（全国通用）高考物理二轮热点题型归纳与变式演练 专题24 闭合电路规律（解析+原卷）学案

专题24 闭合电路欧姆定律 目录 TOC \o "1-3" \h \u  HYPERLINK \l "_Toc29376" 一、热点题型归纳   HYPERLINK \l "_Toc17993" 【题型一】 动态分析问题   HYPERLINK \l "_Toc26924" 【题型二】 定量运算问题   HYPERLINK \l "_Toc12217" 【题型三】 图像问题   HYPERLINK \l "_Toc30563" 【题型四】 能量分析   HYPERLINK \l "_Toc21895" 二、最新模考题组练 2  【题型一】 动态分析问题 【典例分析】如图所示的电路中，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(　　) A．电流表、电压表的读数均变小 B．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．选C. 【提分秘籍】 1．电路动态分析的四种方法 1）．程序法 2）．“串反并同”结论法 (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、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、电功率都将增大，反之则减小。 即：eq \b\lc\ \rc\)(\a\vs4\al\co1(U串↓,I串↓,P串↓))←R↑→eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(U并↑,I并↑,P并↑)) 3）．极限法 因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零去讨论。 4）等效电源法：将一些定值电阻归入电源 2．三个有用的结论 (1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻变大。 (2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大时，总电阻变大。 (3)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功率P总等于各个电阻消耗的电功率之和。 【变式演练】 1．[多选]在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是(　　) A.eq \f(U1,I)不变，eq \f(ΔU1,ΔI)不变　　　　　 B.eq \f(U2,I)变大，eq \f(ΔU2,ΔI)变大 C.eq \f(U2,I)变大，eq \f(ΔU2,ΔI)不变 D.eq \f(U3,I)不变，eq \f(ΔU3,ΔI)不变 法一：由题图可知，eq \f(U1,I)＝eq \f(ΔU1,ΔI)＝R1，是定值，A对；eq \f(U2,I)＝R2，随P向下移动而变大，而eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU2,ΔI)))＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔIR1＋r,ΔI)))＝R1＋r不变，B错、C对；因eq \f(U3,I)＝R1＋R2，故此比值增大，而eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU3,ΔI)))＝r为电源的内电阻不变，故D错。 法二：在同一坐标系中分别作出电压表V1、V2、V3的示数随电流I的变化图线如图中a、b、c所示， a为定值电阻R1的U­I图线，b为将R1等效为电源内阻时电源的U­I图线，c为电源的U­I图线。由图可知，eq \f(U1,I)＝eq \f(ΔU1,ΔI)＝R1是定值，A对；因eq \f(U2,I)＝R2，随P向下移动而变大，而eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU2,ΔI)))＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔIR1＋r,ΔI)))＝R1＋r，为图线b的斜率的绝对值，故B错、C对；因eq \f(U3,I)＝R1＋R2，故此比值增大，而eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU3,ΔI)))＝r为图线c的斜率的绝对值，电源内阻不变，故D错。 [答案]　AC 2．如图所示电路，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(　　) 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 解析　由变阻器R0的滑动端向下滑动可知，R0连入电路的有效电阻减小，R总减小，由I＝eq \f(E,R总＋r)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，故电压表示数减小．由U1＝IR1可知U1增大，由U外＝U1＋U2可知U2减小，由I2＝eq \f(U2,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(　　) A．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＝eq \f(E,R总)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，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． 