专题04 闭合电路欧姆定律、电源电动势及内阻（四大题型及期末真题进阶练26题）（含新材料题组）（原卷版）

专题04闭合电路欧姆定律、电源电动势及内阻（四大题型及期末真题进阶练26题）（含新材料题组）·模块一闭合电路欧姆定律的内容和三个公式·模块二计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率·模块三利用局部-整体-局部的方法分析动态电路·模块四等级考新材料题组模块模块一闭合电路欧姆定律的内容和三个公式1．（2023上·上海浦东新·高二校考期末）如图所示电路中，电源的内阻不可忽略。已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω。当电键S连接位置1时，电压表的示数为2.0V。那么当电键S连接位置2时，电压表的示数可能是（）A．1.6V B．1.8V C．2.0V D．2.2V2．（2023上·上海浦东新·高二校考期末）将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是（）A．由U=IR可知，外电压随I的增大而增大B．由U=Ir可知，外电压随I的增大而增大C．由U=E-Ir可知，外电压随I的增大而减小D．由P=IU可知，外电路功率P随I的增大而增大3．（2023上·上海青浦·高二上海市朱家角中学校考期末）如图所示是某电源的外电压与电流的关系图像，下列说法正确的是（）A．电源的内阻为 B．电源的电动势不等于C．电源的短路电流为 D．电流为时的外电阻是4．（2023上·上海嘉定·高二上海市育才中学校考期末）如图所示电路，电源内阻不可忽略，，。当电键扳到位置1时，电压表示数为2.0V；当电键扳到位置2时，电压表示数可能是（）A．2.2V B．2.0V C．1.7V D．1.4V5．（2023上·上海松江·高二上海市松江一中校考期末）如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论不正确的是（

）A．电源的电动势为6.0V B．电源的内阻为12ΩC．电源的短路电流为3A D．电流为0.3A时外电阻是18Ω6．（2023上·上海浦东新·高二上海师大附中校考期末）有人在使用手电筒时，电池用旧了舍不得扔掉，便换一节新电池配一节旧电池串联使用，测量发现新旧电池的电动势相差不大，而新旧电池的内阻相差较大，数据如下：新电池，，旧电池，，小电珠为“2.7V、1.8W”，这样的节约措施（填“可行”或“不可行”）理由是。7．（2023上·上海青浦·高二上海市朱家角中学校考期末）将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V。当电路1s中有6C的电荷流过时，有J其他形式的能转化为电能，外电阻为。8．（2023上·上海青浦·高二上海市朱家角中学校考期末）图示电路中，，，滑动变阻器上标有“，”字样，理想电压表的量程有和两挡，理想电流表的量程有和两挡。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为和；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的，电流表指针指在满偏的。求：（满偏指的是所选量程的最大值）（1）此时电流表示数是多少？（2）该电源的电动势和内阻为多大？模块模块二计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率9．（2023上·上海浦东新·高二上海市洋泾中学校考期末）电池甲和乙的电动势分别为和，内阻分别为和，若用这两节电池分别向阻值为R的电阻供电时，这个电阻消耗的功率相同，若用它们分别向一个阻值比R大的电阻供电时，电阻消耗的功率为和，已知，则（）A． B． C． D．10．（2023上·上海松江·高二上海市松江一中校考期末）如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率P随电流I变化的图线。若A、B点的横坐标均为1A，那么AB线段表示的功率为（）A．1W B．2W C．3W D．6W11．（2023上·上海浦东新·高二校考期末）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=2WB．图乙中R1=6Ω，R2=12ΩC．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，电源的效率先增大后减少12．