專項(xiàng)培優(yōu)17 常見的電路模型（解析版）-2025版高三物理寒假精-品講義

專題17常見的電路模型目錄TOC\o"1-3"\h\u一.電路動(dòng)態(tài)分析模型 1二．含容電路模型 2三．關(guān)于，的物理意義模型 6四．電源的輸出功率隨外電阻變化的討論及電源的等效思想 11五．電路故障的分析模型 19一.電路動(dòng)態(tài)分析模型1.電路的動(dòng)態(tài)分析問題：是指由于斷開或閉合開關(guān)、滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)等造成電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，某處電路變化又引起其他電路的一系列變化；對(duì)它們的分析要熟練掌握閉合電路歐姆定律，部分電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路中電壓和電流的關(guān)系．2.電路動(dòng)態(tài)分析的三種常用方法（1）程序法【需要記住的幾個(gè)結(jié)論】：①當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大（或減?。r(shí)，整個(gè)電路的總電阻一定增大（或減?。?。②若電鍵的通斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，總電阻增大；若電鍵的通斷使并聯(lián)的用電器增多時(shí)，總電阻減?、塾秒娖鲾嗦废喈?dāng)于該處電阻增大至無窮大，用電器短路相當(dāng)于該處電阻減小至零。（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。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↑))【注意】此時(shí)電源要有內(nèi)阻或有等效內(nèi)阻，“串反并同”的規(guī)律僅作為一種解題技巧供參考。（3）極限法因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，讓電阻最大或?yàn)榱阍儆懻摗?.電路動(dòng)態(tài)變化的常見類型：①滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)引起的動(dòng)態(tài)變化：限流接法時(shí)注意哪部分是有效電阻，分壓接法兩部分電阻一增一減，雙臂環(huán)路接法有最值；②半導(dǎo)體傳感器引起的動(dòng)態(tài)變化：熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻等隨溫度、光強(qiáng)、壓力的增大阻值減??；③開關(guān)的通斷引起的動(dòng)態(tài)變化：開關(guān)視為電阻，接通時(shí)其阻值為零，斷開時(shí)其阻值為無窮大，所以，由通而斷阻值變大，由斷而通阻值變小。4.滑動(dòng)變阻器的幾種接法限流接法分壓接法雙臂環(huán)路接法左部分為有效電阻，向←滑動(dòng)，AB間總阻值減小。向←滑動(dòng)，R并增大，R串減小，AB間總電阻減小。兩部分電阻并聯(lián)，RAB先增大后減小，當(dāng)并聯(lián)的兩部分阻值相等時(shí)RAB最大。1．如圖是一種呼氣酒精測(cè)試儀的原理圖，U恒定，酒精氣體傳感器的電阻值隨接觸到酒精氣體濃度的變大而變小。下列說法正確的是（）A．通過傳感器的電流與酒精濃度無關(guān)B．酒精濃度越大，通過傳感器的電流越小C．醉酒人員對(duì)傳感器呼氣時(shí)，電壓表的示數(shù)變小D．醉酒人員對(duì)傳感器呼氣時(shí)，電壓表的示數(shù)變大【答案】D【詳解】酒精氣體傳感器和定值電阻串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)兩端的電壓，酒精氣體傳感器的電阻值隨接觸到酒精氣體濃度的變大而變小，測(cè)試到的酒精氣體濃度越大則傳感器的電阻越小，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流越大，兩端的電壓越大，所以U越大。故選D。2．下圖是根據(jù)飛機(jī)升降時(shí)機(jī)翼受力的原理設(shè)計(jì)的裝置，用于監(jiān)測(cè)河水流速的變化。機(jī)翼狀的探頭始終浸沒在水中，通過連桿帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P上下移動(dòng)，電源電動(dòng)勢(shì)為4.8V，內(nèi)阻不計(jì)，理想電流表量程為0~0.6A，理想電壓表量程為0~3V，定值電阻R1阻值為6Ω，滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開關(guān)S，隨著水流速度的改變，下列說法正確的是（

