第05講 恒定電流（復(fù)習(xí)）（解析版）-2025版高二物理寒假精-品講義

第05講恒定電流（復(fù)習(xí)篇）考點(diǎn)聚焦：復(fù)習(xí)要點(diǎn)+知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，有的放矢重點(diǎn)專攻：知識(shí)點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)梳理，查漏補(bǔ)缺難點(diǎn)強(qiáng)化：難點(diǎn)內(nèi)容標(biāo)注與講解，能力提升提升專練：真題感知+提升專練，全面突破知識(shí)點(diǎn)1：電源和電流1.電源（1）電源可使導(dǎo)線中的自由電子在靜電力作用下發(fā)生定向移動(dòng)形成電流；（2）電源能“搬運(yùn)”電荷，保持導(dǎo)線兩端的電勢(shì)差，從而使電路中保持持續(xù)的電流；2.恒定電流（1）方向：規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向；外電路：電流從高電勢(shì)→低電勢(shì)；內(nèi)電路：負(fù)極→正（2）電流有大小，有方向，但電流是標(biāo)量；（3）三個(gè)公式的比較表達(dá)式適用范圍定義式一切范圍決定式純電阻電路微觀表達(dá)式n:單位體積內(nèi)電荷的數(shù)目；S:導(dǎo)體的橫截面積；v電荷的定向移動(dòng)速率知識(shí)點(diǎn)2：電阻電阻（1）物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，R越大，阻礙作用越大．（2）決定因素：①長(zhǎng)度；②橫截面積；③溫度；④材料；（3）兩個(gè)表達(dá)式表達(dá)式適用范圍區(qū)別定義式純電阻電路提供了一種測(cè)量電阻的方法，并不能說(shuō)明電阻R與U和I有關(guān)決定式粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液電阻的決定因素（4）電阻率與溫度的關(guān)系①金屬：電阻率隨溫度的升高而增大．②非金屬：電阻率隨溫度的升高而減?。R(shí)點(diǎn)3：電功、電功率和焦耳定律電功和電熱、電功率和熱功率的區(qū)別與聯(lián)系意義公式聯(lián)系電功電流在一段電路中所做的功W＝UItW=Pt對(duì)純電阻電路，電功等于電熱，W＝Q＝UIt＝I2Rt；對(duì)非純電阻電路，電功大于電熱，W＞Q電熱電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt電功率單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功P＝UI，P=對(duì)純電阻電路，電功率等于熱功率，P電＝P熱＝UI＝I2R；對(duì)非純電阻電路，電功率大于熱功率，P電＞P熱熱功率單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量P＝I2R非純電阻電路的分析方法(1)抓住兩個(gè)關(guān)鍵量：確定電動(dòng)機(jī)的電壓UM和電流IM是解決所有問(wèn)題的關(guān)鍵．若能求出UM、IM，就能確定電動(dòng)機(jī)的電功率P＝UMIM，根據(jù)電流IM和電動(dòng)機(jī)的電阻r可求出熱功率Pr＝Ieq\o\al(2,M)r，最后求出輸出功率P出＝P－Pr.(2)堅(jiān)持“躲著”求解UM、IM：首先，對(duì)其他純電阻電路、電源的內(nèi)電路等，利用歐姆定律進(jìn)行分析計(jì)算，確定相應(yīng)的電壓或電流．然后，利用閉合電路的電壓關(guān)系、電流關(guān)系間接確定非純電阻電路的工作電壓和電流．(3)應(yīng)用能量守恒定律分析：要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量”尋找等量關(guān)系求解．知識(shí)點(diǎn)4：電源電動(dòng)勢(shì)1．電動(dòng)勢(shì)(1)電源：通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。例如：干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等；①計(jì)算：非靜電力搬運(yùn)電荷所做的功與搬運(yùn)的電荷量的比值，E＝eq\f(W,q)；②物理含義：電動(dòng)勢(shì)表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓．電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)差的區(qū)分項(xiàng)目電動(dòng)勢(shì)E電勢(shì)差U物理意義非靜電力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能靜電力做功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能定義式E=WU=W單位伏特（V）聯(lián)系E=U內(nèi)+U電源的內(nèi)阻定義：電源內(nèi)部是由導(dǎo)體構(gòu)成，所以也有電阻，這個(gè)電阻叫做電源的內(nèi)阻；決定因素：由電源本身的特點(diǎn)決定。一般來(lái)說(shuō)，新電池電阻小，舊電池電阻大；知識(shí)點(diǎn)5：電源輸出功率和電源的效率問(wèn)題電源的輸出功率和電源效率的比較電源總功率任意電路：P總＝EI＝P出＋P內(nèi)P出與外電阻R的關(guān)系電源內(nèi)部消耗的功率純電阻電路：P總＝I2(R＋r)＝eq\f(E2,R＋r)P內(nèi)＝I2r＝P總－P出電源的輸出功率任意電路：P出＝UI＝P總－P內(nèi)電源的效率任意電路：η＝eq\f(P出,P總)×100%＝eq\f(U,E)×100%純電阻電路：P出＝I2R＝eq\f(E2R,（R＋r）2)純電阻電路：η＝eq\f(R,R＋r)×100%電源輸出功率的極值問(wèn)題的處理方法對(duì)于電源輸出功率的極值問(wèn)題，可以采用數(shù)學(xué)中求極值的方法，也可以采用電源的輸出功率隨外電阻的變化規(guī)律來(lái)求解．但應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)待求的最大功率對(duì)應(yīng)的電阻值不能等于等效電源的內(nèi)阻時(shí)，此時(shí)的條件是當(dāng)電阻值最接近等效電源的內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大．假設(shè)一電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路有一可調(diào)電阻R，電源的輸出功率為：P出＝I2R＝eq\f(E2R,（R＋r）2)＝eq\f(E2,\f(（R－r）2,R)＋4r).