第十章 第2讲 闭合电路欧姆定律-2025届高三一轮复习物理

第十章电路及其应用电能第2讲闭合电路欧姆定律对应学生用书P220考点一闭合电路欧姆定律及其应用一、闭合电路:由导线、电源和用电器连成的电路。1.电源的作用:通过①力做功把其他形式的能转化为电能(非静电力把正电荷从负极搬运到正极,该过程中它做了功,使电荷的电势能增加)。

2.能量转化情况:在电源内部,非静电力做②功,其他形式的能转化为电势能;在电源外部,静电力做③功,电势能转化为其他形式的能(被用电器消耗)。

二、电动势(用E表示):在电源内部,非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功与被移送电荷的电荷量的比值,即E=④。

1.电动势的单位:伏特。2.电动势是反映电源非静电力做功本领大小的物理量。3.电动势由电源中⑤力的特性决定,跟电源的体积⑥关,跟外电路⑦关。

三、闭合电路欧姆定律: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,即I=⑧。

1.闭合电路中电动势与电压关系:E=U外+U内,即电源的电动势等于内、外电路的电压之和,其中U外=IR,U内=Ir。2.路端电压:外电路两端的电压,即U外。路端电压、电流、内电压随外电阻R的变化规律(↑表示增大,↓表示减小)。外电阻R变化情况R↑R→∞(外电路断路)R↓R→0(外电路短路)I=ER+rI↓I→0I↑U内=Ir=E-IRU内↓U内→0U内↑U内→EU外=IR=E-IrU外↑U外→EU外↓U外→0答案①非静电②正③正④Wq⑤非静电⑥无⑦无⑧一闭合电路如图所示,电路中电源电动势为E,内阻为r,电阻箱接入电路的阻值为R。(1)根据能量守恒定律,导出闭合电路欧姆定律。(2)求电源的输出功率。(3)求电源的供电效率。答案(1)设电路中的电流为I,则电源的总功率为IE,外电阻消耗的功率为I2R,内阻消耗的功率为I2r,由能量守恒定律有IE=I2R+I2r,得I=ER(2)电源的输出功率P=I2R=E2((3)电源的供电效率η=I2RIE×100%=R角度1闭合电路欧姆定律的应用根据电路的不同,闭合电路欧姆定律可以有多种不同的书写形式常见电路闭合电路欧姆定律E=I(R+r)E=U+IrE=U+UR(2024届衡水模拟)在如图所示的电路中,R1=4Ω,R2=2Ω,滑动变阻器R3上标有“10Ω,2A”的字样,理想电压表的量程有0~3V和0~15V两挡,理想电流表的量程有0~0.6A和0~3A两挡。闭合开关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2V和0.5A;继续向右移动滑片P至另一位置,电压表指针指在满偏的13处,电流表指针也指在满偏的13处。求电源电动势与内阻的大小。(计算结果保留2位有效数字答案7.0V2.0Ω解析滑片P向右移动的过程中,电流表示数在减小,电压表示数在增大,由此可以确定电流表量程选取的是0~0.6A,电压表量程选取的是0~15V,所以第2次电流表的示数为13×0.6A=0.2A,电压表的示数为13×15V=5V。当电流表示数为0.5A时,R1两端的电压U1=I1R1=0.5×4V=2V,回路的总电流I总=I1+U1R2=1.5A,由闭合电路欧姆定律得E=I总r+U1+U3,即E=1.5A×r+2V+2V;当电流表示数为0.2A时,R1两端的电压U1'=I1'R1=0.2×4V=0.8V,回路的总电流I总'=I1'+U1'R2=0.6A,由闭合电路欧姆定律得E=I总'r+U1'+U3',即E=0.6A×r+0.8V+5V,联立解得E=7.0角度2闭合电路功率及效率问题项目纯电阻电路非纯电阻电路能量W=Q外+Q内,即EIt=I2Rt+I2rt,其中EIt为时间t内电源提供的总电能,I2Rt为外电路消耗的电能,I2rt为内电路消耗的电能W=W外+Q内,即EIt=UIt+I2rt,其中EIt为时间t内电源提供的总电能,UIt为外电路消耗的电能,I2rt为内电路消耗的电能功率P=P外+P内,即EI=I2R+I2r,其中EI为电源的总功率,I2R为电源的输出功率,I2r为电源内部消耗的功率P=P外+P内,即EI=UI+I2r,其中EI为电源的总功率,UI为电源的输出功率,I2r为电源内部消耗的功率电源的输出功率P出=I2R=E2R(R(1)当R=r时,Pmax=E(2)一个输出功率(除最大功率外)P对应于两个不同的外电阻R1和R2,且r=RP出=UI=(E-Ir)I=-I2r+EI,电源的输出功率随电流的变化关系如图所示(1)当I=E2r时,Pmax(2)一个输出功率(除最大功率外)P对应于两个不同的电流I1和I2,且r=E电源的效率η=RR+η=UE×某型号酒精测试仪的简化电路如图所示。