高考物理一轮复习 考点总结+例题解析 电路与电能-能量守恒定律

考点29电路与电能一电能能量守恒定律

命题簿引

1.会使用多用电表。

2.理解闭合电路欧姆定律。会测量电源的电动势和内阻。

新课程标准

3.能分析和解决家庭电路中的简单问题，能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实

际。

L命题分析：高考对本专题的考查，主要围绕电路展开，涉及电路的计算、故障判断和动

态变化分析.

命题特点

2.趋势分析：试题考法灵活多变，对实验综合能力要求较高，学生应予以高度重视，尤

其是对电路设计、联系实际的创新实验及欧姆表的应用.

生活实践在日常生产生活和科技方面的主要试题情境有电表的原理与应用等，涉及这类情境的

试题类题目往往考查纯电阻电路和非纯电阻电路的分析与计算、电路故障的分析与判断等

情境学习探究学习探索类涉及的主要试题情境是电学实验问题，包括实验原理的创新、实验器材的

类选择、实验电路的设计、实验数据的处理和实验误差的分析等问题.

考向二电源的功率和效率

考向三对电源u-i图线的理解和应用

考向四含电容器和二极管电路的分析

考向一电路的动态分析

一、电源闭合电路的欧姆定律

1.电源

⑴电动势

①定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。

②计算：在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，E==o

(2)内阻：电源内部也存在电阻，内电路的电阻叫内阻。

2.闭合电路的欧姆定律

(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

(2)公式：1=/一(只适用于纯电阻电路)。

K-rr

(3)其他表达形式

①电势降落表达式：E=U外+U内或E=U外+E。

②功率表达式：IE=IU+：Pr。

3.路端电压与负载的关系

(1)一般情况：U=IR=/，R=-当R增大时，U增大。

R+「1+-

।十R

(2)特殊情况

①当外电路断路时，1=0,U=Eo

②当外电路短路时，1短=/，U=0。

二、动态电路

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.判定总电阻变化情况的规律

(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)。

(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，

电路的总电阻减小。

(3)在如图甲所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段

R申与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。

(4)在一个定值电阻R和一个可变电阻Ro组成的如图乙所示的电路中，若RoNR,则当两个并联支路的

电阻值相等时，a、b两端的总电阻最大；若Ro<R,则两支路电阻值越接近，a、b间的总电阻越大。即“阻

差小，总阻大；阻差大，总阻小”。

3.电路动态分析的两种方法

并联分流I

(1)程序法：电路结构的变化-R的变化TR总的变化—I总的变化—U端的变化-固定支路串联分压u一变叉化1

支路。

(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。

(3)结论法——“串反并同”

①所谓“串反”，即某一电阻增大(或减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率

都将减小(或增大)。

②所谓“并同“，即某一电阻增大(或减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率

都将增大(或减小)。

三、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.检测方法

(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。

【典例1](2022・贵州遵义调研)如图所示电路，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表。开关S闭合后,

在滑动变阻器Ro的滑动端向下滑动的过程中()

A.电压表与电流表的示数都减小

B.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

F

【解析】滑动变阻器Ro的滑动端向下滑动时，Ro接入电路的有效电阻减小，R夕卜减小，由1=右刍-可知I

R外十r

增大，由U内=Ir可知U内增大，由E=U内+U外可知U外减小，故电压表示数减小。由Ui=IRi可知Ui增

大，由U外=U1+U2可知U2减小，由12=惇可知电流表示数减小，故A项正确。

K2

【典例2】如图所示电路中,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（）

A.Ri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错误；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，故选项A、

C错误，D正确。

练习1、（多选）（2022.江苏第一次调研）智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害，因此手机都有一项可以调节

屏幕亮度的功能，该功能既可以自动调节，也可以手动调节。某兴趣小组为了模拟该功能，设计了如图所

示的电路，已知光敏电阻的阻值随光照的增强而减小。闭合开关，下列说法正确的是（）

A.仅光照变强，小灯泡变亮B.仅光照变弱，小灯泡变亮

C.仅将滑片向a端滑动，小灯泡变亮D.仅将滑片向b端滑动，小灯泡变亮

【答案】AC

【解析】仅光照变强，光敏电阻的阻值变小，则电路中总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知总电流

