[隨堂演練]1．2021年底我國“嫦娥三號”探月衛(wèi)星將在西昌衛(wèi)星放射中心擇機放射．“嫦娥三號”衛(wèi)星的太陽能電池依靠光伏效應(yīng)設(shè)計，可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能并儲存起來．已知太陽能電池板的開路電壓為800mV，短路電流為40mA.現(xiàn)將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連成一閉合電路，下列說法不正確的是()A．電池板的電動勢為800mVB．電池板的內(nèi)電阻為20ΩC．閉合電路的路端電壓為800mVD．閉合電路的路端電壓為400mV解析：太陽能電池板的電動勢等于開路電壓，即E＝800mV，A正確；內(nèi)阻r＝eq\f(E,Im)＝20Ω，B正確；將其與20Ω的電阻器連成閉合電路，則路端電壓為U＝IR＝eq\f(E,R＋r)R＝400mV，D正確．答案：C2．如圖所示為兩電源的U-I圖象，則下列說法正確的是()A．電源①的電動勢和內(nèi)阻均比電源②小B．當(dāng)外接相同的電阻時，兩電源的輸出功率可能相等C．當(dāng)外接同樣的電阻時，兩電源的效率可能相等D．不論外接多大的相同電阻，電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大解析：圖線在U坐標(biāo)軸上的截距等于電源電動勢，圖線的斜率的確定值等于電源的內(nèi)阻，因此A錯；作外接電阻R的U-I曲線分別交電源①、②的伏安特性曲線于S1、S2兩點，電源的工作點橫、縱坐標(biāo)的乘積IU為電源的輸出功率，由圖可知，無論外接多大電阻，兩工作點S1、S2橫、縱坐標(biāo)的乘積都不行能相等，且電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大，故B錯，D對；電源的效率η＝eq\f(P出,P總)＝eq\f(I2R,I2R＋r)＝eq\f(R,R＋r)，由于電源內(nèi)阻不同則電源效率不，C錯．答案：D3．(2022年阜陽質(zhì)檢)如圖所示，帶電質(zhì)點P靜止于兩平行金屬板間，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當(dāng)滑動變阻器R3的滑片向b端移動時，下列說法正確的是()A．電壓表讀數(shù)增大B．電流表讀數(shù)減小C．質(zhì)點P將向上運動D．R2消耗的功率增大解析：當(dāng)滑動變阻器R3的滑片向b端移動時，電路中的總電阻R總減小，則I總增大，電流表讀數(shù)增大，選項B錯誤；I總增大，電源的內(nèi)電壓增大，外電壓減小，流過R2的電流減小，流過R1的電流增大，R1、R2阻值不變，電壓表讀數(shù)增大，R2消耗的功率減小，選項A正確，D錯誤；I總增大，電源的內(nèi)電壓增大，外電壓減小，質(zhì)點P將向下運動，選項C錯誤．答案：A4．(2021年高考上海單科)如圖，電路中三個電阻R1、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R.當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時，電源輸出功率為P0；當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電源輸出功率也為P0.則電源電動勢為__________；當(dāng)S1、S2都斷開時，電源的總功率為____________．解析：S1斷開，S2閉合時：P0＝(eq\f(E,R＋r))2·R；S1閉合、S2斷開時：P0＝(eq\f(E,4R＋r))2·4R，聯(lián)立得：r＝2R，E＝3eq\r(P0R)，當(dāng)S1、S2都斷開時，P＝eq\f(E2,7R＋r)＝eq\f(E2,9R)＝P0.答案：3eq\r(P0R)P0[限時檢測](時間：45分鐘，滿分：100分)[命題報告·老師用書獨具]學(xué)問點題號電動勢、閉合電路歐姆定律1、2電源的功率和效率6、11、12兩種圖象問題分析3、9電路的動態(tài)分析及電路故障5、7、8含容電路分析與計算4、10一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分，每小題只有一個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1．關(guān)于電源的電動勢，下面正確的敘述是()A．電源的電動勢就是接在電源兩極間的電壓表測得的電壓B．同一電源接入不同的電路，電動勢就會發(fā)生變化C．電源的電動勢是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本事大小的物理量D．在閉合電路中，當(dāng)外電阻變大時，路端電壓增大，電源的電動勢也增大解析：電源的電動勢數(shù)值上等于外電路斷開時的路端電壓．由于電壓表有內(nèi)阻，電壓表測得的電壓應(yīng)低于電源電動勢，故選項A錯；電源的電動勢由電源本身構(gòu)造打算，與其他因素?zé)o關(guān)．