第51課時(shí)閉合電路的歐姆定律目標(biāo)要求1.掌握閉合電路歐姆定律及其基本應(yīng)用，會(huì)對(duì)直流電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。2.會(huì)計(jì)算涉及電源的電路功率。3.理解電源的U－I圖像的特點(diǎn)及規(guī)律?？键c(diǎn)一閉合電路歐姆定律1.電源(1)電動(dòng)勢(shì)①定義：非靜電力所做的功與所移動(dòng)的電荷量的比值，E＝Wq②物理含義：電動(dòng)勢(shì)表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電勢(shì)能本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓。(2)內(nèi)阻：電源內(nèi)部導(dǎo)體的電阻。2.閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比；(2)公式：I＝ER＋r((3)其他表達(dá)形式①電勢(shì)降落表達(dá)式：E＝U外＋U內(nèi)或E＝U外＋I(xiàn)r(適用于任意電路)；②功率表達(dá)式：EI＝UI＋I(xiàn)2r。3.路端電壓與外電阻的關(guān)系(1)一般情況：U＝IR＝ER＋r·R＝E1＋r(2)特殊情況：①當(dāng)外電路斷路時(shí)，I＝0，U＝E；②當(dāng)外電路短路時(shí)，I短＝Er，U＝0例1如圖所示的電路中，R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝6Ω，電壓表為理想電表，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)為5.0V；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電壓表示數(shù)為2.4V，求電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。答案6.0V1.0Ω解析根據(jù)閉合電路歐姆定律：E＝U＋I(xiàn)r，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)R1、R2串聯(lián)，則有E＝U1＋U1R1＋R2r，當(dāng)S閉合時(shí)R2與R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，則有E＝U2＋U2R1(r＋R2R3R2＋R3)4.總電阻變化的幾種情況(1)當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí)，電路的總電阻一定增大(或減小)。(2)若開(kāi)關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電路的總電阻增大；若開(kāi)關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，電路的總電阻減小。(3)在如圖甲所示分壓電路中，滑動(dòng)變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)。A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢(shì)一致。(4)在一個(gè)定值電阻R和一個(gè)可變電阻R0組成的如圖乙所示的電路中，兩支路電阻越趨于相等，乙圖中電路電阻越大，兩支路電阻相等時(shí)，乙圖中電路電阻最大。如圖所示，理想電壓表示數(shù)為U1，理想電壓表示數(shù)為U2，電路中電流為I。(1)U1I、|Δ(2)U2I、|Δ答案設(shè)滑動(dòng)變阻器位于某位置時(shí)接入電路的阻值為R2。(1)R1和R2串聯(lián)，由歐姆定律可知U1I＝R1＋R2，由閉合電路歐姆定律可知E＝U1＋I(xiàn)r，則|ΔU1(2)由歐姆定律可知U2I＝R2，由閉合電路歐姆定律可知E＝U2＋I(xiàn)(R1＋r)，則|ΔU2ΔI|例2(2025·山東淄博市檢測(cè))如圖所示，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向下端滑動(dòng)過(guò)程中，理想電壓表V1、V2的示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2，理想電流表A1、A2、A3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔI1、ΔI2、ΔI3，下列說(shuō)法正確的是()A.電壓表V1示數(shù)增大，電流表A1示數(shù)增大B.電壓表V2示數(shù)減小，電流表A3示數(shù)增大C.ΔI1＝ΔI3＋ΔI2D.ΔU1答案B解析滑片P向下滑動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，電路中總電阻減小，干路電流I1增大，即電流表A1示數(shù)增大，路端電壓U1＝E－I1r減小，電壓表V1示數(shù)減小，電阻R1分壓I1R1增大，電壓U2＝E－I1(r＋R1)減小，即電壓表V2示數(shù)減小，通過(guò)電阻R2的電流I2＝U2R2減小，即電流表A2示數(shù)I2減小，總電流等于通過(guò)電流表A2、A3的電流之和，所以電流表A3示數(shù)I3＝I1－I2增大，故A錯(cuò)誤，B正確；由于電流表A1示數(shù)增大，A2示數(shù)減小，A3示數(shù)增大，根據(jù)串并聯(lián)電路電流關(guān)系有ΔI1＝ΔI3－ΔI2，故C錯(cuò)誤；由閉合電路歐姆定律U1＝E－I1r，可得ΔU1ΔI1＝r，由閉合電路歐姆定律U2＝E－I1(r＋R1)，可得ΔU2ΔI電路動(dòng)態(tài)分析的方法1.