專(zhuān)題強(qiáng)化：恒定電流題型歸納

【題型歸納】

>題型一：串聯(lián)電路與并聯(lián)電路

>題型二：電阻定律

>題型三：電表改裝

>題型四：電功和電功率

>題型五：非純電路的計(jì)算

>題型六：閉合電路中的歐姆定律計(jì)算

>題型七：U-I圖像問(wèn)題

>題型八：電源的功率問(wèn)題（最大輸出功率）

>題型九：利用局部-整體分析方法

>題型十：利用串反并同分析方法

>題型十一：含電容的電路分析

>題型十二：電容電路的計(jì)算問(wèn)題

【題型探究】

題型一：串聯(lián)電路與并聯(lián)電路

1.（23-24高二上?河南?期中）如圖所示的電路中，通過(guò)R/的電流是4A,已知用=3。，&=30,叫=6。，則下列

說(shuō)法正確的是（）

A.電路的總電阻是5。

B.通過(guò)&的電流是1.0A

C.a、6兩端的電壓是20V

D.a、c兩端的電壓是12V

【答案】A

【詳解】A.根據(jù)題中電路圖可知，電路的總電阻

R=K+&&=5—

凡+6

故A正確；

B.根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知，通過(guò)&的電流

故B錯(cuò)誤;

CD.根據(jù)歐姆定律可知，a、b兩端的電壓是

。血=4Ax3O=12V。、c兩端的電壓是

U〃c=4Ax5Q=20V

故CD錯(cuò)誤。

故選Ao

2.（23-24高二上.山西呂梁.階段練習(xí)）如圖所示，四個(gè)定值電阻連接在電路中，〃、d兩端加96V的恒定電壓。已

知片=7。，&=5。，R3=12Q,凡=6。，則（）

—??------

abcd

&R24

-II—

A.c、d之間的總電阻8。B.a、d之間的總電阻18。

C.通過(guò)K、凡的電流均為3AD.通過(guò)凡的電流為4A

【答案】D

【詳解】A.由題圖可知c、1之間的總電阻為

故A錯(cuò)誤;

B.a、1之間的總電阻為

R^d=R[+6+Red=7。+50+4Q=160

故B錯(cuò)誤；

C.由歐姆定律可知，通過(guò)月、旦的電流為

I=—=6A

%

故C錯(cuò)誤；

D.設(shè)通過(guò)號(hào)、凡的電流分別為4、乙，則由并聯(lián)電路電壓相等，得

I3R3=LR4

又

I3+14=6A

解得

Z3=2A,Z4=4A

故D正確。

故選D。

3.（22-23高二上?四川成都?期中）如圖所示電路中，電壓表V是內(nèi)阻無(wú)窮大的理想電壓表，電流表A是內(nèi)阻為。的

理想電流表，電源電壓恒定為。=4.20V,定值電阻舄=%=舄=3。，&=6。。關(guān)于電表示數(shù)，下列說(shuō)法中正確

的是（）

R2R]及2

恒定電壓U=4.2V恒定電壓t>4.2V

A.電壓表V的示數(shù)為0.70V,電流表A的示數(shù)為0.20A

B.電壓表V的示數(shù)為L(zhǎng)4OV,電流表A的示數(shù)為0.20A

C.電壓表V的示數(shù)為0.70V,電流表A的示數(shù)為0

D.電壓表V的示數(shù)為L(zhǎng)40V,電流表A的示數(shù)為0

【答案】A

【詳解】左圖中，理想電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大，相當(dāng)于斷路，飛和&串聯(lián)，R3和此串聯(lián)，然后兩條支路并聯(lián)，所以流

過(guò)凡、凡的電流

I.=U=07A

片+鳥(niǎo)

