電路中的圖像與功率含答案資料

1、電路中的圖像與功率一、基礎知識（一）、電源的電動勢和內阻1、電動勢(1)定義：電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功(2)表達式：E.(3)物理意義：反映電源把其他形式的能轉化成電能的本領大小的物理量2、內阻電源內部也是由導體組成的，也有電阻，叫做電源的內阻，它是電源的另一重要參數(shù)（二）、閉合電路歐姆定律1、內容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比2、公式3、路端電壓U與電流I的關系(1)關系式：UEIr.(2)UI圖象如圖1所示當電路斷路即I0時，縱坐標的截距為電源電動勢 當外電路電壓為U0時，橫坐標的截距為短路電流圖線的斜率

2、的絕對值為電源的內阻（三）、電路中的功率及效率問題1、電源的總功率(1)任意電路：P總EIU外IU內IP出P內(2)純電阻電路：P總I2(Rr).2、電源內部消耗的功率：P內I2rU內IP總P出 3、電源的輸出功率(1)任意電路：P出UIEII2rP總P內(2)純電阻電路：P出I2R.(3)輸出功率隨R的變化關系當Rr時，電源的輸出功率最大為Pm.當R>r時，隨著R的增大輸出功率越來越小當R<r時，隨著R的增大輸出功率越來越大當P出<Pm時，每個輸出功率對應兩個可能的外電阻R1和R2，且R1R2r2.P出與R的關系如圖所示4、電源的效率(1)任意電路：×100%&#

3、215;100%.(2)純電阻電路：×100%×100%因此在純電阻電路中R越大，越大；當Rr時，電源有最大輸出功率，效率僅為50%.特別提醒當電源的輸出功率最大時，效率并不是最大，只有50%；當R時，100%，但此時P出0，無實際意義二、練習題1、下列關于電動勢的說法正確的是()A電源的電動勢跟電源內非靜電力做的功成正比，跟通過的電荷量成反比B電動勢的單位跟電壓的單位一致，所以電動勢就是兩極間的電壓C非靜電力做的功越多，電動勢就越大DE只是電動勢的定義式而非決定式，電動勢的大小是由電源內非靜電力的特性決定的答案 D解析電動勢的定義式E中，E與W、q無關，E反映的是電源的屬

4、性，由電源內部非靜電力的特性決定，故A、C錯誤，D正確；電動勢的單位雖然與電壓單位相同，但兩者有本質的不同，B錯誤2、一電池外電路斷開時的路端電壓為3 V，接上8 的負載后路端電壓降為2.4 V，則可以判定電池的電動勢E和內阻r為()AE2.4 V，r1 BE3 V，r2 CE2.4 V，r2 DE3 V，r1 答案B解析當外電路斷路時，I0，U外E3 V；接上8 負載時，I A0.3 A，則r 2 .3、一個微型吸塵器的直流電動機的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動勢為E、內阻為r的直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工作，則 ()A電動機消耗的總功率為UIB電動機消耗的熱

5、功率為C電源的輸出功率為EID電源的效率為1答案AD解析電動機不是純電阻，電動機消耗的總功率為UI，A選項正確；電動機消耗的熱功率為I2R，B選項錯誤；電源的輸出功率為UI，C選項錯誤；電源的效率為1，D選項正確4、如圖所示，電阻R12 ，小燈泡L上標有“3 V,1.5 W”字樣，電源內阻r1 ，滑動變阻器的最大阻值為R0(大小未知)當觸頭P滑動到最上端a時，電流表的讀數(shù)為1 A，小燈泡L恰好正常發(fā)光，求：(1)滑動變阻器的最大阻值R0；(2)當觸頭P滑動到最下端b時，電源的總功率及輸出功率審題指導審題時應注意以下兩點：(1)滑動觸頭P在最上端a時，R與L并聯(lián)(2)滑動觸頭P在最下端b時，R與