程序法2.“串反并同”結(jié)論法(1)所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大。(2)所謂“并同”，即某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小。3.極限法解決因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)而引起電路變化的問(wèn)題，可將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，使電阻最大或電阻為零去討論。例3(2025·山東濟(jì)南市模擬)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，R0＝3Ω，R1＝7.5Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，電容器的電容C＝2μF。開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，則下列說(shuō)法正確的是()A.開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電容器上極板帶正電B.開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電容器兩極板間電勢(shì)差是3VC.將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，穩(wěn)定后電容器極板所帶的電荷量是3.6×10－6CD.將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)至電路穩(wěn)定的過(guò)程中通過(guò)R0的電荷量是9.6×10－6C答案D解析開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)的等效電路圖如圖甲所示，電容器C兩極板間電勢(shì)差等于R3兩端電壓U3，已知電路總電阻R＝(R2＋R3)R1R2＋R3＋R1＋r＝4Ω，由閉合電路歐姆定律可知干路電流I＝ER＝1.5A，路端電壓U＝E－Ir＝4.5V，則U3＝R3R2＋R3U＝1.8V，此時(shí)電容器所帶電荷量Q1＝CU3＝3.6×10－6C，且上極板帶負(fù)電，下極板帶正電，故A、B錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)的等效電路圖如圖乙所示，穩(wěn)定后電容器C兩極板間電勢(shì)差等于R2兩端電壓U2，此時(shí)U2＝ER2＋R3＋rR2＝3V，電容器所帶電荷量Q2＝CU2＝6×10[變式](多選)在如圖所示的電路中，定值電阻R1＝3Ω、R2＝2Ω、R3＝1Ω、R4＝3Ω，電容器的電容C＝4μF，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)阻不計(jì)。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，電路穩(wěn)定后，則()A.a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab＝3.5VB.電容器所帶電荷量為1.4×10－6CC.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，穩(wěn)定后流過(guò)電阻R3的電流與斷開(kāi)前相比將不發(fā)生變化D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，穩(wěn)定后電容器上極板所帶電荷量與斷開(kāi)前相比的變化量為2.4×10－5C答案CD解析設(shè)電源負(fù)極的電勢(shì)為零，則a點(diǎn)的電勢(shì)為φa＝ER1＋R2R2＝4V，b點(diǎn)的電勢(shì)為φb＝ER3＋R4R4＝7.5V，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab＝φa－φb＝－3.5V，故A錯(cuò)誤；電容器所帶電荷量為Q＝CUba＝4×10－6×3.5C＝1.4×10－5C，故B錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，穩(wěn)定后流過(guò)電阻R3的電流與斷開(kāi)前相比將不發(fā)生變化，故C正確；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，穩(wěn)定后a點(diǎn)的電勢(shì)為φa'＝10V，b點(diǎn)的電勢(shì)為φb'＝ER3＋R4R4＝7.5V，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為Uab'＝φa'－φb'＝2.5V，此時(shí)電容器上極板帶正電，上極板所帶電荷量與斷開(kāi)前相比的變化量為ΔQ＝C(Uab'－Uab)＝4×10－6×(2.5＋3.5)含容電路的分析1.