《2019-2020學(xué)年高中物理 第二章 電路 微型專題6 閉合電路歐姆定律的應(yīng)用學(xué)案 粵教版選修3-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 第二章 電路 微型專題6 閉合電路歐姆定律的應(yīng)用學(xué)案 粵教版選修3-1（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、微型專題6　閉合電路歐姆定律的應(yīng)用 [學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求]　 物理觀念：1.進(jìn)一步熟練掌握閉合電路歐姆定律及串、并聯(lián)電路的特點(diǎn).2.進(jìn)一步熟練掌握閉合電路中的功率和相關(guān)物理量的關(guān)系． 科學(xué)思維：1.會(huì)計(jì)算閉合電路的功率，借助于公式和圖象，分析求解電源的最大輸出功率.2.學(xué)會(huì)含容電路的分析方法.3.會(huì)根據(jù)電路中物理量的變化分析閉合電路的故障． 一、閉合電路的功率 1．電源的總功率 P總＝EI；電源內(nèi)電阻消耗的功率P內(nèi)＝U內(nèi)I＝I2r；電源輸出功率P出＝U外I. 2.對(duì)于純電阻電路，電源的輸出功率 圖1 P出＝I2R＝2R＝，當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大，其最大輸出功率

2、為Pm＝.電源輸出功率隨外電阻變化曲線如圖1所示． 3．電源的效率 指電源的輸出功率與電源的總功率之比， 即η＝×100%＝×100%＝×100%. 對(duì)于純電阻電路，電源的效率η＝×100%＝×100%＝×100%，所以當(dāng)R增大時(shí)，效率η提高．當(dāng)R＝r(電源有最大輸出功率)時(shí)，效率僅為50%，效率并不高． 例1　如圖2所示，電路中E＝3V，r＝0.5Ω，R0＝1.5Ω，變阻器的最大阻值為10Ω. (1)變阻器接入電路的阻值R為多大時(shí)，變阻器上消耗的功率最大？最大為多大？ (2)變阻器接入電路的阻值R為多大時(shí)，定值電阻R0上消耗的功率最大？最大為多大？ 圖2 答案　(1)2

3、Ω　W　(2)0　W 解析　(1)此種情況可以把R0歸入電源內(nèi)電阻，這樣變阻器上消耗的功率也就是電源的輸出功率． 即當(dāng)R＝r＋R0＝2Ω時(shí)，R消耗功率最大為： Pm＝＝W＝W. (2)定值電阻R0上消耗的功率可以表示為：P＝I2R0，因?yàn)镽0不變，當(dāng)電流最大時(shí)功率最大，此時(shí)應(yīng)有電路中電阻最小，即當(dāng)R＝0時(shí)，R0上消耗的功率最大： Pm′＝R0＝×1.5W＝W. 功率最大值的求解方法 1.流過(guò)電源的電流最大時(shí)，電源的功率、內(nèi)阻損耗功率均最大． 2．對(duì)某定值電阻來(lái)說(shuō)，其電流最大時(shí)功率也最大． 3．電源的輸出功率在外電阻等于內(nèi)阻時(shí)最大，若不能相等，外電阻越接近內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出

4、功率越大． 例2　如圖3所示，線段A為某電源的U－I圖線，線段B為某電阻的U－I圖線，以上述電源和電阻組成閉合電路時(shí)，求： 圖3 (1)電源的輸出功率P出為多大？ (2)電源內(nèi)部損耗的電功率是多少？ (3)電源的效率η為多大？ 答案　(1)4W　(2)2W　(3)66.7% 解析　(1)根據(jù)題意從題圖A的圖線可讀出E＝3V，r＝＝Ω＝0.5Ω，從B圖線中可讀出外電阻R＝1Ω. 由閉合電路歐姆定律可得I＝＝A＝2A， 則電源的輸出功率P出＝I2R＝4W (2)電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)＝I2r＝2W， (3)電源的總功率P總＝IE＝6W， 故電源的效率η＝×100%≈66

5、.7%. 1.穩(wěn)定電路的U－I圖象有兩種：一是電源的U－I圖象(如圖4中a)；二是用電器的U－I圖象，而用電器的U－I圖象又分兩類：線性(圖中b)和非線性(圖中c)． 圖4 2．兩種圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該用電器單獨(dú)與電源串聯(lián)的工作電流和路端電壓(也是用電器兩端的電壓)．如圖，電源的輸出功率分別為Pb＝U1I1，Pc＝U2I2. 二、電路的動(dòng)態(tài)分析和故障分析 例3　(多選)(2018·新余市期末)如圖5所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，不計(jì)電壓表和電流表內(nèi)阻對(duì)電路的影響，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，兩小燈泡均能發(fā)光．在將滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸向右滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖5