流過(guò)號(hào)、凡的電流

2R3+R415

則與兩端的電壓為

4=/內(nèi)=2.四尺3兩端的電壓為

U2=I2R3=1.4V

所以電壓表的讀數(shù)為

U=Ul-U2=0JV

右圖中，與和,并聯(lián)，&和凡并聯(lián)，然后整體串聯(lián)，所以干路中的電流為

U4.24…

Ir=———----------=-----------A=1.2A

RR3?R2R41.5+2

R[+R37？2+R4

則Ri和R3兩端的電壓為

=1.含2=L8V&和&兩端的電壓為

=八月居=2.4V

R?+R4

流過(guò)Ri的電流為

I、=4"=0.6A

流過(guò)&的電流為

1.=—1-=O.8A

與

所以電流表的讀數(shù)為

ZA=Z4-Z3=0.2A

故選Ao

題型二：電阻定律

4.（24-25高二上?浙江衢州）有兩個(gè)材料相同的長(zhǎng)方體型導(dǎo)體，它們的橫截面均為正方形，大的長(zhǎng)方體橫截面邊長(zhǎng)

為a=2cm,小的長(zhǎng)方體橫截面邊長(zhǎng)為6=1cm,高均為/?,現(xiàn)分別在兩導(dǎo)體左右兩端加上相同的電壓，兩導(dǎo)體中的

電流方向如圖所示，則（）

A.兩導(dǎo)體電阻之比為2：1

B.兩導(dǎo)體電阻之比為1：2

C.流過(guò)兩導(dǎo)體的電流之比為1：1

D.若電流方向豎直向下，大長(zhǎng)方體與小長(zhǎng)方體的電阻之比為4：1

【答案】C

【詳解】ABC.從圖示電流方向看，根據(jù)

R=p-

s

可得

?apbp

R=P——=—,R,=p——=—

xahhbhh

故兩導(dǎo)體電阻之比

Ri:R2=1:1

兩導(dǎo)體加上相同的電壓，根據(jù)

可知電流之比為1：1,故AB錯(cuò)誤，C正確;

D.若電流方向豎直向下，根據(jù)

&=吟*

故兩導(dǎo)體電阻之比

7?1:7?2=1:4

故D錯(cuò)誤。

故選C。

5.（23-24高二上?新疆吐魯番?期中）如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)。6:歷=3:2。當(dāng)僅將A與2接入電

路時(shí)，導(dǎo)體電阻為RAB；當(dāng)僅將C與。接入電路時(shí)，導(dǎo)體電阻為七°。那么以8：凡。為（）

A0—7B

A.2:3B.9:4C.4:9D.3:2

【答案】B

【詳解】設(shè)矩形金屬薄片的厚度為〃，由電阻定律可知

ab

bc-h

be

RCD=P

ab-h

ab:bc=3:2

聯(lián)立解得

故選B。

6.（23-24高二上.安徽蕪湖?期末）甲、乙為兩個(gè)完全相同的長(zhǎng)方體導(dǎo)體，邊長(zhǎng)為a=3cm、b=2cm,c=lcm,將

它們接入電路中，閉合開(kāi)關(guān)S,經(jīng)過(guò)導(dǎo)體的電流方向如圖甲、乙所示，若理想電流表A-A2的示數(shù)相等，則導(dǎo)體

甲、乙的電阻率之比為（）

A.1：9B.9：1C.1：3D.3：1

【答案】A

【詳解】甲的電阻

a3

用二月及=5月

乙的電阻

pC_1

&=077乃

理想電流表A-A2的示數(shù)相等，則

4=鳥(niǎo)

解得

09

故選Ao

題型三：電表改裝

7.（24-25高二上?浙江衢州）如圖所示，甲、乙兩個(gè)電路都是由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器R組成的，已知靈

敏電流表的滿(mǎn)偏電流4=1mA,內(nèi)電阻％=20。。，用它們改裝成量程更大的電流表和電壓表，則下列說(shuō)法正確的

是（）

6666

甲乙

A.甲表是電壓表，R越小量程越大

B.乙表是電流表，R越大量程越大

C.甲表改裝成量程為0.6A的電流表，貝您=0.5。

D.乙表改裝成量程為3V的電壓表，則R=2800Q

【答案】D

【詳解】A.甲表由一個(gè)靈敏電流表和一個(gè)變阻器并聯(lián)，利用并聯(lián)電阻的分流，改裝成電流表，電流表的量程為

/=/+監(jiān)