電路簡(jiǎn)化把電容器所在的支路穩(wěn)定時(shí)視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上。2.電容器兩端的電壓(1)電容器所在的支路中沒(méi)有電流，與之串聯(lián)的電阻兩端無(wú)電壓，相當(dāng)于導(dǎo)線。(2)電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。3.電容器的電荷量及變化(1)電路中電流、電壓的變化可能會(huì)引起電容器的充、放電。若電容器兩端電壓升高，電容器將充電；若電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電。(2)如果變化前后極板帶電的電性相同，通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量為|Q1－Q2|。(3)如果變化前后極板帶電的電性相反，通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量為Q1＋Q2?？键c(diǎn)二電路的功率及效率問(wèn)題1.電源的總功率(1)任意電路：P總＝IE＝IU外＋I(xiàn)U內(nèi)＝P出＋P內(nèi)。(2)純電阻電路：P總＝I2(R＋r)＝E22.電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)＝I2r＝IU內(nèi)＝P總－P出。3.電源的輸出功率(1)任意電路：P出＝IU＝IE－I2r＝P總－P內(nèi)。(2)純電阻電路：P出＝I2R＝E24.電源的效率(1)任意電路：η＝P出P總×100%＝U(2)純電阻電路：η＝RR＋r5.純電阻電路中電源的最大輸出功率(如圖)P出＝UI＝I2R＝E2(R＋r)當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大，為Pm＝E2由P出與外電阻R的關(guān)系圖像可知：①當(dāng)R>r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小。②當(dāng)R<r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越大。③當(dāng)P出<Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R1和R2，且有E2(R1＋r)2R1＝E2(R26.提高純電阻電路效率的方法η＝P出P總×100%＝RR＋r×100%＝111.外電阻越大，電源的輸出功率越大。(×)2.電源的輸出功率越大，電源的效率越高。(×)3.路端電壓增大時(shí)，電源的輸出功率一定變大。(×)例4(2024·山東淄博市期中)如圖甲所示的電路，其中電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝2Ω，定值電阻R＝4Ω，已知滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與其接入電路的阻值RP的關(guān)系如圖乙所示。則下列說(shuō)法中正確的是()A.圖乙中滑動(dòng)變阻器的最大功率P2＝2WB.圖乙中R1＝6Ω，R2＝12ΩC.滑動(dòng)變阻器消耗功率P最大時(shí)，定值電阻R消耗的功率也最大D.調(diào)整滑動(dòng)變阻器RP的阻值，可以使電源的輸出電流達(dá)到2A答案B解析由閉合電路歐姆定律的推論可知，當(dāng)電路外電阻等于內(nèi)阻r時(shí)，輸出功率最大，最大值為Pm＝E24r，把定值電阻看成電源內(nèi)阻的一部分，由題圖乙可知，當(dāng)RP＝R1＝R＋r＝6Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，最大功率為P2＝E24(R＋r)＝1.5W，A錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器的阻值為3Ω時(shí)與阻值為R2時(shí)消耗的功率相等，有(E3Ω＋R＋r)2×3Ω＝(ER2＋R＋r)2R2，解得R2＝12Ω，B正確；當(dāng)回路中電流最大時(shí)，即RP＝0時(shí)，定值電阻R消耗的功率最大，C錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器RP的阻值為0時(shí)，電路中電流最大，最大值為等效電源把含有電源、電阻的部分電路等效為新的“電源”，其“電動(dòng)勢(shì)”“內(nèi)阻”如下：(1)兩點(diǎn)間斷路時(shí)的電壓等效為電動(dòng)勢(shì)E'。