传感器的电阻R随酒精气体浓度的增大而减小,电源的电动势为E,内阻为r,R0为定值电阻,电路中的电表均为理想电表。当一位涉嫌酒驾者对着测试仪吹气时,下列说法正确的是()。A.电压表示数变大,电流表示数变小B.酒精气体浓度越大,电源的效率越低C.酒精气体浓度越大,电源的输出功率越小D.电压表示数增量的绝对值与电流表示数增量的绝对值之比变小答案B解析当对着测试仪吹气时,酒精气体浓度增大,传感器的电阻R减小,根据I=ER+R0+r可知,电流表示数增大;根据U=E-I(R0+r)可知,电压表示数减小,A项错误。电源的效率η=R+R0R+R0+r×100%=11+rR+R0×100%,当酒精气体浓度增大时,传感器的电阻R减小,电源的效率降低,B项正确。电源的输出功率P=ER+R0+r2(R+R0)=E2R+R0+r2R+R0+2r,作出该函数的图像如图所示,对于电功率的最值问题,首先要明确计算谁的电功率。当计算定值电阻的电功率时,要使定值电阻消耗的功率最大,只需通过定值电阻的电流最大,然后用P=I2R=U2R计算即可;当计算可变电阻的电功率时,要采用等效电源思想,将其余电阻(都为定值电阻)和电源等效为一个新电源,当可变电阻的阻值与新电源的内阻相等时,可变电阻消耗的电功率最大;当计算电源的输出功率时,要使电源的输出功率最大,则当R=r时,电源的输出功率最大。谨记:电源输出功率最大时,效率并不是最大,只有角度3功率的P-I图像分析电源的三种功率及其图像(只讨论纯电阻电路)电源的总功率电源的输出功率电源内部消耗的功率在同一P-I坐标系中,分别画出了某闭合电路中,直流电源的总功率PE、电源内部的发热功率Pr及输出功率PR随电流I变化的图线,如图中的a、b、c所示。以下结论正确的是()。A.当I=1.5A时,内电路消耗的功率取最大值B.当I=3.0A时,电源的供电效率取最大值C.电源的电动势E=3.0VD.电源的内阻r=1.5Ω答案C解析由题图可知,当I=1.5A时,外电路消耗的功率为最大值,内电路消耗的功率不是最大值,A项错误;当I=3.0A时,电源的供电效率η=PRPE×100%=0,B项错误;当I=3.0A时,PR=0,说明外电路短路,根据PE=EI知电源的电动势E=3.0V,内阻r=EI=1.0Ω,C两个U-I图像及各要素的物理意义名称电源的U-I图像导体的U-I图像图形图线的物理意义电源的路端电压随电路中电流的变化关系导体两端电压随导体中的电流的变化关系续表名称电源的U-I图像导体的U-I图像图线与坐标轴交点的物理意义与纵轴交点表示电源电动势E;与横轴交点表示电源短路电流Er(注意:坐标数值要从零开始过坐标轴原点,表示没有电压时电流为零图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示导体消耗的功率图线上每一点对应的U与I比值表示外电路的电阻表示导体的电阻图线斜率的物理意义图线是直线,表示电源的内阻不变,图线的斜率的绝对值等于电源的内阻r(注意:坐标数值要从零开始);图线是曲线,表示电源的内阻是变化的,图线的切线斜率无意义,但图线上某点与图线跟纵轴的交点的连线的斜率的绝对值表示此状态下电源的内阻图线是直线,对应线性元件,图线的斜率等于导体的电阻;图线是曲线,对应非线性元件,图线的切线斜率无意义,但图线上某点与坐标原点的连线的斜率等于导体在该状态下的电阻角度1纯电阻的U-I图像与电源的U-I图像结合(2024届北京二模)在如图所示的U-I图像中,直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系,直线b、c分别表示电阻R1、R2的电压U与电流I的关系。下列说法正确的是()。A.电阻R1、R2的阻值之比为4∶3B.该电源的电动势为6V,内阻为3ΩC.只将R1与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率为6WD.