由以上表達(dá)式可知電源的輸出功率隨外電路電阻R的變化關(guān)系為：(1)當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大，為Pm＝eq\f(E2,4r)；(2)當(dāng)R＞r時(shí)，隨著R的增大，電源的輸出功率越來(lái)越小；(3)當(dāng)R＜r時(shí)，隨著R的增大，電源的輸出功率越來(lái)越大；(4)當(dāng)P出＜Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)外電阻阻值R1和R2，且R1R2＝r2.知識(shí)點(diǎn)6：串并聯(lián)電路的特點(diǎn)1．串并聯(lián)電路的比較串聯(lián)并聯(lián)電路圖電流I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n電壓U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2＝…＝Un電阻R＝R1＋R2＋…＋Rneq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)比例關(guān)系W∝P∝U∝RW∝P∝I∝12.串并聯(lián)電路常用的四個(gè)推論（1）串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的總電阻．（2）并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的總電阻，且小于其中最小的電阻．（3）無(wú)論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率P總是等于各個(gè)電阻耗電功率之和．（4）無(wú)論電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，電路的總電阻變大．知識(shí)點(diǎn)7：閉合電路的歐姆定律1．閉合電路歐姆定律（1）內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電阻之和成反比；（2）公式：I＝eq\f(E,R＋r)(只適用于純電阻電路)；（3）其他表達(dá)形式①電勢(shì)降落表達(dá)式：E＝U外＋U內(nèi)或E＝U外＋I(xiàn)r；②功率表達(dá)式：EI＝UI＋I(xiàn)2r.2．路端電壓與外電阻的關(guān)系（1）一般情況：U＝IR＝eq\f(E,R＋r)·R＝eq\f(E,1＋\f(r,R))，當(dāng)R增大時(shí)，U增大；（2）特殊情況：①當(dāng)外電路斷路時(shí)，I＝0，U＝E；②當(dāng)外電路短路時(shí)，I短＝eq\f(E,r)，U＝0.3.對(duì)閉合電路歐姆定律的理解和應(yīng)用在恒流電路中常會(huì)涉及兩種U－I圖線，一種是電源的伏安特性曲線(斜率為負(fù)值的直線)，另一種是電阻的伏安特性曲線(過(guò)原點(diǎn)的直線)．求解這類問(wèn)題時(shí)要注意二者的區(qū)別．電源U－I圖象電阻U－I圖象關(guān)系式U＝E－IrU＝IR圖形物理意義電源的路端電壓隨電流的變化關(guān)系電阻兩端電壓與電阻中的電流的關(guān)系截距與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流過(guò)坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒(méi)有電壓時(shí)電流為零坐標(biāo)U、I的乘積表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率坐標(biāo)U、I的比值表示外電阻的大小表示該電阻的大小斜率(絕對(duì)值)電源電阻r的大小若圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線，圖象斜率表示電阻的大小兩曲線在同一坐標(biāo)系中的交點(diǎn)表示電阻的工作點(diǎn)，即將電阻接在該電源上時(shí)，電阻中的電流和兩端的電壓（說(shuō)明：針對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)）強(qiáng)化點(diǎn)一電流定義式的理解與應(yīng)用(1)金屬導(dǎo)體中電流的計(jì)算:金屬導(dǎo)體中,電子定向移動(dòng)形成電流,運(yùn)用計(jì)算時(shí)，q是某一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體某橫截面的電子的電荷量。(2)電解液中電流的計(jì)算：電解液中的自由電荷是正、負(fù)離子,運(yùn)用計(jì)算時(shí)q應(yīng)是同一時(shí)間內(nèi)正、負(fù)兩種離子通過(guò)某橫截面的電荷量的絕對(duì)值之和。(3)環(huán)形電流的計(jì)算:環(huán)形電流的計(jì)算采用等效的觀點(diǎn)分析,取一個(gè)周期T來(lái)計(jì)算等效電流.【典例1】（23-24高一下·河北衡水·期末）某款手機(jī)搭載了一塊5000mA·h的電池，若用充滿電后的該手機(jī)觀看視頻，可連續(xù)觀看12個(gè)小時(shí)，則觀看視頻時(shí)電池的平均放電電流約為（）A．0.35AB．0.42A C．0.48A D．0.55A【答案】B【詳解】因?yàn)?000mA·h=5A·h根據(jù)電流定義式有故選B?！咀兪?-1】（2024·廣西·模擬預(yù)測(cè)）阿秒（as）光脈沖是一種發(fā)光持續(xù)時(shí)間極短的光脈沖，如同高速快門相機(jī)，可用以研究原子內(nèi)部電子高速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。已知電子所帶電荷量為，，氫原子核外電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期大約是。根據(jù)以上信息估算氫原子核外電子繞核運(yùn)動(dòng)的等效電流大約為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】根據(jù)電流的定義式，C正確。故選C?！咀兪?-2】（2024·山東淄博·一模）阿秒（as）光脈沖是一種發(fā)光持續(xù)時(shí)間極短的光脈沖，如同高速快門相機(jī)，可用以研究原子內(nèi)部電子高速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。已知，電子所帶電荷量為，氫原子核外電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的等效電流約為。目前阿秒光脈沖的最短時(shí)間為43as，電子繞氫原子核一周的時(shí)間約為該光脈沖時(shí)間的（）A．