8R

可知，R越小，量程越大，故A錯(cuò)誤；

B.乙表由一個(gè)靈敏電流表和一個(gè)變阻器串聯(lián)，利用串聯(lián)電阻的分壓，改裝成電壓表，電壓表的量程為

可知，R越大，量程越大，故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)

gR

可得

R=O.33Q

故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)

f（Rg+R）

可得

R=2800Q

故D正確。

故選D。

8.（23-24高二上.河南南陽(yáng)?期中）某同學(xué)用微安表（量程10mA,內(nèi)阻90。）、電阻箱與和電阻箱。旦組裝成一個(gè)

多用電表，有電流100mA和電壓3V兩擋，改裝電路如圖所示。則與、&的阻值應(yīng)調(diào)到（）

A.Rr=10Q,&=21。B.=10Q,R2=30Q

C.RI=9Q,R2=2IQD.&=9Q,鳥(niǎo)=30Q

【答案】A

【詳解】微安表并聯(lián)一個(gè)小電阻改裝成更大量程的電流表，串聯(lián)一個(gè)大電阻改裝成電壓表，根據(jù)改裝電路，可得

1=1+^-

sK

解得

7?!=10Q

U=IgRg+IR2

解得

%=21。

故選Ao

9.（23-24高二上.河南?期中）將四個(gè)相同的靈敏電流計(jì)分別改裝成兩個(gè)電流表A-AZ和兩個(gè)電壓表V1、V2,已知

電流表A1的量程小于AZ的量程，電壓表V1的量程小于V?的量程，改裝好之后把它們接入如圖所示的電路，合上電

鍵，R為定值電阻，下列說(shuō)法正確的是（）

E=|

K

-?—

----------、------------1|-

A.對(duì)于電流表，是把靈敏電流計(jì)與小電阻串聯(lián)改裝而成的

B.乂的電阻大于V2的電阻

C.V）的讀數(shù)小于V2的讀數(shù)，V、指針的偏轉(zhuǎn)角等于V2指針的偏轉(zhuǎn)角

D.定值電阻R的電壓等于Y的讀數(shù)與V2的讀數(shù)之和，其電流等于A1或AZ的讀數(shù)

【答案】C

【詳解】A.靈敏電流計(jì)與小電阻并聯(lián)，改裝成電流表，故A錯(cuò)誤；

B.靈敏電流計(jì)與大電阻串聯(lián)改裝成電壓表，量程大，串聯(lián)的電阻大，乂的量程小于V2的量程，則的電阻小于V?

的電阻，故B錯(cuò)誤；

c.Y、V?串聯(lián)，電流相同，流過(guò)靈敏電流計(jì)的電流相同，則V］、V?指針的偏轉(zhuǎn)角相同，V］的量程小于V?的量程,

則V\的讀數(shù)小于v2的讀數(shù)，故C正確；

D.定值電阻R的電壓等于的讀數(shù)與V2的讀數(shù)之和，A-AZ串聯(lián)，讀數(shù)相同，電流相同，由于電壓表的分流作

用，則定值電阻R的電流小于A1或A?的讀數(shù)，故D錯(cuò)誤。

故選Co

題型四：電功和電功率

10.（24-25高二上?浙江衢州）額定電壓均為110V,額定功率PA=60W,PB=150W的A、B兩盞燈泡，若接在電壓

為220V的電路上，使兩盞燈泡均能正常發(fā)光，且消耗功率最小的電路是（）

【答案】A

【詳解】BD.根據(jù)題意，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，即燈泡兩端的電壓為110V,電流為