）A．當(dāng)水流速度增大時(shí)，電流表的示數(shù)變小B．當(dāng)水流速度增大時(shí)，電壓表與電流表的示數(shù)之比變大C．滑動(dòng)變阻器允許接入電路的取值范圍為2Ω~15ΩD．電阻R1的電功率的變化范圍為0.54W~2.16W【答案】D【詳解】A．當(dāng)水流速度增大時(shí)，根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知，探頭上方流速大，壓強(qiáng)小，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向上的升力，探頭帶動(dòng)連桿向上運(yùn)動(dòng)，滑片P上滑，變阻器連入電路中的電阻減小，根據(jù)可知電流增大，電流表的示數(shù)增大，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)水流速度增大時(shí)，根據(jù)伯努利原理可知，探頭帶動(dòng)連桿向上運(yùn)動(dòng)，滑片P上滑，變阻器連入電路中的電阻減小，電路中電流增大，根據(jù)有可知，電壓表與電流表的示數(shù)之比減小，B錯(cuò)誤；C．由于通過理想電流表的最大電流為0.6A，所以，滑動(dòng)變阻器的最小電阻為理想電壓表量程為0~3V，所以，滑動(dòng)變阻器的最大電阻為可得所以滑動(dòng)變阻器允許接入電路的取值范圍為2Ω~10Ω，C錯(cuò)誤；D．由C選項(xiàng)的分析可知，電路中電流的變化范圍為，根據(jù)可得D正確。故選D。3．在如圖電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從端向端滑動(dòng)時(shí)，以下判斷正確的是（）A．電壓表讀數(shù)變大，通過燈的電流變大，燈變暗B．電壓表讀數(shù)變小，通過燈的電流變小，燈變暗C．電壓表讀數(shù)變大，通過燈的電流變小，燈變暗D．電壓表讀數(shù)變小，通過燈的電流變大，燈變暗【答案】A【詳解】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端向a端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻變大，根據(jù)“串反并同”，與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)的電壓表示數(shù)變大，通過的電流變大，亮度變亮；與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的的電流變小，亮度變暗。故選A。4.在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由a向b移動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A．電源的效率變大 B．電源的總功率變大 C．電流表的示數(shù)變小 D．電壓表的示數(shù)變小【答案】BC【詳解】A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由a向b移動(dòng)時(shí)，減小，則外電路總電阻減小，則效率為變形得可知電源的效率減小，故A錯(cuò)誤；B．由閉合回路歐姆定律因R外減小，可知總電流變大，根據(jù)可知電源的總功率變大，故B正確；CD．根據(jù)因總電流I增大，則路端電壓減小，則R3兩端電壓減小，所以電流表的示數(shù)變小，即變小，根據(jù)總電流可知流過R2所在支路的電流變大，則R2兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。二．含容電路模型(1)電路簡(jiǎn)化電路穩(wěn)定后，把電容器所處的支路視為斷路，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)電路穩(wěn)定時(shí)電容器的電壓電路穩(wěn)定時(shí)，電容器所在的支路中沒有電流，與之串聯(lián)的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，其兩端無電壓。電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。(3)電容器的帶電荷量及變化電容器兩端電壓的變化引起電容器充、放電。①利用Q＝UC計(jì)算電容器初、末狀態(tài)所帶的電荷量Q1和Q2。②如果變化前后極板帶電的電性相同，通過所連導(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，通過所連導(dǎo)線的電荷量為Q1＋Q2。1．如圖所示，電路中、、均為定值電阻，電源的內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置，閉合開關(guān)，帶電油滴剛好懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)?，F(xiàn)閉合開關(guān)，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．帶電油滴帶負(fù)電 B．電壓表示數(shù)減小C．電流表示數(shù)增大 D．帶電油滴將向下運(yùn)動(dòng)【答案】AC【詳解】A．根據(jù)受力平衡可知，帶電油滴所受電場(chǎng)力向上，平行板電容器C中的電場(chǎng)方向向上，故帶電油滴帶正電，故A錯(cuò)誤；B．閉合開關(guān)，與并聯(lián)的電阻小于原來的，回路中的總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流增大，即電源內(nèi)阻r上的電壓增大，路端電壓變小，電壓表示數(shù)減小，故B正確；C．由于與并聯(lián)的電阻小于原來的，故兩端電壓變小，即定值電阻中的電流變小，電流表示數(shù)減小，故C錯(cuò)誤；D．由于兩端電壓變小，故電容器兩板間電壓變小，板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，向上的電場(chǎng)力變小，則油滴向下運(yùn)動(dòng)，故D正確。