2.8倍 B．3.7倍 C．4.2倍 D．5.5倍【答案】B【詳解】根據(jù)電流定義式可得可得電子繞氫原子核一周的時(shí)間為，則有故選B。強(qiáng)化點(diǎn)二電流的微觀表達(dá)式的應(yīng)用(1)準(zhǔn)確理解公式中各物理量的意義,式中的v是指自由電荷定向移動(dòng)的速率,不是電流的傳導(dǎo)速率,也不是電子熱運(yùn)動(dòng)的速率。(2)對(duì)I=neSv,若n的舍義不同,表達(dá)式的形式也不同。【典例2】（多選）（23-24高二下·甘肅酒泉·期末）如圖所示，矩形薄片霍爾元件處于與薄片垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)元件通有大小為I，方向如圖所示的電流時(shí)，在M、N間出現(xiàn)霍爾電壓UH。已知薄片內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，薄片的厚度為d，M、N間距離為L(zhǎng)1，P、Q間距離為L(zhǎng)2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．形成電流的電子定向移動(dòng)方向?yàn)镻→Q B．M表面電勢(shì)低于N表面電勢(shì)C．自由電子定向移動(dòng)的速度大小為 D．元件內(nèi)單位體積內(nèi)自由電于數(shù)為【答案】BC【詳解】A．電子定向移動(dòng)方向與電流方向相反，應(yīng)為，故A錯(cuò)誤；B．由左手定則知，電子向M表面偏轉(zhuǎn)，M表面電勢(shì)低于N表面電勢(shì)，故B正確；C．穩(wěn)定時(shí)，洛侖茲力與電場(chǎng)力平衡，有，解得，故C正確；D．根據(jù)電流微觀表達(dá)式，聯(lián)立解得，故D錯(cuò)誤。故選BC?！咀兪?-1】（23-24高二上·安徽宣城·期末）如圖，一段通電直導(dǎo)線的橫截面積為S，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻率為ρ，單位體積內(nèi)自由電子個(gè)數(shù)為n，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的速率為v，電子的電荷量為e。則下列說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)直導(dǎo)線的電流為 B．通電直導(dǎo)線的電阻為C．導(dǎo)體棒兩端的電壓為D．一電子從直導(dǎo)線右端運(yùn)動(dòng)到左端的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)該電子做的功為【答案】C【詳解】A．時(shí)間t內(nèi)通過(guò)某一截面的電荷量q=nevtS由，可得，故A錯(cuò)誤；B．通電直導(dǎo)線的電阻，故B錯(cuò)誤；C．導(dǎo)體棒兩端的電壓U=IR，解得，故C正確；D．電子從直導(dǎo)線右端運(yùn)動(dòng)到左端過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)該電子做的功，故D錯(cuò)誤。故選C?！咀兪?-2】（23-24高二上·天津·期末）如圖所示，一根均勻的金屬導(dǎo)體棒在電場(chǎng)的作用下，其內(nèi)部的自由電子沿軸線方向做速度為的勻速直線運(yùn)動(dòng)。若棒橫截面積為，單位長(zhǎng)度上可以自由移動(dòng)的電子個(gè)數(shù)為，已知一個(gè)電子的電荷量為，則通過(guò)導(dǎo)體棒電流的大?。ǎ〢． B． C． D．【答案】A【詳解】在時(shí)間t內(nèi)，流過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量，因此導(dǎo)線中電流故選A。強(qiáng)化點(diǎn)三電阻定律的理解與應(yīng)用(1)公式一中的L是沿電流方向的導(dǎo)體長(zhǎng)度,S是垂直于電流方向的橫截面積。一定幾何形狀的導(dǎo)體,電阻的大小與接入電路的具體方式有關(guān),在應(yīng)用公式求電阻時(shí)要注意確定導(dǎo)體長(zhǎng)度和橫截面積。(2)一定幾何形狀的導(dǎo)體,當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面積發(fā)生變化時(shí),導(dǎo)體的電阻率不變,體積不變,由V=SL可知L和S成反比,這是解決有關(guān)電陽(yáng)變化問(wèn)題的關(guān)鍵?！镜淅?】（23-24高二上·貴州畢節(jié)·期末）如圖所示，一長(zhǎng)方體的金屬導(dǎo)體，三邊a、b和c的長(zhǎng)度之比為1：2：3。分別沿著三邊方向?qū)?dǎo)體施加相同的電壓，流過(guò)導(dǎo)體的電流之比為（）A．1∶2∶3B．1∶4∶9 C．9∶4∶1 D．36∶9∶4【答案】D【詳解】由歐姆定律電阻關(guān)系式聯(lián)立解得由題意可知，，得對(duì)導(dǎo)體施加相同的電壓，流過(guò)導(dǎo)體的電流之比為已知三邊a、b和c的長(zhǎng)度之比為1：2：3，代入解得故選D。【變式3-1】（23-24高二上·浙江湖州·期末）如圖所示，一塊均勻的長(zhǎng)方體樣品，長(zhǎng)為a、寬為b、厚為c，若沿著AB方向測(cè)得的電阻為R，下列說(shuō)法正確的是（

）A．樣品的電阻率為 B．樣品的電阻率為C．沿CD方向的電阻為 D．沿CD方向的電阻為【答案】D【詳解】AB．若沿著AB方向測(cè)得的電阻為R，則，解得，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD．沿CD方向的電阻為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選D。強(qiáng)化點(diǎn)四純電阻電路的電功和電功率在純電阻電路中，解答電功率問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)一是求解串、并聯(lián)電路中的功率分配問(wèn)題,比例法求解會(huì)使問(wèn)題簡(jiǎn)化,要明確是正比關(guān)系還是反比關(guān)系;二是注意額定值問(wèn)題。【典例4】（22-23高二上·安徽·期末）某學(xué)?？萍夹〗M同學(xué)利用圖甲所示的電路進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，為滑動(dòng)變阻器，為定值電阻、電源內(nèi)阻不計(jì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，得到了各組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、擬合，作出圖像如圖乙所示，已知電流表和電壓表都是理想電表。