只将R2与该电源组成闭合电路时,内、外电路消耗的电功率之比为1∶1答案D解析根据图像得R1=41Ω=4Ω,R2=42Ω=2Ω,电阻R1、R2的阻值之比为2∶1,A项错误;该电源的电动势为6V,内阻r=63Ω=2Ω,B项错误;只将R1与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率P1=4×1W=4W,C项错误;只将R2与该电源组成闭合电路时,内、外电路消耗的电功率分别为P内=I2r,P外=I2R2,解得P内∶P外=1∶1角度2非纯电阻的U-I图像与电源的U-I图像结合在如图所示的U-I图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线Ⅱ为某一小灯泡L的U-I图像,曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5,0.75),该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0,0),用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路,由图像可知()。A.电源电动势为2.0VB.电源内阻为0.5ΩC.小灯泡L在该电路中的电阻为1.5ΩD.小灯泡L实际消耗的电功率为1.125W答案D解析根据题意,由闭合回路欧姆定律有U=E-Ir,代入题中数据有0.75=E-1.5r,0=E-2.0r,解得E=3.0V,r=1.5Ω,A、B两项错误;根据题意可知,当用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时,灯泡L两端的电压为0.75V,流过灯泡的电流为1.5A,由欧姆定律知,小灯泡L接入该电路时的电阻RL=UI=0.5Ω,小灯泡L实际消耗的电功率P=UI=1.125W,C项错误,D解决伏安特性曲线(或U-I曲线)问题关键在于找“工作状态点”的参量:有一些材料制成的电阻、二极管等元件,其内部电流与两端外加电压并不成正比,其伏安特性曲线是一条不规则的曲线,而且在几乎不可能写出伏安特性曲线解析式的情况下,求这些元件在实际工作状态的电流、电压和实际功率时,注意不能直接根据欧姆定律求解,应考虑通过图像去寻找实际“工作状态点”,由图像结合串、并联电路的特点进行分析。确定“工作状态点”的方法,是一种收敛性思维。要求在同一坐标系中作出电源的伏安特性曲线,元件及电源的特性曲线的交点,即元件在电路中的实际工作点,由工作点电压及电流坐标,求得元件在实际工作状态下的电阻、电功率等有关物理量。考点二三种电路分析角度1动态电路的分析分析动态电路常用的三种方法程序法程序法思维导向:由局部到整体又从整体回到局部的分析思路,即遵循“R→I→U→支路”的思维程序。如图所示,程序如下:(1)判定外电阻的变化。(2)由闭合电路欧姆定律判定干路电流的变化。(3)由电流的变化分析路端电压的变化。(4)局部电路的分析结论法简单表述为“串反并同”。理论上是电流叠加原理的反映。(1)所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小,反之则增大。(2)所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大,反之则减小极限法如果电路中物理量的变化是由滑动变阻器滑片移动引起的,可将滑动变阻器的滑片分别移至两个极端,对电阻最大或电阻为零进行讨论(2024届石家庄质检)在如图所示的电路中,电源电动势E=12V,内阻r=8Ω,定值电阻R1=2Ω,R2=10Ω,R3=20Ω,滑动变阻器R4的取值范围为0~30Ω,所有电表均为理想电表。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表、电压表、电流表示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。下列说法正确的是()。A.|ΔU1|大于|ΔU2|B.ΔU1ΔIC.R4的功率先增大后减小,最大值为0.36WD.电源的输出功率先增大后减小,最大值为4.5W答案C解析将R1和R2等效为电源内阻,则等效电源的电动势E'=ER2R1+R2+r=6V,等效内阻r'=(r+R1)R2r+R1+R2=5Ω,等效电路如图所示。