【期末总复习】人教版(2019)高二物理必修第三册——第17讲 闭合电路的欧姆定律（考点精讲）

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第十二章 电能 能量守恒定律
第17讲　闭合电路的欧姆定律
【考点梳理】
考点一、电动势
1．非静电力的作用：把正电荷从负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加．
2．电源
(1)定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置．
(2)能量转化：在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电势能，在电源外部，静电力做正功，电势能转化为其他形式的能．
3．电动势
(1)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷量q的比值．
(2)定义式：E＝.单位：伏特(V)．
(3)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量．
(4)决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关．
考点二：闭合电路欧姆定律及其能量分析


1．闭合电路中的能量转化
(1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝EIt.
(2)时间t内外电路产生的内能为Q外＝I2Rt.内电路产生的内能为Q内＝I2rt.
(3)根据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有W＝Q外＋Q内，即EIt＝I2Rt＋I2rt.
2．闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．
(2)表达式：I＝.
(3)另一种表达形式：E＝U外＋U内．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和．
三、路端电压与负载的关系
1．路端电压的表达式：
U＝E－Ir.
2．路端电压随外电阻的变化规律
(1)当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大．
(2)当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小．
(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为0，U＝E.即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源短路时，外电阻R＝0，此时I＝.
技巧归纳总结
闭合电路的功率和效率
1．各部分功率关系分析
由EIt＝I2Rt＋I2rt知EI＝I2R＋I2r
2．电源的输出功率
当外电路为纯电阻电路时讨论如下：
(1)电源的输出功率
P出＝I2R＝R＝＝
由此可知当R＝r时，电源有最大输出功率P出max＝.







(2)P出与外电阻R的函数关系图象，如图所示．


(3)电源的效率
η＝＝＝＝＝＝，可见，外电阻R越大，电源的效率越高．
闭合电路的动态分析
1．闭合电路动态分析的思路
闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化，分析这类问题的基本思路是：







2．闭合电路动态分析的三种方法
(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”，
即：

(2)结论法——“串反并同”
“串反”是指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大．
“并同”是指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小．
含电容器电路的分析与计算
(1)电路稳定时电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件，在电容器处的电路看作是断路，画等效电路时，可以先把它去掉．
(2)若要求解电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上，求出电容器两端的电压，根据Q＝CU计算．
(3)电路稳定时电容器所在支路上电阻两端无电压，该电阻相当于导线．
(4)当电容器与电阻并联后接入电路时，电容器两端的电压与并联电阻两端的电压相等．
(5)电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电，如果电容器两端的电压升高，电容器将充电，反之，电容器将放电．通过与电容器串联的电阻的电量等于电容器带电量的变化量．











【题型归纳】
题型一：电动势的理解
1．（2021·河南南阳·高二期中）有关电压与电动势的说法正确的是（　　）
A．电源的电动势与外电路无关，与电源的体积有关
B．电动势就是电源两极间的电压
C．电动势公式中的与电压中的物理意义是相同的
D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
2．（2018·河南·商城县教育体育局教学研究室高二期中）某电源的电动势为，这表示（　　）
A．电源在每秒内把其他形式的能转化为电势能
B．电路通过的电荷量，电源把其他形式的能转化为电势能
C．该电源比电动势为的电源做功多
D．该电源与电动势为的电源相比，通过电荷量时转化的电势能相同
3．（2021·广东深圳·高二期中）电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此（　　）
A．电动势是一种非静电力
B．电动势越大，表明电源储存的电能越多
C．电动势的大小是把1库仑的正电荷由电源的负极移到正极非静电力做功
D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压
题型二：闭合电路中的欧姆定律的计算
4．（2021·吉林·榆树市实验高级中学校高二月考）在如图所示的电路中，电源内阻r为1，电阻R为5，理想电压表示数为1.50V，则电源电动势为（　　）


A．1.5V B．1.8V
C．2.0V D．3.0V

5．（2021·全国·高二专题练习）将一电源电动势恒定为E，内阻恒定为r的电池，与阻值可变的纯电阻R连接，构成一个闭合电路。I表示电路的总电流，下列说法正确的是（　　）
A．由可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小
B．由可知，电源两端的电压随I的增大而增大
C．由可知，外电压随I的增大而增大
D．由可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大
6．（2021·陕西汉中·高二期末）在如图所示的电路中，当电阻箱接入电路的电阻时，电流表示的数；当电阻箱接入电路的电阻时，电流表的示数。则当电阻箱接入电路的电阻时，电流表的示数为（　　）


A．0.30A B．0.40A C．0.50A D．0.60A

题型三：利用U-I图计算实际功率
7．（2021·山东·微山县第二中学高二月考）如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是（　　）

A．4 W，6 W B．4 W，8 W C．2 W，3 W D．2 W，4 W

8．（2021·全国·高二期中）如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（　　）

A．电源1与电源2的内阻之比是7∶11
B．电源1与电源2的电动势之比是2∶1
C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2
D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2
9．（2021·山东·阳谷县第二中学高二月考）如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，用该电源与电阻R组成闭合电路，则下列说法错误的是（　　）