I.=^=0.545A

AU

IR=2=1.364A

BU

B中兩燈泡串聯(lián)電流相等，不能滿(mǎn)足均正常發(fā)光，D中流過(guò)燈泡A的電流大于流過(guò)B的電流，不能均正常發(fā)光，故

BD錯(cuò)誤；

AC.若兩燈泡均能正常發(fā)光，A中電路消耗的功率為

P=/+-+U(/B-/A)=300W

C中電路消耗的功率為

P'=PA+PB+U(/B+/A)=420W>P

故A正確，C錯(cuò)誤。

故選A。

11.(23-24高二上.重慶北倍?期中)如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)阻r=0.5O,4=2。,燈泡右電壓

U0=1.5V,R]的電壓q=1.0V。求:

(1)通過(guò)用的電流大小;

(2)外電路消耗的功率;

(3)R2消耗的電功率。

【答案】(1)0.5A；(2)1.375W；(3)0.125W

【詳解】(1)由題意得，通過(guò)凡的電流大小為

/,』=0.5A

《

(2)電源路端電壓

。=2.75V

外電路消耗的功率

P=/[7=O.5X2.75W=1.375W

(3)&兩端的電壓

U?R2=U-UnI-U,=0.25V

電阻&消耗功率

PR,=IU&=0.125W

12.(23-24高二上?安徽安慶?期中)在如圖甲所示的電路中，片、&均為定值電阻，且用=100。，&阻值未知，R3

為一滑動(dòng)變阻器。當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時(shí)，測(cè)得電源的路端電壓隨電源中流過(guò)的電流變化圖線(xiàn)如圖乙所示,

其中A、8兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的。求:

(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；

(2)定值電阻凡的阻值；

(3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值；

(4)電阻R3阻值取多少時(shí)，尺2消耗功率最大，最大值是多少?

(5)電阻R3阻值取多少時(shí)，4消耗功率最大，最大值是多少？

【答案】(1)20V,20Q；(2)5。；(3)300Q；(4)舄=°，3.2W；(5)R3=300Q,2.25W

【詳解】(1)題圖乙中AB的延長(zhǎng)線(xiàn)交縱軸于20V處，交橫軸于L0A處，電源的電動(dòng)勢(shì)

E=20V

內(nèi)阻為

(2)當(dāng)P滑到鳥(niǎo)的最右端時(shí)，對(duì)應(yīng)題圖乙中的8點(diǎn)，即

U?=4V,I2=0.8A

定值電阻凡的阻值

%===5Q

(3)當(dāng)P滑到鳥(niǎo)的最左端時(shí)，由題圖乙知此時(shí)

U外=16V,4=0,2A

外電阻大小為

根據(jù)串并聯(lián)電路可得

R—a氏3.R

外一2

滑動(dòng)變阻器的最大阻值

R3=300Q

(4)電阻以阻值為零時(shí)，通過(guò)凡的電流最大，&消耗功率最大，最大值為

P2=U2I2=4xO.8W=3.2W

(5)電阻以阻值最大時(shí)，即300Q,K兩端的電壓最大，用消耗功率最大，R1兩端的電壓最大值有

U3=/總R并=/總一=0.2x75V=15V

'3心R[+6

凡消耗功率最大值為

謂與W3W

題型五：非純電路的計(jì)算

13.(23-24高二上?廣東茂名?期末)在如圖甲、乙所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E=6V、內(nèi)電阻為r=3。，R是定

值電阻，開(kāi)關(guān)S閉合，規(guī)格為“4V0.8W”的小燈泡工均正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)M正常工作。下列說(shuō)法正確的是()

甲乙

A.甲圖中電源效率約為75%B.甲圖中定值電阻為5Q

C.乙圖中電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為7QD.乙圖中電動(dòng)機(jī)正常工作電壓為1.4V

【答案】D

【詳解】A.甲圖中小燈泡正常工作時(shí)的電阻

U

R,=——=200

LP

流過(guò)小燈泡的電流

Z=—=0.2A

U

電源效率

F-J

71=-------r-X100%=90%

E

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.甲圖中

F

H總二廠(chǎng)30。

電阻

R=R諄—r—RL=7Q

選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

CD.乙圖中電動(dòng)機(jī)M兩端的電壓

UM=E-Ir-U=1AV

電動(dòng)機(jī)為非純電阻用電器，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻

-w區(qū)=7Q

M內(nèi)/

選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。

故選D。

14.(23-24高二上?安徽合肥?期末)如圖所示，有內(nèi)阻的電源電動(dòng)勢(shì)E=9V,標(biāo)有“8V,12W”的燈泡L恰好能正常發(fā)

