2013年高考物理二轮复习精品学案专题十四：电路定律和动态电路

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2013高考二轮复习专题精品学案
高考二轮专题复习精品学案专题十四
电路定律和动态电路
【重点知识解读】
1.电阻定律R=ρL/s
2.欧姆定律：I=U/R
3.闭合电路欧姆定律：I=E/(R+r)
4.在混联电路中，在电路其余电阻不变的情况下，任一电阻的阻值增大（或减小），必将引起该电阻中电流的减小（或增大）以及该电阻两端电压的增大（或减小）; 任一电阻的阻值增大（或减小），必将引起与之并联的支路中电流增大（或减小），与之串联的各电阻电压的减小（或增大）。在直流电路中，无论电阻串联还是并联，只要其中一个电阻增大（或减小），则电路的总电阻一定增大（或减小），总电流一定减小（或增大），内阻不为零的电源的路端电压一定增大（或减小）。电路动态变化的分析思路是：由部分电阻变化推断外电路总电阻的变化,再由闭合电路欧姆定律得出干路电流的变化，最后根据电路情况分别确定各元件上电流电压的变化情况。
5.电路图象主要有：电器元件的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线、电源功率图象等。电器元件的伏安特性曲线上一点纵横坐标的比值表示电阻，纵横坐标的乘积表示功率；电源的伏安特性曲线与纵轴（U轴）的交点坐标值表示电源电动势。
6.电功W=UIt=qU，电功率P=UI。用电器串联时，电流相等，P=I2R，各个用电器消耗的电功率与其电阻成正比；用电器并联时，电压相等，P=U2/R，各个用电器消耗的电功率与其电阻成反比。
7.焦耳定律：Q=I2Rt。热功率P=I2R。
【高考命题动态】
闭合电路欧姆定律、欧姆定律、电阻定律、焦耳定律、电功和电功率、电阻串联并联规律是电学重要内容，高考考查一般以动态电路命题综合考查相关知识。
【最新高考题分析】
典例1．（2012·上海物理）当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 （ ）
（A）3V，1.8J （B）3V，3.6J （C）6V，l.8J （D）6V，3.6J
【答案】：D
【解析】：根据通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J可得W=qU，电压U=3V。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，电流需要增大到原来的2倍，根据欧姆定律，在其两端需加的电压为6V，消耗的电能是W=Qu=0.6×6J=3.6J。选项D正确。
典例2：（2012·上海物理）直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（A）总功率一定减小
（B）效率一定增大
（C）内部损耗功率一定减小
（D）输出功率一定先增大后减小
【答案】：ABC【解析】：在滑动变阻器的滑片P向右移动时，外电路电阻增大，电源的输出电流减小，总功率一定减小，选项A正确；在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源路端电压增大，电源效率一定增大，内部损耗功率一定减小，选项BC正确；由于题述没有给出电源内阻与滑动变阻器电阻关系，不能判断输出功率如何变化，选项D错误。
典例3（2012·全国理综）一台电风扇的额定电压为交流220V。在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示。这段时间内电风扇的用电量为
A.3.9×10-2度 B.5.5×10-2度
C.7.8×10-2度 D.11.0×10-2度
【答案】：B
【解析】：由W=UIt可得，这段时间内电风扇的用电量为W=(220×0.3×+220×0.4×+220×0.2×)×10-3kW·h=5.5×10-2度，选项B正确。
典例4. （2012·浙江理综）功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60W的白炽灯相当。根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代。估算出全国一年节省的电能最接近（ ）
A.8×108kW·h B. 8×1010kW·h C.8×1011kW·h D. 8×1013kW·h
【答案】：B【解析】假设每天照明5小时，每户家庭每天节能50×2×5W·H=0.5 kW·h，每年节能约0.5 kW·h×365=183 kW·h，全国约有4×108家庭，全国一年节省的电能最接近183 kW·h×4×108=8×1010kW·h，选项B正确。
典例5.（2012·四川理综）四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380V，此时输入电动机的电功率为19kW，电动机的内阻为0.4Ω。已知水的密度为1×103kg/m3，重力加速度取10m/s。求
（1）电动机内阻消耗的热功率；
（2）将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）。
