2.5A时，由回路中电流I1＝E，解得外电路的电阻R外＝15Ω，C正确；＋R外当输出功率为 120W时，由题图中 P－I关系图线看出对应干路电流为读取对应的输出电压为 30V，D正确.变式4 如图10，直线A为某电源的 U－I图线，曲线 B为某小灯泡

4A，再从U－I图线L1的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡确的是( )

L1串联起来组成闭合回路时灯泡

L1恰能正常发光，则下列说法中正图102A.此电源的内电阻为3ΩB.灯泡L1的额定电压为3V，额定功率为6WC.把灯泡L1换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小D.由于小灯泡L1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答案B解析由图象知，电源的内阻为r＝U4－1Ω＝0.5Ω，A错误；因为灯L1正常发光，I＝6故灯L1的额定电压为3V，额定功率为P＝UI＝3×2W＝6W，B正确；正常工作时，灯L1U的电阻为R1＝I＝1.5Ω，换成R2＝1Ω的纯电阻后，该电阻更接近电源内阻r，故电源的输出功率将变大，C错误；小灯泡是纯电阻，适用欧姆定律，其U－I图线是一条曲线的原因是灯泡的电阻随温度的变化而发生变化，故D错误.变式

5

(多选)如图

11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变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的连接，则下列说法正确的是 (

)

U－I图线，如果把该小灯泡分别与电源

1、电源

2单独图11A.电源1比电源2的内阻大B.电源1和电源2的电动势相等C.小灯泡与电源

1连接时消耗的功率比与电源

2连接时消耗的功率小D.小灯泡与电源

1连接时消耗的功率比与电源

2连接时消耗的功率大答案

ABC解析

由闭合电路的欧姆定律

E＝U＋Ir

知，当

I＝0时电动势

E等于路端电压

U，即电源的U－I

图线与

U轴的交点就是电源电动势的大小，由题图知，电源

1和电源

2的电动势相等，U故

B

正确；电源内阻

r＝

I

，即电源的

U－I

图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知

r1>r2，故

A正确；小灯泡的

U－I

图线与电源的

U－I

图线的交点即为小灯泡的工作状态，由题图知，小灯泡与电源

1连接时消耗的功率

P1＝U1I1小于小灯泡与电源

2连接时消耗的功率P2＝U2I2，故C正确，D错误.命题点四 含电容器电路的分析1.电路简化把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上 .2.电容器的电压(1)电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压 .(2)电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻无电压，相当于导体 .3.电容器的电量及变化(1)利用Q＝UC计算电容器初、末状态所带的电量 Q1和Q2；(2)如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电量为 Q1－Q2；(3)如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电量为 Q1＋Q2.例

4

(2016·全国卷Ⅱ·17)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12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

(

)图122132A.5B.2C.5D.3答案C解析S断开时等效电路图如图甲所示.甲211电容器两端电压为U1＝2×3R×2＝5E；R＋3RS闭合时等效电路图如图乙所示 .乙E1×11电容器两端电压为U2＝2R＝3E，R＋2RQ1U13由Q＝CU得Q2＝U2＝5，故选项C正确.变式6如图13所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置 .闭合开关 S，电路达到稳定时， 带电油滴悬浮在两板之间静止不动 .如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是 ( )图13A.增大R1的阻值 B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离 D.断开开关 S答案 B解析 由闭合电路欧姆定律可知： 增大R1的阻值会使总电阻增大， 总电流减小，电源内电路电势降落减小， R1两端电压增大，则电容器两板间电压增大，板间电场强度增大，油滴受电场力增大，油滴将向上运动，选项 A错误；电路稳定时 R2中无电流，R2阻值变化对电路无任何影响，则选项 B正确；只增大板间距离 d，会使板间电场强度减小，油滴将向下运动，选项C错误；断开开关 S，电容器放电，油滴将向下运动，选项 D错误.命题点五 电路故障分析1.故障特点(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零；(2)短路特点：用电器或电阻发生短路， 表现为有电流通过电路但用电器或电阻两端电压为零 .2.检查方法(1)电压表检测：如果电压表示数为零， 则说明可能在并联路段之外有断路， 或并联路段短路；(2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置.在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程；(3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或为零时，表示该处短路 .在运用欧姆表检测时，被检测元件应从电路中拆下来；(4)假设法：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某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理 .例5如图14是某同学连接的实验实物图，A、B灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查.图