(2)兩點(diǎn)短路時(shí)的電流為等效短路電流I短'，等效內(nèi)電阻r'＝E'常見(jiàn)電路等效電源如下：考點(diǎn)三兩種U－I圖像的比較和應(yīng)用電源的U－I圖像與電阻的U－I圖像比較電源U－I圖像電阻U－I圖像圖像物理意義電源的路端電壓隨電路中電流的變化關(guān)系電阻兩端的電壓隨電阻中電流的變化關(guān)系截距與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流E過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，表示電流為零時(shí)電阻兩端的電壓為零圖線斜率的絕對(duì)值電源內(nèi)阻r電阻大小(電阻為純電阻)圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率圖線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I比值表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同表示電阻的大小，每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大例5(2025·山東泰安市檢測(cè))在如圖所示的U－I圖像中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，曲線Ⅱ?yàn)槟骋恍襞軱的伏安特性曲線，曲線Ⅱ與直線Ⅰ的交點(diǎn)坐標(biāo)為(1.5，0.75)，該點(diǎn)的切線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(1.0，0)，用該電源直接與小燈泡L連接成閉合電路，由圖像可知()A.電源電動(dòng)勢(shì)為2.0VB.電源內(nèi)阻為0.5ΩC.小燈泡L接入電源時(shí)的電阻為1.5ΩD.小燈泡L實(shí)際消耗的電功率為1.125W答案D解析根據(jù)題意，由閉合電路歐姆定律有U＝E－Ir代入題中數(shù)據(jù)有0.75＝E－1.5r0＝E－2.0r解得E＝3.0V，r＝1.5Ω，故A、B錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知，當(dāng)用該電源直接與小燈泡L連接成閉合電路時(shí)，燈泡L兩端的電壓為0.75V，流過(guò)燈泡的電流為1.5A，由歐姆定律可得，小燈泡L接入電源時(shí)的電阻為RL＝UI＝0.5小燈泡L實(shí)際消耗的電功率為P＝UI＝1.125W，故C錯(cuò)誤，D正確。在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出電源的U－I圖像與電阻的U－I圖像，兩圖像的交點(diǎn)表示電阻的實(shí)際工作點(diǎn)，即交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示實(shí)際工作電壓，橫坐標(biāo)表示實(shí)際工作電流，乘積表示實(shí)際功率。課時(shí)精練(分值：100分)1~6題每小題7分，共42分1.如圖所示的電路中，電阻R＝2Ω。斷開(kāi)S后，電壓表的讀數(shù)為3V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2V，電壓表為理想電表，則電源的內(nèi)阻r為()A.1Ω B.2Ω C.3Ω D.4Ω答案A解析當(dāng)S斷開(kāi)后，電壓表讀數(shù)為U＝3V，則電動(dòng)勢(shì)E＝3V，當(dāng)S閉合后，由閉合電路歐姆定律知E＝U'＋I(xiàn)r，且I＝U'整理得電源內(nèi)阻r＝(E-U')RU'＝2.(多選)(2024·山東青島市聯(lián)考)在如圖所示的U－I圖像中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的U－I圖線。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖像可知()A.電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB.電阻R的阻值為1ΩC.電源的輸出功率為4WD.電源的效率為50%答案ABC解析由題圖中圖線Ⅰ可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為r＝EI短＝0.5Ω；由圖線Ⅱ可知，電阻R的阻值為1Ω，該電源與電阻R直接相連組成的閉合電路的電流為I＝Er＋R＝2A，路端電壓U＝IR＝2V，電源的輸出功率為P＝UI＝4W，電源的效率為η＝UIEI×100%≈66.7%，故選項(xiàng)A、3.(2025·山東濟(jì)寧市育才中學(xué)月考)在如圖所示的電路中，開(kāi)關(guān)S閉合后，由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障，導(dǎo)致電壓表和電流表的讀數(shù)都增大，電壓表和電流表均為理想電表，則可能出現(xiàn)了下列哪種故障()A.R1短路 B.R2短路C.R3短路 D.R1斷路答案A解析若電路正常，則電流表測(cè)量流過(guò)R1的支路電流，電壓表測(cè)量R3兩端的電壓；若R1短路，則R2被短路，外電路只有電阻R3接在電源兩端，電流表測(cè)量干路電流，電壓表測(cè)量路端電壓，兩表示數(shù)均增大，故A正確；若R2短路，則R1被短路，電流表示數(shù)為零，故B錯(cuò)誤；若R3短路，則電壓表示數(shù)為零，故C錯(cuò)誤；若R1斷路，則電流表示數(shù)為零，故D錯(cuò)誤。4.(多選)鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機(jī)等電子產(chǎn)品中，現(xiàn)用充電器為一手機(jī)鋰電池充電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，鋰電池的內(nèi)阻為r，下列說(shuō)法正確的是()A.