光，測(cè)得此時(shí)流經(jīng)電源的電流為2A,電動(dòng)機(jī)M的電阻求：

(1)電源的內(nèi)阻；

(2)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流：

(3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率。

【答案】(1)0.5。；(2)0.5A；(3)3.75W

【詳解】(1)因?yàn)闊襞軱恰好能正常發(fā)光，電路中的路端電壓為

U=8V

由閉合電路歐姆定律有

E^U+Ir

代入數(shù)據(jù)得電源的內(nèi)阻

廠(chǎng)=0.5。

(2)通過(guò)燈泡的電流為

通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為

IM=I-IL=0.5A

(3)電動(dòng)機(jī)的熱功率為

蠹=/"=0.25W

電動(dòng)機(jī)的輸出功率為

烯=U1M-七

解得

&=3.75W

15.(23-24高二上.廣西.期末)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E為12V,內(nèi)阻,為0.5Q,電阻R為。5。，燈泡L的額定電壓

U=8V,額定功率矗=12W。開(kāi)關(guān)閉合后，燈泡恰好正常發(fā)光。已知電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻時(shí)為心，求：

(1)電源總功率；

(2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率。

【答案】(1)七=48W；(2)4=13.75W

【詳解】

(1)燈泡剛好正常發(fā)光，可知并聯(lián)電路兩端電壓為8V,由閉合電路歐姆定律知

E=U+I(R+r)

解得

/=4A

則電源總功率

P息=EI=48W

(2)通過(guò)燈泡的電流

/L=^=1,5A

故通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流

MIL=2.5A

電動(dòng)機(jī)的輸入功率

ni=WM=20W

又電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率

&M=/：RM=6.25W

可得電動(dòng)機(jī)的輸出功率

%=當(dāng)一4M=13.75W

題型六：閉合電路中的歐姆定律計(jì)算

16.（23-24高二上.貴州畢節(jié)?期末）恒流源是一個(gè)能輸出恒定電流的電源，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊。如圖甲所示的電路

中的電源為恒流電源，與和此為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表的數(shù)值變化如圖乙

所示，4、2為線(xiàn)段的兩個(gè)端點(diǎn),則（）

B.居=5。

C.恒流源的電流為4AD.B點(diǎn)的縱坐標(biāo)為15V

【答案】D

【詳解】設(shè)恒流源電流為根據(jù)閉合電路歐姆定律及電路圖可得電壓表和電流表示數(shù)的關(guān)系為

整理可得

U=-IR2+I'(.Rl+R2)

代入乙圖數(shù)據(jù)(4A,0),(0,60V)可得

C7=-157+60

解得

R2=15Q

可知當(dāng)/=3A時(shí)

U=15V

所以8點(diǎn)的縱坐標(biāo)為15V。且8點(diǎn)對(duì)應(yīng)滑動(dòng)變阻器R=0的情況，即此時(shí)

/=/'=3A

將r和&的值代入上述解析式解得

A=5Q

故選Do

17.(24-25高二上?河北保定?期中)如圖甲所示的電路中，留=30&當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從左端滑至右端時(shí)，測(cè)

得電源的路端電壓隨電源中流過(guò)的電流變化的圖線(xiàn)如圖乙所示，其中A、8兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)是滑P在滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)

不同端點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)。求:

(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；

(2)定值電阻&的阻值；

(3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值。

【答案】⑴20V,20Q

(2)5Q

(3)1500

【詳解】(1)題中圖乙中A2延長(zhǎng)線(xiàn)，交U軸于20V處，交/軸于1.0A處，所以電源的電動(dòng)勢(shì)為

E=20V

內(nèi)阻

一'6^0=2。。

(2)當(dāng)P滑到用的右端時(shí)，鳥(niǎo)、鳥(niǎo)均被短路，電路參數(shù)對(duì)應(yīng)圖乙中的B點(diǎn)，即

必=4V

12=0.8A

得

,2

又因?yàn)?/p>

Ri=30%

得

鳥(niǎo)=150Q

(3)當(dāng)P滑到力的左端時(shí)，由圖乙知此時(shí)

U夕卜=\67

30.2A

所以

%=》=80口

/外

因?yàn)?/p>

得

居=150Q

18.(24-25高二上?山東濱州?階段練習(xí))如圖a所示，閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P從一端滑到另一端的過(guò)

程中，理想電壓表V1、VZ的示數(shù)隨理想電流表A示數(shù)的變化情況如圖b所示，求：

(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻;

⑵定值電阻&的阻值；

(3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值。

【答案】⑴8V,1C

(2)30

⑶12。

【詳解】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

E=U^+Itr

E=。外2+4

解得

E=8V,r=lQ

(2)由電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)A的變化圖像可知

6看券。=30

(3)當(dāng)/=0.5A時(shí)，此時(shí)外電路的阻值達(dá)到最大，則

-2

則R的最大值為

R=R外_&)=120

題型七：LJ-I圖像問(wèn)題

19.(24-25高二上?黑龍江佳木斯)在如圖所示的圖像中，直線(xiàn)I為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線(xiàn)，曲線(xiàn)

II為某一小燈泡L的曲線(xiàn)，曲線(xiàn)II與直線(xiàn)I的交點(diǎn)坐標(biāo)為(1.5,0.75),曲線(xiàn)II在該點(diǎn)的切線(xiàn)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.小燈泡L接入電源時(shí)的電阻為1.5。

B.小燈泡L實(shí)際消耗的電功率為3.375W

C.電源內(nèi)阻為0.50

D.電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V

【答案】D

【詳解】CD.根據(jù)題意，由閉合回路歐姆定律有

U=E-Ir

代入題中數(shù)據(jù)有

0.75=E-1.5r

0=E-2.0r

解得

E=3.0V,r=1.5n

故C錯(cuò)誤，D正確；

AB.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=y=0.5Q

小燈泡L實(shí)際消耗的電功率為

P=W=1.125W

故AB錯(cuò)誤。

故選D。

20.（23-24高二上?安徽滁州?期末）自1957年蘇聯(lián)成功發(fā)射首顆人造衛(wèi)星以來(lái)，截至2023年10月底，全球有近9500

個(gè)航天器在軌工作，而這其中90%的發(fā)電比例都來(lái)源于太陽(yáng)能電池，因此太陽(yáng)能電池為人類(lèi)探索浩瀚星空插上了一

雙強(qiáng)勁的“翅膀”。如圖所示，曲線(xiàn)/為某太陽(yáng)能電池在一定光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流/的關(guān)系圖像，直線(xiàn)II是

某定值電阻的U-/圖像，M為曲線(xiàn)I和直線(xiàn)H的交點(diǎn)，/點(diǎn)坐標(biāo)為（1,1）。過(guò)/點(diǎn)作曲線(xiàn)I的切線(xiàn)，分別與坐標(biāo)軸

相交于（*2）、（20］。現(xiàn)將該電池和定值電阻組成閉合回路，保持上述光照強(qiáng)度照射時(shí)，下列計(jì)算式正確的是（）

2

B.此時(shí)電池的內(nèi)阻為廠(chǎng)=不。=1。

D.電源的效率為〃=仁><100%=66.67%

C.電源的輸出功率為P=L5xlW=1.5W

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)閉合電路歐姆定律

U=E-Ir

由題圖可得/=。時(shí)，U=L5V

可得電池的電動(dòng)勢(shì)為

E=1.5V

故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)兩圖線(xiàn)交點(diǎn)可知此時(shí)閉合回路的路端電壓U=1V,電流為/=1A,由