本題選擇錯(cuò)誤的，故選AC。2．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，平行板電容器兩金屬板水平放置，開關(guān)S是閉合的，兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，G為靈敏電流計(jì)，是定值電阻，R是滑動(dòng)變阻器，則以下說法中正確的是（）A．滑片P向上移動(dòng)時(shí)，G中有從b到a的電流B．滑片P向下移動(dòng)時(shí)，油滴向下加速運(yùn)動(dòng)C．開關(guān)S斷開后，增大電容器兩板間距，則油滴仍然靜止D．開關(guān)S斷開后，滑片P向上移動(dòng)時(shí)，油滴向上加速運(yùn)動(dòng)【答案】AB【詳解】A．當(dāng)滑片P向上移動(dòng)的過程中，變阻器的阻值增大，電壓增大，電容器的電壓增大，根據(jù)可知，電容器充電，G中有從b到a的電流，故A正確；B．當(dāng)滑片P向下移動(dòng)的過程中，變阻器的阻值減小，電壓減小，電容器的電壓減小，根據(jù)可知，板間場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，故B正確；CD．將S斷開到電路穩(wěn)定的過程，電容器通過R2和R放電，板間場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小，油滴向下運(yùn)動(dòng)，故CD錯(cuò)誤。故選AB。3．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)恒定，內(nèi)阻為，定值電阻和的阻值均等于，滑動(dòng)變阻器的總阻值也等于，電容器的電容為，電流表可視為理想表。閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器滑片從向緩慢滑動(dòng)。下列說法正確的是（）A．理想電流表示數(shù)一直減小 B．電容器的電量先增大后減小C．電源的效率一直減小 D．電源的輸出功率一直增大【答案】ACD【詳解】A．滑動(dòng)變阻器滑片由a端向b端移動(dòng)過程中，并聯(lián)部分總電阻R并一直減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，干路電流I增大，電源內(nèi)電壓增大，外電壓減小，并聯(lián)部分可知，并聯(lián)部分電壓U并減小，電流表示數(shù)一直減小，故A正確；B．根據(jù)可知，電容器的電量減小，B錯(cuò)誤；C．電源的效率所以一直減小，故C正確；D．的阻值等于，所以外電路總電阻大于內(nèi)阻，根據(jù)電源輸出功率與外電阻關(guān)系可知，當(dāng)外電路總電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，輸出功率最大，因?yàn)橥怆娐房傠娮铚p小，所以電源的輸出功率一直增大，故D正確。故選ACD。4．如圖所示，平行金屬板中有一個(gè)帶電油滴懸浮在兩板間的P點(diǎn)，電流表和電壓表可以看作理想電表，電源負(fù)極接地，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A．油滴將向上運(yùn)動(dòng) B．P點(diǎn)的電勢(shì)降低C．電源的效率變高 D．電壓表、電流表的示數(shù)均變小【答案】B【詳解】AD．油滴原來靜止在電容器內(nèi)，受向上的電場(chǎng)力與重力平衡，由圖可知電容器內(nèi)部電場(chǎng)方向向下，則油滴帶負(fù)電；當(dāng)滑片向b移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中干路電流增大，即電流表的示數(shù)變大，路端電壓減小，R1兩端的電壓增大，則電容器兩端電壓減小，電壓表的示數(shù)減小，根據(jù)可知板間場(chǎng)強(qiáng)減小，油滴所受電場(chǎng)力減小，即電場(chǎng)力小于重力，油滴將向下運(yùn)動(dòng)，故AD錯(cuò)誤；B．P點(diǎn)的電勢(shì)等于P點(diǎn)與下極板（接地，電勢(shì)為零）的電勢(shì)差，由由于板間場(chǎng)強(qiáng)E減小，P與下極板間距不變，所以電勢(shì)差減小，P點(diǎn)電勢(shì)降低，故B正確；C．電源的效率為當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，R4的阻值減小，則外電阻R減小，電源的效率變低，故C錯(cuò)誤。故選B。三．關(guān)于，的物理意義模型【引例分析】引例1：如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為，調(diào)整電路的可變電阻的阻值，使電壓表的示數(shù)增大，則在這個(gè)過程中（）A.通過的電流增大，增加量一定等于B兩端的電壓減小，減少量一定等于C.通過的電流減小，但減少量一定小于D.路端電壓增大，增加量一定等于分析與解答：電路結(jié)構(gòu)為與并聯(lián)，再與串聯(lián)，再連在電源兩端。①，由題意可得，增大，由“串反并同”得增大，減小，減小，如果規(guī)定表示增加，表示減少，則有：②，如果規(guī)定表示變化量的絕對(duì)值，由②—①式可得：