A．电源的电动势为3V
B．电阻R是1Ω
C．电源的输出功率是4W
D．电源内阻消耗的功率是1W





题型四：闭合电路中的欧姆定律电动势和内阻
10．（2020·吉林市第五十五中学高二期末）某电路如图所示，已知电池组的总内阻r＝2，外电路电阻R＝5，理想电压表的示数U＝3.0V，则电池组的电动势E等于（　　）

A．2.6V B．3.6V C．4.0V D．4.2V
11．（2019·贵州·高二学业考试）在如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，定值电阻R=2.5Ω，电源内阻r=0.5Ω。当开关S闭合后，电流表的示数为1A，由此可知电源电动势和电压表的示数分别为（　　）

A．3V 2.5V B．4V 2.5V
C．3V 0.5V D．3V 2V
12．（2021·浙江丽水·高二期末）在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关s，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示。则以下说法正确的是（　　）

A．R1为定值电阻5Ω
B．电源的电动势是4 V
C．电源内阻的阻值为10Ω
D．图线甲是电压表V1的示数随电流变化的图线
题型五：计算电源的最大输出功率与效率问题
13．（2021·福建·泉州科技中学高二月考）如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（　　）

A．电源的内阻为0.5Ω B．电源的总功率为1.5W
C．电源的输出功率为3.0W D．电源内部消耗功率为1.5W
14．（2021·四川·阆中中学高二期中）将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知（　　）

A．电源最大输出功率可能大于45W
B．外电路阻值分别为2Ω和12.5Ω时，电路的输出功率相等
C．电源电动势为45V
D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%
15．（2021·江西·吉安一中高二月考）如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　）

A．图乙中滑动变阻器的最大功率
B．图乙中，
C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大
D．调整滑动变阻器的阻值，可以使电源的输出电流达到

题型六：闭合电路动态分析
16．（2021·全国·高二课时练习）如图所示，如果滑动变阻器的滑片P向上端移动，则（　　）

A．V表的示数增大，A表的示数变小 B．V、A表的示数都增大
C．V、A表的示数都减小 D．V表的示数减小，A表的示数增大
17．（2021·全国·高二课时练习）在图所示的电路中，和都是定值电阻，是可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。设电路中的总电流为I，电流表的示数为，电压表的示数为U。闭合开关S，当的滑片P向a端移动时（ ）

A．变大，U变小 B．变大，U变大
C．变小，U变大 D．变小，U变小
18．（2021·重庆市长寿中学校高二月考）在如图所示的电路中，、、和皆为定值电阻，为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表的读数为，电流表的读数为，电压表的示数为，电压表的读数为，当的滑片向a端移动过程中，电流表的读数变化量大小为，电流表的读数变化量大小，电压表的读数变化量大小为，电压表的读数变化量大小为，则（　　）

A．变大，，不变 B．变大，，变小
C．变小，，变小 D．变小，，不变
题型七：含电容器的电路分析
19．（2021·河南焦作·高二期中）如图所示的电路中，电容器的电容大于，图中滑动变阻器R1和的滑动触头都置于中间位置，闭合电键后，若要两只电容器所带的电荷量相等，正确的做法是（　　）


A． R1的触头向左移动 B． R1的触头向右移动
C．的触头向左移动 D．的触头向右移动
20．（2021·江苏省木渎高级中学高二月考）热敏电阻是电学中常用的电学元件。为热敏电阻，其阻值随温度t变化的图线如图甲所示。图乙中电源电动势为E、内阻为r，带电油滴P原来静止在平行板电容器中间，所有的电表都是理想电表，且。当温度升高时，则（　　）


A．电压表V的示数增大，电流表A的示数减小
B．电源对外的输出功率随着温度的升高而逐渐减小
C．两端电压的增大量比两端电压的减小量小
D．带电油滴P向上运动





21．（2021·江苏省木渎高级中学高二月考）如图所示、电源电动势内阻不计，电阻，，，电容器电容，下列说法正确的是（　　）

A．S断开时电容器的电压为
B．S断开时电容器a极板带负电
C．S闭合电路稳定后，电容器b极板带负电
D．S闭合电路稳定后，电容器所带电荷量为


【双基达标】
一、单选题
22．（2021·全国·高二课时练习）“神舟”七号发射成功，实现了中国人太空行走的梦想、“神舟”七号在太空中可以利用太阳能电池板供电。已测得一太阳能电池板的开始电压（电动势）为，短路电流为。若将该电池板与一阻值为的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（ ）
A． B． C． D．
23．（2021·河南·新乡县一中高二月考）如图所示是通信用磷酸铁锂电池组的铭牌，关于该电池组下列说法正确的是（　　）


A．如果放电电流是0.1A，该电池组充满电最长可以工作10小时
B．如果充电电流是2A，把该电池组充满大约需要10小时
C．该电池组可释放的最大电量是36C
D．该电池组充满电可储存的能量大约是
24．（2021·山西省长治市第二中学校高二月考）如图电路中，A、B两灯原来正常发光，忽然B灯比原来亮了，设这是因为电路中某一处发生了故障造成的，那么发生这种故障的可能是（　　）