6、L均被短路解析(1)當觸頭P滑動到最上端a時，流過小燈泡L的電流為：IL A0.5 A.流過滑動變阻器的電流：I0IAIL1 A0.5 A0.5 A故：R06 .(2)電源電動勢為：EULIA(R1r)3 V1×(21) V6 V.當觸頭P滑動到最下端b時，滑動變阻器和小燈泡均被短路電路中總電流為：I2 A.故電源的總功率為：P總EI12 W.輸出功率為：P出EII2r8 W.答案(1)6 (2)12 W8 W5、(2012·上海單科·17)直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，電源的()A總功率一定減小B效率一定增大 C內部損耗功率一定減小D輸出功率

7、一定先增大后減小答案ABC解析滑片P向右移動時，外電路電阻R外增大，由閉合電路歐姆定律知總電流I減小，由P總EI可得P總減小，故選項A正確根據(jù)可知選項B正確由P損I2r可知，選項C正確由P輸出R外圖象，因不知道R外的初始值與r的關系，所以無法判斷P輸出的變化情況，選項D錯誤6、如圖所示，R1為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源電動勢，r為電源內阻，以下說法中正確的是 ()A當R2R1r時，R2上獲得最大功率B當R2R1r時，R1上獲得最大功率C當R20時，R1上獲得最大功率D當R20時，電源的輸出功率最大答案AC解析在討論R2的電功率時，可將R1視為電源內阻的一部分，即將原電路等效為外電阻R2

8、與電動勢為E、內阻為R1r的電源(等效電源)連成的閉合電路如圖所示，R2的電功率是等效電源的輸出功率，顯然當R2R1r時，R2獲得的電功率最大，選項A正確在討論R1的電功率時，由I及P1I2R1可知，R20時，R1獲得的電功率最大，故選項B錯誤，選項C正確在討論電源的輸出功率時，R1R2為外電阻，內電阻r恒定，由于題目沒有給出R1和r的具體數(shù)值，所以當R20時，電源輸出功率并不一定最大，故選項D錯誤7、在純電阻電路中，當用一個固定的電源(E、r是定值)向變化的外電阻供電時，關于電源的輸出功率P隨外電阻R變化的規(guī)律如圖所示，則()A當Rr時，電源有最大的輸出功率B當Rr時，電源的效率50%C電源

9、的功率P隨外電阻R的增大而增大D電源的效率隨外電阻R的增大而增大答案ABD解析由題圖可知，Rr時電源有最大輸出功率，A正確；電源的功率PIE，隨外電阻R的增大而減小，C錯誤；由可知B、D正確8、某同學將一直流電源的總功率P總、輸出功率P出和電源內部的發(fā)熱功率P內隨電流I變化的圖線畫在同一坐標系內，如圖所示，根據(jù)圖線可知 ()A反映P內變化的圖線是bB電源電動勢為8 VC電源內阻為2 D當電流為0.5 A時，外電路的電阻為6 答案CD解析電源的總功率P總IE，與電流成正比，由P內I2r知電源內部的發(fā)熱功率與電流的平方成正比，A錯誤當電流為2 A時，電源的總功率與發(fā)熱功率相等，可得出電源電動勢為4

10、 V，內阻為2 .當電流為0.5 A時，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得外電路的電阻為6 ，B錯誤，C、D正確考點四兩種UI圖線的比較與應用1電源的伏安特性曲線是一條斜率為負值的直線，反映的是電源的特征：縱軸上的截距表示電動勢，斜率的絕對值表示內阻2電阻的伏安特性曲線是一條過原點的直線，斜率表示電阻的大小3上述兩個曲線在同一坐標系中的交點表示電源的工作狀態(tài)9、如圖所示為兩電源的UI圖象，則下列說法正確的是()A電源的電動勢和內阻均比電源大B當外接相同的電阻時，兩電源的輸出功率可能相等C當外接同樣的電阻時，兩電源的效率可能相等D不論外接多大的相同電阻，電源的輸出功率總比電源的輸出功率大解析圖線在U坐標軸