故選項B、D均錯；只有選項C正確．答案：C2．兩個相同的電阻R，當(dāng)它們串聯(lián)后接在電動勢為E的電源上，通過一個電阻的電流為I；若將它們并聯(lián)后仍接在該電源上，通過一個電阻的電流仍為I，則電源的內(nèi)阻為()A．4R B．RC.eq\f(R,2) D．無法計算解析：當(dāng)兩電阻串聯(lián)接入電路中時I＝eq\f(E,2R＋r)當(dāng)兩電阻并聯(lián)接入電路中時I＝eq\f(E,\f(R,2)＋r)×eq\f(1,2)由以上兩式可得：r＝R，故選項B正確．答案：B3．如圖所示，直線A為某電源的U-I圖線，曲線B為某小燈泡的U-I圖線，用該電源和小燈泡組成閉合電路時，電源的輸出功率和電源的總功率分別是()A．4W,8W B．2W,4WC．2W,3W D．4W,6W解析：由圖象可知，電源的電動勢為E＝3V，當(dāng)和小燈泡組成電路時，回路中電流為I＝2A，小燈泡兩端電壓為U＝2V，故電源總功率P1＝IE＝6W，電源輸出功率即為小燈泡兩功率P2＝IU＝4W，選項D正確．答案：D4．如圖所示的電路中，電源電動勢E＝3V，內(nèi)電阻r＝1Ω，定值電阻R1＝3Ω，R2＝2Ω，電容器的電容C＝100μF，則下列說法正確的是()A．閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后電容器兩端的電壓為1.5VB．閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后電容器所帶電荷量為3.0×10－4C．閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后電容器極板a所帶電荷量為3×10－4D．先閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，通過電阻R1的電荷量為3.0×10－4解析：閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后電流I＝eq\f(E,R1＋R2＋r)＝0.5A，電容器兩端的電壓為U＝IR1＝1.5V，選項A正確；電路穩(wěn)定后電容器帶電荷量為Q＝CU＝100×10－6×1.5C＝1.5×10－4C，選項B、C錯誤；先閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，電容器C通過電阻R1放電，通過電阻R1的電荷量為1.5×10－4C，選項D錯誤．答案：A5．如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，不計電壓表和電流表內(nèi)阻對電路的影響，當(dāng)開關(guān)閉合后，兩小燈泡均能發(fā)光．在將滑動變阻器的滑片漸漸向右滑動的過程中，下列說法正確的是()A．小燈泡L1、L2均變暗B．小燈泡L1、L2均變亮C．電流表A的讀數(shù)變小，電壓表V的讀數(shù)變大D．流過滑動變阻器的電流變大解析：滑片向右滑動的過程中，滑動變阻器接入電路部分的阻值變大，電路中的總電阻變大，總電流變小，路端電壓變大，故電流表A的讀數(shù)變小，電壓表V的讀數(shù)變大，小燈泡L2變暗，并聯(lián)的電壓變大，那么小燈泡L1變亮，選項A、B錯誤，C正確；總電流減小，流過小燈泡L1的電流變大，故流過滑動變阻器的電流變小，選項D錯誤．答案：C6．如圖所示，R1為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源電動勢，r為電源內(nèi)阻，以下說法中正確的是()A．當(dāng)R2＝R1＋r時，電源的輸出功率最大B．當(dāng)R2＝R1＋r時，R1上獲得最大功率C．當(dāng)R2＝0時，R1上獲得最大功率D．當(dāng)R2＝0時，電源的輸出功率最大解析：當(dāng)R1＋R2＝r時，電源輸出功率最大，A錯誤．在爭辯R1的電功率時，由I＝eq\f(E,R1＋R2＋r)及P1＝I2R1可知，R2＝0時，R1獲得的電功率最大，故選項B錯誤，選項C正確．在爭辯電源的輸出功率時，R1＋R2為外電阻，內(nèi)電阻r恒定，由于題目沒有給出R1和r的具體數(shù)值，所以當(dāng)R2＝0時，電源輸出功率并不愿定最大，故選項D錯誤．答案：C7．直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，電源的()A．總功率確定增大B．效率確定減小C．內(nèi)部損耗功率確定減小D．輸出功率確定先增大后減小解析：滑片P向右移動時外電路電阻R外增大，由閉合電路歐姆定律知總電流減小，由P總＝IE可得P總減小，故選項A錯誤．依據(jù)η＝eq\f(R外,R外＋r)＝eq\f(1,1＋r/R外)可知選項B錯誤．由P損＝I2r可知，選項C正確．由P輸-R外圖象，因不知道R外的初始值與r的關(guān)系，所以無法推斷P輸?shù)淖兓癄顩r，選項D錯誤．答案：C8．(2022年黃山質(zhì)檢)某同學(xué)按如圖所示的電路進(jìn)行試驗，電壓表內(nèi)阻看做無限大，電流表內(nèi)阻看做零．