增大，灯泡的功率变大，灯泡变亮，A项正确；同理分析，仅光照变弱，灯泡变暗，B项错误；仅将滑片向

a端滑动，滑动变阻器接入电路的有效阻值变小，则总电阻变小，总电流增大，灯泡的功率变大，灯泡变亮,

C项正确；同理分析，仅将滑片向b端滑动，灯泡变暗，D项错误。

练习2、如图所示电路，当滑动变阻器Ri的滑片向上滑动时，下列说法正确的是（）

A.R2的功率增大B.R3两端的电压减小

C.电流表的示数变大D.Ri的电流增大

【答案】C

【解析】当滑动变阻器Ri的滑片向上滑动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电

流I减小，路端电压U增大，R3两端的电压等于路端电压，则R3两端的电压增大，通过R3的电流b增大,

通过R2的电流12=1—13,I减小，I3增大，则12减小，故R2的功率减小，电压U2也减小；Rl、R4的并联电

压u并=u—U2,U增大，U2减小，则U并增大，故通过电流表的电流IA增大，电流表的示数变大，通过

R1的电流11=12—IA,12减小，IA增大，则L减小，故只有C正确。

【巧学妙记】

电路动态分析的一般步骤

(1)弄清局部电路变化所引起的局部电路电阻的变化。

(2)根据局部电路电阻的变化，确定整个电路的外电阻如何变化。

F

⑶根据闭合电路欧姆定律/总=就4，确定电路总电流如何变化。

⑷由〃内=/总r确定电源内电压如何变化。

(5)由内确定路端电压如何变化。

(6)确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化。

■k——考向二电源的功率和效率

一、电路中的功率

i.电源的总功率

(1)任意电路：P#=IE=IU外+IU内MPEB+P内。

E2

(2)纯电阻电路：PLKR+rA3：

2.电源内部消耗的功率

P内=2=111内=P总―P出。

3.电源的输出功率

⑴任意电路：P出=in=IE—Fr=pa-p内。

⑶纯电阻电路中输出功率随R的变化关系

在纯电阻外电路中，电源的输出功率P出=FR=E钎，作出P出-R图像，如图所示。

oR.rR,R

由P出与外电阻R的关系图像可知：

①当R=1•时，电源的输出功率最大，为Pm=M。

②当R>i•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。

④当P出<Pm时，每个输出功率对应两个外电阻Ri和R2，且RIR2=/。

【典例3】如图甲所示电路中,R为电阻箱，电源的电动势为E,内阻为r。图乙为电源的输出功率P

与电流表示数I的关系图像，其中功率Po分别对应电流L、L，外电阻Ri、R2O下列说法中正确的是（）

EE

A.Ii+I2>yB.II+I2=7

cRirnRir

C.--D.—

rR2rR2

【答案】B

【解析】由闭合电路欧姆定律得U=E—Ir,则电源的输出功率为P=UI=EI—R,故Eh—R=EL—E

EEE2F2

r,整理得L+l2=；，A错误，B正确；根据电功率表达式Po=I沃1=1孤2,且1=五有，则有：记不

R2,整理得?=房，C、D错误。

【典例4］如图所示,已知电源的内阻为r,外电路的固定电阻Ro=r,可变电阻Rx的总电阻为2r,在Rx

的滑动触头从A端滑向B端的过程中（）

B%

A.Rx消耗的功率变小B.电源输出的功率减小

C.电源内部消耗的功率减小D.Ro消耗的功率减小

【答案】A

【解析】当外电阻与电源内阻相等时电源的输出功率最大；将Ro等效为电源的内阻，则电源的等效内

阻为2r,当Rx的阻值为2r时，Rx消耗的功率最大；在Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中，电阻Rx

从2r减小到零，则Rx消耗的功率变小，A正确。R、的滑动触头从A端滑向B端的过程中，外电路电阻从

3r减小到r,则电源的输出功率逐渐变大，B错误。Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中，总电阻逐渐