（2023上·上海浦东新·高二校考期末）在图中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，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，则下列判断错误的是（）A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为1ΩC．电源的输出功率为2W D．电源的效率为66.7%13．（2023上·上海奉贤·高二校考期末）右图中图线①表示某电池组的输出电压—电流关系，图线②表示其输出功率电流关系，该电池组的内阻为Ω，图②中电池组的输出功率最大值正好是电源的最大输出功率，此时电池组的输出电压是V。14．（2023上·上海奉贤·高二校考期末）某电源与电阻R组成闭合电路，如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，则电源的内阻为；此时电源输出功率W。15．（2023上·上海闵行·高二校考期末）某同学将一直流电源的总功率、电源内部的发热功率和输出功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。则电源的电动势为V，c图线最高点的纵坐标为W。16．（2022上·上海长宁·高二统考期末）在如图所示的电路中，电池组由4节干电池组成，每个电池的电动势，内阻，电阻，，闭合电键S，电流表示数为0.6A。求：（1）电池组的电动势E和内阻r；（2）电压表示数U；（3）灯泡L的电阻；（4）电源消耗的总功率P；（5）电路工作一段时间后，发生了断路，则灯泡的亮度如何变化？请简要说明。模块模块三利用局部-整体-局部的方法分析动态电路17．（2023上·上海徐汇·高二上海市南洋模范中学校考期末）图示为研究闭合电路欧姆定律的演示实验装置，图中电压表为理想电表。下列判断不正确的是（

）。A．两只电压表的四个接线柱中，若a为正，则c也为正B．s1、s2都断开时，电压表V1的示数等于电源电动势C．s1、s2都闭合时，电压表V1与V2的示数之和等于电源电动势D．s1、s2都闭合时，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表V1的示数减小，V2的示数增大18．（2023上·上海闵行·高二闵行中学校考期末）如图所示电路中，电源输出电压恒定，、和为定值电阻，开关S断开。用、分别表示通过、的电流，闭合开关，则（）A．变大，变小 B．、均变大C．变小，变大 D．、均变小19．（2023上·上海长宁·高二上海市延安中学校考期末）如图，电源电动势恒定且内阻不可忽略，R1、R2、R3为定值电阻，R4为滑动变阻器，图中均为理想电表。闭合电键后，I1、I2分别表示两个电流表的示数，U1、U2、U3分别表示三个电压表的示数。现将R4的滑片稍向上滑动，ΔI1、ΔI2分别表示两个电流表示数变化量的绝对值，ΔU1、ΔU2、ΔU3分别表示三个电压表示数变化量的绝对值，以下正确的是（）A．变小 B．大于C．变小 D．小于20．（2023上·上海闵行·高二校考期末）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、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（）A．的示数增大B．电源输出功率在增大C．与的比值在减小D．当滑动变阻器阻值等于r，滑动变阻器消耗的功率最大21．（2023上·上海青浦·高二上海市青浦高级中学校考期末）如图所示，闭合电键S后，滑动变阻器的滑动片P向右移动一段距离，电流表的读数（选填“变大”、“变小”或“不变”），电流表的读数变化量为，电流表的读数变化量为，则（选填“>”、“<”或“=”）。22．（2023上·上海浦东新·高二上海市建平中学校考期末）如图所示的电路中，为电源，其内电阻为，为理想电压表，L为阻值恒定的小灯泡，为定值电阻，为半导体材料制成的光敏电阻（光照越强，电阻越小），电容器两极板处于水平状态，闭合开关S，电容器中心点有一带电小球处于静止状态，若光照变强，则可判断电压表的示数（选填“变大”、“变小”或“不变”），小球运动（选填“向上”、“向下”或“不会”）。23．（2022上·上海嘉定·高二上海市嘉定区第一中学校考期末）如图所示，在研究电源的内、外电压的实验装置中，玻璃容器盛有稀硫酸，稀硫酸中插入石墨棒M锌棒N作为电源的两极。