試驗過程中，由于電路發(fā)生故障，發(fā)覺兩電壓表示數(shù)相同了(但不為零)，若這種狀況的發(fā)生是由某一用電器引起的，則可能的故障緣由是()A．R3短路或R3斷開 B．RP短路或R2斷開C．RP短路或R3斷開 D．R3短路或R2斷開解析：由電路分析可知，若R3短路，則RP、R2被短路，這時，電壓表V2示數(shù)為零，；若RP短路，電壓表V2兩端電壓即為R3兩端電壓，和電壓表V1示數(shù)應(yīng)相同；若R3斷開，電壓表V2所測電壓為R2兩端電壓，而電壓表V1所測量的為R2和RP兩端電壓；若R2斷開，電壓表V2和V1都測量R3兩端電壓，故B對．答案：B9．如圖所示，直線A為電源的U-I圖線，直線B和C分別為電阻R1、R2的U-I圖線，用該電源分別與R1、R2組成閉合電路時，電源的輸出功率分別為P1、P2，電源的效率分別為η1、η2，則()A．P1>P2，η1＞η2 B．P1＝P2，η1＜η2C．P1＝P2，η1>η2 D．P1＞P2，η1<η2解析：由直線A可知，E＝6V，r＝1Ω，由直線B、C可知，R1＝2Ω，R2＝0.5Ω，P1＝(eq\f(E,r＋R1))2R1＝8W，η1＝eq\f(R1,r＋R1)＝eq\f(2,3)，P2＝(eq\f(E,r＋R2))2R2＝8W，η2＝eq\f(R2,r＋R2)＝eq\f(1,3)，故有：P1＝P2，η1>η2，故C正確．答案：C10．如圖所示，兩個相同的平行板電容器C1、C2用導(dǎo)線相連，開頭都不帶電．現(xiàn)將開關(guān)S閉合給兩個電容器充電，待充電完畢后，電容器C1兩板間有一帶電微粒恰好處于平衡狀態(tài)．再將開關(guān)S斷開，把電容器C2兩板稍錯開一些(兩板間距離保持不變)，重新平衡后，下列推斷正確的是()A．電容器C1兩板間電壓減小B．電容器C2兩板間電壓減小C．帶電微粒將加速下降D．電容器C1所帶電荷量增大解析：充電完畢后電容器C1、C2并聯(lián)，且兩端電壓相等，都等于電源電壓U，斷開S后，電容器C2兩板稍錯開一些，即兩板正對面積S減小，依據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)＝eq\f(Q,U′)可知，電容減小，兩板間電壓U′增大，此時U′>U，則電容器C2又開頭給C1充電，直到兩電容器電壓再次相等，此時兩者兩端的電壓比原來的電壓都增大，故A、B錯誤；電容器C1所帶電荷量增大，故D正確；電容器C1兩端的電壓增大，依據(jù)E＝U/d可知，C1兩板間電場強度增大，則帶電微粒受到的靜電力增大，將加速向上運動，故C錯誤．答案：D二、非選擇題(本題共2小題，共30分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11．(15分)(2022年安慶高三質(zhì)檢)在如圖所示電路中，定值電阻R0＝2Ω，電流表和電壓表均為抱負(fù)電表．閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器Rx的滑片P從一端移向另一端時，發(fā)覺電壓表的電壓變化范圍為0～3V，電流表的變化范圍為0.75～1.0A．求：(1)電源的電動勢和內(nèi)阻；(2)移動變阻器滑片時，能得到的電源的最大輸出功率．解析：(1)當(dāng)Rx＝0時，Ux1＝0，對應(yīng)電流為I1＝1.0A，由閉合電路歐姆定律得E＝I1(R0＋r)①當(dāng)Rx為最大值時，Ux2＝3V，對應(yīng)電流為I2＝0.75A，有E＝I2(R0＋r)＋Ux2②Rx的最大值為Rxm＝eq\f(Ux2,I2)＝eq\f(3,0.75)Ω＝4Ω由①②兩式代入數(shù)據(jù)得E＝12V，r＝10Ω.(2)電源的輸出功率P輸出＝(eq\f(E,Rx＋R0＋r))2(Rx＋R0)當(dāng)Rx＋R0＝r時，電源有最大輸出功率，但Rx＋R0恒小于r，由輸出功率隨外電阻變化的關(guān)系知，當(dāng)Rx＋R0取最大值時輸出功率最大即Pm＝(eq\f(E,Rxm＋R0＋r))2(Rxm＋R0)＝(eq\f(12,4＋2＋10))2×(4＋2)W＝3.375W.答案：(1)12V10Ω(2)3.375W12．(15分)(2022年滁州高三模擬)如圖所示，電源由n個電動勢均為1.5V，且內(nèi)阻相同的電池串聯(lián)組成，合上開關(guān)S，滑動變阻器的滑動觸頭C從A端滑至B端的過程中，電路中的一些物理量的變化如圖甲、乙、丙所示，電表、導(dǎo)線對電路的影響不計．求：(1)組成電源的串聯(lián)電池的個數(shù)．(2)滑動變阻器總阻值．(3)將甲、乙兩個圖上的a、b、c各點的坐標(biāo)補齊．(甲圖為輸出功率與路端電壓關(guān)系曲線；乙圖為路端電壓與總電流關(guān)系曲線；丙圖為電源效率與外電路電阻關(guān)系曲線)解析：(1)由題圖乙可知Im＝eq\f(nE,nr)，所以r＝eq\f(E,Im)＝eq\f(1.5,3)Ω＝0.5Ω，由題圖甲可知Pm＝eq\f(nE2,4nr)，所以n＝eq\f(4rPm,E2)＝eq\f(4×0.5×4.5,1.52)＝4.(2)由題圖丙知η＝eq\f(R,R＋r′)，當(dāng)觸頭C滑到B端時，電源效率最高，r′＝nr＝4×