减小，则电流逐渐变大，则根据P=FR可知，电源内部消耗的功率以及Ro消耗的功率均变大，C、D错误。

练习3、（2022•北京海淀区一模）如图所示的电路中，已知电源电动势为E,内阻为r。闭合开关，调节滑动

变阻器R的滑片的位置，可以改变外电路的电阻，电压表的示数U、电流表的示数I、电源的总功率P都将

随之改变。以下四幅图中能正确反映P—I、P—U关系的是（）

【答案】Co

【解析】根据电源的总功率为P=IE可知P—I图象是过原点倾斜的直线，A、B错误；根据电源的总

功率为P=IE=—E=%则P—U图象是倾斜的直线，C正确，D错误。

练习4、（多选）如图所示，电源电动势E=6V,小灯泡L的规格为“3V0.9W”，开关S接1,当滑动变阻

器调到R=8。时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机

的线圈电阻Ro=2。。则（）

A.电源内阻为2。

B.电动机正常工作的电压为3V

C.电动机输出的机械功率为0.54W,其效率为75%

D.电源的效率约为75%

【答案】AC

【解析】小灯泡正常发光时的电阻RL=^=10Q，流过小灯泡的电流I=詈=0.3A,当开关S接1时，R

F额U额

F

总=亍=20£1,电源内阻r=R总一RL—R=2C,选项A正确；当开关S接2时，灯泡正常发光，电路中的电

流与开关S接1时的电流相同，所以电动机的正常工作电压U机=E—I(RL+D=2.4V,选项B错误；电动

机的输入功率P入=U—=0.72W,而它的热功率P故=PRo=O.18W,则它输出的机械功率P机出=P入一P热

P机出054P出

L

=0.54W,电动机的效率r|机=不—<100%=若*100%=75%,选项C正确；电源的效率r)=z~xl00%=

P入u.p总

-

(EIf)I3TH•、口

——访——xl00%=90%,选项D错误。

【巧学妙记】

闭合电路欧姆定律中功率的最值问题

(1)定值电阻的功率：P—R

A为定值电阻，户定只与电流有关系，当A外最大时，/最小，户定最小，当A外最小时，I\

\最大，户定最大。

g

(2)电源的输出功率：当7?外=7时，？出最大，兄=尸。

4r

(3)变化电阻的功率的最大值

利用等效思想，把除变化电阻之外的其他的定值电阻等效成电源的内阻/，则变化电阻：

i的功率即为等效以后的电源的输出功率，即当7?变=/时，尸变有最大值。

考向三对电源U-I图线的理解和应用

电源的U-I图像与电阻的U-I图像比较

电源u—I图像电阻U-I图像

K.U

图形/,

O

电源的路端电压随电路中电流的电阻两端的电压随电阻中电流的

物理意义

变化关系变化关系

与纵轴交点表示电源电动势E,与过坐标原点，表示电流为零时电

截距

横轴交点表示电源短路电流?阻两端的电压为零

坐标U、I的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率

坐标U、I的比值表示外电阻的大小，不同点对应表示电阻的大小，每一点对应的

的外电阻大小不同比值均等大

斜率的绝对值电源内阻r电阻大小

【典例5】（2022•北京西城区统一测试）如图所示的U-I图象中，直线A为电源的路端电压与电流的关系

图线，直线B、C分别是电阻Ri、R2的电压与电流的关系图线。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成

闭合电路，则（）

A.两个电阻的电功率相等

B.Ri接在电源上时，电源的输出功率较大

C.R2接在电源上时，电源内阻的热功率较大

D.两种情况下，电源中非静电力做功的功率相等

【答案】B

【解析】由两图线的交点读出，Ri接在电源上时Ui=O.5Uo,h=O.5Io，电源的输出输出功率Pi=UiL

3

=0.25Uolo,R2接在电源上时电压U2=O.75UO,通过R2的电流12=0.251°，则电源的输出功率P2=U212=^

U0I0,所以Ri接在电源上时，电源的输出功率较大，故B正确，A错误；由题图可知，电源接Ri时电路中

的电流大，所以电源内阻的热功率较大，故C错误；电源非静电力做功的功率为P=IE,所以电流大的，非

静电力做功的功率大，故D错误。

【典例6】（2021/月湖南普高校招生适应性考试,4）有四个电源甲、乙、丙、丁，其路端电压U与电流I

的关系图象分别如图7（a）、（b）、（c）、（d）所示。将一个6。的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值