A．R1短路 B．R2断路 C．R3断路 D．电源断路
25．（2021·吉林·长春十一高高二月考）关于电源电动势，下列说法正确的是（　　）
A．常见充电宝标有5000mA．h或10000mA．h等，此物理量越大，则充电电流越大
B．同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化
C．电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大
D．1号1.5V干电池比7号1.5V干电池体积大，但电动势相同
26．（2021·广东·深圳实验学校高二月考）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电阻R1为可变电阻，R2为固定电阻，电容为C。开关S断开和闭合时，电容器两极板间的电势差分别为（　　）

A．闭合开关S，增大R1 ，电容器的电量QC变大
B．闭合开关S，减小R1，电容器的电量QC变大
C．断开开关S，增大R1 ，电容器的电量QC变大
D．断开开关S，减小R1 ，电容器的电量QC变大
27．（2021·江苏·苏州中学高二月考）如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的、均为总阻值一定的滑动变阻器，为定值电阻，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是（　　　）

A．只逐渐增大的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻中有向下的电流
B．只调节滑动变阻器的滑动端向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻中有向上的电流
C．只调节滑动变阻器的滑动端向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动
D．若断开电键S，带电微粒向下运动
28．（2021·湖北·武汉市长虹中学高二月考）如图所示，图中所有电表均为理想电表，电源内阻不可忽略。平行板电容器中固定一个带负电的质点P，电容器下板接地，定值电阻的阻值比电源内阻大，当滑动变阻器的滑片由b端向端移动时（　　）

A．电压表示数减小，电流表示数减小
B．质点P所在处的电势升高，质点P的电势能减小
C．电压表示数变化量与电流表示数变化量比值，所以逐渐增大
D．电源的输出功率逐渐增大
29．（2021·黑龙江·铁人中学高二月考）如图，电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势及S1、S2都断开时电源的总功率分别为（　　）

A．， B．，P0 C．，P0 D．， P0
30．（2021·河南·许昌市建安区第一高级中学高二月考）如图所示，电源电动势、内阻，闭合开关S后，标有“，”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻。下列说法正确的是（　　）

A．干路电流为
B．电动机的功率为
C．电动机的效率约为94%
D．把电动机从电路中移除，若灯泡仍能工作，则电源的效率提高
31．（2021·江苏常州·高二月考）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，各电表的示数分别用I、、和表示，电表示数变化量的大小分别用、、和表示。下列说法正确的是（　）

A．不变，变小 B．变大，变大
C．变大，不变 D．变大，变大

【高分突破】
一：单选题

32．（2021·湖南·汝城县第一中学高二月考）关于电源和电流，以及电源的电动势，下列说法正确的是（　　）
A．根据可知，通过导体的电流与通过导体横截面的电荷量成正比
B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
C．电源电动势越大，意味着相同时间里电源能提供的能量越多
D．电动势公式中的W指的是正电荷从负极到正极的过程中电场力做的功
33．（2021·山东师范大学附中高二月考）如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，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11V B．电源的总功率为10W
C．a、b间电压的大小为5V D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A
34．（2021·湖北省仙桃中学高二月考）如图所示，电源电动势，内阻不计，两电容器，电阻，，开关S是闭合的，则断开S以后，通过的电量为（　　）。

A． B．
C． D．
35．（2021·河南洛阳·高二月考）如图所示，接通电键，灯泡、都正常发光。某时刻由于电路故障两灯突然熄灭。若故障只有一处，则下列说法正确的是（　　）

A．如果将电压表并联在两端有示数，说明间完好
B．如果将电压表并联在两端示数为0，说明间断路
C．如果将电流表并联在两端示数为0，说明间完好
D．如果将电压表并联在两端有示数，并联两端示数为0，说明间断路
36．（2021·河南洛阳·高二月考）在如图所示的电路中，和为定值电阻，电表均为理想电表。保持电源电动势和内电阻不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动头向下移动时（　　）

A．电压表示数变小，电流表示数变小 B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电阻的电功率变大 D．电源的输出功率一定增大
37．（2021·江苏省震泽中学高二月考）如图所示，电源电动势E，内电阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器。静电计上金属球与平行板电容器上板相连，外壳接地。闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内。在温度降低的过程中，分别用△I、△U1和△U2表示电流表、电压表1和电压表2示数变化量的绝对值。关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（　　）


A．一定不变，一定变大
B．和一定不变
C．带电液滴一定向下加速运动且它的电势能不断减少
D．静电计的指针偏角增大
38．（2021·辽宁·抚顺一中高二开学考试）某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表。现闭合开关S，电压表V1的示数为4.0V，以下说法正确的是（　　）

A．电压表V2的示数为2.0V
B．电源的输出功率为3W
C．电流表A2的示数为0.6A
D．电源的电动势一定为8V，内阻为5Ω
39．（2021·湖北·汉阳一中高二月考）如图所示，直线A为某电源的U­I图线，曲线B为标识不清的小灯泡L1的U­I图线，将L1与该电源组成闭合电路时，L1恰好能正常发光。若将相同材料制成的标有“3 V，20 W”的灯泡L2与该电源组成闭合电路，下列说法中正确的是（　　）


A．电源的内阻Ω B．把灯泡L1换成L2，L2可能正常发光
C．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率可能相等 D．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率一定变小
40．（2021·广东·深圳市高级中学高二月考）2021年2月24日，我国以“一箭三星方式成功将遥感三十一号03组卫星送入预定轨道发射任务取得圆满成功卫星两翼的太阳电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示，图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池内阻不是常量），图线b是某电阻R的U-I图像在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（　　）