14(1)应用多用电表的直流挡进行检查，选择开关置于测试a、b间直流电压时，红表笔应接触

10V挡.该同学测试结果如表1所示，在(选填“a”或“b”).根据测试结果，可判定故障是

.A.灯

A短路

B.灯

B短路C.cd段断路

D.df

段断路表

1测试点 电压示数a、b 有示数b、c 有示数c、d 无示数d、f 有示数表2测试点 指针偏转情况c、dd、ee、f(2)(多选)将开关断开，再选择欧姆挡测试， 测量结果如表 2所示，那么检查出的故障是 ( )A.灯A断路 B.灯B短路C.灯A、B都断路 D.d、e导线断路答案 (1)a D (2)BD解析 (1)应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔流入该表内，由题图能看出 a点电势高于 b点电势，知红表笔应接触 a.由表1条件可知，d、f间有示数，则 d—c—a—干电池—b—f间无断路，故 df段断路，选项 D正确；若灯A短路或灯 B短路，不会造成 A、B灯都不亮，选项 A、B错误；若 cd段断路，则 d、f间不会有示数，选项 C错误.(2)由表2可知，c、d间有一定的电阻但不是很大， 灯A既不短路也不断路， 选项A、C错误；d、e间存在很大电阻，表明 d、e间导线断路，选项 D正确；e、f间电阻为零，则灯 B短路，选项B正确.变式7 如图15所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的 A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是 ( )图15A.R1短路B.R2断路C.R2短路D.R3短路答案D解析A灯在干路上，A灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路，选项B被排除.因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，与其并联的用电器两端的电压减小，C、D两灯变暗，A、B两灯变亮，这说明发生短路的电阻与 C、D两灯是并联的，而与 A、B两灯是串联的 .观察电路中电阻的连接形式，只有

R3短路符合条件，故选

D.变式

8

(多选)如图

16所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关

S，电路正常工作，过了一会儿，电流表 的示数变为零电路故障，则下列判断正确的是 (

.若电路中故障发生在灯)

L、电阻

R上，用一根导线来判断图16A.将导线并联在R两端，电流表无示数，一定是L断路B.将导线并联在L两端，电流表无示数，一定是R断路C.将导线并联在R两端，电流表有示数，一定是R断路D.将导线并联在L两端，电流表有示数，一定是L断路答案 CD解析 电流表 的示数变为零，说明电路故障为断路 .将导线与用电器并联进行检测时， 若电流表有示数，说明与导线并联的用电器断路；若电流表无示数，说明另一个用电器断路或两个用电器都断路 .若将导线并联在 R两端，电流表无示数，则可能是 L断路，也可能是 R、L都断路，故选项 A错误；若将导线并联在 L两端，电流表无示数，则可能是 R断路，也可能是R、L都断路，故选项B错误；若将导线并联在 R两端，电流表有示数，则一定是 R断路，选项C正确；若将导线并联在 L两端，电流表有示数，则一定是 L断路，选项 D正确.1.(多选)在如图1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U－I图线.用该电源直接与电阻 R相连组成闭合电路，由图象可知( )图1A.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 4WD.电源的效率为 50%答案