U=E-Ir

解得此時(shí)電池的內(nèi)阻為

E-U1.5-1

Q=0.5Q

1

注意內(nèi)阻并不等于曲線(xiàn)I在/點(diǎn)切線(xiàn)的斜率絕對(duì)值，故B錯(cuò)誤;

C.此回路電源的輸出功率為

P="=1X1W=1W

故C錯(cuò)誤;

D.此回路電源的效率為

n=—=—x100%~66.67%

E1.5

故D正確；

故選D。

【評(píng)析】本題考查了閉合電路歐姆定律與圖像的綜合問(wèn)題。注意當(dāng)電源的內(nèi)阻不恒定時(shí)，即電源的U-/圖像為曲

線(xiàn)時(shí)，其圖像的切線(xiàn)的斜率絕對(duì)值不等于電源的內(nèi)阻。

21.（23-24高二上?海南?期末）A、B兩個(gè)電源的路端電壓。與干路電流/的關(guān)系分別如圖中小b直線(xiàn)所示，將一

定值電阻R分別單獨(dú)串接在A、B兩個(gè)電源上，定值電阻R的U—/圖像如圖線(xiàn)c所示，已知三條直線(xiàn)相交在同一

點(diǎn)（1A,3V）,由此可知（）

A.A、B兩個(gè)電源電動(dòng)勢(shì)之比為3:2,內(nèi)阻之比為1:3

B.定值電阻R的阻值為2。

C.兩種情況下，定值電阻消耗的功率均為3W

D.定值電阻R與電源B直接串接在一起，電源的效率為80%

【答案】C

【詳解】A.由圖像數(shù)據(jù)可得A、B兩個(gè)電源電動(dòng)勢(shì)之比為3:2,由

AZ

可得內(nèi)阻之比為

rA：r^6-0：4-0=3：1

AB2-04-0

故A錯(cuò)誤；

B.定值電阻R的阻值為

U3

尺=一=一。=3。

I1

故B錯(cuò)誤；

C.兩種情況下，電源圖線(xiàn)與電阻的圖線(xiàn)交點(diǎn)表示定值電阻消耗的功率，即

尸=U7=3W

故C正確；

D.定值電阻R與電源B直接串接在一起，電源的效率為

故D錯(cuò)誤。

故選Co

題型八：電源的功率問(wèn)題（最大輸出功率）

22.（23-24高二上?四川成都）將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測(cè)得電阻箱所消耗功率尸與電阻箱讀數(shù)R變

化的曲線(xiàn)如圖所示，由此可知（）

A.當(dāng)電阻箱的電阻增大時(shí)，電源的輸出功率一定增大

B.電源內(nèi)阻一定等于5。

C.電源電動(dòng)勢(shì)為9V

D.電阻箱所消耗功率尸最大時(shí)，電源效率小于50%

【答案】B

【詳解】A.將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測(cè)得電阻箱所消耗功率等于電源的輸出功率，當(dāng)電阻箱的電阻

小于電源內(nèi)阻，電阻箱的電阻增大時(shí)，電源的輸出功率逐漸增大，當(dāng)電阻箱的電阻大于電源內(nèi)阻，電阻箱的電阻增

大時(shí)，電源的輸出功率逐漸減小，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，即測(cè)得電阻箱所消耗功率最大，電源內(nèi)阻為

故B正確；

C.電阻箱所消耗的最大功率為

匕=/.

解得電流為

/=3A

根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電源電動(dòng)勢(shì)為

E=/（/?+r）=30V

故C錯(cuò)誤；

D.電阻箱所消耗功率尸最大時(shí)，電源效率為

〃=外=里=^-=50%

名入EI30x3

故D錯(cuò)誤。

故選B。

23.（23-24高二上?福建福州?階段練習(xí)）如圖甲所示的電路，其中電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻廠(chǎng)=4。，定值電阻R=2￡l,