6、 A．小燈泡L1、L2均變暗 B．小燈泡L1變亮，小燈泡L2變暗 C．電流表A的讀數(shù)變小，電壓表V的讀數(shù)變大 D．電流表A的讀數(shù)變化量與電壓表V的讀數(shù)變化量之比不變 答案　BCD 解析　將滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸向右滑動(dòng)的過(guò)程中，變阻器接入電路的電阻增大，與燈L1并聯(lián)的電路的電阻增大，外電路總電阻增大，干路電流減小，電流表讀數(shù)變小，L2變暗，根據(jù)閉合電路歐姆定律知電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，電壓表V的讀數(shù)變大，而燈L2兩端電壓減小，所以燈L1兩端的電壓增大，燈L1變亮，故B、C正確，A錯(cuò)誤．電壓表的讀數(shù)變化量(外電壓的變化)與電流表的讀數(shù)變化量的比值為電源的內(nèi)阻，電源的內(nèi)阻不變，故D

7、正確． 例4　如圖6所示，電燈L的規(guī)格為“4V　1W”，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為50Ω.閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑片P滑至某位置時(shí)，L恰好正常發(fā)光，此時(shí)理想電流表示數(shù)為0.45A．由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時(shí)理想電流表示數(shù)變?yōu)?.5A，理想電壓表示數(shù)為10V．若導(dǎo)線連接完好，電路中各處接觸良好．試問(wèn)： (1)發(fā)生的故障是短路還是斷路？發(fā)生在何處？ (2)發(fā)生故障前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大？ (3)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為多大？ 圖6 答案　(1)斷路　電燈L　(2)20Ω　(3)12.5V　5Ω 解析　(1)電路發(fā)生故障后，電流表讀數(shù)增大，路端電壓U＝U2＝IAR2也增大

8、，因此外電路總電阻增大，在外電路某處一定發(fā)生了斷路．由于理想電流表有讀數(shù)，R2不可能斷路，理想電壓表也有讀數(shù)，滑動(dòng)變阻器R也不可能斷路，因此，只可能是電燈L發(fā)生斷路． (2)L斷路后，外電路中只有R2，因無(wú)電流流過(guò)R，理想電壓表示數(shù)即為路端電壓U2＝U＝10V， R2＝＝Ω＝20Ω. L未斷路時(shí)恰好正常發(fā)光， UL＝4V， IL＝＝0.25A， U′＝U2′＝I2′·R2＝0.45×20V＝9V， R＝＝＝Ω＝20Ω. (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r， 發(fā)生故障前E＝9V＋(0.45A＋0.25A)·r， 發(fā)生故障后E＝10V＋(0.5A)·r， 得r＝5Ω，E＝

9、12.5V. 1.分析閉合電路動(dòng)態(tài)問(wèn)題的一般順序是：某元件電阻的變化→R總、I總、U內(nèi)、U外的變化→固定元件的電壓、電流變化→變化元件(電路)的電壓、電流變化． 2．當(dāng)電路短路時(shí)可以理解為電阻減小，當(dāng)電路斷路時(shí)，可以理解為該部分電阻增大(增大到無(wú)窮大)． 三、含電容器電路的分析與計(jì)算 1．電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無(wú)電流通過(guò)，此支路相當(dāng)于斷路，因此電容器兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓． 2．電路的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充(放)電．如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電． 3．根據(jù)公式Q＝CU或ΔQ＝CΔU，求

10、電荷量及其變化量． 例5　如圖7所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)阻可忽略，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，求： (1)S閉合后，穩(wěn)定時(shí)通過(guò)R1的電流； (2)S原來(lái)閉合，然后斷開(kāi)，這個(gè)過(guò)程中流過(guò)R1的總電荷量． 圖7 答案　(1)1A　(2)1.2×10－4C 解析　(1)S閉合后，電路穩(wěn)定時(shí)，R1、R2串聯(lián)， 電流I＝＝1A. (2)S閉合時(shí)，電容器兩端電壓UC＝U2＝IR2＝6V，儲(chǔ)存的電荷量Q＝CUC.S斷開(kāi)至達(dá)到穩(wěn)定后電路中電流為零，此時(shí)UC′＝E，儲(chǔ)存的電荷量Q′＝CUC′.電容器上的電荷量增加了ΔQ＝Q′－Q＝CUC′－CUC＝1.2×10－4C．電容器上電