A、B是位于两极内侧的探针，电压表、分别接在电源的两极和探针上，下列说法中正确的是（）A．M极为电源正极，电压表的正接线柱应与A相连B．当滑动变阻器滑动触头向左移动时，电压表、示数均减小C．当滑动变阻器滑动触头从右向左移动时，电源的功率不变，滑动变阻器消耗的电功率一定减小D．无论滑动变阻器滑动触头向右或向左移，滑动变阻器上通过相同的电量时，电源释放的化学能相等模块模块四等级考新材料题组（2023上·上海杨浦·高二上海市控江中学校考）某兴趣小组在用伏安法测一根细铁丝的电阻时发现，将其两端直接接入电路和将铁丝对折头尾相连再接入电路，两次测得的电阻值不同。若将细铁丝换成长短及粗细相同的细铜丝，测得铜丝的电阻值与铁丝的也不同。小组同学继续讨论以下问题：24．电键闭合后，金属丝中的自由电子在电场力的作用下获得漂移速度。由于电场力持续存在，该速度（选填“会”或“不会”）持续增大。请解释原因25．设待测细铁丝的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，则该导线的（）A．电阻率仍为ρ B．电阻率变为4ρ C．电阻变为4R D．电阻变为26．在“测定金属丝的电阻率”实验中，下列操作错误的是（）A．用米尺量出金属丝的连入电路部分的长度三次，算出其平均值B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C．用伏安法测电阻时采用电流表的内接线路，多次测量后算出其平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变27．金属丝通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（）A．随着所加电压的增大，金属丝的电阻减小B．对应P点，金属丝的电阻为C．对应P点，金属丝的电阻为D．对应P点，金属丝的功率为图中矩形PQOM所围面积28．长度粗细不同的金属丝和细铜丝进行串联，接在不计内阻的稳压电源两端，开始时金属丝和细铜丝阻值相等，保持金属丝温度不变，冷却或加热细铜丝，则细铜丝的电功率在（）A．加热时变大，冷却时变小 B．加热时变小，冷却时变大C．加热或冷却都变小 D．加热或冷却都变大29．（2023上·上海浦东新·高二上海市建平中学校考）（一）“风光互补”“风光互补”是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。“风光互补”照明是一个新兴的新能源利用领域，它不仅能减少城市照明对常规输电的依赖，也为农村照明提供了新的解决方案。如图（a）所示是新型“风光互补”景观照明灯，它由：风轮、太阳能电池、照明灯以及蓄电池组成，灯规格为30V，2.5A。（1）照明灯的额定功率为W。（2）如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W.太阳能电池板的面积至少要为（太阳能电池板的效率取20%）（3）风轮是将空气的动能转化成风轮自身机械能的装置，其机械能再通过发电机组转化成电能。已知风轮的迎风面积为，空气的密度为，整个装置的能量转化效率为20%。若此时风速为，那么单位时间内通过风轮的空气质量为kg，风力发电机的输出功率为W.（4）夜晚，照明灯调用蓄电池内储存的电能进行供电（假定此时太阳能电池与风轮均不发电），其电路图如图（b）所示，定值电阻的阻值未知。蓄电池两端的电压U与电流I的曲线如图（c）所示，则：①该蓄电池的电动势E和内阻r分别为？②为确保规格为30V，2.5A的照明灯可以正常工作，定值电阻的阻值为？（2023·上海虹口·高二统考校考）如图，关闭汽车驾驶室内的电源启动键，打开引擎盖，某同学用多用电表测出汽车蓄电池正、负极之间的电压为。查阅资料得知：该汽车正常启动时，蓄电池正、负极间的电压为，电流为。30．关于汽车电池，下列说法正确的是（）

A．电动势为 B．内电阻为C．输出电压恒为 D．电池内电压为31．若该同学使用多用电表测量电阻，则（）A．表内没有干电池或其它电源B．测量时，待测电阻可以接在原电路中C．测量时，待测电阻不能与其他导电物体接触D．测量电阻后，直接拔出红、黑表笔，无需其他操作32．在下图画出电池输出功率随干路电流变化的关系图像，并标出重要的坐标数值．

33．该同学又查阅资料得知：蓄电池用久后，内阻会明显增加；汽车启动时外电压低于，就可能造成汽车启动困难；汽车电脑均有记忆功能，原先开启的各项设备，均在点火重启时同步启动。某驾驶员正常行驶时，开启了制冷空调和音响设备。请给出停车时的操作建议，并说明理由。