已知滑動(dòng)變阻器消耗的功率尸與其接入電路的阻值品的關(guān)系如圖乙所示。則下列說(shuō)法正確的是：（）

RpQ

甲

A.圖乙中滑動(dòng)變阻器的最大功率鳥(niǎo)=2.25W

B.圖乙中片=6。，R2=12Q

C.當(dāng)電源輸出功率幾最大時(shí)，電源效率最高

D.調(diào)整滑動(dòng)變阻器七的阻值，可以使電源的輸出電流達(dá)到2A

【答案】B

【詳解】A.由閉合電路歐姆定律的推論可知,當(dāng)電源外電阻R等于內(nèi)阻r時(shí)，輸出功率最大，最大功率為

pm=Y

把定值電阻看成電源內(nèi)阻，由圖乙可知，當(dāng)

Rp=&=R+丁=6Q

滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，最大功率為

E-

P?==1.5W

4（7?+r）

故A錯(cuò)誤;

B.滑動(dòng)變阻器的阻值為3。與阻值為每時(shí)消耗的功率相等，有

22

EIRP='E

I凡

、Rp+7?+r、7?2+H+廠(chǎng)

解得

&=12。

故B正確;

C.電源的效率為

UIRp+R

ri=——=------------

EIRp+R+r

即當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)效率最高，故C錯(cuò)誤;

D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器與的阻值為。時(shí)，電路中電流最大，最大值為

則調(diào)整滑動(dòng)變阻器（的阻值，不可能使電源的輸出電流達(dá)到2A,故D錯(cuò)誤。

故選B。

24.（23-24高二上?浙江?期中）在圖甲所示的電路中，電源的U-/圖像對(duì)應(yīng)圖乙中的圖線(xiàn)°,定值電阻凡的U-/圖

像如圖乙中的圖線(xiàn)6所示，滑動(dòng)變阻器段的總電阻為1Q,下列說(shuō)法正確的是（）

A.電源的內(nèi)阻為0.25Q

B.當(dāng)&=0.25。時(shí)，段消耗的功率為9W

C.當(dāng)R,=。時(shí)，電源效率最高

D.在&=0.25。時(shí)，電源輸出的功率最大

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)題意，由圖乙可得，定值電阻凡的電阻為

&=%=0.25。

由閉合回路歐姆定律有

U=E-Ir

結(jié)合圖乙可得

E=3V,r=—Q=0.5。

6

故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)R,=0.25。時(shí)，由閉合回路歐姆定律有

E

人=一

&消耗的功率為

P=/2R2.25W

故B錯(cuò)誤;

C.電源效率為

F[_12F-Ir

=a〃r*100%^^-^-x100%

EIE

可知，電流越小效率越高，則當(dāng)&=1。時(shí)，電源效率最高，故c錯(cuò)誤；

D.電源輸出的功率為

P^=EI-I-r

由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)

1="

2r

時(shí)，電源輸出的功率最大，由閉合回路歐姆定律有

1=——-——

4+&+r

則有

2r=R0+Rx+r

解得

4=0.25。

即在凡=025。時(shí)，電源輸出的功率最大，故D正確。

故選D。

題型九：利用局部-整體分析方法

25.(24-25高二上?黑龍江佳木斯)如圖所示，電表均為理想電表，其中電流表A]、A?、A?示數(shù)變化量的絕對(duì)值

分別用△/「AZ2.AG表示，電壓表示數(shù)的變化量用AU表示，貝U()

A.滑動(dòng)變阻器的滑片向。端移動(dòng)過(guò)程中，電壓表V示數(shù)變小

AU

B.滑動(dòng)變阻器的滑片向。端移動(dòng)過(guò)程中，歹變大

C.滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng)過(guò)程中，…

D.若此發(fā)生斷路，則電壓表V示數(shù)變小，電流表A3示數(shù)變大

【答案】C

【詳解】A.滑動(dòng)變阻器向a端移動(dòng)，R/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)

U=E-I3r

可知

\U

AZ3

故不變，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)

U并…

可知U并增大，則A2示數(shù)

變大，且有

—

而A3示數(shù)變小，所以Ai示數(shù)減變小更多，即

M>M

故C正確;

D.若此發(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A3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。