鋰電池產(chǎn)生的熱功率為UIB.充電器的充電效率為IrU×C.電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2rD.充電器輸出的電功率為UI答案CD解析鋰電池產(chǎn)生的熱功率P熱＝I2r，小于UI，A錯(cuò)誤；充電器輸出的電功率P輸出＝UI，D正確；電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能，根據(jù)能量守恒定律，有UI＝I2r＋P，故P＝UI－I2r，C正確；充電器的充電效率η＝UI-I2rUI×100%＝U5.(2024·山東棗莊市檢測(cè))如圖所示，在平行板電容器中固定一個(gè)帶負(fù)電質(zhì)點(diǎn)P，電容器下極板接地，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E和r，電流表和電壓表均視為理想電表，電壓表和電流表示數(shù)分別為U和I。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.電壓表和電流表示數(shù)都變大B.P質(zhì)點(diǎn)的電勢(shì)能增加C.R3消耗的電功率變大D.電源的輸出功率一定減小答案B解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，外電路總電阻變小，電路干路的電流增大，R3和R2、R4并聯(lián)電路兩端的電壓U＝E－I(R1＋r)，可知R3和R2、R4并聯(lián)電路兩端的電壓變小，根據(jù)歐姆定律可知流過(guò)R3的電流變小，根據(jù)P＝I32R3可知R3消耗的電功率變小，干路電流變大，則流過(guò)R2、R4的電流變大，即電流表示數(shù)變大，根據(jù)UV＝U－I24R2可知電壓表示數(shù)變小，故A、C錯(cuò)誤；根據(jù)E場(chǎng)強(qiáng)＝Ud可知電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，根據(jù)U'＝E場(chǎng)強(qiáng)d'可知質(zhì)點(diǎn)P所在位置的電勢(shì)降低，質(zhì)點(diǎn)P帶負(fù)電，根據(jù)Ep＝qφ可知P質(zhì)點(diǎn)的電勢(shì)能增加，故B6.(多選)(2024·山東濱州市期中)在圖甲電路中，電表均為理想電表，a、b兩端分別接上元件A、B時(shí)移動(dòng)滑片P以改變滑動(dòng)變阻器R(量程為0~100Ω)的阻值，測(cè)得元件A和B的伏安特性曲線分別如圖乙中圖線A、B所示，傾斜虛線為曲線B的切線；a、b兩端接上導(dǎo)線時(shí)，測(cè)得電源的伏安特性曲線如圖乙中圖線C所示。若改變滑動(dòng)變阻器R的阻值，電壓表V1、V2和電流表A的示數(shù)變化分別表示為ΔU1、ΔU2和ΔI，則下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)電壓表V2的示數(shù)為9V時(shí)，元件B的電阻為30ΩB.當(dāng)a、b兩端接上元件B時(shí)，滑動(dòng)變阻器R的滑片P從左向右滑動(dòng)時(shí)，ΔUC.當(dāng)a、b兩端接上元件A時(shí)，|ΔU1ΔD.當(dāng)a、b兩端接上元件A時(shí)，滑動(dòng)變阻器R消耗的最大功率為0.9W答案ACD解析根據(jù)元件B的I－U圖線知，當(dāng)電壓表V2示數(shù)為9V時(shí)，流過(guò)元件B的電流為0.3A，故元件B的電阻為90.3Ω＝30Ω，故A正確；元件B在不同電壓下的阻值不同，RB＝U2I≠ΔU2ΔI，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片從左向右移動(dòng)時(shí)，元件B兩端的電壓逐漸減小，由題圖乙可知，ΔU2ΔI變大，故B錯(cuò)誤；當(dāng)a、b兩端接上元件A時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律有E＝U1＋I(xiàn)r，即I＝－1rU1＋Er，結(jié)合圖線C可知，－1r＝ΔIΔU1＝0-1.212-0Ω－1，得電源的內(nèi)阻r＝10Ω，即|ΔU1ΔI|＝r＝10Ω，故C正確；由題圖乙中圖線A知，元件A的電阻RA＝90.3Ω＝30Ω，由題圖乙中圖線C知，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝12V，當(dāng)a、b兩端接上元件A時(shí)，令R'＝r＋RA＝40Ω，滑動(dòng)變阻器R消耗的功率為P＝I2R＝(7~10題每小題8分，11題16分，共48分7.(2025·山東淄博市期中)某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫(huà)在了同一坐標(biāo)系中，如圖中的a、b、c所示。以下判斷正確的是()A.電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3V，內(nèi)阻r＝0.5ΩB.b、c圖線的交點(diǎn)與a、b圖線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之比一定為1∶2，縱坐標(biāo)之比一定為1∶2C.