专题04闭合电路欧姆定律、电源电动势及内阻（四大题型及期末真题进阶练26题）（含新材料题组）·模块一闭合电路欧姆定律的内容和三个公式·模块二计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率·模块三利用局部-整体-局部的方法分析动态电路·模块四等级考新材料题组模块模块一闭合电路欧姆定律的内容和三个公式1．（2023上·上海浦东新·高二校考期末）如图所示电路中，电源的内阻不可忽略。已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω。当电键S连接位置1时，电压表的示数为2.0V。那么当电键S连接位置2时，电压表的示数可能是（）A．1.6V B．1.8V C．2.0V D．2.2V【答案】B【详解】当电键S连接位置1时，电压表的示数为2.0V，根据闭合电路欧姆定律可得可得那么当电键S连接位置2时，设电压表的示数为，根据闭合电路欧姆定律可得联立可得可知的取值范围为故选B。2．（2023上·上海浦东新·高二校考期末）将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是（）A．由U=IR可知，外电压随I的增大而增大B．由U=Ir可知，外电压随I的增大而增大C．由U=E-Ir可知，外电压随I的增大而减小D．由P=IU可知，外电路功率P随I的增大而增大【答案】C【详解】AC．由U外=E-Ir可知，当I增大时，外电压变小，故A错误，C正确；B．由U=Ir可知，电源的内电压，随I的增大而增大，故B错误；D．由P=（E-Ir）I=IE-I2r可知，电源的输出功率先随着电流I的增大而增大，后随着I的增大而减小，故D错误。故选C。3．（2023上·上海青浦·高二上海市朱家角中学校考期末）如图所示是某电源的外电压与电流的关系图像，下列说法正确的是（）A．电源的内阻为 B．电源的电动势不等于C．电源的短路电流为 D．电流为时的外电阻是【答案】D【详解】AB．根据题意，由闭合回路欧姆定律有结合图像可得故AB错误；C．电源的短路电流为故C错误；D．根据题意，由闭合回路欧姆定律可得，电流为时的外电阻是故D正确。故选D。4．（2023上·上海嘉定·高二上海市育才中学校考期末）如图所示电路，电源内阻不可忽略，，。当电键扳到位置1时，电压表示数为2.0V；当电键扳到位置2时，电压表示数可能是（）A．2.2V B．2.0V C．1.7V D．1.4V【答案】C【详解】根据闭合电路欧姆定律，当开关扳到位置1时，电压表的读数当开关扳到位置2时，电压表的读数两式相比可得即当r＝0时当r＝∞时由此可见，U2的取值范围为。故选C。5．（2023上·上海松江·高二上海市松江一中校考期末）如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论不正确的是（

）A．电源的电动势为6.0V B．电源的内阻为12ΩC．电源的短路电流为3A D．电流为0.3A时外电阻是18Ω【答案】B【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律得整理得则图像截距表示电动势，E=6.0V，斜率大小表示内阻，内阻的大小为故A正确。故B错误；C．电源的短路电流为故C正确；D．电流为0.3A时,根据闭合电路欧姆定律得代入数据解得故D正确。本题选不正确的，故选B。6．（2023上·上海浦东新·高二上海师大附中校考期末）有人在使用手电筒时，电池用旧了舍不得扔掉，便换一节新电池配一节旧电池串联使用，测量发现新旧电池的电动势相差不大，而新旧电池的内阻相差较大，数据如下：新电池，，旧电池，，小电珠为“2.7V、1.8W”，这样的节约措施（填“可行”或“不可行”）理由是。【答案】不可行见解析【详解】[1][2]不可行，手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用，电动势为内阻为小电珠的额定电压为，额定功率为，小电珠的电阻为工作时电路中电流为手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为它本身消耗的电功率由于旧电池本身消耗的电功率大于提供的电功率，所以新旧电池搭配使用的做法是不可行。7．（2023上·上海青浦·高二上海市朱家角中学校考期末）将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V。当电路1s中有6C的电荷流过时，有J其他形式的能转化为电能，外电阻为。