【解析】：（1）设电动机的电功率为P，则P=UI
设电动机内阻r消耗的热功率为Pr，则Pr=I2r；
代入数据解得：Pr=1×103W。
（2）设蓄水池蓄水总质量为M，所用抽水时间为t，已知抽水高度为h，容积为V，水的密度为ρ，则M=ρV
设质量为M的河水增加的重力势能为△Ep，则△Ep =Mgh。
设电动机的输出功率为P0，则P0=P- Pr。
根据能量守恒定律，得P0t×60%×80%=△Ep。
代入数据解得：将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间t=2×104s。
【考点定位】此题考查能量守恒定律及其相关知识。
【最新模拟题训练】。
1. （2013江苏徐州摸底）如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r。开关S闭台后，．电灯L1、L2均能发光。现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动，下列说法正确的是
A．电灯L1、L2均变亮
B．电灯L1 变亮，L2变暗
C．电流表的示数变小
D．电源的总功率变小
答案：B
解析：将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动，电流表的示数变大，电灯L1 变亮，L2变暗，电源的总功率变大，选项B正确ACD错误。
2．（2013安徽师大摸底）某同学做电学实验(电源内阻r不能忽略)，通过改变滑动变阻器电阻大小，观察到电压表和电流表的读数同时变大，则他所连接的电路可能是下图中的 (　 　)
答案：C
解析：观察到电压表和电流表的读数同时变大，其电路一定是电压表和电流表测量的是同一个固定电阻，他所连接的电路可能是C.。
3. （2013辽宁省五校协作体高三期初联考）某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V，当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5．7×103kg的集装箱时，测得电动机的电流为20A，g取10m/s2。则下列说法正确的是
A．电动机的内阻为19Ω B．电动机的内阻为4.75Ω
C．电动机的输出功率为7.6×l03W D．电动机的工作效率为75%
答案：BD
解析：由UI=mgv+I2r，可得电动机的内阻为r=4.75Ω，选项B正确A错误；电动机的输出功率为mgv=5.7×103kg ×10m/s2×0.1m/s =5.7×l03W,选项C错误；电动机的工作效率为η=×100%=75%，选项D正确。
4．（2012年3月江西南昌一模）如图所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，下列各值可能出现的是
A．△U1＝3V　△U2＝2V　△U3＝1V
B．△U1＝1V　△U2＝3V　△U3＝2V
C．△U1＝0.5V　△U2＝1V　△U3＝1.5V
D．△U1＝0.2V　△U2＝1V　△U3＝0.8V
.答案：BD
解析：滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，电压表V2示数减小，V3示数增大。滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，外电路电阻减小，路端电压即电压表V1示数减小。电压表V2示数减小值等于电压表V3示数增大值和电压表V1示数减小值之和。所以选项BD正确
5．（2012上海卢湾期末）如图所示电路中，电源内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，将滑动变阻器R2的滑片向上滑动，电流表和电压表示数变化量的大小分别为(I、(U，下列结论中正确的是（ ）
（A）电流表示数变大。
（B）电压表示数变大
（C）＞r
（D）＜r。

答案：AD
解析：将滑动变阻器R2的滑片向上滑动，电流表示数变大，电压表示数变小，选项A正确B错误；由于电源输出电流变化量小于电流表示数变化量，所以＜r，选项D正确C错误。
6．如图所示，直线I，II分别是电源I和电源II的路端电压随输出电流变化的特性曲线，曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线。则
电源I和电源II的内阻之比为7∶12
B。电源I和电源II的电动势之比为7∶12
C．如果把该小灯泡分别与电源I和电源II单独连接，则小灯泡的电阻之比为24∶35
D．如果把该小灯泡分别与电源I和电源II单独连接，则电源I和电源II输出功率之比为10∶21，效率之比为4∶7
答案：CD
解析：电源I的内阻为Ω，电源II的内阻为Ω，电源I和电源II的内阻之比为12∶7，选项A错误；电源I和电源II的电动势之比为1∶1，选项B错误；由几何知识可知，曲线III与曲线I交点纵坐标为，该小灯泡与电源I单独连接，小灯泡的电阻为U/I=Ω. 曲线III与曲线II交点纵坐标为5，该小灯泡与电源I单独连接，小灯泡的电阻为U/I=Ω. 该小灯泡分别与电源I和电源II单独连接，则小灯泡的电阻之比为∶=24∶35，选项C正确；把该小灯泡分别与电源I单独连接，则电源I输出功率为P=UI=×5W=W。把该小灯泡与电源II单独连接，则电源II输出功率为P=UI=5×6W=30W。输出功率之比为∶30=10∶21。效率η=U/E，效率之比为∶5=4∶7，选项D正确。