ABC解析

由图线Ⅰ可知，电源的电动势为

3V，内阻为

r＝

E＝0.5

Ω；由图线Ⅱ可知，电阻

RI短的阻值为

1Ω，该电源与电阻

R直接相连组成的闭合电路的电流为

I＝

E ＝2A，路端电压r＋RU＝IR＝2V(可由题图读出

)，电源的输出功率为

P＝UI＝4

W，电源的效率为

UIη＝EI100%≈66.7%，故选项A、B、C正确，D错误.2.(2018贵·州遵义调研)如图2所示电路，电源内阻不可忽略 .开关S闭合后，在变阻器 R0的滑动端向下滑动的过程中 ( )图2电压表与电流表的示数都减小电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大，电流表的示数减小D.电压表的示数减小，电流表的示数增大答案 A解析由变阻器R0的滑动端向下滑动可知，R0接入电路的有效电阻减小，R总减小，由I＝E可知I增大，由U内＝Ir可知U内增大，由E＝U内＋U外可知U外减小，故电压表示数R总＋rU2减小.由U1＝IR1可知U1增大，由U外＝U1＋U2可知U2减小，由I2＝R2可知电流表示数减小，故

A

正确.3.(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，

有磁场时电阻变大，

并且磁场越强电阻值越大

.为探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图

3所示电路，电源的电动势

E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器

R使电灯

L正常发光

.若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则(

)图3A.电灯L变亮 B.电灯L变暗C.电流表的示数减小 D.电流表的示数增大答案 AC解析 探测装置从无磁场区进入强磁场区时，磁敏电阻阻值变大，则电路的总电阻变大，根据I＝

E

可知总电流变小，所以电流表的示数减小，根据

U＝E－Ir，可知

I减小，

U增大，R总所以灯泡两端的电压增大，所以电灯

L变亮，故

A、C正确，

B、D

错误.4.(2017

宁·夏银川

2月模拟)如图

4甲所示为某一小灯泡的

U－I图线，现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个乙所示，则(

4Ω的定值电阻)

R串联，接在内阻为

1Ω、电动势为

3V

的电源两端，如图图4A.通过每盏小灯泡的电流约为0.2A，此时每盏小灯泡的电功率约为0.6WB.通过每盏小灯泡的电流约为0.3A，此时每盏小灯泡的电功率约为0.6WC.通过每盏小灯泡的电流约为0.2A，此时每盏小灯泡的电功率约为0.2WD.通过每盏小灯泡的电流约为0.3A，此时每盏小灯泡的电功率约为0.4W答案C解析由题图甲可以看出，当通过小灯泡的电流为0.2A时，对应灯泡两端的电压为1V，此1VR并时小灯泡的电阻为0.2A＝5Ω，两小灯泡并联后的总电阻R并＝2.5Ω，灯泡两端电压U并＝R总2.5E＝7.5×3V＝1V，恰好符合串联电路电压关系，则每盏小灯泡的功率PL＝0.2W，则A项错误，C项正确.同理，可知 B、D项错误.5.如图5所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡 L的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是( )图5电流表、电压表的读数均变小电源内阻消耗的功率变大C.液滴将向上运动D.电源的输出功率变大答案C解析当L的灯丝突然烧断时电路中总电阻增大，则总电流减小，电源的内电压和R1两端的电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压增大，故电容器C的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，则该液滴将向上运动，C正确；由于C两端的电压增大，R2、R3中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变大，A错误；因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小，B错误；由于电源的内、外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化，D错误.6.如图6所示的电路中，闭合开关S，灯L1、L2正常发光.由于电路突然出现故障，发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是()图6A.R1断路B.R2断路C.R3短路D.R4短路答案A解析分析电路的连接方式可知，R1与L1并联；R2与R3先并联再与电流表、R4串联，然后与L2并联.出现故障后，发现灯L1变亮，灯L2变暗，说明L1两端的电压变大，L2两端的电压变小，可能是R1断路，A正确；如果R2断路，则灯L2变亮，灯L1变暗，与现象不符，B错误；若R3短路或R4短路，与电流表示数变小不符，C、D错误.7.(多选)如图7所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是 ( )图7A.当R2＝R1＋r时，R2获得最大功率B.当R1＝R2＋r时，R1获得最大功率C.当R2＝0时，R1获得最大功率D.当R2＝0时，电源的输出功率最大答案AC解析在讨论R2的电功率时，可将R1视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为(R1＋r)的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图甲所示)，R2的电功率是等效电源的输出功率.显然当R2＝R1＋r时，R2获得的电功率最大，A项正确；讨论R1的电功率时，由于R1为定值，根据P＝I2R知，电路中电流越大，R1上的电功率就越大(P1＝I2R1)，所以，当R2＝0时，等效电源内阻最小(等于r，如图乙所示)，R1获得的电功率最大，故B项错误，