【答案】180.4【详解】[1]根据电动势定义可知，在电源内部，非静电力做了多少功就有多少其他形式能量转化为电能，所以转化为电能的能量即电源中共有18J其他形式的能转化为电能。[2]电路中的电流为则外电阻为8．（2023上·上海青浦·高二上海市朱家角中学校考期末）图示电路中，，，滑动变阻器上标有“，”字样，理想电压表的量程有和两挡，理想电流表的量程有和两挡。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为和；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的，电流表指针指在满偏的。求：（满偏指的是所选量程的最大值）（1）此时电流表示数是多少？（2）该电源的电动势和内阻为多大？【答案】（1）；（2），【详解】（1）根据题意，由电路图可知，向右移动滑片P时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由闭合回路欧姆定律可知，电路中干路电流减小，则电流表示数减小，电压表示数增大，则电压表用的挡，电流表用的，此时电压表读数为电流表读数为（2）根据题意，由并联分流原理可知，流过电源的电流为电流表示数的3倍，和并联后电阻为由闭合回路欧姆定律有代入数据解得模块模块二计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率9．（2023上·上海浦东新·高二上海市洋泾中学校考期末）电池甲和乙的电动势分别为和，内阻分别为和，若用这两节电池分别向阻值为R的电阻供电时，这个电阻消耗的功率相同，若用它们分别向一个阻值比R大的电阻供电时，电阻消耗的功率为和，已知，则（）A． B． C． D．【答案】A【详解】分别作出两电池的图象，因为两电池分别向R供电，功率相同，可知两电源的图象必有一个交点，设为A，OA的斜率为R的阻值，如图所示：根据题意故可知；当两电池向比R大的电阻供电时，电源的工作状态应在交点A以上的位置，即对应直线OB，由可知。故选A。10．（2023上·上海松江·高二上海市松江一中校考期末）如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率P随电流I变化的图线。若A、B点的横坐标均为1A，那么AB线段表示的功率为（）A．1W B．2W C．3W D．6W【答案】B【详解】电源的总功率为C点表示电流为3A，功率为9W，则电源的电动势为由图看出，C点表示外电路短路，电源内部热功率等于电源的总功率，则有代入解得所以AB段表示的功率为故选B。11．（2023上·上海浦东新·高二校考期末）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=2WB．图乙中R1=6Ω，R2=12ΩC．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，电源的效率先增大后减少【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．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R外变大，电源的效率一直变大，选项D错误。故选B。12．（2023上·上海浦东新·高二校考期末）在图中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，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，则下列判断错误的是（）A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为1ΩC．电源的输出功率为2W D．电源的效率为66.7%【答案】C【详解】A．根据可知电源的图象的纵轴截距表示电源电动势为3V，斜率的绝对值表示电源内阻为故A正确；B．电阻R的阻值为故B正确；C．由图可知该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，路端电压为2V，电流为2A，则电源的输出功率为故C错误；D．电源的效率故D正确。本题选错误项，故选C。13．（2023上·上海奉贤·高二校考期末）右图中图线①表示某电池组的输出电压—电流关系，图线②表示其输出功率电流关系，该电池组的内阻为Ω，图②中电池组的输出功率最大值正好是电源的最大输出功率，此时电池组的输出电压是V。