电阻消耗功率最大的电源是（）

34//A

A.甲电源B.乙电源

C.丙电源D.T电源

【答案】D

【解析】U-I图象的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知丁电源内阻r最小，再由P=(q，2.R知，「

越小，定值电阻消耗的功率越大，故选D。

练习5、(多选)两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路进行实验，将滑动变阻器的滑动触头P向某一

方向移动时，一位同学记录电流表A和电压表Vi的测量数据，另一位同学记录电流表A和电压表V2的测

量数据。两位同学根据记录的数据描绘出如图(b)所示的两条U-I图线，则图像中两图线的交点表示的物理

意义是()

A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端

B.电源的输出功率最大

C.定值电阻Ro消耗的功率为0.5W

D.电源的效率达到最大值

【答案】BC

【解析】由题图可知，电源电动势E=1.5V,内阻r=lQ,在交点位置有口+氏=牛=2。，&=牛=

2Q,则R=0,滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，A项错误；当电路中外电阻等于电源内阻时，电

源的输出功率最大，但Ro>r,故改变滑动变阻器的阻值时无法使电路中外电阻等于电源内阻，此时外电阻

EI—12r

越接近电源内阻，电源的输出功率越大，项正确；项正确；电源的效率

BPO=U2I=O.5W,Cr|=,

电流越小，电源的效率越大，可见滑动变阻器的滑动触头P滑到最右端时电源的效率最大，D项错误。

练习6、［2020•北京市朝阳区4月测试(A)］如图7所示的电路中，Ri为定值电阻，R?为滑动变阻器，各电表

均为理想电表。在a、b两点间接入一个内阻不可忽略的电源后，调节R2。关于电压表Vi、V2的示数随电

流表A示数变化的图像，下列说法正确的是()

°I.21。31。4/。°21„31„4;„

1021。3/04/„

①②③

A.只有图①是合理的B.只有图②是合理的

C.只有图③是合理的D.图①、③是合理的

【答案】C

【解析】设电源电动势为E,内阻为r,根据串联电路分压原理得

E=Ir+l(Ri+R2)=I(r+Ri)+U2

Ui=IRi

整理得U2=—(Ri+r)l+E

Ui=RiI

根据U-I图像得ki=Ri

k2=—(Ri+r)

可得电压表U2的u—I图像的斜率绝对值大于U1的u—I图像的斜率，故A、B、D错误，C正确。

【巧学妙记】

(1)电源小/图线的纵坐标〃若不从零开始，则横轴的截距小于短路电流，求电源内i

i阻r时可以用r=|答?|求解。

(2)对于灯泡等非线性元件的闭合电路问题，只能根据〃/图像计算。电源和元件的|

I小/图线的交点对应该电源与该元件组成回路时该元件的工作电压和工作电流。

'考向四含电容器和二极管电路的分析

一、含电容器电路

1.电路简化

在恒定的直流电路中，把电容器所在的支路视为断路，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，相当于导线。

3.电容器的电荷量及变化

(1)利用Q=CU计算电容器初、末状态所带的电荷量Qi和Q2O

(2)如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为|Qi—Qzl0

(3)如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为QI+Q2O

3、含电容器电路动态变化

(1)电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路上的电阻无电压降，因此电容器两极板间

的电压就等于该支路两端的电压。在电路稳定后，与电容器串联的电阻中无电流通过，与电容器串联的电

阻阻值变化，不影响电路中其他电表示数和灯泡亮度。

(2)电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电。如果电容器两端电压升高，电容器将充电，

所带电荷量增大；如果电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，所带电荷量减小。

二、含二极管的直流电路

(1)二极管具有单向导电性，当给二极管加上正向电压时，二极管电阻很小，处于导通状态；当给二极管加

上反向电压时，二极管电阻很大，处于截止状态。

(2)在含有二极管的电路中，二极管起到了开关作用。

【典例7】(多选)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,Ri、R2为定值

电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和电压表。在滑动变阻器的滑片P自a端向

b端滑动的过程中，下列说法正确的是()