，變形可得：，即電壓表V示數(shù)的增加量等于兩端電壓的減少量和電源內(nèi)阻上電壓的減少量。為定值電阻，有，變形可得，A正確；，B正確；為定值電阻，，，C正確；，，所以路端電壓的增加量小于電壓表V示數(shù)的增加量，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。引例二在如圖所示電路中，閉合開頭，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用、、和表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用、、和表示.下列比值正確的是（）A、不變，不變B、變大，變大C、變大，不變D、變大，不變分析與解答：將電路進(jìn)行簡(jiǎn)化，可得與串聯(lián)后接在電源兩端。對(duì)定值電阻來說，其導(dǎo)體的伏安特性曲線為過原點(diǎn)的直線，由部分電路歐姆定律得圖像上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)比值為定值電阻的阻值，即；由圖像形狀可得，圖像上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)比值等于該圖像的斜率，即；所以，對(duì)定值電阻來講，結(jié)論為。對(duì)阻值變化的電阻來說，其導(dǎo)體的伏安特性曲線的表達(dá)式為，形狀為傾斜的直線，為了研究的方便，可將看成唯一的外電路，其余部分等效成內(nèi)電路，其等效電路如圖所示，等效電動(dòng)勢(shì)為E，等效內(nèi)阻為，從等效電路圖可以看出，兩端的電壓就是等效電源的路端電壓，所以的導(dǎo)體的伏安特性曲線（）就是等效電源的伏安特性曲線，由等效電路圖可得，，。由部分電路歐姆定律得圖像上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)比值為在該時(shí)刻的阻值，即，由圖像形狀可得，圖像的斜率為等效電源的內(nèi)阻，即；所以，對(duì)阻值變化的電阻來講，結(jié)論為，，。將和的串聯(lián)部分看成一個(gè)新的電阻，為電源的外電路，隨的減小而減小，所以的導(dǎo)體的伏安特性曲線就是電源的伏安特性曲線，所以，，隨的減小而減小；為定值?？偨Y(jié)：對(duì)任何導(dǎo)體均有：導(dǎo)體的伏安特性曲線上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)比值為電阻的阻值，即；對(duì)定值電阻有：導(dǎo)體的伏安特性曲線的斜率同樣表示導(dǎo)體的電阻，對(duì)阻值變化的電阻有：導(dǎo)體的伏安特性曲線的斜率表示將阻值變化的電阻做為唯一的外電路時(shí)的等效電源的內(nèi)阻，即1．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)恒定，為定值電阻，電流表A、電壓表和電壓表均為理想電表。閉合開關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）A．電流表A示數(shù)增大B．電壓表示數(shù)減小C．電壓表示數(shù)減小D．電壓表示數(shù)的變化量與電流表A示數(shù)的變化量的比值減小【答案】B【詳解】A．滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)的過程中，變大，總電阻變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的電流減小，即電流表A示數(shù)減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電壓表測(cè)量?jī)啥说碾妷?，電路中的電流減小，根據(jù)歐姆定律可知，兩端電壓變小，電壓表示數(shù)減小，選項(xiàng)B正確；C．電路中的電流減小，內(nèi)電壓減少，路端電壓增大，而兩端電壓變小，所以兩端電壓增大，即電壓表示數(shù)增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)數(shù)學(xué)變形可知，電壓表示數(shù)的變化量與電流表A示數(shù)的變化量的比值為可見比值不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。2．在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從圖示位置向左滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用表示，電表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別用表示。則下列判斷中正確的是（）A．變大，變小 B．變小，變大 C．不變 D．變小【答案】C【詳解】AB．將滑動(dòng)變阻器的滑片P從圖示位置向左滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變小，電路總電阻變小，閉合電路歐姆定律可知電路總電流變大，根據(jù)，，可知外電壓變小，定值電阻兩端電壓變大，滑動(dòng)變阻器兩端電壓變小，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得則有可知不變，故C正確；D．根據(jù)歐姆定律可知保持不變，故D錯(cuò)誤。故選C。3．如圖所示，電表均為理想電表，其中電流表、、示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別用、、表示，電壓表示數(shù)的變化量用表示，則（