【题型二】 定量运算问题 【典例分析】 (多选)如图所示，C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电源电动势E＝18 V，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2 A C．开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大 D．不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比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＝eq \f(E,R1＋R2)＝2 A，此时两电阻两端电压分别为U1＝IR1＝6 V、U2＝IR2＝12 V，则此时两电容器所带的电荷量分别为Q1′＝C1U1＝3.6×10－5 C、Q2′＝C2U2＝3.6×10－5 C，对电容器C1来说，S闭合后其两端电压减小，所带的电荷量也减小，故B、C正确，D错误． 【提分秘籍】 闭合电路的欧姆定律 1．内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小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)I＝eq \f(E,R＋r)(只适用于纯电阻电路)． (2)E＝U外＋Ir(适用于所有电路)． 【变式演练】 1．(多选)如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有(　　) A．路端电压为10 V B．电源的总功率为10 W C．a、b间电压的大小为5 V D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A 答案　AC 解析　外电路的总电阻R＝eq \f(20×20,20＋20) Ω＝10 Ω，总电流I＝eq \f(E,R＋r)＝1 A，则路端电压U＝IR＝10 V，A对；电源的总功率P总＝EI＝12 W，B错；a、b间电压大小为Uab＝0.5×15 V－0.5×5 V＝ 5 V，C项对；a、b间用导线连接后，外电路的总电阻为R′＝2×eq \f(5×15,5＋15) Ω＝7.5 Ω，电路中的总电流I′＝eq \f(E,R′＋r)≈1.26 A，D项错误． 2．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(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.eq \f(2,5) B.eq \f(1,2) C.eq \f(3,5) D.eq \f(2,3) 答案　C 解析　S断开时等效电路图如图甲所示． 甲 电容器两端电压为U1＝eq \f(E,R＋\f(2,3)R)×eq \f(2,3)R×eq \f(1,2)＝eq \f(1,5)E； S闭合时等效电路图如图乙所示． 乙 电容器两端电压为U2＝eq \f(E,R＋\f(1,2)R)×eq \f(1,2)R＝eq \f(1,3)E， 由Q＝CU得eq \f(Q1,Q2)＝eq \f(U1,U2)＝eq \f(3,5)，故选项C正确． 3．在如图所示的电路中，R1＝11 Ω，r＝1 Ω，R2＝R3＝6 Ω，当开关S闭合且电路稳定时，电容器C带电荷量为Q1；当开关S断开且电路稳定时，电容器C带电荷量为Q2，则(　　) A．Q1∶Q2＝1∶3 B．Q1∶Q2＝3∶1 C．Q1∶Q2＝1∶5 D．Q1∶Q2＝5∶1 答案　A 解析　当开关S闭合时，电容器两端电压等于R2两端的电压，U2＝eq \f(ER2,R1＋R2＋r)＝eq \f(E,3)，Q1＝eq \f(E,3)C；当开关S断开时，电容器两端电压等于电源电动势，U＝E，Q2＝EC，所以Q1∶Q2＝1∶3，选项A正确． 【题型三】 图像问题 【典例分析】(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50 V B．电源的内阻为eq \f(25,3) Ω C．电流为2.5 A时，外电路的电阻为15 Ω D．输出功率为120 W时，输出电压是30 V 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，纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出E＝50 V，r＝eq \f(50－20,6－0) Ω＝5 Ω，A正确，B错误；当电流为I1＝2.5 A时，由回路中电流I1＝eq \f(E,r＋R外)，解得外电路的电阻R外＝15 Ω，C正确；当输出功率为120 W时，由题图中P－I关系图线看出对应干路电流为4 A，再从U－I图线读取对应的输出电压为30 V，D正确. 【提分秘籍】 电源和电阻U－I图象的比较 【变式演练】 1． (多选)在如图所示的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(　　) A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 Ω B．电阻R的阻值为1 Ω C．电源的输出功率为4 W D．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3 V，内阻为r＝eq \f(E,I短)＝0.5 Ω；由图线Ⅱ可知，电阻R的阻值为1 Ω，该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为I＝eq \f(E,r＋R)＝2 A，路端电压U＝IR＝2 V(可由题图读出)，电源的输出功率为P＝UI＝4 W，电源的效率为η＝eq \f(UI,EI)×100%≈66.7%，故选项A、B、C正确，D错误． 2．