11、荷量的增加是在S斷開(kāi)以后才發(fā)生的，這只有通過(guò)R1這條電路實(shí)現(xiàn)，所以流過(guò)R1的電荷量就是電容器帶電荷量的增加量． 提示　注意分析S閉合前、后電容器極板上的電壓值及極板帶電的正、負(fù)． 針對(duì)訓(xùn)練　　(2018·無(wú)錫市江陰四校高二期中)如圖8所示的電路中，已知電容C1＝C2，電阻R1＝R2，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S由閉合狀態(tài)斷開(kāi)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖8 A．電容器C1的電荷量增多，電容器C2的電荷量減少 B．電容器C1的電荷量減少，電容器C2的電荷量增多 C．電容器C1、C2的電荷量都增多 D．電容器C1、C2的電荷量都減少 答案　C 解析　開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電

12、容器C1兩端電壓與R2兩端電壓相等，C2兩端電壓與R1兩端電壓相等；開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電路斷路，電容器C1、C2兩端電壓均等于電源電動(dòng)勢(shì)E，由Q＝CU知，電容器C1、C2的電荷量均增多，C正確. 1.(電路的動(dòng)態(tài)分析)如圖9所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3均為定值電阻，S0、S為開(kāi)關(guān)，與分別為理想電壓表與理想電流表．初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開(kāi)，則(　　) 圖9 A.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變小 B.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大 C.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小 D.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變大 答案　B 解析　將S斷開(kāi)，則電路的總電阻變大，總電流變小，由U＝E－Ir知，路端電壓

13、變大，故電壓表的示數(shù)變大；R1兩端的電壓IR1變小，則R3兩端的電壓變大，流過(guò)R3的電流變大，電流表的示數(shù)變大，選項(xiàng)B正確． 2.(電源的輸出功率和效率)(多選)如圖10所示，圖線AB是某電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖線，OM是定值電阻R兩端的電壓隨電流變化的圖象，由圖可知(　　) 圖10 A．該電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻是2Ω B．定值電阻R的阻值為1Ω C．該電源的最大輸出功率為9W D．當(dāng)該電源只向電阻R供電時(shí)，其效率約為66.7% 答案　CD 解析　由題圖圖線AB可知電源的電動(dòng)勢(shì)E＝6V，短路電流為I短＝6A，內(nèi)阻r＝＝1Ω，故A錯(cuò)誤；根據(jù)R＝得R＝2Ω，故B錯(cuò)誤；

14、當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，所以該電源的最大輸出功率P＝＝9W，故C正確；當(dāng)該電源只向電阻R供電時(shí)，電源效率η＝×100%＝×100%≈66.7%，故D正確． 3．(閉合電路中功率的計(jì)算)如圖11所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝14V，內(nèi)電阻r＝1Ω，小燈泡標(biāo)有：“2V　4W”，電動(dòng)機(jī)D的內(nèi)阻r′＝0.5Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R調(diào)到1Ω時(shí)，小燈泡和電動(dòng)機(jī)均能正常工作，求： 圖11 (1)通過(guò)小燈泡的電流； (2)電路消耗的總功率； (3)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率． 答案　(1)2A　(2)28W　(3)14W 解析　(1)燈泡正常工作，電路電流即通過(guò)小燈泡的電流 I＝IL＝

15、＝A＝2A. (2)電路消耗的總功率P＝EI＝28W. (3)電動(dòng)機(jī)兩端電壓UD＝E－Ir－IR－UL＝8V， 電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入＝UDI＝16W， 電動(dòng)機(jī)的熱功率PQ＝I2r′＝2W， 電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P機(jī)＝P入－PQ＝14W. 4．(含容電路的分析和計(jì)算)(2018·華中師大附中質(zhì)檢)如圖12所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，電阻R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝7.5Ω，電容器的電容C＝4μF.開(kāi)關(guān)S原來(lái)斷開(kāi)，從閉合開(kāi)關(guān)S到電路穩(wěn)定，試問(wèn)這一過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量是多少？ 圖12 答案　1.92×10－5C 解析　S斷開(kāi)時(shí)的等效電路圖如圖甲所示，電容器C兩