求：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)E和定值電阻；（2）圖線從A狀態(tài)變化到B狀態(tài)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍；（3）當(dāng)?shù)淖柚禐槎啻髸r(shí)，消耗的功率最大？最大功率為多少？【答案】（1），；（2）；（3），【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律可知，，解得，（2）由圖像可知，在A點(diǎn)，在B點(diǎn)，所以滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為（3）根據(jù)功率計(jì)算公式當(dāng)時(shí)，消耗功率最大【變式4-1】（22-23高二上·上海浦東新·期末）一個(gè)用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U變化的關(guān)系圖像如圖（a）所示，將它與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2組成如圖（b）所示電路，當(dāng)電鍵S接通位置1時(shí)，三個(gè)用電器消耗的電功率均為P。將電鍵S切換到位置2后，電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2，下列關(guān)系中正確的是（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】AB．當(dāng)電鍵S接通位置1時(shí)，三個(gè)用電器消耗的電功率均為P，令，則有，，則有且此時(shí)電阻R1、R2的電壓等于。而將電鍵S切換到位置2后，電阻器D和電阻R1并聯(lián)后再與電阻R2串聯(lián)，由于電阻器D和電阻R1并聯(lián)后的總電阻的阻值小于電阻R2的阻值，則電阻R2的電壓大于，電阻器D和電阻R1的電壓小于，則，，故AB錯(cuò)誤；C．由于電阻器D和電阻R1并聯(lián)，則，又根據(jù)圖（a）可知，此時(shí)電阻器D的阻值大于，即，則有，故C正確；D．電鍵S接通位置1時(shí)，電路的總電阻為電鍵S切換到位置2后，電路的總電阻為，則，即，故D錯(cuò)誤。故選C?！咀兪?-2】（2022·江蘇·高考真題）如圖所示，電路中燈泡均正常發(fā)光，阻值分別為，，，，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻不計(jì)，四個(gè)燈泡中消耗功率最大的是（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】由電路圖可知R3與R4串聯(lián)后與R2并聯(lián)，再與R1串聯(lián)。并聯(lián)電路部分的等效電阻為由閉合電路歐姆定律可知，干路電流即經(jīng)過(guò)R1的電流為并聯(lián)部分各支路電流大小與電阻成反比，則，四個(gè)燈泡的實(shí)際功率分別為，，，，故四個(gè)燈泡中功率最大的是R1。故選A。強(qiáng)化點(diǎn)五非純電阻電路的電功和電功率（1）無(wú)論是純電阻電路還是非純電阻電路,電功均為W=UIt,電功率均為P=UI,電熱均為Q=I2Rt,熱功率均為P=I2R。非純電阻電路W>Q,P電>P熱。（2）非純電阻電路中“電功=電熱+其他能量”即W=Q+W其他。（3）電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路,轉(zhuǎn)子卡住不轉(zhuǎn)時(shí)此時(shí)電動(dòng)機(jī)為純電阻電路.【典例5】（23-24高二上·重慶九龍坡·期末）隨著人工智能的發(fā)展，機(jī)器人用于生產(chǎn)生活中的場(chǎng)景越來(lái)越普遍。如圖為某款配送機(jī)器人內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖，正常工作時(shí)電源輸出電壓為35V，輸出電流為4A，內(nèi)阻不可忽略。整機(jī)凈重30kg，在某次配送服務(wù)時(shí)載重20kg，勻速行駛速度為1.2m/s，行駛過(guò)程中受到的阻力大小為總重力的0.2倍。不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗，g＝10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．正常工作時(shí)電源的總功率為140W B．勻速運(yùn)行時(shí)的機(jī)械功率為140WC．該電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為1.25Ω D．該機(jī)器人內(nèi)部熱功率為20W【答案】C【詳解】A．根據(jù)可知電源的輸出功率為由于電源的內(nèi)阻不可忽略，所以正常工作時(shí)電源的總功率大于電源的輸出功率，故A錯(cuò)誤；B．行駛過(guò)程中受到的阻力大小為勻速行駛時(shí)牽引力和阻力相等，所以勻速運(yùn)行時(shí)的機(jī)械功率為，故B錯(cuò)誤；D．該電動(dòng)機(jī)的熱功率為，機(jī)器人內(nèi)部的熱功率大于電動(dòng)機(jī)的熱功率，如還包括電源的熱功率，故D錯(cuò)誤；C．根據(jù)，可知，故C正確。故選C?！咀兪?-1】（22-23高二上·重慶南岸·期末）小明同學(xué)在玩一個(gè)會(huì)發(fā)光的電動(dòng)玩具汽車時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象：?jiǎn)?dòng)電源，電動(dòng)機(jī)正常工作，車輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)不小心卡住車輪時(shí)，車燈會(huì)變暗。玩具汽車的簡(jiǎn)化電路如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，r=2Ω，車輪電動(dòng)機(jī)的額定電壓UM=6V，額定功率PM=6W，線圈電阻RM=1Ω。則：(1)玩具汽車正常工作時(shí)，流過(guò)燈泡的電流；(2)玩具汽車被卡住后，流過(guò)燈泡的電流；(3)玩具汽車卡住前后，燈泡消耗功率的減少量?！敬鸢浮?1)1A(2)0.5A(3)4.5W【詳解】（1）玩具汽車正常工作時(shí)，電源內(nèi)阻分的電壓為通過(guò)電源的電流為玩具汽車正常工作時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為所以流過(guò)燈泡的電流為（2）燈泡的電阻為玩具汽車被卡住后，電動(dòng)機(jī)可視為純電阻，燈泡與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)的電阻為電路中的總電流為所以流過(guò)燈泡的電流為（3）玩具汽車卡住前，燈泡消耗的功率為玩具汽車卡住后，燈泡消耗的功率為所以燈泡消耗功率的減少量為【變式5-2】（23-24高二上·廣東廣州·期末）“祝融號(hào)”火星車，其動(dòng)力主要來(lái)源于太陽(yáng)能電池?