電源的最大輸出功率Pm＝9WD.在a、b、c三條圖線上分取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA＝PB＋PC答案D解析由電源的總功率和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率表達(dá)式PE＝EI，Pr＝I2r可知，a是直線，表示的是電源的總功率隨電流變化的圖線，b是拋物線，表示的是電源內(nèi)部的發(fā)熱功率隨電流變化的圖線，c表示外電阻的功率即為電源的輸出功率PR隨電流變化的圖線，由題圖可知，當(dāng)外電阻短路時(shí)，電流為3A，總功率P＝9W；則由P＝EI可知，E＝3V，內(nèi)阻r＝1Ω，故A錯(cuò)誤；當(dāng)內(nèi)電阻和外電阻相等時(shí)，電源輸出的功率最大，此時(shí)即為b、c線的交點(diǎn)處的功率，此時(shí)電流的大小為I＝ER＋r＝E2r＝1.5A，最大輸出功率的大小為Pm＝E24r＝2.25W，a、b線的交點(diǎn)表示電源的總功率PE和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr相等，此時(shí)只有電源的內(nèi)電阻，所以此時(shí)的電流的大小為I'＝Er＝3A，功率的大小為P'＝E2r＝9W，所以橫坐標(biāo)之比為1∶2，縱坐標(biāo)之比為1∶4，故B、C錯(cuò)誤；在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，因?yàn)橹绷麟娫吹目偣β蔖E等于輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率P8.“祝融號(hào)”火星車的動(dòng)力主要來(lái)源于太陽(yáng)能電池。現(xiàn)將火星車的動(dòng)力供電電路簡(jiǎn)化為如圖所示，其中太陽(yáng)能電池電動(dòng)勢(shì)E＝120V，內(nèi)阻r未知，電動(dòng)機(jī)線圈電阻rM＝1.6Ω，電熱絲定值電阻R＝4Ω。當(dāng)火星車正常行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端電壓UM＝80V，電熱絲R消耗功率P＝100W。則()A.火星車正常行駛時(shí)，通過(guò)電熱絲電流為1.25AB.太陽(yáng)能電池的內(nèi)阻為3ΩC.若電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子被卡住不動(dòng)，電熱絲消耗的功率為625WD.火星車正常行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)的效率為80%答案C解析對(duì)電熱絲，有P＝I2R，解得回路電流為I＝5A，故A錯(cuò)誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E＝Ir＋UM＋I(xiàn)R，解得太陽(yáng)能電池的內(nèi)阻為r＝4Ω，故B錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子被卡住不動(dòng)，回路電流為I'＝Er＋rM＋R＝12.5A，電熱絲消耗的功率P'＝I'2R＝625W，故C正確；火星車正常行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)的效率為η＝UM9.(2023·海南卷·7)如圖所示電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器電容為C，閉合開(kāi)關(guān)K，待電路穩(wěn)定后，電容器上電荷量為()A.CE B.12CE C.25CE D.答案C解析看似是一個(gè)電橋，但只需將電源負(fù)極接地(就是取電勢(shì)為零)，則電容器上極板電勢(shì)為2E5，下極板電勢(shì)為4E5，極板間電勢(shì)差U＝2E5，由10.(2025·山東煙臺(tái)市第一中學(xué)月考)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為2Ω，兩定值電阻R2、R3的阻值均為1Ω，電容器C的電容為3μF。初始時(shí)R1的滑片置于最上端，開(kāi)關(guān)S擲于a端。下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)R1的滑片向下移動(dòng)時(shí)，R2兩端的電壓減小B.移動(dòng)R1的滑片過(guò)程中，R1消耗的最大功率為1.125WC.開(kāi)關(guān)從a擲向b，流過(guò)R3的電流方向由d到cD.開(kāi)關(guān)從a擲向b，流過(guò)R3的電荷量為4.5×10－6C答案D解析開(kāi)關(guān)S擲于a端，R1與R2串聯(lián)，R2兩端的電壓U2＝ER1＋R2·R2，當(dāng)R1的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，R1接入電路中的電阻值變小，R2兩端電壓變大，A錯(cuò)誤；R1消耗的功率P＝EI－I2R2，電流I＝ER1＋R2，解得當(dāng)R1＝R2＝1Ω時(shí)，R1消耗