7（2012年4月北京东城模拟）如图甲所示，在材质均匀的圆形薄电阻片上，挖出一个偏心小圆孔。在彼此垂直的直径AB和CD两端引出四个电极A、B、C、D。先后分别将A、B或C、D接在电压恒为U的电路上，如图乙和图丙所示。比较两种接法中电阻片的热功率大小，应有
A．两种接法电阻片热功率一样大
B．接在AB两端电阻片热功率大
C．接在CD两端电阻片热功率大
D．无法比较
.答案：C
解析：可以设想将电阻片沿AB、CD直径分为四部分，AC、AD部分电阻大于BC、BD部分电阻。接在AB两端可视为AD与BD串联，AC与BC串联，然后并联；接在CD两端可视为AC与AD串联，BC与BD串联，然后并联；由串联并联电路知识可知，接在CD两端电阻小，接在CD两端电阻片热功率大，选项C正确。
8（2012上海宝山二模）．将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是
（A）由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大
（B）由U内＝Ir可知，电源两端的电压，随I的增大而增大
（C）由U＝E－Ir可知，电源输出电压，随输出电流I的增大而减小
（D）由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大
答案：C
解析：外电路中电流I随外电阻R的变化而变化，所以选项A错误；U内＝Ir是电源内电阻上电压，不是电源两端的电压，选项B错误；电源电动势E和内阻r不变，由U＝E－Ir可知，电源输出电压，随输出电流I的增大而减小，选项C正确；当U不变时，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大，选项D错误。
9. （2013浙江名校测试） 如图所示，R1，R2为可调电阻，R3为一般电阻，R4为热敏电阻(电阻随温度升高而减小）。当环境温度升高时，下列说法中正确的是
A．电容器所带电量减小
B．若R2的阻值减小，电流表的示数可能保持不变
C．若R2的阻值增大，电容器的带电量可能保持不变
D．若R1的阻值减小，电容器的带电量可能保持不变
答案：B
解析：当环境温度升高时，热敏电阻R4阻值减小，电容器两端电压升高，带电量增大，选项A错误；当环境温度升高时，热敏电阻R4阻值减小，若R2的阻值减小，R3两端电压可能保持不变，电流表的示数可能保持不变，选项B正确；若R2的阻值增大，导致电容器两端电压升高，电容器的带电量增大，选项C错误；若R1的阻值减小，不影响电容器带电量，但是当环境温度升高时，热敏电阻R4阻值减小，电容器两端电压升高，带电量增大，选项D错误。
10．（2013江苏苏南四校联考）如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为△U，电流表示数的变化量为△I，则：
A．变化过程中△U和△I的比值保持不变
B．电压表示数U和电流表示数I的比值不变
C．电阻R0两端电压减小，减小量为△U
D．电容器的带电量增大，增加量为C△U
答案:AD
解析：闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电流表示数减小，电压表示数增大，变化过程中△U和△I的比值等于定值电阻R0与电源内阻r之和，保持不变；电压表示数U和电流表示数I的比值等于可变电阻R的阻值，逐渐增大，选项A正确B错误；电阻R0两端电压减小，减小量小于△U，选项C错误；电容器的带电量增大，增加量为C△U，选项D正确。
11、（2013江西临川二中月考）如图所示是一种应用逻辑电路制作的简易走道灯电路图，R2是一个光敏电阻，当走道里光线较暗时或是将手动开关S接通时，灯都会亮．则在电路图的虚线框内的门电路应是 门；当有光照到光敏电阻R0时，门电路的输入端B是 电势．两条横线上应填入的正确答案是（ ）
A与 高 B 非 低
C或 高 D或 低
答案：D
解析：当走道里光线较暗时或是将手动开关S接通时，该门输入端B为高电势，灯都会亮．说明在电路图的虚线框内的门电路应是或门。当有光照到光敏电阻R0时，电阻减小，光敏电阻R0两端电压降低，门电路的输入端B是低电势，选项D正确。
12．（2013山东济南外国语学校测试）用电动势为E、内电阻为r的电池组直接向线圈电阻为R的电动机供电，电动机正常工作后，测得通过的电流为I、电动机两端的电压为U，则（ ）
A．电路中电流
B．在时间t内，电池组消耗的化学能为IEt
C．在时间t内，电动机输出的机械能是IEt-I2rt
D．以上说法都不对
【答案】B
【KS5U解析】当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，，故A错误．由电源定义知在时间t内，电池组消耗的化学能为IEt，B对；电动机的输出功率是机械功率，根据能量守恒定律得，P出=P电-P热=UI-I2R，在时间t内，电动机输出的机械能是IUt-I2Rt，故C、D错。