当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,R4变大,总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,示数变小,则示数变大,因U路端=U1+U2,可知|ΔU1|小于|ΔU2|,A项错误;因为ΔU1ΔI=R3不变,而U2=E'-I(R3+r'),可知ΔU2ΔI=R3+r'不变,B项错误;将R3等效为新电源的内阻,此时内阻r″=r'+R3=25Ω,当外电路电阻等于电源内阻时,输出功率最大,则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电阻从0增加到30Ω,可知R4的功率先增大后减小,当R4=25Ω时功率最大,最大值P=E'24r″=624×25W=0.36W,C项正确;当滑动变阻器的滑片在a端时,等效电源法中的两个电路模型等效电源法把含有电源、电阻的部分电路等效为新的“电源”的方法图示等效电动势与等效内阻E'=E,r'=R+rE'=Er'=r角度2电路故障的分析1.电路故障的两种类型名称短路断路特点有电流通过电路而两端电压为零电源路端电压不为零而电流为零2.利用电流表、电压表判断电路故障的方法常见情境故障解读可能原因正常,无示数“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表电压表损坏;电压表接触不良;与电压表并联的用电器短路正常,无示数“电压表有示数”表明电压表有电流通过,“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表电流表短路;和电压表并联的用电器断路、均无示数“两表均无示数”表明无电流通过两表两表同时被短路或干路断路导致无电流3.利用欧姆表判断电路故障的方法: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。注意:利用欧姆表检测时,应断开电源。连接如图所示的电路,闭合开关S后,从a向b移动滑动变阻器R的滑片,发现小灯泡一直不发光,电压表的示数逐渐增大,则电路的故障可能为()。A.小灯泡短路 B.小灯泡断路C.电流表断路 D.滑动变阻器短路答案B解析小灯泡短路,小灯泡不发光,电压表示数一直为零,A项错误;小灯泡断路,小灯泡不发光,电流表与电压表串联,随着滑片从a向b移动,电压表示数逐渐增大,B项正确;电流表断路,小灯泡不发光,电压表示数一直为零,C项错误;滑动变阻器短路,小灯泡不发光,电压表示数一直为零,D项错误。角度3含容电路的分析与计算1.电路简化的两个原则(1)在直流电路中,当电容器所在的支路稳定时,该支路可视为断路,简化电路时可以把它去掉,求电荷量时再在相应位置补上。(2)电容器所在的支路中没有电流,与之串联的电阻两端无电压,相当于导线。2.电容器的电荷量及变化(1)当电容器所在的支路稳定时,电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。(2)电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高,电容器将充电;若电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电;若变化前后极板带电的电性相同,则通过所连导线的电荷量为|Q1-Q2|;若变化前后极板带电的电性相反,则通过所连导线的电荷量为Q1+Q2。(2023年海南卷)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关S,待电路稳定后,电容器上电荷量为()。A.CEB.12C.25D.35答案C解析电路稳定后,由于电源内阻不计,则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联,若取电源负极为零电势点,则电容器上极板的电势φ1=E5R·2R=2E5;电容器下极板的电势φ2=E5R·4R=4E5,因此电容器两端电压的绝对值U=2见《高效训练》P751.(2024届上海模拟)一迷你小风扇内装有小型直流电动机,其线圈电阻为RM,额定电压为U,额定电流为I。将它与电动势为E、内阻为r的直流电源连接,电动机恰好正常工作。下列说法正确的是()。A.电源的输出功率为EIB.电动机的总功率为I2RMC.电动机消耗的热功率为I2rD.电动机输出的机械功率为UI-I2RM答案D解析电源的输出功率P总=IE-I2r,A项错误;电动机的总功率P=UI,B项错误;电动机消耗的热功率P热=I2RM,C项错误;电动机输出的机械功率P机=UI-I2RM,D项正确。2.(2024届南京模拟)某牧场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量增加时滑片下移,电表为理想电表。