【答案】525【详解】[1]根据闭合电路欧姆定律有结合图线可得该电池组的内阻为[2]根据电路规律可知当外电阻阻值等于电源内阻时此时输出功率最大，所以有根据[1]中分析可得电源电动势为，所以有此时电路电流大小为，所以电池组的输出电压是14．（2023上·上海奉贤·高二校考期末）某电源与电阻R组成闭合电路，如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，则电源的内阻为；此时电源输出功率W。【答案】12【详解】[1]根据闭合电路欧姆定律有结合图像可得电源的内阻为[2]两直线相交点时电阻R的两端电压与电流分别为，所以可得此时电源输出功率为15．（2023上·上海闵行·高二校考期末）某同学将一直流电源的总功率、电源内部的发热功率和输出功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。则电源的电动势为V，c图线最高点的纵坐标为W。【答案】【详解】[1][2]根据题意，由公式可知，图像中表示电源的总功率，由图可得，电源的电动势为由公式可知，图像中表示电源内部的发热功率，由公式可知，图像中表示电源的输出功率，由图可知，当，，说明外电路短路，则有电源内阻为由公式可知，当时，有最大值，最大值为即c图线最高点的纵坐标为。16．（2022上·上海长宁·高二统考期末）在如图所示的电路中，电池组由4节干电池组成，每个电池的电动势，内阻，电阻，，闭合电键S，电流表示数为0.6A。求：（1）电池组的电动势E和内阻r；（2）电压表示数U；（3）灯泡L的电阻；（4）电源消耗的总功率P；（5）电路工作一段时间后，发生了断路，则灯泡的亮度如何变化？请简要说明。【答案】（1）6V，2Ω；（2）1.2V；（3）；（4）3.6W；（5）见解析【详解】（1）由于电池组是串联则，电池组的电动势和内阻为，解得E=6V，r=2Ω（2）与并联的总电阻为则电压表示数为解得U=1.2V（3）灯泡两端电压灯泡L的电阻解得（4）电源消耗的总功率P=EI=3.6W（5）若发生了断路，则电路总电阻增大，电路的干路电流减小，则灯泡的亮度变暗。模块模块三利用局部-整体-局部的方法分析动态电路17．（2023上·上海徐汇·高二上海市南洋模范中学校考期末）图示为研究闭合电路欧姆定律的演示实验装置，图中电压表为理想电表。下列判断不正确的是（

）。A．两只电压表的四个接线柱中，若a为正，则c也为正B．s1、s2都断开时，电压表V1的示数等于电源电动势C．s1、s2都闭合时，电压表V1与V2的示数之和等于电源电动势D．s1、s2都闭合时，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表V1的示数减小，V2的示数增大【答案】A【详解】A．由于电压表V1测量的是路端电压，而电压表V2测量的是内电压，电流从电势高的地方流向电势低的地方，因此若a为正，则d也为正，A错误；B．s1、s2都断开时，外电路断开，回路电流为零，内电压为零，电压表V1的示数等于电源电动势，B正确；C．s1、s2都闭合时，电压表V1测量的是路端电压，电压表V2测量的是内电压，由于可知电压表V1与V2的示数之和等于电源电动势，C正确；D．s1、s2都闭合时，滑动变阻器的滑片P向右移动时，回路的总电阻减小，电流强度增加，内电压升高，路端电压降低，电压表V1的示数减小，V2的示数增大，D正确。故不正确的选A。18．（2023上·上海闵行·高二闵行中学校考期末）如图所示电路中，电源输出电压恒定，、和为定值电阻，开关S断开。用、分别表示通过、的电流，闭合开关，则（）A．变大，变小 B．、均变大C．变小，变大 D．、均变小【答案】A【详解】闭合开关，回路总电阻变小，则干路电流增大，故流过的电流变大，则分压变大，并联部分分压变小，电压变小，电流变小。故选A。19．（2023上·上海长宁·高二上海市延安中学校考期末）如图，电源电动势恒定且内阻不可忽略，R1、R2、R3为定值电阻，R4为滑动变阻器，图中均为理想电表。闭合电键后，I1、I2分别表示两个电流表的示数，U1、U2、U3分别表示三个电压表的示数。现将R4的滑片稍向上滑动，ΔI1、ΔI2分别表示两个电流表示数变化量的绝对值，ΔU1、ΔU2、ΔU3分别表示三个电压表示数变化量的绝对值，以下正确的是（）A．变小 B．大于C．变小 D．小于【答案】D【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得现将R4的滑片稍向上滑动，R4接入电路的阻值增大，回路总电阻增大，则总电流I1减小，所以U2增大，故A错误；B．