13、（2013山东泰安宁阳质检）如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象;直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么 ( )
A．R接到a电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的效率较高
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大
D．R接到b电源上，电源的输出功率较大
答案：BC
解析：由图象可知，电源a的电动势较大，内阻较大。由电源效率公式，η=U/E，R接到a电源上，电源的效率较低；R接到b电源上，电源的效率较高；选项A错误B正确。电源输出功率，P=UI，R接到a电源上，电源的输出功率较大，R接到b电源上，电源的输出功率较小，选项C正确D错误。
14. （2013浙江名校测试）如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8V，乙电路两端的电压为16V。调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是
A．P甲＜P乙 B．P甲＞P乙 C．P1＞P2 D．P1＝P2
答案：D
解析：两灯都正常发光，电灯中电流相同，两端电压相等，R1中电流是R2中电流2倍，R2两端电压是R1两端电压的2倍，由电功率公式可知，R1和R2消耗的功率P1和P2相等，选项C错误D正确；由于两灯都正常发光，消耗功率相等，R1和R2消耗的功率P1和P2相等，两电路中消耗的总功率P甲和P乙相等，选项AB错误。
15．（2013河南淇县质检）标有“8 V　6.4 W”和“8 V　20 W”字样的L1、L2两只灯泡连接在如图所示的电路中，C点接地．如果将电路中L1、L2两灯的位置互换，则(　　)
A．B点电势升高　
B．B点电势降低
C．两灯的亮度不变
D．L1灯变暗，L2灯变亮
答案AC
解析：根据灯泡规格可知，灯泡L1电阻较大。如果将电路中L1、L2两灯的位置互换，B点电势升高，两灯的亮度不变，选项AC正确。
16．（2013山东济南外国语学校测试）如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ）
A．电压表读数减小
B．电流表读数减小
C．质点P将向上运动
D．R3上消耗的功率逐渐增大
【答案】A
【解析】当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，变阻器接入电路的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流变大，则r和两端电压增大，加在两端的电压减小，质点P向下运动，C错；所以流过的电流减小，R3上消耗的功率减小，D错；由于总电流变大，所以流过和的电流增大，电流表读数增大，B错；两端电压增大，两端的电压减小，所以两端电压减小，电压表读数减小，A对。
17．（2013武汉11月联考）在如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V，6W”字样，电动机线圈的电阻RM=1Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是
A．电动机的输入电压是5V
B．流过电动机的电流是2A
C．电动机的效率是80%
D．整个电路消耗的电功率是10W
答案：AB
解析：灯泡恰能正常发光，说明灯泡电压为3V，电流为2A，电动机的输入电压是8V-3V=5V，流过电动机的电流是I=2A，选项AB正确；电动机内阻消耗功率I2RM=4W；电动机输入功率为UI=5×2W=10W，输出功率为6W，效率为η=60%，整个电路消耗的电功率是10W+6W=16W，选项CD错误。
18．（2013北京东城区联考）如图11所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率P=()2R。调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为
A．
B．
C．
D．
答案：B
解析：当可变电阻R的阻值等于发电导管内电阻率为的高温电离气体电阻时，可变电阻R消耗电功率最大，最大值为P=E/4r，E=Bdv，r=ρd/S，联立解得P=，选项B正确。
19．（2013江苏二校联考）如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升
B．滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升
C．电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变
D．电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变
答案：BC
解析：滑动触头向右移动时，其他不变，加速电压增大，电子速度增大，则电子打在荧光屏上的位置下降，选项A错误；滑动触头向左移动时，其他不变，加速电压减小，电子速度减小，则电子打在荧光屏上的位置上升，选项B正确；电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变，电子打在荧光屏上的速度增大，选项C正确D错误。