16、端電壓U等于電阻R2兩端電壓U2，而U2＝·R2＝3V 電容器C的帶電荷量Q＝CU＝CU2＝1.2×10－5C．且a板帶正電，b板帶負(fù)電． S閉合時(shí)的等效電路圖如圖乙所示，電容器C兩端電壓U′等于電阻R1兩端電壓U1， 有R外＝＝3Ω 干路電流：I＝＝1.5A 外電壓U外＝E－Ir＝4.5V 電阻R1兩端電壓U1＝U外＝1.8V 電容器C的帶電荷量Q′＝CU′＝CU1＝7.2×10－6C 且a板帶負(fù)電，b板帶正電， 通過(guò)電阻R的電荷量ΔQ＝Q＋Q′＝1.92×10－5C. 一、選擇題 考點(diǎn)一　電路的動(dòng)態(tài)分析與故障分析 1.(2018·東營(yíng)市期末)某種熱敏電阻在環(huán)

17、境溫度升高時(shí)，電阻會(huì)迅速減小．將這種熱敏電阻P接入如圖1所示電路，開(kāi)關(guān)閉合．若環(huán)境溫度升高，下列判斷正確的是(　　) 圖1 A．電路的總電阻變大 B．流過(guò)P的電流變小 C．燈泡A變亮 D．燈泡B變亮 答案　C 2．在如圖2所示的電路中，R1、R2、R3和R4都是定值電阻，RP是可變電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r.設(shè)電路中的總電流為I，理想電流表的示數(shù)為I′，理想電壓表的示數(shù)為U，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)RP的滑片P向a端移動(dòng)時(shí)(　　) 圖2 A．I′變大，U變小 B．I′變大，U變大 C．I′變小，U變大 D．I′變小，U變小 答案　D 解析　當(dāng)滑片P向a端移動(dòng)時(shí)，RP減小

18、，外電路總電阻R也隨著減?。蒊＝知，電路中的總電流I增大．由U＝E－Ir知，路端電壓減小，即電壓表的示數(shù)U減小．同時(shí)，I的增大使R1與R3兩端的電壓增大，而U＝U1＋U并＋U3，則U并減小，電流表的示數(shù)I′也減小，所以選項(xiàng)D正確． 3．如圖3所示的電路中，燈泡A和燈泡B原來(lái)都是正常發(fā)光的，現(xiàn)在突然燈泡A比原來(lái)變暗了些，燈泡B比原來(lái)變亮了些，則電路中出現(xiàn)的故障可能是(　　) 圖3 A．R3斷路 B．R2斷路 C．R1短路 D．R1、R2同時(shí)短路 答案　B 考點(diǎn)二　含容電路的分析與計(jì)算 4．在如圖4所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)，電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向下移動(dòng)時(shí)，關(guān)于電

19、燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是(　　) 圖4 A．L變暗，Q增大 B．L變暗，Q減小 C．L變亮，Q增大 D．L變亮，Q減小 答案　B 解析　當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向下移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律得知，干路電流增大，電源的內(nèi)電壓增大，則路端電壓減小，燈L變暗．通過(guò)L燈的電流減小，而干路電流增大，則通過(guò)R1的電流增大，R1兩端的電壓也增大，則變阻器兩端的電壓減小，電容器板間電壓減小，電容器所帶電荷量Q減小，故B正確． 5.如圖5所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置．閉合開(kāi)關(guān)S

20、，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)．如果僅改變下列某一個(gè)條件，油滴仍能靜止不動(dòng)的是(　　) 圖5 A．增大R1的阻值 B．增大R2的阻值 C．增大兩板間的距離 D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S 答案　B 解析　在直流電路中，R2與電容器串聯(lián)的支路不通，因此電容器兩端的電壓等于R1兩端的電壓，增大R1的阻值，R1兩端的電壓增大，電容器兩端的電壓增大，由E＝可知，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，因此板間帶電油滴受到的電場(chǎng)力增大，會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；增大R2的阻值不改變電路中的總電阻，不改變R1兩端的電壓，因此電容器中油滴仍保持靜止，B項(xiàng)正確；增大兩板間的距離，而電容器兩板間的電壓一定，由

21、E＝可知，板間的場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴受到的電場(chǎng)力減小，油滴會(huì)向下運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，電容器會(huì)通過(guò)R1、R2進(jìn)行放電，使板間場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴受到的電場(chǎng)力減小而向下運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 6．(多選)如圖6所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，電阻R1＝6Ω，R2＝5Ω，R3＝3Ω，電容器的電容C＝2×10－5F．若將開(kāi)關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定時(shí)通過(guò)R2的電流為I；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，通過(guò)R1的電荷量為q.則(　　) 圖6 A．I＝0.75A B．I＝0.5A C．q＝2×10－5C D．q＝1×10－5C 答案　AD 解析　開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，I＝＝0.75A，選項(xiàng)A對(duì)，B錯(cuò)；此時(shí)UC＝UR并