A．电源的电动势为E=5V B．电阻两端的电压为U=3V
C．电阻的电流为I=0.4A D．硅光电池的内阻为3Ω

二、多选题
41．（2021·吉林·白城一中高二期中）如图，a表示某电源路端电压随电流变化的图线，b表示外电阻两端电压随电流变化的图线，下列判断正确的是（　　）


A．当α＝β时，电源的输出功率最大
B．当α＝β时，电源的效率最高
C．阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率
D．阴影部分的面积表示电源的输出功率
42．（2021·华中师范大学海南附属中学高二月考）在如图所示的电路中，滑动变阻器的滑动触点向b端移动时（　　）

A．电压表V的读数增大，电流表A的读数减小
B．电压表V和电流表A的读数都增大
C．电源的输出功率一定增大
D．电阻的功率一定增大
43．（2021·山东·莒县第一中学高二月考）如图所示的电路中，已知电源电动势，电源内阻，滑动变阻器R的阻值可以从零连续增大到，定值电阻，则下列结论正确的是（　　）

A．当时，定值电阻消耗的电功率最大
B．滑动变阻器消耗电功率的最大值为
C．当时，定值电阻消耗的功率最大
D．当滑动变阻器的电阻值为零时，电源的输出功率最大
44．（2021·山西·康杰中学高二月考）将灯泡L和定值电阻R连成如图甲所示的电路，图乙中曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与干路电流的关系图线，以下说法正确的是（　　）

A．S断开时灯泡的功率为240W B．S断开时电源的效率为40%
C．S闭合后灯泡的亮度增强 D．S闭合后电源的总功率会变小
45．（2021·黑龙江·哈师大青冈实验中学高二月考）如图所示，C为电容器，D为理想二极管（具有单向导通作用），电流表、电压表均为理想电表，闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为，电压表V2的示数改变量大小为，电流表A的示数改变量大小为，则下列判断正确的有（　　）

A．的值不变，
B．的值变小
C．的值不变
D．滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量要不断减少


三、解答题
46．（2021·云南·玉溪市江川区第二中学高二期中）某同学利用如图所示的电路来测量电源电动势和内阻，其中定值电。当单刀双掷开关接1时电流表的示数为I1=0.2A，当单刀双掷开关接2时，电流表的示数为I2=0.24A，求电源电动势E和内阻r。

47．（2021·河南·登封市嵩阳高级中学高二月考）如图所示的电路中，电源的电动势为E=10V，内阻忽略不计。R1、R2、R3、R4均为20Ω定值电阻，电容器C=30mF，开关S是断开的，现将开关S闭合，求：
（1）开关S断开时，电容器上所带的电荷量；
（2）开关S闭合时，电容器上所带的电荷量；
（3）则在闭合S后的较长时间内，通过R4的电荷量是多少？

48．（2020·河南·高二月考）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。

49．（2020·全国·高二课时练习）电路如图所示，电源电动势，内阻r =2Ω，电阻，，，为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板间距离相等，极板长，两极板的间距。
（1）若开关处于断开状态，则当其闭合后，求流过的总电荷量为多少？
（2）若开关断开时，有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问∶当开关闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从的电场中射出？（取）




【答案详解】
1．D
【详解】
AD．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，与外电路无关，与电源的体积也无必然关系，A错误，D正确；
B．电动势等于电源开路时两极间的电压，正常工作的电源两极间的电压（路端电压）小于电动势，B错误；
C．电动势公式中的表示非静电力所做的功，电压中的表示电场力所做的功，C错误。
故选D。
2．B
【详解】
AB．电源的电动势为，这表示电路通过的电荷量，电源把其他形式的能转化为电势能，故A错误，B正确；
C．该电源比电动势为的电源做功的本领强，在通过电荷量未知的情况下无法比较做功的多少，故C错误；
D．通过电荷量时，该电源比电动势为的电源转化的电势能多，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
AC．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，不是一种非静电力，故C正确，A错误；
B．电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越大，表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大，并不是表明电源储存的电能越多，故B错误；
D．电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
根据部分电路欧姆定律可得

电源电动势为

所以B正确；ACD错误；
故选B。
5．A
【详解】
A．根据闭合电路欧姆定律得

电源两端的电压实际上是路端电压，可知电源输出电压随输出电流I的增大而减小，A正确；
B．电源两端的电压实际上是路端电压，由A的分析可知电源两端的电压，随I的增大而减小，B错误；
C．外电压为

电源两端的电压，随I的增大而减小，C错误；
D．根据数学知识分析得知，当电源的内电阻等于外电阻时，输出功率最大，而

所以电流增大时，电源的输出功率可能变大，也可能变小，D错误。
故选A。
6．C
【详解】
根据闭合电路的欧姆定律得
，，
解得

故选C。
7．A
【详解】
由图线A可知，电源的电动势

两个图线的交点表明路端电压和回路中的电流分别为
，
因此电源的输出功率

电源的总功率

故选A。
8．C
【详解】
A．根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性图线斜率的绝对值表示电源内阻可知，电源1与电源2的内阻之比是11∶7，故A项错误；
B．根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性图线在纵轴的截距表示电源电动势可知，电源1与电源2的电动势之比是1∶1，故B项错误；
C．根据曲线交点表示实际工作点，交点的纵、横坐标的乘积表示电源输出功率，在这两种连接状态下，由
P=UI
可知，小灯泡消耗的功率之比是1∶2，故C项正确；
D．根据曲线交点的纵、横坐标的比值表示小灯泡电阻，在这两种连接状态下，由