20.（2013江苏名校检测）如图电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表．现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，正确的是(　　)
A. 电流表A的示数变小，电压表V的示数变大
B. 小灯泡L变亮
C. 电容器C上电荷量减小
D. 电源的总功率变大
答案：A
解析：将滑动变阻器滑片P向左移动，电阻R2接入电路部分电阻增大，电流表A的示数变小，电压表V的示数变大，选项A正确；电源输出电流减小，小灯泡L中电流变小，小灯泡L变暗，选项B错误；电容器两端电压增大，电容器C上电荷量增大，选项C错误。电源输出电流减小，电源的总功率变小，选项D错误。
21.(2013年浙江五校联考)如图所示，闭合电键S，电压表的示数为U，电流表的示数为I，现向左调节滑动变阻器R的触头P，电压表V的示数改变量的大小为ΔU，电流表的示数改变量大小为ΔI，则下列说法正确的是
A． 变大
B． 变大
C．电阻R1的功率变大
D．电源的总功率变大
答案：AC
解析：向左调节滑动变阻器R的触头P，滑动变阻器R接入电路的电阻增大，电压表V的示数增大，电流表的示数减小，二者改变量的比值大小为ΔU/ΔI= R2+r，不变，选项B错误；电压表示数U与电流表示数I比值等于R和R1并联阻值，滑动变阻器R接入电路的电阻增大，R和R1并联阻值增大， 变大，选项A正确；向左调节滑动变阻器R的触头P，R1中电流增大，电阻R1的功率变大，选项C正确；电源的总功率P=EI变小，选项D错误。
22. （2013江苏名校检测）在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时(　　)
A. L1的电压为L2电压的2倍
B. L1消耗的电功率为0.75 W
C. L2的电阻为12 Ω
D. L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1
答案：BD
解析：电路中的总电流为0.25 A，L1中电流为0.25A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为3.0V，L1消耗的电功率为P=UI=0.75 W，选项B正确。根据并联电路规律，L2中电流为0.125A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3V，L1的电压大约为L2电压的2倍，选项A错误。由欧姆定律，L2的电阻为R=U/I=Ω=2.4 Ω，选项C错误。L2消耗的电功率为P=UI=0.3×0.125W=0.0375W，L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1，选项D正确。
23．（2013浙江效实中学检测）小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图8所示，P为图线上一点，PN为图线过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
. 【命题意图】考查小灯泡U——I图象的理解和分析。
答案：ABD
解析：随着所加电压的增大，灯丝温度升高，小灯泡的电阻增大，选项A正确；对应P点，由欧姆定律，小灯泡的电阻为R＝，选项B正确C错误；根据电功率定义式P=UI，对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积，选项D正确。
24．（2013浙江效实中学检测）在如图9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，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是
A．电压表示数变小
B．电流表示数变小
C．电容器C所带电荷量增多
D．a点的电势降低
. 【命题意图】考查直流动态电路的分析。
答案：D
解析：在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变大，a点的电势降低，选项AB错误D正确；电容器两端电压减小，电容器C所带电荷量减小，选项C错误。
25.(2013湖北八校联考)如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象：直线 C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象.将这个电 阻R分别接到a、 b 两电源上，那么
A. R接到a电源上，电源的效率较高
B. R接到b电源上，电源的效率较高
C. R接到a电源上，电源的输出功率较大
D. R接到b电源上，电源的输出功率较大
答案：BC
解析：电源的效率η=×100%，显然R接到b电源上，电源的效率较高，选项B正确A错误。电阻R的两端电压与电流关系的图象与电源的路端电压与电流的关系图象交点为电路工作点，工作点的纵坐标和横坐标值的乘积等于电源的输出功率，显然，R接到a电源上，电源的输出功率较大，选项C正确D错误.