）A．滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng)過程中，電壓表V示數(shù)變小B．滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng)過程中，變大C．滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng)過程中，D．若發(fā)生斷路，則電壓表V示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大【答案】C【詳解】A．滑動(dòng)變阻器向a端移動(dòng)，R1接入電路的阻值變大，總電阻R總變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律知總電流減小，內(nèi)電壓減小，則外電壓增大，即電壓表V的示數(shù)增大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知故不變，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知增大，則A2示數(shù)變大，且有而示數(shù)變小，所以A1示數(shù)減變小更多，即故C正確；D．若發(fā)生斷路，則總電阻R總變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律知，電流表示數(shù)減小，內(nèi)電壓減小，則外電壓增大，即電壓表V的示數(shù)增大，故D錯(cuò)誤。故選C。4．如圖電路中，電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻、R1、R2為定值．閉合S后，將R的滑片向右移動(dòng)，電壓表的示數(shù)變化量的絕對(duì)值為U，電阻R2的電壓變化量的絕對(duì)值為U′，電源電流變化量的絕對(duì)值為I，下列說法正確的是（）A．通過R1的電流增大，增大量等于B．通過R2的電流增大，增大量I等于C．U′與I的比值保持不變D．U與I的比值保持變小【答案】C【詳解】A．根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知當(dāng)R的滑片向右移動(dòng)時(shí)，外電路的電阻減小，電路中的電流增大，由可知外電路的電壓減小，而外電路的電壓聯(lián)立可知，電壓表的示數(shù)減小，即兩端的電壓減小，故通過電流減小，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知滑片向右移動(dòng)后，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可得故結(jié)合歐姆定律可得B錯(cuò)誤；C．根據(jù)上述分析可知C正確；D．對(duì)公式變形整理可得即U與I的比值保持不變，D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示電路，電源內(nèi)阻為r，三只相同燈泡L1、L2和L3電阻均為R，r=0.1R，電表均為理想電表。閉合S、S1，把滑動(dòng)變阻器R0的滑片P向上滑動(dòng)的過程中，電壓表V1示數(shù)變化量絕對(duì)值為?U1，電流表A示數(shù)變化量絕對(duì)值為?I，下列說法正確的是（）A．電源輸出功率逐漸增大B．燈泡L1、L2變亮，L3變暗C．不變，V2表的示數(shù)變小D．保持滑片P的位置不動(dòng)，斷開S1，電流表A的示數(shù)變大【答案】ABC【詳解】A．由電路圖可知，把滑動(dòng)變阻器滑片P向上滑動(dòng)，外電阻逐漸減小，根據(jù)電源輸出功率隨外電阻的變化規(guī)律可得，電源輸出功率逐漸增大，故A正確；BC．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，外電阻逐漸減小，回路總電阻減小，總電流變大，電流表示數(shù)變大，內(nèi)電壓變大，外電壓變小，電壓表V1示數(shù)變小，L1中電流變大，L1燈變亮，L2、L3并聯(lián)電壓減小，L3中電流變小，亮度變暗，而L2中電流變大，L2兩端電壓變大，亮度變亮，R0兩端電壓變小，V2表示數(shù)變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可得故BC正確；D．保持滑片P的位置不動(dòng)，斷開S1，外電阻增大，則總電流變小，電流表示數(shù)變小，故D錯(cuò)誤。故選ABC。6．交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀工作原理如圖所示，傳感器電阻R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，定值電阻，電路中的電表均為理想電表。當(dāng)飲酒駕駛后對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，下列說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變大B．飲酒量越多，電源的效率越大C．飲酒量越多，電源的輸出功率一定越大D．電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比減小【答案】AC【詳解】A．