11、上的截距等于電源電動勢，圖線的斜率的絕對值等于電源的內阻，因此A對；作外接電阻R的UI曲線分別交電源、的伏安特性曲線于S1、S2兩點，電源的工作點橫、縱坐標的乘積IU為電源的輸出功率，由圖可知，無論外接多大電阻，兩工作點S1、S2橫、縱坐標的乘積都不可能相等，且電源的輸出功率總比電源的輸出功率大，故B錯，D對；電源的效率，因為電源內阻不同則電源效率不同，C錯答案AD用圖象分析電源的輸出功率和效率 1.分析圖象問題時，一定要明確圖線的含義，即要確定兩坐標軸表示的物理意義2對閉合電路的UI圖象，圖線上每一點縱、橫坐標的乘積為電源的輸出功率；純電阻電路的圖線上每一點縱、橫坐標的比值為此時外電路的電阻

12、10、如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖象；直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流的關系圖象如果將這個電阻R分別接到a、b兩電源上，那么有()AR接到a電源上，電源的效率較高BR接到b電源上，電源的輸出功率較大CR接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低DR接到b電源上，電阻的發(fā)熱功率和電源的效率都較高答案C解析由題圖判斷電源a的內阻大，在純電阻電路中電源效率×100%，內阻越大，效率越低；電源的輸出功率PUI對應圖線交點坐標的乘積，只有C正確.11、(2010·課標全國·19)電源的效率定義為外電路電阻

13、消耗的功率與電源的總功率之比在測電源電動勢和內阻的實驗中得到的實驗圖線如圖所示，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點，相應狀態(tài)下電源的效率分別為a、b.由圖可知a、b的值分別為()圖18A.、 B.、 C.、 D.、答案D解析本題考查電路的UI圖象以及電源的效率設電源電動勢為E，UI圖象縱軸單位電壓為U0，則可知電源的電動勢E為6U0，則a、b兩點處對應的路端電壓分別為4U0、2U0，電源的效率，所以a，b，正確選項為D.12、如圖所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2兩端的電壓與電流的關系圖線若將這兩個電阻分別接到該電源上，則()AR1接

14、在電源上時，電源的效率高BR2接在電源上時，電源的效率高CR1接在電源上時，電源的輸出功率大D電源的輸出功率一樣大答案A解析電源的效率，由于UB>UC，故R1接在電源上時，電源的效率高，A項正確，B項錯誤；將電阻接在電源上，電阻的UI圖象與電源兩端電壓與電流關系圖象的交點，表示將這個電阻接到此電源上的輸出電壓和電流，從圖象中只可看出電流的數(shù)值，由于圖線的斜率等于電阻的阻值，由題圖可知，R2與電源的內阻相等，所以R2接在電源上時，電源的輸出功率大，故C、D項錯誤13、如圖所示，圖中直線表示某電源的路端電壓與電流的關系圖象，圖中曲線表示該電源的輸出功率與電流的關系圖象，則下列說法正確的是()

15、A電源的電動勢為50 VB電源的內阻為 C電流為2.5 A時，外電路的電阻為15 D輸出功率為120 W時，輸出電壓是30 V答案ACD解析電源的輸出電壓和電流的關系為：UEIr，顯然直線的斜率的絕對值等于r，縱軸的截距為電源的電動勢，從題圖中看出截距為50 V，斜率的大小等于r 5 ，A正確，B錯誤；當電流為I12.5 A時，由回路中電流I1，解得外電路的電阻R外15 ，C正確；當輸出功率為120 W時，由題圖中PI關系圖線中看出對應干路電流為4 A，再從UI圖線中讀取對應的輸出電壓為30 V，D正確14、如圖甲所示，其中R兩端電壓U隨通過該電阻的電流I的變化關系如圖乙所示，電源電動勢為7.0 V(內阻不計)，且R11 000 (不隨溫度變化)若改變R2，使AB與BC間的