26．（2013郑大附中检测）如图所示，电阻R1、R2串联在12V的电路中，R1 =6 kΩ，R2=3 kΩ。当用电阻不是远大于R1和R2的电压表0～3 V量程测量R2两端的电压时，电压表的读数是3 V.当用该电压表0～15 V量程测量R1两端的电压时，电压表的读数为
A．9 V B．7.5 V
C．8 V D．6 V
答案：B
解析：设电压表0～3V量程电阻为RV，电压表0～15V量程电阻为5RV，电压表0～3V量程测量R2两端的电压时，电压表的读数是3V，R1两端电压为9V.说明R2与RV并联等效电阻为2kΩ，电压表0～3 V量程电阻为6kΩ. 电压表0～15V量程电阻为5RV=30 kΩ，用该电压表0～15 V量程测量R1两端的电压时，电压表和R1并联的等效电阻为R=5 kΩ，电路电流I=U/R=1.5mA，电压表的读数为U=IR=7.5V，选项B正确。
27、（2013辽宁沈阳四校联考）调整如图所示电路的可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大ΔU，在这个过程中
A.通过R1的电流增加，增加量一定等于ΔU/R1?
B.R2两端的电压减小，减少量一定等于ΔU?
C.通过R2的电流减小，但减少量一定小于ΔU/R2?
D.路端电压增加，增加量一定等于ΔU?
答案：AC
解析：电压表V的示数增大ΔU，说明R增大，通过R的电流减小，通过R1的电流增加，由欧姆定律，增加量一定等于ΔU/R1，选项A正确；由于电源有内阻，R2两端的电压减小，减少量一定小于ΔU，选项B错误；通过R2的电流减小，但减少量一定小于ΔU/R2，选项C正确；路端电压增加，增加量一定小于ΔU?，选项D错误。?
28. (12分) （2013江苏名校检测）如图所示的电路中，电池的电动势E＝5 V，内电阻r＝10 Ω，固定电阻R＝90 Ω，R0是可变电阻．在R0由0增加到400 Ω的过程中，求：
(1)可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率；
(2)电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和．
(12分) 答案　(1)R0＝100 Ω时，Pm＝ W (6分)
(2)0.01 W(6分)
解析　(1)可变电阻R0上消耗的热功率
P1＝I2R0＝()2R0＝
＝
由上式可得：当R0＝100 Ω时，P1有最大值Pm＝ W＝ W.
(2)r和R上消耗的热功率之和P2＝I2(R＋r)＝×100
由上式可知，R0最大时，P2最小，即当R0＝400 Ω时，P2有最小值
P2min＝×100 W＝0.01 W.
29、（2013江苏常州期中）如图所示，直线A为某电源的U—I图线，直线B为电阻R的U—I
图线，求：
(1)电源的电动势和内阻分别是多大？
(2)当用此电阻R和该电源组成的闭合电路时，该电源的输出功率为多少？
(3)若接入该电源的外电阻是一个最大阻值是2Ω的滑动变阻器，则滑动变阻器的阻值多大时，其消耗的功率最大。
（11分）解析：
（1）读图，E=6V，r=0.5Ω 4分
（2）P=U×I=5V×2A=10W 4分
（3） R=r，即R的阻值是0.5Ω时，输出功率最大。 3分
30．（10分）（2013山东济南外国语学校测试）如图甲所示的电路中, R1、R2均为定值电阻, 且R1＝100 Ω, R2阻值未知, R3为一滑动变阻器. 当其滑片P从左端滑至右端时, 测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示, 其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的. 求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值.