可知，小灯泡的电阻之比是18∶25，故D项错误。
故选C。
9．D
【详解】
A．由图可得，电源的电动势为3V，电源的内阻

故A正确；
B．电阻的阻值为

故B正确；
C．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，由图可知电压为2V，电流为2A，则电源的输出功率为

故C正确；
D．电源内阻消耗的功率为

故D错误。
本题选错误项，故选D。
10．D
【详解】
由欧姆定律得

由闭合电路欧姆定律得

故ABC错误，D正确。
故选D。
11．A
【详解】
定值电阻两端电压为

由闭合电路欧姆定律得

故A正确。
故选A。
12．A
【详解】
AD．当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，R2两端的电压减小，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；由图像可知，定值电阻

选项A正确，D错误；
BC．由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：
E=3+0.6r
当滑动变阻器全部接入时，电路中电流为0.2A，外电路电压为1V+4V=5V
由闭合电路欧姆定律可得
E=5+0.2r
解得
r=5Ω
E=6V
故BC错误；
故选A。
13．D
【详解】
A．由图象Ⅰ可知，电源电动势E=3.0V，短路电流I短=2.0A，则电源内阻为：
r==Ω=1.5Ω
A错误；
BC．由两图象的交点坐标，可得电源的路端电压为1.5V，干路电流为1.0A，电源的总功率

输出功率为

BC错误；
D．电路中的电流为1.0A，电源内部消耗功率为

D正确。
故选D。
14．B
【详解】
A．电源最大输出功率即电阻箱最大消耗功率，由图可知为45W，A错误；
C．电源的输出功率可表示为

当R=r时，输出功率最大，最大值为

代入图中数据解得
，
C正确；
B．电源的输出功率为

外电路阻值R分别为2Ω和12.5Ω时，代入上述表达式可知，电路的输出功率相等，B正确；
D．电阻箱所消耗功率P最大时，R=r，电源效率为

D错误。
故选B。
15．B
【详解】
A．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻R等于内阻r时，输出功率最大，最大值为

把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当

滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为

A错误；
B．滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等，有

解得

B正确；
C．当回路中电流最大时，即时定值电阻R消耗的功率最大，C错误；
D．当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为

则调整滑动变阻器的阻值，不可能使电源的输出电流达到，D错误。
故选B。
16．A
【详解】
考虑电源内阻时，电压表测路端电压，如果滑动变阻器的滑片P向上端移动，其电阻增大，根据串反并同可知，V表的示数增大，A表的示数减小。
不考虑电源内阻时，电压表测电源电动势始终不变，如果滑动变阻器的滑片P向上端移动，其电阻增大，根据串反并同可知，A表的示数减小。综上所述得出，A正确，BCD错误。
故选A。
17．D
【详解】
当RP的滑动触点向图中a端移动时，RP变小，外电路总电阻变小，则由闭合电路欧姆定律知，总电流I变大，由

可知路端电压变小，即U变小，即电压表的示数减小；I的增大使R1与R3两端的电压U1和U3增大，而

故必减小，通过电流表的电流也减小，故D正确，ABC错误。
故选D。
18．D
【分析】
当的滑动触点向图中a端移动时，变小，外电路总电阻变小，根据欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，确定电流表和电压表的读数变化。并分析两电表读数变化的比值，本题是电路动态变化分析问题，按“局部→整体→局部”的顺序进行分析。
【详解】
当的滑片向a端移动过程中，变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流变大，路端电压

变小，根据闭合电路欧姆定律知

增大，则变小，与的总电压增大，则知

由闭合电路欧姆定律

则

不发生改变

不发生改变，故D正确，ABC错误。
故选D。
19．A
【详解】
CD．由题意可知当变阻器R1的滑动触头在图示位置时，C1、C2的电压相等，根据
Q=CU
可知C1的电量大于C2的电量，若要两电容器所带的电荷量相等，根据
Q=CU
可知减小C1的电压，增大C2的电压，根据欧姆定律分析，不管R2电阻增大，还是减小，两个电容器电压不变，由
Q= CU
可知C1的电荷量还大于C2的电荷量，故CD 错误。
AB．当将R1的滑动触头向右移动时，C1两端的电压升高，C2的电压降低，从而使C1的带电量更大于C2的带电量，当将R1的滑动触头向左移动时，C1两端的电压降低，C2的电压升高，从而使C1的带电量减小， C2的带电量增大，才能使两只电容器所带的电荷量相等，故B错误，A正确。
故选A。
20．C
【详解】
A．由图甲可知，当温度升高时，R2的电阻降低，此时电路的总电阻变小，故通过电路的电流变大，路端电压变小，同时R1两端电压增大，故并联部分电压减小，根据欧姆定律可知流经R3的电流减小，根据并联电路电流的特点，电流表的示数变大，故R4的电压增大，因为并联部分的电压减小，所以R2两端的电压减小，即电压表示数减小，A错误；
B．当温度升高时，R2的电阻降低，此时电路的总电阻变小，可知当外电路电阻接近电源内阻时，电源对外的输出功率越大，且R1=r，故当温度升高时，电源对外的输出功率随着温度的升高而逐渐增大，B错误；
C．可知并联部分电压减小，电流增大，则流经R4的电流变大，R4两端的电压变大，R4与R2串联，故R2两端的电压变小，并联电阻总电压变小，故R4两端电压的增大量，比R2两端电压的减小量小，C正确；
D．油滴在电容器中静止，可知此时受力平衡