22、＝1.5V，QC＝CUC＝3×10－5C，若將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，則電容器上所帶的電荷量通過(guò)R1、R3放掉，因I1∶I3＝R3∶R1＝1∶2，根據(jù)q＝It可知，通過(guò)R1的電荷量q＝QC＝1×10－5C，選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì)． 考點(diǎn)三　電源的輸出功率與效率 7．(2018·重慶市期末)如圖7所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，電源內(nèi)阻為r＝1Ω，定值電阻R1＝4Ω，滑動(dòng)變阻器R2變化范圍是0～10Ω，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖7 A．當(dāng)R2＝3Ω時(shí)，電源的輸出功率最大 B．當(dāng)R2＝3Ω時(shí)，R1上獲得的功率最大 C．當(dāng)R2＝0時(shí)，電源的效率最大 D．當(dāng)R2＝0時(shí)，R1上獲得的功率最大 答案　D 解析　當(dāng)

23、R1＋R2>r時(shí)，隨著外電阻阻值增大，電源輸出功率減小，所以當(dāng)R2＝0時(shí)，電源的輸出功率最大，故A錯(cuò)誤；當(dāng)R2＝0時(shí)，電路中電流最大，定值電阻R1的功率最大，故B錯(cuò)誤，D正確；電源的效率η＝×100%＝×100%，當(dāng)R2＝0時(shí)，電路中電流最大，電源的效率最小，故C錯(cuò)誤． 8.(多選)(2018·日照市期末)如圖8所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略，電表均為理想電表，開(kāi)關(guān)S閉合后，燈泡正常發(fā)光．若滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)，下列判斷正確的是(　　) 圖8 A．電源的效率一定減小 B．電源的輸出功率可能減小 C．燈泡L有可能會(huì)燒壞 D．電壓表和電流表的示數(shù)均減小 答案　AB 解析　滑

24、動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，外電壓減小，由η＝×100%知，電源的效率減小，A正確；由于不知外電阻與內(nèi)電阻的關(guān)系，故電源的輸出功率的變化無(wú)法確定，B正確；R減小，R與L并聯(lián)部分的電壓減小，示數(shù)減小，L變暗，的示數(shù)為總電流與通過(guò)L電流的差值，示數(shù)增大，C、D錯(cuò)誤． 9．(多選)(2018·南師大附中高二期中)如圖9所示，是測(cè)定兩個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中得到的路端電壓和電流的關(guān)系圖線，則應(yīng)有(　　) 圖9 A．當(dāng)I1＝I2時(shí)，電源總功率P1＝P2 B．當(dāng)U1＝U2時(shí)，電源輸出功率P出1

25、當(dāng)U1＝U2時(shí)，電源內(nèi)部消耗的電功率一定有P內(nèi)1r2，當(dāng)I1＝I2時(shí)，由閉合電路歐姆定律可知，R1r2，故P內(nèi)1

26、源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線，曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的U－I圖線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖10 A．電源1比電源2的內(nèi)阻大 B．電源1和電源2的電動(dòng)勢(shì)相等 C．小燈泡與電源1連接時(shí)消耗的功率比與電源2連接時(shí)消耗的功率小 D．小燈泡與電源1連接時(shí)消耗的功率比與電源2連接時(shí)消耗的功率大 答案　ABC 解析　由閉合電路的歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r知，當(dāng)I＝0時(shí)電動(dòng)勢(shì)E等于路端電壓U，即電源的U－I圖線與U軸的交點(diǎn)就是電源電動(dòng)勢(shì)的大小，由題圖知，電源1和電源2的電動(dòng)勢(shì)相等，故B正確；電源內(nèi)阻r＝，即電源的U－I圖線的斜率的絕對(duì)值表示電

27、源的內(nèi)阻，由題圖知r1>r2，故A正確；小燈泡的U－I圖線與電源的U－I圖線的交點(diǎn)即為小燈泡的工作狀態(tài)，由題圖知，小燈泡與電源1連接時(shí)消耗的功率P1＝U1I1小于小燈泡與電源2連接時(shí)消耗的功率P2＝U2I2，故C正確，D錯(cuò)誤． 11．(多選)在如圖11甲所示的電路中，L1、L2和L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0.25A，則此時(shí)(　　) 圖11 A．通過(guò)L1的電流為通過(guò)L2的電流的2倍 B．此時(shí)L1、L2和L3的電阻均為12Ω C．L1消耗的電功率為0.75W D．L1消耗的電功率為L(zhǎng)2消耗的電功率的4倍 答案　