A.电压表示数减小B.电流表示数增大

C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低

【答案】BD

【解析】滑片P由a端向b端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，

电阻Ri两端电压增大，电压表V示数变大，A项错误；电阻R2两端的电压U2=E—I总(Ri+r),I总增大，

则U2减小，12=惨，故L减小，电流表A的示数IA=I总一上，故IA增大，B项正确；由于电容器两端的电

K2

压Uc=U2,故Uc减小，由Q=CUc知电容器所带电荷量Q减少，C项错误；Uab=「a—<Pb=<Pa=U2,故q)a

降低，D项正确。

【典例8】(多选)在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,D为理想二极管(具有单向导通作用)，

Ri为定值电阻，C为电容器，电压表和电流表均为理想电表，Si、S2均断开，则下列说法正确的是()

A.仅闭合Si，将滑动变阻器的滑片向右移，电压表、电流表示数均变大

B.仅闭合Si，将滑动变阻器的滑片向右移，电容器的带电荷量不变

C.先闭合S1，将滑动变阻器的滑片向右移，再闭合S2，电容器有放电现象

D.同时闭合Si、S2,将滑动变阻器的滑片向右移，定值电阻Ri两端的电压增大

【答案】BC

【解析】仅闭合Si,当滑动变阻器的滑片向右移时，R2的有效阻值减小，故电路中总电阻减小，总电

流增大，路端电压减小，即电压表示数减小，电流表示数增大，因电容器与二极管串联，二极管不能反向

导通，电容器不能放电，故电容器的带电荷量不变，故A项错误，B项正确；先闭合Si，将滑动变阻器的

滑片向右移，再闭合S2,电容器与R2形成闭合回路，电容器两端电压减小，故电容器所带的电荷量减小，

电容器对外放电，故C项正确；同时闭合Si、S2,二极管与Ri并联，而二极管具有单向导通作用，故此时

Ri被短接，故D项错误。

练习7、（2022•河南省顶尖名校4月联考）如图9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，Ro为定值电阻，Ri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（）

A.只逐渐增大Ri的光照强度，电阻Ro消耗的电功率变大，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,电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动