，F(xiàn)將“祝融號(hào)”的電路簡(jiǎn)化如圖，其中定值電阻，太陽(yáng)能電池電動(dòng)勢(shì)E=150V，內(nèi)阻r未知，電動(dòng)機(jī)線圈電阻，當(dāng)火星車正常行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，定值電阻消耗的功率為125W。求：（1）流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流；（2）太陽(yáng)能電池的內(nèi)電阻；（3）電動(dòng)機(jī)的輸出效率。（保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）；（2）；（2）【詳解】（1）電熱絲為定值電阻，其消耗的功率為125W，有解得電流和電壓為，（2）根據(jù)全電路的電壓關(guān)系有解得電源的內(nèi)阻為（3）電動(dòng)機(jī)的輸出效率為強(qiáng)化點(diǎn)六兩種U—I圖像電源和電阻的U-I圖線在同一個(gè)坐標(biāo)系中，如下圖所示,直線A代表電源的U-I圖線，曲線B代表某電阻的U-I圖線,兩條圖線的交點(diǎn)(I0，U0)的含義是:對(duì)電阻，代表流過(guò)電阻的電流及它兩端的電壓；對(duì)電源,代表電源的輸出電流及路端電壓?！镜淅?】（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)能電池為人類探索浩瀚星空插上了一雙強(qiáng)勁的“翅膀”。如圖所示，曲線I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I的關(guān)系圖像，直線II是某定值電阻的圖像，M為曲線I和直線II的交點(diǎn)，M點(diǎn)坐標(biāo)為。過(guò)M點(diǎn)作曲線I的切線，分別與坐標(biāo)軸相交于0,2、2,0。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（）A．電池的電動(dòng)勢(shì)為 B．此時(shí)電池的內(nèi)阻為C．電源的輸出功率為 D．電源的效率為【答案】D【詳解】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律，由題圖可得時(shí)，，可得電池的電動(dòng)勢(shì)為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)兩圖線交點(diǎn)可知此時(shí)閉合回路的路端電壓，電流為，由解得此時(shí)電池的內(nèi)阻為注意內(nèi)阻并不等于曲線I在M點(diǎn)切線的斜率絕對(duì)值，故B錯(cuò)誤；C．此回路電源的輸出功率為，故C錯(cuò)誤；D．此回路電源的效率為，故D正確；故選D?！驹u(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)，即電源的圖像為曲線時(shí)，其圖像的切線的斜率絕對(duì)值不等于電源的內(nèi)阻?！咀兪?-1】（多選）（23-24高二上·內(nèi)蒙古呼和浩特·期末）如圖甲所示的電路中，是滑動(dòng)變阻器，是定值電阻。將的滑動(dòng)觸頭調(diào)節(jié)至最左端，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)的阻值，得到電壓表、和相應(yīng)的電流表A的多組數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在同一U-I坐標(biāo)系中描點(diǎn)、擬合作出圖像如圖乙所示。當(dāng)?shù)幕蛴乙苿?dòng)時(shí)，電壓表和的示數(shù)的變化大小為和，電流表A的示數(shù)的變化大小為，已知電壓表、電流表均為理想電表，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電動(dòng)勢(shì)E=2V，內(nèi)阻r=1Ω B．定值電阻C． D．當(dāng)時(shí)，的功率最大【答案】BC【詳解】B．因過(guò)原點(diǎn)的直線為定值電阻的U-I圖線，則由圖像可知選項(xiàng)B正確；A．由電路可知，將坐標(biāo)（0.1A，2V）（0.3A，1V）帶入可得電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻E=2.5V，r=1Ω，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

C．由，可知，選項(xiàng)C正確；D．將R2等效為電源內(nèi)阻，則r等效=r+R2=5Ω當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)電源輸出功率最大，則當(dāng)時(shí)，的功率最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC?！咀兪?-2】（23-24高二下·河南漯河·期末）如圖所示，直線、分別是電源與電源的路端電壓隨輸出電流變化的圖線，曲線是一個(gè)小燈泡的圖線。曲線與直線、相交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、。如果把該小燈泡分別與電源電源單獨(dú)連接，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電源與電源的內(nèi)阻之比是B．電源與電源的電動(dòng)勢(shì)之比是C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是【答案】BC【詳解】AB．由閉合電路歐姆定律可知，在電源的圖像中，圖像的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)、斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)電阻，可知電源1、電源2的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻分別為，，則電源1、電源2的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻之比分別為，故A錯(cuò)誤、B正確；CD．燈泡伏安特性曲線與電源的伏安特性曲線的交點(diǎn)即為燈泡與這電源連接時(shí)的工作狀態(tài)，則連接電源1時(shí)有，連接電源2時(shí)有，，則在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比與消耗的功率之比分別為，，故C正確、D錯(cuò)誤。