因为U2增大，所以通过R2的电流增大，而总电流减小，所以通过R3和R4的电流减小，R3两端电压减小，而所以故B错误；C．根据部分电路欧姆定律可得将滑动变阻器R4的滑片稍向上滑动一些，R4接入电路的阻值增大，所以增大，故C错误；D．根据闭合电路欧姆定律有所以结合A项分析可知所以故D正确。故选D。20．（2023上·上海闵行·高二校考期末）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、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（）A．的示数增大B．电源输出功率在增大C．与的比值在减小D．当滑动变阻器阻值等于r，滑动变阻器消耗的功率最大【答案】B【详解】A．由题图可知，滑动变阻器与电阻R串联，滑动变阻器滑片向下滑动，其阻值减小，整个闭合回路电阻减小，干路电流增大，路端电压为测的是路端电压，故其示数减小，选项A错误；B．电源的输出功率随外电阻的变化关系如图所示由于定值电阻阻值R大于电源内阻阻值，故滑动变阻器的阻值减小时，外电阻向内阻接近，，则此时电源输出功率在变大，选项B正确；C．、分别测得是R和滑动变阻器的电压，滑动变阻器两端电压为可得故与的比值保持不变，选项C错误；D．将电阻R等效为电源的内阻，由等效内阻的知识，当滑动变阻器阻值等于时，滑动变阻器消耗的功率最大，选项D错误。故选B。21．（2023上·上海青浦·高二上海市青浦高级中学校考期末）如图所示，闭合电键S后，滑动变阻器的滑动片P向右移动一段距离，电流表的读数（选填“变大”、“变小”或“不变”），电流表的读数变化量为，电流表的读数变化量为，则（选填“>”、“<”或“=”）。【答案】变小<【详解】[1]当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律知，干路电流减小，则电流表A1读数减小，内电压减小，所以路端电压增大，则通过R0的电流增大，而并联总电流减小，所以电流表A2读数变小。[2]根据并联电路的电流特点有I1=I2+IR0而I1减小，I2减小，IR0增大，所以ΔI1<ΔI222．（2023上·上海浦东新·高二上海市建平中学校考期末）如图所示的电路中，为电源，其内电阻为，为理想电压表，L为阻值恒定的小灯泡，为定值电阻，为半导体材料制成的光敏电阻（光照越强，电阻越小），电容器两极板处于水平状态，闭合开关S，电容器中心点有一带电小球处于静止状态，若光照变强，则可判断电压表的示数（选填“变大”、“变小”或“不变”），小球运动（选填“向上”、“向下”或“不会”）。【答案】变大向下【详解】[1]若光照变强，光敏电阻阻值变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变大，路端电压变小；通过定值电阻的电流变大，两端电压变大，则电压表的示数变大；[2]由于路端电压变小，两端电压变大，可知电容器极板电压变小，根据可知电容器极板间电场强度变小，带电小球受到的电场力变小，带电小球的合力方向向下，小球向下运动。23．（2022上·上海嘉定·高二上海市嘉定区第一中学校考期末）如图所示，在研究电源的内、外电压的实验装置中，玻璃容器盛有稀硫酸，稀硫酸中插入石墨棒M锌棒N作为电源的两极。A、B是位于两极内侧的探针，电压表、分别接在电源的两极和探针上，下列说法中正确的是（）A．M极为电源正极，电压表的正接线柱应与A相连B．当滑动变阻器滑动触头向左移动时，电压表、示数均减小C．当滑动变阻器滑动触头从右向左移动时，电源的功率不变，滑动变阻器消耗的电功率一定减小D．无论滑动变阻器滑动触头向右或向左移，滑动变阻器上通过相同的电量时，电源释放的化学能相等【答案】D【详解】A．石墨棒M极为电源正极，电压表、分别测量电路中的外电压和内电压，在电源的内部电流从负极流向正极，电流应从正接线柱流入电压表，所以电压表的正接线柱应与B相连，A错误；B．当滑动变阻器滑动触头向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电流增大，可得外电路电压变小，内电压增大，即电压表示数减小、示数增大，B错误；C．当滑动变阻器滑动触头从右向左移动时，电路总电流增大，根据公式可得电源的功率增大；因为外电阻和内电阻的大小关系未知，所以不能判断滑动变阻器消耗的电功率的变化情况，C错误；D．根据电动势E的定义式可得可得滑动变阻器上通过相同的电量时，非静电力做功相同，所以电源释放的化学能相等，D正确。故选D。