28、AC 解析　電路中的總電流為0.25A，則通過(guò)L1的電流為0.25A．因L2和L3并聯(lián)，則L2和L3兩端電壓相等，它們的電阻相等，因此它們的電流也相等，則有通過(guò)L1的電流為通過(guò)L2的電流的2倍，故A正確；由伏安特性曲線可以讀出電流為I1＝0.25A時(shí)，電壓為U1＝3V，R1＝＝12Ω.L2的電流為I2＝0.125A，R2＝＝2.4Ω，此時(shí)電壓U2≈0.3V，因此它們的電阻不相等，故B錯(cuò)誤；L1消耗的電功率為P＝U1I1＝3×0.25W＝0.75W，故C正確；因通過(guò)L1的電流為通過(guò)L2的電流的2倍，假設(shè)它們的電阻相等，則有L1消耗的電功率為L(zhǎng)2消耗的電功率的4倍，但實(shí)際上它們的電阻不相等，因此

29、L1消耗的電功率不等于L2消耗的電功率的4倍，故D錯(cuò)誤． 二、非選擇題 12．(2018·北京市朝陽(yáng)區(qū)高二上學(xué)期期末)在如圖12所示的甲、乙電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3V，內(nèi)電阻r＝1.0Ω，電阻R＝2.0Ω，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R內(nèi)＝2.0Ω. 圖12 (1)甲圖中閉合開(kāi)關(guān)S后，求電阻R的功率； (2)乙圖中閉合開(kāi)關(guān)S后，電路中的電流為0.5A，求電動(dòng)機(jī)的熱功率及輸出功率． 答案　(1)2W　(2)0.5W　0.75W 解析　(1)題圖甲中閉合開(kāi)關(guān)S后，電路中的電流：I＝＝1A 電阻R上的功率：P＝I2R＝2W. (2)題圖乙中閉合開(kāi)關(guān)S后，電路中的電流為0.5A，則電動(dòng)機(jī)兩端的

30、電壓：U＝E－I′r＝2.5V 電動(dòng)機(jī)的總功率：P′＝I′U＝1.25W 熱功率：P熱＝I′2R內(nèi)＝0.5W 輸出功率：P出＝P′－P熱＝0.75W. 13．(2018·平頂山、許昌、汝州聯(lián)考)圖13所示電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝110V，電阻R1＝21Ω，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R0＝0.5Ω，開(kāi)關(guān)S1始終閉合，當(dāng)開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí)，電阻R1消耗的電功率P1＝525W；當(dāng)開(kāi)關(guān)S2閉合時(shí)，電阻R1消耗的電功率P2＝336W，求： 圖13 (1)電源的內(nèi)阻r； (2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S2閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P出． 答案　(1)1Ω　(2)1606W 解析　(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)被斷路，

31、此時(shí)電路中通過(guò)的電流為I＝ 電阻R1消耗的功率P1＝I2R1，解得r＝1Ω (2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S2閉合時(shí)，設(shè)R1兩端的電壓為U，有U＝ 設(shè)此時(shí)電源中通過(guò)的電流為I′，由閉合電路的歐姆定律有：E＝I′r＋U 流過(guò)R1的電流為I1，流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I2，有：I1＝，又I1＋I(xiàn)2＝I′ 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出＝UI2－I22R0，解得P出＝1606W. 14．(2018·重慶市期末)如圖14所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E＝6V，內(nèi)阻不計(jì)，電容C1＝1μF，電容C2＝2μF，電阻R1＝4Ω，電阻R2＝2Ω.求： 圖14 (1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB； (2)開(kāi)關(guān)S從斷開(kāi)到閉合，待電路穩(wěn)定后電容器C1的電荷量的變化量． 答案　(1)6V　(2)2×10－6C 解析　(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電路電流I＝0，B與電源負(fù)極等勢(shì)，A與電源正極等勢(shì)，則UAB＝E＝6V (2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電容器C1的電壓UC11＝E 當(dāng)S閉合后穩(wěn)定時(shí)UC12＝UR1 UR1＝E 電壓減小ΔUC1＝UC11－UC12 電容器C1的電荷量減少ΔQ＝C1ΔUC1， 解得：ΔQ＝2×10－6C. 16