故選BC。強(qiáng)化點(diǎn)七含容電路的分析與計(jì)算電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的元件。在直流電路中,當(dāng)電容器充、放電時(shí)電路中有電流,一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大(只考慮電容器是理想的不漏電的情況)的元件，電容器所在處看作斷路。分析電路時(shí)需注意以下幾點(diǎn):(1)當(dāng)電容器和用電器并聯(lián)并接入電路時(shí),電容器兩極板間的電壓與其并聯(lián)的用電器兩端的電壓相等。(2)電路的電流、電壓變化時(shí),將會(huì)引起電容器的充(放)電,要根據(jù)正極板電荷變化情況來(lái)判斷電流方向。(3)由于電路的變化,電容器兩極板的電荷量會(huì)發(fā)生變化,甚至極板上電荷的電性也會(huì)改變。【典例7】（2024·湖北黃岡·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在平行板電容器中固定一個(gè)帶負(fù)電質(zhì)點(diǎn)，電容器下極板接地，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為和，電流表和電壓表均視為理想電表，電壓表和電流表示數(shù)為和。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向端移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表和電流表示數(shù)都變大 B．質(zhì)點(diǎn)的電勢(shì)能增加C．消耗的電功率變大 D．電源的輸出功率一定減小【答案】B【詳解】AC．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向端移動(dòng)時(shí)，外電路總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知電路干路的電流增大，和、并聯(lián)電路兩端的電壓可知和、并聯(lián)電路兩端的電壓變小，根據(jù)歐姆定律可知流過(guò)的電流變小，根據(jù)可知消耗的電功率變小，總電流減大，則流過(guò)、的電流變大，即電流表示數(shù)變大，根據(jù)可知電壓表示數(shù)變小，故AC錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，根據(jù)根據(jù)可知質(zhì)點(diǎn)所在位置的電勢(shì)降低，質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電，根據(jù)可知質(zhì)點(diǎn)的電勢(shì)能增加，故B正確；D．當(dāng)外阻等于內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大，則由于外電阻的電阻以及r的具體數(shù)據(jù)未知，則無(wú)法判斷電源的輸出功率變化情況，故D錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?-1】（2024·河北保定·一模）如圖所示的電路，電源的內(nèi)阻為r，定值電阻甲的阻值為r，乙的阻值與燈泡的阻值相等，電容器的電容為C，當(dāng)閉合、斷開(kāi)，穩(wěn)定后，燈泡的功率為P，電容器的帶電量為Q，忽略燈泡阻值的變化，下列說(shuō)法正確的是（）A．燈泡的阻值為B．電源的電動(dòng)勢(shì)為C．當(dāng)閉合，在斷開(kāi)與閉合兩種穩(wěn)定情況下，燈泡兩端電壓的變化量與電阻甲中電流的變化量的比值的絕對(duì)值為D．當(dāng)、均閉合，甲中的電流為【答案】C【詳解】A．對(duì)電容器，由可得當(dāng)閉合、斷開(kāi)，穩(wěn)定后，燈泡的功率為P，故，聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤；B．由串聯(lián)電路電阻與電壓成正比，得解得電源的電動(dòng)勢(shì)為故B錯(cuò)誤；D．當(dāng)、均閉合，穩(wěn)定后燈泡與乙并聯(lián)的總電阻為由閉合電路歐姆定律可得甲的電流為綜合計(jì)算可得甲中的電流為故D錯(cuò)誤；C．當(dāng)閉合，在斷開(kāi)與閉合兩種穩(wěn)定情況下，甲看作等效電源，外電路看作為可變電阻的情況，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知即由此可知故燈泡兩端電壓的變化量與電阻甲中電流的變化量的比值的絕對(duì)值為，故C正確。故選C?！咀兪?-2】（23-24高二上·山東濟(jì)寧·期末）如圖所示，電路中電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻r=1Ω，R1、R2均為電阻箱，電阻箱R1調(diào)節(jié)范圍是0~5Ω，R2調(diào)節(jié)范圍是0~3Ω，平行板電容器C的極板水平放置。閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)，R1=2Ω，R2=3Ω。下列說(shuō)法正確的是（）A．油滴帶正電 B．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S前后，流過(guò)R1的電流方向相反C．減小R2的阻值，油滴將向上運(yùn)動(dòng) D．將R1由2Ω調(diào)至5Ω，電容器兩極板間的電壓增加了0.5V【答案】D【詳解】A．電容器上極板與電源正極相連，帶正電，下極板帶負(fù)電，電容器中的電場(chǎng)方向豎直向下。根據(jù)油滴靜電力和重力平衡，可知油滴所受靜電力所受靜電力向上，故油滴帶負(fù)電。故A錯(cuò)誤；B．如圖所示，取兩端兩個(gè)點(diǎn)A和B斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S前，流過(guò)R1的電流方向從A到B。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，電容器放電，流過(guò)R1的電流方向也是從A到B。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S前后，流過(guò)R1的電流方向相同。故B錯(cuò)誤；C．減小R2的阻值，電容器兩端的電壓不變，油滴仍靜止不動(dòng)。故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)R1為2Ω時(shí)，電容兩端的電壓當(dāng)R1為5Ω時(shí)，電容兩端的電壓得，將R1由2Ω調(diào)至5Ω，電容器兩極板間的電壓增加了0.5V。故D正確。故選D。