【答案】（1）20 V 20 Ω（2）5 Ω. （3）300 Ω
【解析】(1)题中乙图中AB延长线, 交U轴于20 V处, 交I轴于1.0 A处,
所以电源的电动势为E＝20 V（1分）,
内阻r＝＝20 Ω. （2分）
(2)当P滑到R3的右端时, 电路参数对应乙图中的B点,
即U2＝4 V、I2＝0.8 A, （1分）
得R2＝＝5 Ω. （2分）
(3)当P滑到R3的左端时, 由乙图知此时U外＝16 V, I总＝0.2 A, （1分）所以R外＝＝80 Ω. （1分）
因为R外＝＋R2, （1分）
所以滑动变阻器的最大阻值为: R3＝300 Ω. （1分）
31．（10分）某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103 kg。当它在水平路面上以v＝36 km/h的速度匀速行驶时，蓄电池的输出电流I ＝50 A，输出电压U ＝200 V。在此行驶状态下, 该环保汽车能够将蓄电池输出功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机 。（g取10 m/s2）
⑴求汽车所受阻力；
⑵若该环保汽车的驱动电机的内部结构如图所示，其中R1 = 0.1Ω，R2 = 1950Ω，求电动机M的热功率 ?
解析：（1）蓄电池输出功率P=UI=200V×50A=104W。
90%P=Fv，
解得：汽车所受阻力F=900N。
（2）电动机M两端电压U’=U-I R1 =195V。
R2中电流I2= U’/R2 =0.1A，
电动机输入电流I’=I- I2=49.9A
电动机输入功率P=U’I’=9730.5W，
输出功率P出=90%P=9000W。
电动机M的热功率P热=P- P出=730.5W。
32.（2012年4月上海四区二模）节水喷灌系统已经在我国很多地区使用。某节水喷灌系统如图所示，喷口距离地面的高度h=1.8m，能沿水平方向旋转，水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率v0=15m/s，每秒喷出水的质量m0=4.0kg。所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面的高度H=1.95m，并一直保持不变。水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻r=5.0Ω。电动机正常工作时，电动机的输入电压U=220V，输入电流I=4.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率。水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率。
（计算时可取3，球体表面积公式S=4πr2）
（1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积；
（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率；
（3）假设系统总是以最大喷水速度工作，在某地区需要用蓄电池将太阳能电池产生的电能存储起来供该系统使用，根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积。
已知：太阳光传播到达地面的过程中大约有％的能量损耗，
太阳辐射的总功率P0=4×1026W，太阳到地球的距离R=1.5×1011m，
太阳能电池的能量转化效率约为％，蓄电池释放电能的效率约为％。
解：（1）（3分）水从喷口喷出后做平抛运动
下落高度：h=gt2 ，解得t=0.6s。 （1分）
最大水平位移：x=v0t=9m。 （1分）
喷灌面积：S=πx2=243m2。 （1分）
（2）（6分）电动机的输入功率：P电=UI=880W。 （1分）
电动机的热功率：P热=I2r=80W 。 （1分）
水泵的输入功率等于电动机的输出功率：P入= P电- P热=800W。 （1分）
水泵的输出功率： （1分）
m=m0t，
可求得 P出=600W。 （1分）
水泵效率： （1分）
（3）电池板最小面积接收太阳能的功率： （2分）
电池板接收太阳能转化为电能的功率：P电=P×15%×90%=UI=880W。 （2分）
联立以上二式得：6.6m2。 （1分）
33（2012年上海华师大附中等八校联考）如图所示，电源内阻r=1Ω，R1=2Ω，R2=6Ω，灯L上标有“3V、1.5W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时，电流表示数为1A，灯L恰能正常发光。
（1）求电源的电动势；
（2）求当P移到最左端时，电流表的示数；
（3） 当滑动阻器的Pb段电阻多大时，变阻器R3上消耗的功率最大？最大值多大？
解：（1）电源的电动势E=UL+IR1+Ir=3V+1×2V+1×1V=6V.
（2）当P移到最左端时，由闭合电路欧姆定律，I=E/(R1+r)=2A。
（3）灯L电阻RL=U2/P=6Ω，
设滑动阻器的Pb段电阻为R3，R3与RL并联等效电阻R3L==，
由闭合电路欧姆定律，I=E/(R1+r+R3L)，
将已知量代人，化简得：I=。
又，U3=IRL3=，
所以P3====,
当R3=2Ω时变阻器R3上消耗的功率最大，且最大值为2W.。