如图直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡L1的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是(　　) A．此电源的内电阻为eq \f(2,3) Ω B．灯泡L1的额定电压为3 V，额定功率为6 W C．把灯泡L1换成阻值恒为1 Ω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＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq \f(4－1,6) Ω＝0.5 Ω，A错误；因为灯L1正常发光，故灯L1的额定电压为3 V，额定功率为P＝UI＝3×2 W＝6 W，B正确；正常工作时，灯L1的电阻为R1＝eq \f(U,I)＝1.5 Ω，换成R2＝1 Ω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． 3．(多选)如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线．以下说法正确的是(　　) A．电池组的内阻是1 Ω B．电阻的阻值为0.33 Ω C．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4 W D．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率是4 W 答案　AD 解析　a图线斜率的绝对值的倒数等于电源的内阻，则电池组的内阻是r＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq \f(4,4) Ω＝1 Ω，选项A正确；b图线的斜率的倒数等于电阻R，则R＝eq \f(U,I)＝eq \f(3,1) Ω＝3 Ω，选项B错误；由a图线可知，电源的电动势为E＝4 V，将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是P＝(eq \f(E,R＋r))2R＝(eq \f(4,3＋1))2×3 W＝3 W，选项C错误；改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为Pm＝eq \f(E2,4r)＝eq \f(42,4×1) W＝4 W，选项D正确；故选A、D. 【题型四】 能量分析 【典例分析】(多选)如图所示，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(　　) A．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． 【提分秘籍】 电路中的功率及效率问题 1．电源的总功率 (1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内． (2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝eq \f(E2,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． (2)纯电阻电路：P出＝I2R＝eq \f(E2R,R＋r2)＝eq \f(E2,\f(R－r2,R)＋4r). (3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系 ①当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝eq \f(E2,4r). ②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小． ③当RΔU2 C.eq \f(ΔU1,ΔI)变小 D.eq \f(ΔU2,ΔI)变大 答案　AB 解析　当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则L2变亮；滑动变阻器接入电路的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分的电压减小，则L3变暗，总电流增大，而L3的电流减小，则L1的电流增大，则L1变亮，故A正确；由上分析可知，电压表V1的示数减小，电压表V2的示数增大，由于路端电压减小，即两电压表示数之和减小，所以ΔU1>ΔU2，故B正确；由U1＝E－I(RL2＋r)得：eq \f(ΔU1,ΔI)＝RL2＋r，不变，故C错误；根据欧姆定律得eq \f(ΔU2,ΔI)＝RL2，不变，故D错误． 2．如图所示，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(　　) A．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，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. 3.在如图所示电路中，已知电表均为理想仪表，且小灯泡的电阻小于电源的内阻，电流表A、电压表V1、电压表V2的读数分别为I、U1和U2，P为被细线悬挂在两平行金属板间的带电小球，细线与竖直方向间的夹角为θ，则当滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离的过程中，电流表A、电压表V1、电压表V2读数变化量大小分别是ΔI、ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是(　　) A．ΔU2大于ΔU1 B．灯泡变亮、细线与竖直方向间的夹角θ变大 C．电源的输出功率变大 D.eq \f(U2,I)变大、eq \f(ΔU2,ΔI)变大 答案　C 解析　滑动变阻器电阻增大，总电流减小，R1电压减小，R2电压增大，而U外又增大，明显R2电压增大要超过R1电压减小，则A错误．