下列说法正确的是()。A.若选择电压表,水量增多时电压表示数变大B.若选择电流表,水量增多时电流表示数变小C.若选择电流表,与电压表相比,电路更节能D.若选择电压表,增加R0可提高灵敏度答案A解析若选择电压表,滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中,且电压表测R的滑片至最上端的电压,无论滑片如何移动,变阻器接入电路的阻值不变,闭合开关S,水量增多时,滑片下移,R上半部分的电阻增大,R上半部分分得的电压增大,即电压表示数变大,A项正确;若选择电流表,滑动变阻器R滑片以下的部分和定值电阻R0串联在电路中,电流表测电路中的电流,水量增多时,滑片下移,滑动变阻器连入电路的阻值减小,电路中的总电阻减小,由欧姆定律知,电路中的电流增大,即电流表示数变大,B项错误;与电压表相比,选择电流表设计电路的总电阻较小,电路中的电流较大,由P=EI可知,电路的总功率较大,更耗能,C项错误;若选择电压表,增加R0,电路中电流减小,电阻变化量相同时,电压变化量变小,即灵敏度降低,D项错误。3.(2024届平江模拟)在如图所示的电路中,电容器的电容为C,两极板间有一静止的带电液滴。现将滑动变阻器R的滑片稍向上移动一些,电压表示数变化量的绝对值为ΔU,电容器电荷量变化量的绝对值为ΔQ。下列说法正确的是()。A.ΔQ一定大于C·ΔUB.灯泡L2一定变亮C.电源输出功率一定减小D.带电液滴向上运动答案A解析将滑动变阻器R的滑片稍向上移动时,变阻器接入电路的电阻变小,外电路总电阻变小,总电流变大,电源的内电压变大,则路端电压变小;总电流变大,灯泡L1两端的电压变大,即电压表的示数变大。根据路端电压等于灯泡L1的电压与右侧并联部分的电压之和可知,右侧并联部分的电压变小,由于路端电压变小,所以右侧并联部分的电压减小量大于灯泡L1电压的增加量,所以电容器电压的变化量的绝对值大于ΔU,因此电容器电荷量变化量的绝对值ΔQ一定大于C·ΔU,A项正确。右侧并联部分的电压变小,灯泡L2的电压变小,则灯泡L2一定变暗,B项错误。由于电源的内阻与电路中外电阻的关系未知,所以不能判断电源输出功率如何变化,C项错误。电容器板间电压变小,电场强度变小,带电液滴向下运动,D项错误。4.(2024届福州质检)风力发电机的叶片转动时形成圆面,当地风向可视为与叶片转动的圆面垂直,发电机将此圆面内气流的动能转化为输出电能的效率η=20%。风速在8m/s~15m/s范围内,η可视为不变。设风通过叶片后速度减为零。已知风速v=10m/s时每台发电机的输出电功率为6000kW,空气的密度ρ=1.2kg/m3,则下列说法正确的是()。A.该风力发电机的输出电功率与风速成正比B.每秒钟流过面积S的气流动能为12ρSvC.每台发电机叶片转动时形成的圆面面积约为5×104m2D.当风速为15m/s时每台发电机的输出电功率约为6800kW答案C解析t时间内冲击风车叶片的气体体积V=SL=Svt,此气流的质量m=ρV,气流的动能Ek=12mv2=12ρSv3t,可知输出功率P=ηEkt与v3成正比,A项错误。当t=1s时,Ek=12ρSv3,B项错误。当风速为10m/s时,每台发电机的输出电功率约为6000kW;当风速为15m/s时,每台发电机的输出电功率约为20250kW,风的动能转化的电能E电=ηEk,则输出电功率P=E电t,结合Ek=12ρSv3t,解得S=5×5.(2024届朝阳二模)某除颤仪的储能装置是一个电容为70μF的电容器,工作时先通过电子线路把电池供电的电压升高到约5000V给电容器充电,然后电容器在约2ms内完成放电,使100J~300J的电能通过病人的心脏部位,从而对病人进行抢救。根据上述信息并结合所学知识,可以推断下列说法错误的是()。A.该除颤仪工作时的电功率在50kW~150kW之间B.该除颤仪工作时通过人体的电流可达30AC.该除颤仪中的电容器充电后储存的能量约为1750JD.除颤仪开机工作时施救人员身体不可与病人身体接触答案C解析电容器在约2ms的时间内放电,使100J~300J的电能通过病人的心脏部位,根据功率的计算公式P=Wt,可得除颤仪工作时的电功率在50kW~150kW之间,A项正确,不符合题意;除颤仪工作时通过人体的电流可达I=PmU=150×1035000A=30A,B项正确,不符合题意;该除颤仪中的电容器充电后储存的能量E=12CU2=12×70×10-6×(5000)2J=875J,C项错误,6.