C项正确；讨论电源的输出功率时，

(R1＋R2)为外电阻，内电阻

r恒定，由于题目没有给出

R1和r

的具体数值，所以当

R2＝0时，电源输出功率不一定最大，故

D项错误

.8.(多选)如图8所示，已知电源的内电阻为r，固定电阻R0＝r，可变电阻R的总阻值为2r，若滑动变阻器的滑片P由A端向B端滑动，则下列说法中正确的是()图8电源的输出功率由小变大固定电阻R0上消耗的电功率由小变大C.电源内部的电压即内电压由小变大D.滑动变阻器 R上消耗的电功率变小答案AB解析由闭合电路欧姆定律推出电源的输出功率随外电阻变化的规律表达式P出＝E2，根据上式作出P出－R外图象如图所示.R外－r24rR外当滑片P由A端向B端滑动时，外电路电阻的变化范围是0～23r，由图可知，当外电路电阻2选项A正确；R0是定值的纯电阻，所以其消耗由0增加到r时，电源的输出功率一直变大，3U2的电功率PR0＝R0，因全电路的总电压即电源电动势E一定，当滑动变阻器的滑片P由A端向B端滑动时，外电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压升高，R0上消耗的电功率也一直增大，选项B正确，C错误；讨论滑动变阻器R上消耗的电功率的变化情况时，可以把定值电阻R0当作电源内电阻的一部分，即电源的等效内电阻为r′＝rR0r＝2，这时滑动变r＋R0阻器R上消耗的电功率相当于外电路消耗的功率，即等效电源的输出功率.随着滑片P由A端向B端滑动，在R的阻值增大到r之前，滑动变阻器R上消耗的电功率是一直增大的；则2根据闭合电路欧姆定律可知，当R＝r时，滑动变阻器R上消耗的电功率达到最大值，滑片P2再继续向B端滑动，则滑动变阻器R上消耗的电功率就会逐渐减小，故选项D错误.9.(2018河·南开封质检)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点.如图9所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图线(电池内阻不是常数)，图线b是某电阻R的U－I图线.在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为()图9A.8.0ΩB.10ΩC.12ΩD.12.5Ω答案A解析由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时，E＝U，由图线a与纵轴的交点读出电3.6－2动势为E＝3.6V.根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为2V，则内阻r＝0.2Ω8.0Ω，故A正确.10.(多选)如图10所示，C1＝6μF，C2＝3μF，R1＝3Ω，R2＝6Ω，电源电动势 E＝18V，内阻不计，下列说法正确的是 ( )图10A.开关S断开时，a、b两点电势相等B.开关S闭合后，a、b两点间的电流是2AC.开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后D.不论开关 S断开还是闭合， C1带的电荷量总比

C1带的电荷量大C2带的电荷量大答案BC解析S断开时外电路处于断路状态，两电阻中均无电流通过，电阻两端电势相等，由题图知a点电势与电源负极电势相等，而b点电势与电源正极电势相等，A错误.S断开时两电容器两端电压都等于电源电动势，而C1＞C2，由Q＝CU知此时Q1＞Q2.当S闭合时，稳定状态下C1与R1并联，C2与R2并联，电路中电流I＝E＝2A，此时两电阻两端电压分别为R1＋R2U1＝IR1＝6V、U2＝IR2＝12V，则此时两电容器所带的电荷量分别为Q1′＝C1U1＝3.6×10－52′＝C22＝3.6×10－51来说，S闭合后