U外增大，即灯泡两端电压增大，灯泡变亮；R1电压减小，即电容器两端电压变小，细线与竖直方向间的夹角θ变小，则B错误．小灯泡的电阻小于电源的内阻，那么再并联R1、R2就更小了，因外电阻等于内电阻时，P出最大，所以当外电阻小于内电阻时，外电阻增大，P出增大，则C正确.eq \f(U2,I)为外电阻，变大，eq \f(ΔU2,ΔI)为内电阻，不变，则D错误． 4.如图所示的电路中，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(　　) A．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．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． 5.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，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(　　) A．8.0 Ω B．10 Ω C．12 Ω D．12.5 Ω 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动势为E＝3.6 V．根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为2 V，则内阻r＝eq \f(3.6－2,0.2) Ω＝8.0 Ω，故A正确． 6. (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内部原有带电微粒P处于静止状态．下列措施下，关于P的运动情况说法正确的是(　　) 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 答案　ABD 解析　保持S闭合，电源的路端电压不变，增大A、B板间距离，电容减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，其电量不变，由推论E＝eq \f(4πkQ,εrS)得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态，故A正确．保持S闭合，电源的路端电压不变，电容器的电压不变，减小A、B板间距离，由E＝eq \f(U,d)可知，板间场强增大，电场力增大，微粒将向上运动，故B正确．断开S后，电容器的电量Q不变，由推论E＝eq \f(4πkQ,εrS)得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态，故C错误，D正确． 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，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，、为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑片P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是(　　) A．电压表示数减小 B．电流表示数增大 C．电阻R2消耗的功率增大 D．a点的电势降低 基础解法(程序法)：P由a端向b端滑动，其阻值减小，则总电阻减小，总电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表示数变大，A错误；电阻R2两端的电压U2＝E－I总(R1＋r)，I总增大，则U2减小，I2＝eq \f(U2,R2)，I2减小，电流表的示数IA＝I总－I2增大，B正确；由P2＝I22R2知P2减小，C错误；Uab＝φa－φb＝φa＝U2，故φa降低，D正确。 能力解法一(结论法)：由于R3减小，R2与R3并联，则U2、I2均减小，而P2＝I22R2，知P2减小，C错误；Uab＝U2＝φa－φb＝φa减小，D正确；因为R1间接与R3串联，故I1、U1均增大，故电压表示数增大，A错误；根据IA＝I1－I2知IA增大，B正确。 能力解法二(极限法)：设滑片P滑至b点，则R3＝0，φa＝φb＝0，D正确；R2上电压为零，则功率也为零，C错误；当R3＝0时，总电阻最小，总电流最大，R1上电压最大，故A错误；由于IA＝I1－I2，此时I1最大，I2＝0最小，故IA最大，B正确。 8.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为R，L1和L2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R，电压表为理想电表，S为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法中正确的是(　　) A．电压表读数将变小 B．L1亮度不变，L2将变暗 C．L1将变亮，L2将变暗 D．电源内阻的发热功率将变小 解析：选A　开关在位置1时，外电路总电阻R总＝eq \f(3,2)R，电压表示数U＝eq \f(\f(3,2)R,R＋\f(3,2)R)E＝eq \f(3,5)E，同理，每个灯泡两端的电压U1＝U2＝eq \f(1,5)E，电源内阻的发热功率为P热＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)E))2,R)＝eq \f(4E2,25R)。开关在位置2时，外电路总电阻R总′＝eq \f(2,3)R，电压表示数U′＝eq \f(\f(2,3)R,R＋\f(2,3)R)E＝eq \f(2,5)E，灯泡L1的电压U1′＝eq \f(1,5)E，L2的电压U2′＝eq \f(2,5)E，电源内阻的发热功率为P热′＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,5)E))2,R)＝eq \f(9E2,25R)。