电容器两端的电压为并联部分的电压，并联部分电压减小，根据

可知此时E减小，故带电油滴P向下运动，D错误。
故选C。
21．D
【详解】
AB．S断开时，R1和R2串联，电容器两端电压即R2两端电压，且电容器a极板带正电，有

故AB错误；
CD．S闭合电路稳定后，R1和R2先串联再与R3并联，电容器b极板带正电，电容器两端电压即R1两端电压，为

电容器所带电荷量为

故C错误，D正确。
故选D。
22．D
【详解】
由题意可得，电池板的电动势为

短路电流为

则根据欧姆定律可得电池板内阻为

则该电池板与一阻值为的电阻器连成一闭合电路，电路中电流为

故路端电压为

ABC错误，D正确。
故选D。
23．D
【详解】
A．如果放电电流是0.1A，该充满电的电池放电时间

最长可以工作100小时，A项错误；
B．如果充电电流是2A，把该电池充满需要时间

B项错误；
C．该电池可释放的最大电量

C项错误；
D．根据

由功能关系可知该电池充满电可储存的能量是1728000J，大约是，D项正确。
故选D。
24．C
【详解】
A． R1短路，则电源被短路了，灯泡都不亮，此选项不符合题意，A错误；
B．电阻R2与灯泡A是并联的，如果R2断路，此处只有灯泡A一个电阻，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，此处电阻相当于增大，所以灯泡A两端电压增大，灯泡B两端电压降低，由

知，功率变小，灯泡B变暗，B错误；
C．电阻R3与灯泡B是并联的，如果R3断路，此处只有灯泡B一个电阻，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，此处电阻相当于增大，所以灯泡B两端电压增大，由

知，功率变大，灯泡B变亮，C正确；
D．电源断路，电路没有电流，灯泡都不亮，此选项不符合题意，D 错误。
故选C。
25．D
【详解】
A．常见充电宝标有5000mA.h或10000mA.h等，此物理量越大，则充电宝的电量越大，所以A错误；
B．同一电源接入不同的电路中，电动势不会发生变化，电动势是由电源本身性质决定，所以B错误；
C．电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，但是电源把其他形式的能转化为电能越多，与电动势越大没有直接关系，还与通电时间有关，所以C错误；
D．1号1.5V干电池比7号1.5V干电池体积大，但电动势相同，所以D正确；
故选D。
26．B
【详解】
A．闭合开关S，增大R1 ，总电阻增大，总电流减小，由于电容器所带电压等于R2两端电压则电容器两端的电压减小，所以电容器的电量QC变小，则A错误；
B．闭合开关S，减小R1，总电阻减小，总电流增大，由于电容器所带电压等于R2两端电压则电容器两端的电压增大，电容器的电量QC变大，所以B正确；
CD．断开开关S，增大或减小R1 ，由于电容器相当电压表，则其时电容器相当测电源的电动势，则其电压保持不变，所以电容器的电量QC不变，则CD错误；
故选B。
27．D
【详解】
A．只逐渐增大的光照强度，的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，根据

可知电阻消耗的电功率变大；同时，滑动变阻器R2的电压也变大，则电容器两端的电压增大，电容器内的电荷量变大，故电容器处于充电状态，因电容器下极板与电源的正极连接，故电阻中有向上的电流，故A错误；
B．电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻的滑动端向上端移动时，对电路没有影响，故B错误；
C．只调节电阻的滑动端向下端移动时，电路中的总电阻不变，故总电流不变，所以电压表的示数不变，由于电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由

可知电场力变大，而重力不变，故带电微粒向上运动，故C错误；
D．若断开电键S，电容器处于放电状态，电荷量变小，板间场强减小，带电微粒所受的电场力减小，而重力不变，故带电微粒将向下运动，故D正确。
故选D。
28．B
【详解】
A．当滑动变阻器的滑片由b端向端移动时，导致回路总电阻增大，干路电流减小，由

可知，两端电压增大，即电压表示数增大，电流表示数减小，A错误；
B．电容两端电压等于电源路端电压，由

可知，路端电压增大，质点P所在处的电势升高，由于质点P带负电，由

可知，质点P的电势能减小，B正确；
C．把R1等效看成内阻，结合A解析中的表达式可知，电压表示数变化量与电流表示数变化量比值为

故保持不变，C错误；
D．电源外特性曲线如图所示

由于定值电阻的阻值比电源内阻大，导致外电阻总是大于内阻，故在外电阻增大过程，输出功率逐渐减小，D错误。
故选B。
29．B
【详解】
当电键S1断开、S2 闭合时，由闭合电路欧姆定律有