當(dāng)飲酒駕駛后對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，酒精氣體濃度的增大，電阻R的電阻值減小，由閉合電路歐姆定律可知，電流表的示數(shù)變大，定值電阻和電源內(nèi)阻上的電壓增大，電壓表示數(shù)變小，故A正確；B．電源的效率為飲酒量越多，電阻R的電阻值越小，越小，電源的效率越小，故B錯(cuò)誤；C．飲酒量越多，電阻R的電阻值越小，即越小，而外電阻當(dāng)?shù)扔陔娫磧?nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大，所以越小，電源的輸出功率越大，故C正確；D．電壓表示數(shù)變化量與的電壓變化量絕對(duì)值相等，故即電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比不變，故D錯(cuò)誤。故選AC。四．電源的輸出功率隨外電阻變化的討論及電源的等效思想當(dāng)外電阻為純電阻電路時(shí)1．電源的輸出功率P出＝I2R＝eq\f(E2,(r＋R)2)·R＝eq\f(E2,\f((R－r)2,R)＋4r)(輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖所示)．ErR圖1s(1)當(dāng)R＝r時(shí)，P出最大＝eq\f(E2,4r)＝eq\f(E2,4R).ErR圖1s(2)當(dāng)P出<P出最大時(shí)，每個(gè)輸出功率值對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R1和R2，且r＝eq\r(R1·R2).(3)R<r時(shí)，P出隨R的增大而增大；R>r時(shí)，P出隨R的增大而減?。?．電源的效率η＝eq\f(I2R,I2(R＋r))＝eq\f(R,R＋r)＝eq\f(1,1＋\f(r,R))，η隨著R的增大而增大，當(dāng)R＝r時(shí)，電源有最大輸出功率時(shí)，效率僅為50%.3、圖2所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1為定值電阻，那么負(fù)載電ErR圖2R1阻ErR圖2R1將定值電阻R1和電源看成一個(gè)等效電源，如圖3虛線框所示。則等效電源的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，ErR圖3RErR圖3R1ABE'r'驗(yàn)證：顯然，時(shí)，（正確）ErR圖4R14、圖4所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1為定值電阻，那么負(fù)載電阻ErR圖4R1ErR圖5R1ABE'rErR圖5R1ABE'r'因此，當(dāng)時(shí)，驗(yàn)證：顯然，當(dāng)時(shí)，正確1．某學(xué)校正創(chuàng)建綠色校園，如圖1為新裝的一批節(jié)能路燈，電燈的亮度可自動(dòng)隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變，如圖2為其內(nèi)部電路簡(jiǎn)化原理圖，電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為，為光敏電阻（光照強(qiáng)度減小時(shí)，其電阻值增大）。光照強(qiáng)度減小時(shí)，（）A．路端電壓變小 B．電源的總功率不變C．電阻的消耗功率變小 D．燈變暗、燈變亮【答案】C【詳解】A．光照強(qiáng)度減小時(shí)光敏電阻的阻值增大，外電路的總阻值變大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知干路的電流減小，又因?yàn)榭芍?，路端電壓增大，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)上述分析，結(jié)合功率可知電源的總功率減小，B錯(cuò)誤；CD．由于路端電壓增大，故A燈所在支路的電流增大，故A燈變亮，結(jié)合上述分析可知，干路電流減小，A燈所在支路電流增大，所以所在支路的電流減小，根據(jù)可知，的消耗功率變小，此時(shí)B燈兩端的電壓增大，故B燈變亮，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2．現(xiàn)代多數(shù)人由于運(yùn)動(dòng)量減少，體重逐漸增加，體內(nèi)的脂肪也逐步增多，我們可以用某型號(hào)脂肪測(cè)量?jī)x（如圖甲所示）來測(cè)量脂肪積累程度，其原理是根據(jù)人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例（體液中含有鈉離子、鉀離子等，而脂肪不容易導(dǎo)電），模擬電路如圖乙所示。已知：，測(cè)量時(shí)，閉合開關(guān)，測(cè)試者分握兩手柄，體型相近的兩人相比，脂肪含量高者，其電路中（）A．電流表示數(shù)更大 B．電源的輸出功率更高C．路端電壓更小 D．電壓表示數(shù)更大【答案】D【詳解】A．根據(jù)題意可知：脂肪不容易導(dǎo)電。脂肪含量高者，接入段的電阻更大。根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知電路中總阻值越大，干路電流越小，電流表示數(shù)越小，故A錯(cuò)誤；B．外電路的總電阻且繼而可知越大，電源的輸出功率越小，故B錯(cuò)誤；C．外電路的總電阻越大，路端電壓越大，故C錯(cuò)誤；D．越大，其分壓越大，電壓表的示數(shù)越大，故D正確。故選D。3．如圖所示電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，定值電阻R1=2r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R2=2r，開關(guān)S閉合后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片從最下端向上移動(dòng)過程中，下列說法正確的是（