真題感知1．（2024·廣西·高考真題）將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體、無(wú)縫連接成一段導(dǎo)體，總長(zhǎng)度為1.00m，接入圖甲電路。閉合開(kāi)關(guān)S，滑片P從M端滑到N端，理想電壓表讀數(shù)U隨滑片P的滑動(dòng)距離x的變化關(guān)系如圖乙，則導(dǎo)體、的電阻率之比約為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)電阻定律根據(jù)歐姆定律整理可得結(jié)合題圖可知導(dǎo)體、的電阻率之比故選B。2．（2024·海南·高考真題）虛接是常見(jiàn)的電路故障，如圖所示，電熱器A與電熱器B并聯(lián)。電路中的C處由于某種原因形成了虛接，造成了該處接觸電阻0~240Ω之間不穩(wěn)定變化，可等效為電阻，已知MN兩端電壓，A與B的電阻，求：（1）MN間電阻R的變化范圍；（2）當(dāng)，電熱器B消耗的功率（保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）；（2）【詳解】（1）根據(jù)電路可知當(dāng)時(shí)MN間電阻R的阻值最小，為當(dāng)時(shí)MN間電阻R的阻值最大，為故MN間電阻R的變化范圍為（2）當(dāng)，通過(guò)電熱器B的電流為此時(shí)電熱器B消耗的功率為解得3．（2024·江蘇·高考真題）如圖所示，粗糙斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，傾角為θ，斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)）在電動(dòng)機(jī)作用下，從斜面底端A點(diǎn)由靜止加速至B點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大速度v，之后做勻速運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)，關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，物塊恰好到達(dá)最高點(diǎn)D。重力加速度為g，不計(jì)電動(dòng)機(jī)消耗的電熱。求：（1）CD段長(zhǎng)x；（2）BC段電動(dòng)機(jī)的輸出功率P；（3）全過(guò)程存儲(chǔ)的機(jī)械能E1和電動(dòng)機(jī)消耗的總電能E2的比值?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）物塊在CD段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由牛頓第二定律得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式聯(lián)立解得（2）物塊在BC段勻速運(yùn)動(dòng)，得電動(dòng)機(jī)的牽引力為由得，（3）全過(guò)程物塊增加的機(jī)械能為整個(gè)過(guò)程由能量守恒得電動(dòng)機(jī)消耗的總電能轉(zhuǎn)化為物塊增加的機(jī)械能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，故可知，故可得，提升專練一、單選題1．（2024·浙江金華·一模）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(méi)在水中，通過(guò)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(kāi)關(guān)S，隨著水流速度的改變，下列說(shuō)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(guò)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。2．（2023·海南·模擬預(yù)測(cè)）在如圖所示的圖像中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，曲線Ⅱ?yàn)槟骋恍襞軱的曲線，曲線Ⅱ與直線Ⅰ的交點(diǎn)坐標(biāo)為（1.5，0.75），曲線Ⅱ在該點(diǎn)的切線與橫軸的交點(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．電源電動(dòng)勢(shì)為2.0VB．電源內(nèi)阻為C．小燈泡L接入電源時(shí)的電阻為D．小燈泡L實(shí)際消耗的電功率為1.125W【答案】D【詳解】AB．設(shè)該電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，由閉合電路歐姆定律有代入題圖直線Ⅰ中數(shù)據(jù)有，解得，故AB錯(cuò)誤；CD．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兩端的電壓為流過(guò)燈泡的電流為由歐姆定律可得，小燈泡L接入電源時(shí)的電阻為小燈泡L實(shí)際消耗的電功率為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3．（2024·遼寧·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，長(zhǎng)方體金屬塊的長(zhǎng)、寬、高均分別為、、，電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為，通過(guò)理想電流表A的示數(shù)為，則該金屬塊的電阻率為（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律有根據(jù)電阻定律有聯(lián)立解得故選B。4．（2024·廣東·三模）在如圖甲所示的電路中，定值電阻。R1=4Ω、R2=5Ω，電容器的電容C=3μF，電源路端電壓U隨總電流I的變化關(guān)系如圖乙所示?，F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，則電路穩(wěn)定后（