【答案】A

【解析】逐渐增大Ri的光照强度，Ri的电阻减小，回路总电阻减小，回路总电流增大，根据P=UI=I2R

可知Ro上消耗的电功率变大，同时，R2上端电阻两端电压也增大，则电容器两端电压增大，根据C=§可

知电荷量增加，则R3中有向上的电流，故A正确；恒定电路中电容器所在支路相当于断路，滑动R3的滑

片不改变电路通电情况，不会发生任何变化，故B错误；调节R2的滑动端向下移动时，回路总电阻不发生

变化，电压表测的路端电压也不发生变化，示数不变，但是电容器两端分得的电压增大，电场强度增大，

电场力大于重力，带电微粒向上运动，故C错误；若断开开关S,则电容器在与R2、R3组成的电路中放电,

电荷量减少，电压减小，电场力减小，带电微粒向下运动，故D错误。

练习8、如图所示的电路中，Ri、R2、R3为阻值相同的电阻，C为电容器，电源的电动势为E,内阻为

r。先将开关S闭合，电路稳定后，流过电源的电流为L,电源的效率为％,电容器的带电量为Qi；再将S

断开，电路稳定后，流过电源的电流为L，电源的效率为“，电容器的带电量为Q2,则下列说法正确的是（）

A.Il<2B.T|1>T]2

C.Q1>Q2D.S断开后，通过电阻R3的电荷量为Q1+Q2

【答案】D

【解析】设三个相同电阻的阻值均为R,开关S闭合时，电路如图1,通过电源的电流L=—^；S

r+§R

断开时，电路如图2,通过电源的电流卜=4右，所以L>L，A错误。开关S闭合时，电源效率中=翟=

r十2R1bli

2R

;S断开时，电源效率用=整=等；=菖-，所以111Vli2,B错误。开关S闭合时，电容

]R+rR+

FiFl

器两端的电压等于电阻Ri两端的电压，则11口=谓一火如，电容器的带电量Qi=CUci=C—^—x^R=

r+产

Cz^^XR；S断开时，电容器两端的电压等于电阻R2两端的电压，则Uc2=E：mR，电容器的带电量Q2

3r十2Rr+2R

F

=CUc2=cg^R,分析可得QI<Q2,C错误。开关S闭合后，给电容器充电，电容器下极板带正电，上极

板带负电，电容器充电电量为Qi；S断开后，电容器首先放电，通过R3的电荷量为Qi,然后再给电容器充

电，电容器上极板带正电，下极板带负电，充电电量为Q2,则流过R3的电荷量为Q1+Q2,D正确。

经典殍题

1.如图所示为两电源的U-I图像，则下列说法正确的是（）

0kI

A.电源①的电动势和内阻均比电源②小

B.当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等

C.当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等

D.不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大

2.（多选）如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，将滑动变阻器滑片向下

滑动，理想电压表Vi、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为AUi、AU2、AU3,理想电流表示数变化量的绝

对值为AL下列说法正确的是（）

A.理想电压表V2的示数增大B.AU3>AUI>AU2

C.电源的输出功率减小D.AU3与。的比值不变

3.（多选）（2022・广东四校联考）如图所示，内阻为r、电动势为E的电源，与灯泡L、电阻R以及电容器C连

接成电路，开始时开关S断开，则开关闭合电路稳定后，与开始时相比（）

A.电容器上电荷量增大

B.灯泡L变暗

C.电源效率减小

D.电源内阻的热功率增大

4.（2022•安徽安庆市期末质量监测）某一电源的路端电压与电流的关系和电阻Ri、R2的电压与电流的关系

图如图6所示。用此电源和电阻Ri、R2组成电路。Ri、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路。为使

电源输出功率最大，可采用的接法是（）

A.将Ri单独接到电源两端

B.将Ri、R?并联后接到电源两端

C.将Ri、R2串联后接到电源两端

D.将R2单独接到电源两端

5.（2022•湖北省开学摸底）如图所示的电路中，电阻R=2Q。电路中的电压表内阻非常大，断开S后，电压

表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V,则电源的内阻「为（）

RS

A.1QB・2QC・3QD.4——4~/--------

6.在如图所示的U-I图像中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线n为某一电阻R的伏

安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是（）

46I/X

A.电源的电动势为3V,内阻为0.5。

B.电阻R的阻值为1。

C.电源的效率为80%

D.电源的输出功率为4W

7.（2022•北京通州区一模）如图所示的电路中，电源电动势为E,内阻为r,Ro为定值电阻，R为滑动变阻器

（最大阻值大于Ro+r）。闭合开关S,调节R的阻值，使电路中的电流为I,下列说法正确的是（）

A.此时电源的输出功率为EI

B.此时滑动变阻器的阻值R昔一Ro

C.滑动变阻器R的触头从左向右滑动的过程中，路端电压逐渐增大

D.调节滑动变阻器R的阻值，当口=员+「时滑动变阻器消耗的电功率最大

8.如图所示电路中，电源电动势为E,内阻为r,Ri为定值电阻，R为滑动变阻器。现闭合开关S,滑动变

阻器R的滑动触头P从M端向N端滑动时，则电路中连接的电压表及电流表示数的变化情况分别是（）

先变大后变小；一直变大

先变小后变大;一直变小

先变大后变小;先变小后变大

D.先变小后变大；先变大后变小

9.如图a所示电路中，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数

的变化情况如图b所示。不考虑电表对电路的影响，贝！1（）

3.4

3.0

1.0

00.20.3//A

图b

A.定值电阻Ro为2。

B.电源内阻［为10Q

C.电源电动势E为3.4V

D.定值电阻Ro的最大电功率为0.9W

模拟检住、

1.（多选）（2022•江苏扬州市5月调研汝口图1所示的电路，Ri为定值电阻，R2为热敏电阻（温度升高，电阻减

小），电源的电动势为E,内阻为r。闭合开关，当环境温度升高时，下列说法正确的有（）

A.电压表示数增大B.电流表示数减小

C.有电流向下流过A点D.电压表和电流表示数变化量之比保持不变

2.如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻Ri、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这个电源上，贝（1（）

u/B

0kk

A.Ri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.Ri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