当S1闭合、S2断开时，由闭合电路欧姆定律有

联立，可得

当S1、S2都断开时电源的总功率为

故选B。
30．D
【详解】
AB．由题意知，并联部分的电压为

根据闭合电路欧姆定律可知。内电压应为

干路电流

灯泡正常发光，则流经灯泡电流

则电动机的功率

故AB错误；
C．电动机的效率

故C错误；
D．把电动机从电路中移除，若灯泡仍能工作，则外电路的变化致使外电阻变大，干路电流减小，路端电压增大，则电源的效率

增大，电源的效率提高，故D正确。
故选D。
31．C
【详解】
A．P向下滑动时，变大，由图中电路可知
，
因R1不变，故、都不变，故A错误；
BC．由图中电路可知

因R2增大，故变大；根据闭合电路的欧姆定律，有

可得

因都不变，故保持不变，故B错误，C正确；
D．由图中电路可知

因R2变大，故变大，根据根据闭合电路的欧姆定律，有

可得

因都不变，故不变，故D错误。
故选C。
32．B
【详解】
A．电流I表示单位时间流过导体截面的电荷量的多少，其大小电流数密度和定向移动的速度及横截面积决定，故A错误；
B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位，选项B正确；
C．电源电动势越大，意味着相同时间里移动单位电荷时电源能提供的能量越多，选项C错误；
D．电动势公式

中的W指的是正电荷从负极到正极的过程中非静电力做的功，选项D错误。
故选B。
33．C
【详解】
AB．外电阻为

根据闭合电路欧姆定律可知，通过电源的电流为

则路端电压为
U=IR=1×10V=10V
电源的总功率为
P=EI=12×1W=12W
故AB错误；
C．选电源负极为0势点，则b点电势为

a点电势为

则ab间的电压为

故C正确；
D．a、b间用导线连接后，外电路为左半部分并联、右半部分并联，然后再串联，设外阻为R′，则有

则总电流为

故D错误。
故选C。
34．A
【详解】
开关闭合时，电路中电流为

两端的电压为

故电容器上的带电量为

当断开开关后，两电容器直接与电源相连，电压均等于电源的电动势，故两电容器上的电量均为

故断开S后流过的电量为

故选A。
35．C
【详解】
电路故障分为断路和短路，故障只有一处，假设发生了短路，如果是某盏灯短路，该灯熄灭，而另一盏灯应该变亮，如果是两盏灯以外的元件短路，则两盏灯均变亮，故假设不成立。电路故障应为断路。
A．电压表并联在两端有示数，说明间发生了断路，A错误；
B．电压表并联在两端示数为0，说明部分以外的电路发生了断路，而间电路完好，B错误；
C．电流表并联在两端示数为0，说明部分以外的电路发生了断路，而间电路完好，C正确；
D．电压表并联在两端有示数，说明段发生了断路，并联两端示数为0，说明部分以外的电路发生了断路，故综合以上两点，应是间断路，D错误。
故选C。
36．B
【详解】
AB．电路的连接情况是：与并联后与串联，电流表测通过的电流，电压表测路端电压。当滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入回路中的阻值增加，可知回路中总阻值增加；根据闭合电路的欧姆定律，总电流减小，由

知路端电压变大，即电压表的示数变大；电表均为理想电表，则两端的电压

故变大，电压表示数

则变大，电流表示数变大，A错误B正确；
C．电阻的电功率

减小，的电功率减小，C错误；
D．当外电阻和电源内阻相等时，电源的输出功率最大，当滑动变阻器的滑动头向下移动时，不能确定外电阻和内电阻的关系，电源的输出功率不一定增大，D错误。
故选B。
37．B
【详解】
AB．根据电路知识知，V1测路端电压，V2测热敏电阻RT的电压，静电计测定值电阻R的电压，由
U1=E-Ir
可得

可知不变，根据
U2=E-I（R+r）
可得

可知不变，故A错误，B正确；
CD．带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态，在温度降低的过程，热敏电阻RT阻值变大，回路中电流变小，路端电压增大，由于流过定值电阻R的电流变小，所以分的电压也就变小，电容两端电压变小，静电计的张角将变小，则平行板间的电场强度也减小，导致带电液滴向下运动，电场力做负功，电势能增大，故CD错误。
故选B。
38．B
【详解】
AC．图中等效电路为灯泡L2与L3并联后与灯泡L1串联，电压表V1的示数为4V，由U-I图象得到L1中电流为0.6A，根据并联电路特点得另外两个灯泡的电流均为0.3A，再根据U-I图象得到灯泡L2与L3并联部分电路的电压为1.0V，故电压表V2的示数为1.0V，电流表A2的示数为0.3A，AC错误；
B．电源路端电压
U=4V＋1V=5V
干路电流为I=0.6A，故输出功率为
P=UI=5×0.6W=3W
B正确；
D．电源路端电压为
U=E-Ir
只有一组数据，无法求解电动势和内电阻，D错误。
故选B。
39．C
【详解】
A．图读出电源的电动势为E=4 V，图线A的斜率大小表示电源的内阻，则
r=Ω=0.5 Ω
故A错误；
BCD．灯泡与电源连接时，A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态，则知其电压U=3 V，I=2 A，则灯泡L1的额定电压为3 V，功率为
P1=UI=6W
把灯泡L1换成“3 V，20 W”的灯泡L2，不能正常发光，而由P=知：灯泡L2的正常工作时的电阻为
R2===0.45 Ω
灯泡L1的电阻为
R1==Ω=1.5 Ω
则知正常发光时灯泡L2的电阻更接近电源的内阻，但是这里灯泡并没有达到正常发光，此时L2的电阻是不确定的；电源的输出功率可能变大，可能相等，也有可能变小，故BD错误，C正确。
故选C。
40．B
【详解】
A．由闭合电路欧姆定律得