模块模块四等级考新材料题组（2023上·上海杨浦·高二上海市控江中学校考）某兴趣小组在用伏安法测一根细铁丝的电阻时发现，将其两端直接接入电路和将铁丝对折头尾相连再接入电路，两次测得的电阻值不同。若将细铁丝换成长短及粗细相同的细铜丝，测得铜丝的电阻值与铁丝的也不同。小组同学继续讨论以下问题：24．电键闭合后，金属丝中的自由电子在电场力的作用下获得漂移速度。由于电场力持续存在，该速度（选填“会”或“不会”）持续增大。请解释原因25．设待测细铁丝的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，则该导线的（）A．电阻率仍为ρ B．电阻率变为4ρ C．电阻变为4R D．电阻变为26．在“测定金属丝的电阻率”实验中，下列操作错误的是（）A．用米尺量出金属丝的连入电路部分的长度三次，算出其平均值B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C．用伏安法测电阻时采用电流表的内接线路，多次测量后算出其平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变27．金属丝通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（）A．随着所加电压的增大，金属丝的电阻减小B．对应P点，金属丝的电阻为C．对应P点，金属丝的电阻为D．对应P点，金属丝的功率为图中矩形PQOM所围面积28．长度粗细不同的金属丝和细铜丝进行串联，接在不计内阻的稳压电源两端，开始时金属丝和细铜丝阻值相等，保持金属丝温度不变，冷却或加热细铜丝，则细铜丝的电功率在（）A．加热时变大，冷却时变小 B．加热时变小，冷却时变大C．加热或冷却都变小 D．加热或冷却都变大【答案】24．不会在运动过程中与导体内不动粒子不断碰撞，碰撞阻碍了自由电荷的定向运动，结果是大量自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化25．A26．C27．D28．C【解析】24．在恒定电场的作用下，导体中的自由电荷做定向运动，在运动过程中与导体内不动粒子不断碰撞，碰撞阻碍了自由电荷的定向运动，结果是大量自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化，故该速度不会持续增大，电流保持不变。25．AB．由于电阻率只受温度的影响，因温度不变，所以电阻率也不变，故A正确，B错误；CD．电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的，长度为原来的4倍；由于导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体的电阻变为原来的16倍，即16R，故CD错误；故选A。26．AB．为减小实验误差，应进行多次测量求平均值，用米尺量出金属丝的连入电路部分的长度三次，算出其平均值，同时用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值，故AB正确；C．由于待测电阻的电阻较小，故为了减小误差，用伏安法测电阻时采用安培表的外接线路，故C错误；D．金属丝电阻受温度应用，为减小实验误差，实验中应保持金属丝的温度不变，故D正确；本题选错误的选项；故选C。27．A．在I-U图象中，图线上的点与O点的连线的斜率表示该点所对应的电压、电流对应电阻的倒数，图象中图线的斜率逐渐减小，电阻应逐渐增大，故A错误；B．对应P点，小灯泡的电压为U1，电流为I2，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻应为故B错误；C．P点切线的斜率反映了电流随电压变化的快慢，即反应的是电阻随电压、电流变化的快慢而不是灯泡的电阻的倒数，故C错误；D．其工作功率为P=即为图中矩形PQOM所围的面积，故D正确；故选D。28．将金属丝电阻看成电源的内阻，根据电源输出功率与外电阻的关系如图所示：当外电阻与电源内阻相等时，电源输出功率为最大值。开始时金属丝和铜丝的阻值相等，则此时等效电源的输出功率最大，即铜丝上消耗的电功率最大，所以无论温度升高还是降低，铜丝上消耗的电功率都变小。故选C。29．（2023上·上海浦东新·高二上海市建平中学校考）（一）“风光互补”“风光互补”是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。“风光互补”照明