）A．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小B．電源的輸出功率減小C．R1的電功率先減小后增大D．R2的電功率先減小后增大【答案】B【詳解】AC．開關(guān)S閉合后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片從最下端向上移動(dòng)過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路阻值減小，電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電流增大，路端電壓減?。粍t電壓表示數(shù)減小，通過的電流減小，則的電功率減??；根據(jù)可知通過的電流增大，則電流表的示數(shù)增大，故AC錯(cuò)誤；B．電源的輸出功率為可知當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大；根據(jù)電路圖可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片處于最下端時(shí)，外電阻最大，為可知此時(shí)電源的輸出功率最大，則滑動(dòng)變阻器滑片從最下端向上移動(dòng)過程中，電源的輸出功率逐漸減小，故B正確；D．將與電源看成一個(gè)等效電源，則等效內(nèi)阻為根據(jù)B選項(xiàng)分析可知，當(dāng)時(shí)，消耗的功率最大，則滑動(dòng)變阻器滑片從最下端向上移動(dòng)過程中，消耗的功率先增大后減小，故D錯(cuò)誤。故選B。4．如圖，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻和可變電阻串聯(lián)組成電路，下列說法正確的是（

）A．若，則上的功率達(dá)到最大值B．若，則上的功率達(dá)到最大值C．若，則電源內(nèi)阻的熱功率達(dá)到最大值D．若，則電源輸出功率隨的增大而減小【答案】D【詳解】ABC．、r是定值電阻，根據(jù)，可知電流最大時(shí)，其電功率最大，則當(dāng)=0時(shí)，、r上的功率達(dá)到最大值，故ABC錯(cuò)誤；D．當(dāng)外電阻越接近內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率越大，由于，則電源輸出功率隨的增大而減小，故D正確；故選D。5．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻恒定不變，電壓表和電流表均為理想電表。閉合開關(guān)后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端向最左端滑動(dòng)，下列說法正確的是（

）A．電流表示數(shù)減小 B．電壓表示數(shù)減小C．定值電阻的電功率減小 D．電源消耗的總功率減小【答案】B【詳解】A．將滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端向最左端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，電路中的電流增大，電流表示數(shù)增大，故A錯(cuò)誤；B．電壓表的示數(shù)因?yàn)樵龃?，所以電壓表示?shù)減小，故B正確；C．的電功率可知定值電阻的電功率增大，故C錯(cuò)誤；D．電源消耗的總功率可知電源消耗的總功率增大，故D錯(cuò)誤。故選B。6.交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀工作原理如圖所示，傳感器電阻R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，定值電阻，電路中的電表均為理想電表。當(dāng)飲酒駕駛后對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，下列說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小B．飲酒量越多，電源的效率越小C．飲酒量越多，電源的輸出功率一定越大D．電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比保持不變【答案】BCD【詳解】A．由于傳感器電阻R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，而酒駕駕駛員吹氣時(shí)，酒精氣體濃度變大，R變小，由閉合電路的歐姆定律可知知電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)效率的計(jì)算公式有飲酒量越多，越小，效率越小，故B正確；C．電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系圖像如圖所示，由圖可知，當(dāng)時(shí)電源的輸出功率最大，而酒精氣體濃度增大導(dǎo)致減小，又，輸出功率一定增大，故C正確；D．