当I=0时，E=U，由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为
E=4V
选项A错误；
BC．根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为
U=3V
电流为
I=0.2A
选项B正确，C错误；
D．则硅光电池的内阻为
r==5Ω
选项D错误。
故选B。
41．AC
【详解】
AB．b图线的斜率大小等于电阻R的阻值，a图线的斜率大小电源内阻的大小，当外电阻与电源的内阻相等时电源的输出功率最大，则电源的输出功率最大时，两图线的斜率大小相等，则，此时电源的效率为50%，不是最高，B错误A正确；
CD．题中两图线的交点表示电阻R接在电源时工作状态，由交点的坐标可读出路端电压U和电流I，求出电源的电源的输出功率。而UI等于阴影部分的面积，所以阴影部分的面积表示电源的输出功率，D错误C正确。
故选AC。
42．AD
【详解】
AB．滑动变阻器的滑动触点向b端移动时，增大，电路总电阻增大，干路电流减小，由闭合电路欧姆定律可得

路端电压增大，电压表V的读数增大，由欧姆定律可知，流过的电流增大，则流过的电流减小，电流表A的读数减小，A正确，B错误；
D．由

可知，电阻的功率一定增大，D正确；
C．电源的输出功率随外电阻的变化如图所示


由于不知道具体的阻值关系，故无法确定电源的输出功率是否增大，C错误。
故选AD。
43．BCD
【详解】
AC．定值电阻消耗的电功率

电流越大，消耗的电功率越大，即电路电阻越小，消耗的电功率越大，故当时，定值电阻消耗的功率最大，故A错误，C正确；
B．滑动变阻器消耗电功率

当

时，滑动变阻器消耗的电功率最大，此时

故B正确；
D．电源的输出功率

当滑动变阻器的电阻值为零时，电源的输出功率最大，故D正确。
故选BCD。
44．AB
【详解】
A．题图乙中两图线的交点坐标代表将灯泡单独接在电源两端时的电压与电流数据，所以S断开时灯泡的功率为

故A正确；
B．由题图乙可知电源电动势为
E=100V
所以S断开时电源的效率为

故B正确；
CD．S闭合后，电路中总电阻减小，则干路电流增大，所以电源的总功率增大；电源内电压增大，路端电压减小，灯泡亮度减弱，故CD错误。
故选AB。
45．AC
【详解】
A．根据闭合电路欧姆定律有

由电源的伏安特性曲线有

所以A正确；
C．根据闭合电路欧姆定律有

由电源的伏安特性曲线有

所以C正确；
B．调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，则滑动变阻器的阻值增大，所以的值变大，则B错误；
D．滑片向左移动的过程中，滑动变阻器的阻值增大，则外电阻增大，根据

所以总电流越来越小，两端电压越为越小，但是二极管只有单向导电性，所以电容器不会放电，其带的电荷量要不会减少，则D错误；
故选AC。
46．2.4V，2Ω
【详解】
由闭合电路的欧姆定律得


代入数据解得


47．（1）0.15C；（2）0.15C；（3）0.3C
【详解】
（1）S断开时，电源与R1、R2串联，R3、R4和电容器串联后与R2并联，由于电容器可看作断路，故R3、R4上电压为零，电容器上电压等于R2的电压，且上极板电势高，带正电
则电容器的电荷量为

（2）S闭合时，R1、R2串联后与R3并联，R4和电容器串联后并联在R1两端，电容器上的电压等于R1两端的电压，且上极板电势低，带负电

（3）闭合S后的较长时间内，电容正负极变化了，通过R4的电荷量为

48．(1)；；(2)；(3)
【详解】
（1）由闭合电路欧姆定律可得

结合题图乙可知


代入数据，联立解得


（2）当P滑到的右端时，被短路，电路参数对应题图乙中的B点，即

根据欧姆定律

（3）当P滑到的左端时，电路参数对应题图乙中的A点

根据欧姆定律

因为

所以滑动变阻器的最大阻值为

49．（1）；（2）不能从的电场中射出。
【详解】
（1）开关断开时，电阻两端的电压为

开关闭合后，外电阻为

路端电压为

此时电阻两端电压为

则流过的总电荷量为

（2）设带电微粒质量为，当开关断开时，电荷量为粒子匀速通过的电场，则有

当开关闭合后，设带电微粒加速度为，则

设带电微粒能从的电场中射出，则水平方向运动时间为

竖直方向的位移为

由以上各式求得

故带电微粒不能从的电场中射出。