）A．電源的內(nèi)阻為2ΩB．電源的效率為75%C．電容器所帶電荷量為1.5×10-5CD．若增大電容器兩極板間的距離，電容器內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)不變【答案】C【詳解】A．由電源路端電壓U隨總電流I的變化關(guān)系有則可得，故A錯(cuò)誤；B．電源的效率為故B錯(cuò)誤；C．電容器在電路中為斷路，則電路中的電流為電容器所帶電荷量為故C正確；D．電容器并聯(lián)在兩端，則其電壓不變，若增大電容器兩極板間的距離，電容器內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為，可知場(chǎng)強(qiáng)變小，故D錯(cuò)誤。故選C。5．（2024·廣西桂林·三模）“祝融號(hào)”火星車的動(dòng)力主要來(lái)源于太陽(yáng)能電池?，F(xiàn)將火星車的動(dòng)力供電電路簡(jiǎn)化為如圖所示，其中太陽(yáng)能電池電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻未知，電動(dòng)機(jī)線圈電阻，電熱絲定值電阻。當(dāng)火星車正常行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端電壓，電熱絲消耗功率。則（）

A．火星車正常行駛時(shí)，通過(guò)電熱絲電流為B．太陽(yáng)能電池的內(nèi)阻為C．若電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子被卡住，電熱絲消耗的功率為D．火星車正常行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)的效率為【答案】C【詳解】A．對(duì)電熱絲，有解得回路電流為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)閉合回路歐姆定律，有解得電源的內(nèi)阻為故B錯(cuò)誤；C．電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子被卡住，回路電流為電熱絲上消耗的功率故C正確；D．電動(dòng)機(jī)的效率為，解得故D錯(cuò)誤。故選C。6．（2024·內(nèi)蒙古赤峰·一模）太陽(yáng)能電池板在光照時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為電能即為光伏發(fā)電。太陽(yáng)能電池板作為電源，其路端電壓與干路電流的關(guān)系如圖中的曲線所示，太陽(yáng)能電池板負(fù)載的U-I圖線為圖中傾斜直線。當(dāng)太陽(yáng)能電池板給負(fù)載供電時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．太陽(yáng)能電池板的效率約為50%B．太陽(yáng)能電池板的輸出功率約為C．太陽(yáng)能電池板的內(nèi)阻約為1kΩD．太陽(yáng)能電池板的內(nèi)阻消耗的功率約為1.8W【答案】B【詳解】A．由圖可知，太陽(yáng)能電池板的電動(dòng)勢(shì)為2.80V，交點(diǎn)為負(fù)載工作時(shí)的電壓和電流，則太陽(yáng)能電池板負(fù)載兩端電壓為1.80V，則太陽(yáng)能電池板的效率約為故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，太陽(yáng)能電池板負(fù)載兩端電壓為1.80V，電路中電流為1.80mA。則太陽(yáng)能電池板的輸出功率約為故B正確；CD．由圖可知路端電壓與干路電流的關(guān)系圖線為曲線，則太陽(yáng)能電池板負(fù)載的內(nèi)阻是變化的。故無(wú)法計(jì)算太陽(yáng)能電池板的內(nèi)阻和內(nèi)阻消耗的功率，故CD錯(cuò)誤。故選B。二、多選題7．（2024·四川·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示是利用霍爾效應(yīng)測(cè)量磁場(chǎng)的傳感器，由運(yùn)算芯片LM393和霍爾元件組成，LM393輸出的時(shí)鐘電流（交變電流）經(jīng)二極管整流后成為恒定電流I從霍爾元件的A端流入，從F端流出。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于霍爾原件的工作面水平向左，測(cè)得CD端電壓為U。已知霍爾元件的載流子為自由電子，單位體積的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，霍爾原件沿AF方向的長(zhǎng)度為，沿CD方向的寬度為，沿磁場(chǎng)方向的厚度為h，下列說(shuō)法正確的是（

）A．C端的電勢(shì)高于D端B．若將勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，CD間的電壓將增大C．自由電子的平均速率為D．可測(cè)得此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度【答案】AD【詳解】A．已知霍爾元件的載流子為自由電子，電流方向從A流向F，則左手定則可得電子偏向D端，則C端的電勢(shì)高于D端，故A正確B．根據(jù)可得若將勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，CD間的電壓將減小，故B錯(cuò)誤C．根據(jù)電流微觀表達(dá)式可得故C錯(cuò)誤D．由，聯(lián)立可得故D正確。故選AD。8．（2024·貴州·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不計(jì)，電表均為理想電表，三個(gè)定值電阻阻值均為R，滑動(dòng)變阻器的最大阻值也為R，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電流表、的讀數(shù)分別記為、，電壓表的讀數(shù)記為U，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從最左端的a點(diǎn)滑到正中間的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．變小 B．變小C．U變大 D．滑動(dòng)變阻器消耗的功率變大【答案】BC【詳解】ABC．等效電路圖如圖所示，滑片向右滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器阻值變大，外電路總電阻變大，干路電流減小，由閉合電路歐姆定律可得則電壓表讀數(shù)變大，通過(guò)R的電流都增大，故增大，減小，故A錯(cuò)誤，BC正確；D．滑動(dòng)變阻器兩端的電壓通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流滑動(dòng)變阻器功率滑片滑到中間過(guò)程，滑動(dòng)變阻器的阻值從0增加到，電流干路電流從減小為，則滑動(dòng)變阻器消耗的功率先變大，后變小，故D錯(cuò)誤。故選BC。三、解答題9．（2024·山西太原·三模）如圖甲所示電路中，是滑動(dòng)變阻器，是定值電阻。實(shí)驗(yàn)時(shí)從最左端向最右端撥動(dòng)滑片調(diào)節(jié)的阻值，得到各組理想電壓表和理想電流表的數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、擬合，作出的圖像如圖乙所示。求