综上所述，电压表读数变小，故A正确。L1亮度不变，L2将变亮，故B、C错误。电源内阻的发热功率将变大，故D错误。 9.如图所示电路中，R1和R2是两个滑动变阻器，电源的内阻不可忽略。开关S闭合后，灯泡L正常发光，两金属板之间的带电油滴处于静止状态，则(　　) A．仅将R1的滑片向右移动，油滴会向上运动 B．仅将R2的滑片向左移动，灯泡L会变亮 C．仅将R1的滑片向右移动，路端电压变小 D．仅将R2的滑片向左移动，电源的功率变小 解析：选B　R1与电容器串联，改变R1的阻值对原电路没有任何影响，对电容器也没有任何影响，A、C均错误；仅将R2的滑片向左移，电路的总电阻减小，电流增大，灯泡L变亮，B正确；电源的功率P＝EI增大，D错误。 10．[多选]如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝7.5 Ω，电容器电容C＝4 μF，开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，则(　　) A．S断开时电容器的电压为3 V B．S断开时电容器a极板带负电 C．S合上电路稳定后电容器b极板带负电 D．从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为1.92×10－5 C 解析：选AD　S断开，C相当于断路，R3中无电流，C两端电压等于R2两端电压，由于a极板的电势比b极板的电势高，所以电容器a极板带正电，电容器的电压：U1＝eq \f(R2,R1＋R2＋r)E＝eq \f(3,2＋3＋1)×6 V＝3 V，故A正确，B错误。S合上电路稳定后，R1与R2串联后再与R3并联，C两端电压等于R1两端电压，b极板的电势比a极板的电势高，所以电容器b极板带正电。由电路分析知，外电路总电阻为：R外＝eq \f(R1＋R2R3,R1＋R2＋R3)＝eq \f(2＋3×7.5,2＋3＋7.5) Ω＝3 Ω；电容器的电压为：U2＝eq \f(R1,R1＋R2)·eq \f(R外,R外＋r)E＝eq \f(2,2＋3)×eq \f(3,3＋1)×6 V＝1.8 V。流过电流表的电量为Q＝CU1＋CU2＝4×10－6×(3＋1.8)C＝1.92×10－5 C，故C错误，D正确。 11．[多选]如图甲所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑片由a端向b端移动，用两个电表分别测量电压和电流，得到部分U­I关系图像如图乙所示，则(　　) A．电源的电动势为6 V B．滑动变阻器的总阻值为20 Ω C．当电压表示数为5.0 V时，电源效率最高 D．当电压表示数为5.0 V时，R2消耗的总功率最大 解析：选BC　由题图乙可知，当滑片位于中央时，并联电阻最大，并联电阻为eq \f(R2,2)＝eq \f(U,I)＝eq \f(5.0,0.50) Ω＝10 Ω，解得R2＝20 Ω，B正确；此时电压表的示数最大，外电阻也最大，而电源的效率η＝eq \f(P出,P总)＝eq \f(R外,R外＋r)，此时电源的效率最高，C正确；当电压表的示数为4 V时，电流表的示数为0.25 A，则通过Pb部分支路的电流为1.00 A，则RaP＝4RPb，根据闭合电路欧姆定律E＝4 V＋1.25 A×(R1＋r)，E＝5 V＋1 A×(R1＋r)，两式联立解得R1＋r＝4 Ω，E＝9 V，A错误；当R2两部分的并联电阻等于R1＋r＝4 Ω时，R2消耗的功率最大，此时电压表的示数不是5.0 V，D错误。 12．[多选]如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光。在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　) A．小灯泡L1、L2均变暗 B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗 C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大 D．电流表A的读数变大，电压表V的读数变小 解析：选BC　滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，故电流表A的读数变小，电压表V的读数变大，小灯泡L2变暗，L1两端电压变大，小灯泡L1变亮，B、C正确。 13．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图像。如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有(　　) A．R接到a电源上，电源的效率较高 B．R接到b电源上，电源的输出功率较大 C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低 D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高 解析：选C　由题图判断电源a的内阻大，在纯电阻电路中电源效率η＝eq \f(R,R＋r)×100%，内阻越大，效率越低；电源的输出功率P＝UI对应图线交点坐标的乘积，电阻的发热功率P热＝I2R，对应图线交点横坐标的平方与电阻R的乘积，综上分析只有C正确。 图象上的特征物理意义电源U－I图象电阻U－I图象图形图象表述的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示短路电流eq \f(E,r)过坐标轴原点，表示没有电压时电流为0图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U、I比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小不变图线斜率的绝对值大小内阻r电阻大小