(2024届昌平联考)(多选)在如图所示的电路中,灯泡L的电阻小于电源的内阻r,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是()。A.灯泡L变亮B.电流表示数变小,电压表示数变大C.电源的输出功率变小D.电容器C上电荷量增多答案BD解析将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串反并同,可知灯泡L中电流减小,电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡L变暗,A项错误,B项正确;当外电路的总电阻等于电源的内阻时,电源的输出功率最大,虽然灯泡L的电阻小于电源的内阻r,但外电路的总电阻与电源的内阻大小不确定,故电源的输出功率变化情况不确定,C项错误;将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,电容器C上电压增大,电容器C上电荷量增多,D项正确。7.(2024届石景山模拟)角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构如图所示。当系统绕光滑的轴OO'转动时,元件A发生位移并输出相应的电压信号,成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m,弹簧的劲度系数为k、自然长度为l,电源的电动势为E、内阻不计,滑动变阻器总长也为l,电阻分布均匀,系统静止时滑片P位于B点,当系统以角速度ω转动时()。A.电路中电流随角速度的增大而增大B.电路中电流随角速度的减小而增大C.弹簧的伸长量x=mlωD.输出电压U与ω的关系式为U=Em答案D解析系统在水平面内以角速度ω转动时,无论角速度增大还是减小,BC的电阻不变,根据闭合电路欧姆定律知,电路中电流保持不变,与角速度无关,A、B两项错误;设系统在水平面内以角速度ω转动时,弹簧伸长的长度为x,则对元件A,根据牛顿第二定律,有kx=mω2(l+x),解得x=mlω2k-mω2,C项错误;输出电压U=RBPRBC8.在如图所示的I-U图像中,直线Ⅰ为通过电阻R的电流与其两端电压的关系图线,直线Ⅱ为电源E的电流与路端电压的关系图线。下列说法正确的是()。A.电源内阻为aB.电阻R的阻值为aC.Ⅰ、Ⅱ交点坐标表示的是电阻R接在电源E两端时电源的内电压及电流D.图中阴影部分的面积表示把电阻R接在此电源两端时,电源内部消耗的功率为ab答案D解析根据闭合电路欧姆定律可得E=U+Ir,变形得I=Er-1rU,可知直线Ⅱ的斜率绝对值等于电源内阻的倒数,有1r=3b3a=ba,解得r=ab,A项错误;根据欧姆定律可知,直线Ⅰ的斜率等于电阻R的倒数,有1R=b2a,解得R=2ab,B项错误;Ⅰ、Ⅱ交点坐标表示的是电阻R接在电源E两端时电源的外电压及电流,C项错误;直线Ⅱ的纵轴截距为Er=3b,解得E=3br=3a,把电阻R接在此电源两端时,由图中交点知,此时电流为b,外电压为2a,则电源内部消耗的功率Pr=U内I=(9.(多选)某数据研究中心对一款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试,测试过程中系统输出的PI2-1I图像如图所示,其中P为直流电源的输出功率、I为总电流。下列说法正确的是(A.该蓄电池的电动势为12VB.该蓄电池的内阻为1ΩC.该蓄电池的最大输出功率为72WD.该蓄电池的短路电流为6A答案AC解析根据题意可知,直流电源的输出功率P=EI-I2r,变形可得PI2=E·1I-r,结合题图可得E=12V,r=0.5Ω,A项正确,B项错误;根据P=EI-I2r=-I-E2r2r+E24r可知,当I=E2r=12A时有最大输出功率,且Pmax=E24r=72W,C项正确;该蓄电池的最大电流即为短路电流,短路电流10.(多选)如图所示,电源电动势E=12V,内阻不计,定值电阻R1=2Ω,R2=4Ω,R3=6Ω。M点和N点之间接有定值电阻R5和水平放置的理想平行板电容器,电容器的电容C=0.5F。第一次将电阻箱的阻值调为R4=2Ω,第二次将电阻箱的阻值调为R4'=10Ω。下列说法正确的是()。A.第一次,M点的电势低于N点的电势B.第二次,电阻箱两端的电压为4.5VC.在电阻箱的阻值改变的过程中,通过电阻R5的电荷量为2.25CD.电阻箱的阻值改变前后,电路消耗的电功率之比为