把等效為電源內(nèi)阻的一部分，則故無論R怎么變，電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比保持不變，故D正確。故選BCD。7．綜合實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一款可用電流表示數(shù)顯示加速度大小的測(cè)量裝置，模型電路如圖所示，金屬小球套在近似光滑的水平橫桿上可左右移動(dòng)，一側(cè)與彈簧連接，下端固定金屬滑片P，滑片P與滑動(dòng)變阻器R接觸良好；電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為，為定值電阻?，F(xiàn)將此測(cè)量裝置放在勻速向前行駛的列車上，此時(shí)金屬片P處于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)位置，閉合開關(guān)S，則（）A．當(dāng)列車向前加速時(shí)，電流表的示數(shù)變小B．當(dāng)列車向前加速時(shí)，電源的總功率變大C．當(dāng)列車向前減速時(shí)，電流表的示數(shù)變小D．當(dāng)列車向前減速時(shí)，電源的總功率變大【答案】AD【詳解】AB．列車加速時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器阻值變大，則電路中總電流減小，路端電壓增大，另一支路電流增大，電流表示數(shù)減小，根據(jù)P=IE可知電源的總功率變小，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．列車減速時(shí)，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器阻值變小，則電路中總電流增大，路端電壓減小，另一支路電流減小，電流表示數(shù)變大，根據(jù)P=IE可知電源的總功率變大，故D正確，C錯(cuò)誤。故選AD。8．如圖甲所示某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)試電路，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。則下列說法中正確的是（）A．圖乙中滑動(dòng)變阻器的最大功率B．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C．圖乙中，D．調(diào)整滑動(dòng)變阻器Rp的阻值從最右端滑到最左端，電源的效率一直減小【答案】AC【詳解】A．根據(jù)電路圖，把定值電阻R等效看成電源內(nèi)阻的一部分，即由閉合電路歐姆定律的推論可知，當(dāng)電源外電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大，即滑動(dòng)變阻器此時(shí)消耗的功率最大，為故A正確；B．對(duì)于定值電阻而言其電流越大功率越大，因此滑動(dòng)變阻器的阻值為零時(shí)，定值電阻R消耗的功率最大，故B錯(cuò)誤；C．由選項(xiàng)A分析可知圖乙中滑動(dòng)變阻器此時(shí)消耗的功率達(dá)最大，根據(jù)圖乙可知，當(dāng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率等于時(shí)消耗的功率，根據(jù)有解得故C正確；D．電源的效率為調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值從最右端滑到最左端時(shí)，變大，則變大，電源的效率一直增大，故D錯(cuò)誤。故選AC。五．電路故障的分析模型電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有導(dǎo)線斷芯、燈泡斷絲、燈座短路、電阻器內(nèi)部斷路、接觸不良等，檢查故障的基本方法有兩種。(1)電壓表檢測(cè)若電壓表示數(shù)等于電源電壓，說明電路中有電流通過電壓表，電路為通路(電壓表作為一個(gè)大電阻把開關(guān)和電源接通了)，則開關(guān)S和導(dǎo)線不斷路，燈L斷路即故障所在。(2)假設(shè)法已知電路發(fā)生某種故障，尋找故障發(fā)生位置時(shí)，可將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行正向推理。推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路，若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路。直到找出發(fā)生故障的全部可能為止，亦稱排除法。1.如圖是“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖。小明在實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其它連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個(gè)位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時(shí)，電壓表有示數(shù)；試觸d時(shí)，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則（

）A．導(dǎo)線ab