3.如图所示，S闭合后，两个灯泡均发光，但过一段时间之后两灯都熄灭，电流表的示数为零。用电压表

测L2两端电压，电压表的示数近似于电源电压，该电路的故障可能是（）

L,

A.电流表坏了或未接好

B.L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触

C.Li和L2的灯丝都被烧断

D.Li的灯丝被烧断或没接好

4.（2022•湖南省郴州市高三上第二次质检）如图所示，电源的电动势为E,内阻为r,Ri为定值电阻，R?为光

敏电阻（光照强度增加，电阻减小），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.电压表的示数减小B.电源的输出功率减小

C.电容器上的电荷量增加D.两表示数变化量的比值等不变

5.（多选）某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看成无限大，电流表内阻看成零。实验中由于电路发生故

障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（）

A.R3短路B.RP短路C.R3断路D.R2断路

6.（多选）在如图所示的电路中，电源电动势为E,内阻为r,Ri、R2、R3为定值电阻，C为电容器，开关

Si、S2闭合，断开开关52后（）

A.电流表示数减小B.电压表示数减小

C.有短暂电流通过电阻R3D.电容器下极板带负电

7.（多选）如图，电路中闭合开关S后，灯泡Li和L2均正常发光。由于某种原因L2的灯丝突然烧断，其

余用电器均未损坏。电路再次稳定后，下列说法正确的是（）

A.电流表示数变大B.电容器C所带电荷量不变

C.电源的输出功率一定变大D.电源的工作效率一定变大

8.（多选）某同学在研究微型直流电动机的性能时，采用如图4所示的实验电路。闭合开关，并调节滑动变

阻器R的阻值，使电动机不转动，此时电流表和电压表的示数分别为L和Ui。重新调节R的阻值，使电动

机正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为12和U2。贝女）

A.这台电动机的线圈电阻为牛

B.这台电动机正常运转时线圈的发热功率为Uili

C.这台电动机正常运转时的输出功率为U2I2—I片

D.这个电源的内阻为华平

11一12

9.（多选）如图所示，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（）

A.电源的电动势为50V

B.电源的内阻为年Q

C.电流为2.5A时，外电路的电阻为15。

D.输出功率为120W时，输出电压是30V

10.[2022•河南省九师联盟模拟（二）]如图8所示的电路中，AB和CD为两个水平放置的平行板电容器，AB

板间有一点P,闭合开关S,待电路稳定后将开关断开。现将一有机玻璃板（图中未画出）插入CD板间，则

下列说法正确的是（）

c

D

R

A.CD平行板电容器的电容减小

B.P点电势降低

C.A、B两板间的电场强度增大

D.电阻R中有向右的电流

11.（2022•辽宁沈阳市第一次质检）某同学将一闭合电路电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功

率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图10中的a、b、c所示，则下列判断正确的是（）

A.直线a表示电源内部的发热功率随电流I变化的图线

B.曲线b表示电源的总功率随电流I变化的图线

C.曲线c表示电源的输出功率随电流I变化的图线

D.电源的电动势E=3V,内电阻r=2Q

12.（多选）如图所示，D是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部有带电微粒P处于静止状态。

下列说法正确的是（）

A

B

A.保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止

B.保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动

C.断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动

D.断开S后，减小A、B板间距离，P仍静止

13、（多选）如图所示，Ci=6|iF,C2=3Ri=3Q,R2=6Q,电源电动势E=18V,内阻不计。下列说

法正确的是（）

A.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2A

C.开关S断开时，Cl带的电荷量比开关S闭合后Cl带的电荷量大

D.不论开关S断开还是闭合，G带的电荷量总比C2带的电荷量大

1.（2021年天津市普通高中学业水平选择性考试3）如图所示，闭合开关后，R=5Q的电阻两端的交流电

压为“=50后sinlO»/V,电压表和电流表均为理想交流电表，则（）

A.该交流电周期为0.02sB.电压表的读数为100V

C.电流表的读数为10AD.电阻的电功率为IkW

2.（2021年湖南省普通高等学校招生适应性考试）4.有四个电源甲，乙、丙、丁，其路端电压U与电流I

的关系图象分别如图（a）、（b）、（c）、（d）所示，将一个6。的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定

值电阻消耗功