常見的電路模型-2025年高考物理模型歸納

專題17常見的電路模型

目錄

一.電路動態(tài)分析模型......................................................................1

二.含容電路模型.........................................................................2

三.關(guān)于巨，絲的物理意義模型.........................................................6

IM

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.電路動態(tài)分析模型

1.電路的動態(tài)分析問題：是指由于斷開或閉合開關(guān)、滑動變阻器滑片的滑動等造成電路結(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.電路動態(tài)分析的三種常用方法

（1）程序法

確定局部

電阻的變化

串聯(lián)分壓|

【需要記住的幾個結(jié)論工

①當(dāng)外電路的任何一個電阻增大（或減小）時，整個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，總電阻增大；若電鍵的通斷使并聯(lián)的用電器增多時，總電阻減小

③用電器斷路相當(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，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，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。

u申八.并T

即：/串1_刈_/并T

尸串，J［尸并T

【注意】此時電源要有內(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

因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端，讓電阻最大或為零再討論。

3.電路動態(tài)變化的常見類型：

①滑動變阻器滑片移動引起的動態(tài)變化：限流接法時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)、壓力的增大阻值減小;

③開關(guān)的通斷引起的動態(tài)變化：開關(guān)視為電阻，接通時其阻值為零，斷開時其阻值為無窮大，所以，由通

而斷阻值變大，由斷而通阻值變小。

4.滑動變阻器的幾種接法

限流接法分壓接法雙臂環(huán)路接法

A1B

@~——盤

%R并

左部分為有效電阻，向一滑動，AB向一滑動，R并增大，R用減小，兩部分電阻并聯(lián)，RAB先增大后減小，

間總阻值減小。AB間總電阻減小。當(dāng)并聯(lián)的兩部分阻值相等時RAB最大。

1.如圖是一種呼氣酒精測試儀的原理圖，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（）

------izzz----O——

R酒精氣體

------1傳感器

L------1--------ou0-------

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.醉酒人員對傳感器呼氣時，電壓表的示數(shù)變小

D.醉酒人員對傳感器呼氣時，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，電壓表測凡兩端的電壓，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)升降時機(jī)翼受力的原理設(shè)計的裝置，用于監(jiān)測河水流速的變化。機(jī)翼狀的探頭始終浸沒

在水中，通過連桿帶動滑動變阻器的滑片P上下移動，電源電動勢為4.8V,內(nèi)阻不計，理想電流表量程為

0-0.6A,理想電壓表量程為0?3V,定值電阻以阻值為6Q,滑動變阻器叢的規(guī)格為“20。1A"。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，電流表的示數(shù)變小

B.當(dāng)水流速度增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比變大

C.滑動變阻器允許接入電路的取值范圍為2。?15。

D.電阻處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，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，會產(chǎn)生一個

向上的升力，探頭帶動連桿向上運動，滑片P上滑，變阻器連入電路中的電阻減小，根據(jù)

/=E

4+R?

可知電流增大，電流表的示數(shù)增大，A錯誤；

B.當(dāng)水流速度增大時，根據(jù)伯努利原理可知，探頭帶動連桿向上運動，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)

U=E-IRl

有

可知，電壓表與電流表的示數(shù)之比減小，B錯誤；

C.由于通過理想電流表的最大電流為0.6A,所以，滑動變阻器的最小電阻為

E

^?=---&=2。

“max

理想電壓表量程為0?3V,所以，滑動變阻器的最大電阻為

Umax=ETminK

可得

&n=0.3A

=10。

所以滑動變阻器允許接入電路的取值范圍為2。?10。，C錯誤；

D.由C選項的分析可知，電路中電流的變化范圍為0.3A-0.6A,根據(jù)

P=產(chǎn)&

可得

%n=0.54W

心=2.16W

D正確。

故選D。

3.在如圖電路中，當(dāng)滑動變阻器的滑片尸從6端向。端滑動時，以下判斷正確的是（）

A.電壓表讀數(shù)變大，通過燈L1的電流變大，燈L2變暗

B.電壓表讀數(shù)變小，通過燈L1的電流變小，燈L2變暗

C.電壓表讀數(shù)變大，通過燈匚的電流變小，燈L1變暗

D.電壓表讀數(shù)變小，通過燈L2的電流變大，燈L變暗

【答案】A

【詳解】當(dāng)滑動變阻器的滑片P從6端向。端滑動時，滑動變阻器的電阻變大，根據(jù)“串反并同”，與滑動

變阻器并聯(lián)的電壓表示數(shù)變大，通過L1的電流變大，亮度變亮；與滑動變阻器串聯(lián)的L2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)滑動變阻器的滑片由。向6移動時，下列說法正確的是（

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)滑動變阻器的滑片由。向6移動時，4減小，則外電路總電阻尺外減小，則效率為

〃=JR%\X100%

尸的+「）

變形得

77=————X100%

1+—

R外

可知電源的效率減小，故A錯誤；

B.由閉合回路歐姆定律

1=E

R外+r

因小，可知總電流變大，根據(jù)

P—EI

可知電源的總功率變大，故B正確；

CD.根據(jù)

U外=Ef

因總電流/增大，則路端電壓。外減小，則舄兩端電壓減小，所以電流表的示數(shù)變小，即心變小，根據(jù)總電

流

1=12+13

可知流過心所在支路的電流人變大，則七兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，故C正確，D錯誤。

故選BCo

二.含容電路模型

(1)電路簡化

電路穩(wěn)定后，把電容器所處的支路視為斷路，簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應(yīng)位置補(bǔ)上。

⑵電路穩(wěn)定時電容器的電壓

電路穩(wěn)定時，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0=8計算電容器初、末狀態(tài)所帶的電荷量Q和。2。

②如果變化前后極板帶電的電性相同，通過所連導(dǎo)線的電荷量為一02|。

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。1+02。

I.如圖所示，電路中4、4、尺均為定值電阻，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)以，帶電油滴剛好懸浮在兩板之間靜止不動。現(xiàn)閉合開關(guān)s2,下列說法錯誤的是()

C.電流表示數(shù)增大D.帶電油滴將向下運動

【答案】AC

【詳解】A.根據(jù)受力平衡可知，帶電油滴所受電場力向上，平行板電容器C中的電場方向向上，故帶電油

滴帶正電，故A錯誤；

B.閉合開關(guān)S2,凡與&并聯(lián)的電阻小于原來的為，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)阻廠上的電壓增大，路端電壓變小，電壓表示數(shù)減小，故B正確；

C.由于鳥與鳥并聯(lián)的電阻小于原來的&,故國兩端電壓變小，即定值電阻燈中的電流變小，電流表示數(shù)

減小，故C錯誤；

D.由于此兩端電壓變小，故電容器兩板間電壓變小，板間的電場強(qiáng)度減小，向上的電場力變小，則油滴

向下運動，故D正確。

本題選擇錯誤的，故選AC。

2.如圖所示，電源電動勢為E,內(nèi)電阻為「，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

有一個質(zhì)量為加、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，R、、區(qū)是定值電阻，R是滑動變

阻器，則以下說法中正確的是（）

__口&上端

E'r

A.滑片P向上移動時，G中有從6到。的電流

B.滑片P向下移動時，油滴向下加速運動

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向上移動時，油滴向上加速運動

【答案】AB

【詳解】A.當(dāng)滑片P向上移動的過程中，變阻器的阻值增大，電壓增大，電容器的電壓增大，根據(jù)0=CU

可知，電容器充電，G中有從6到。的電流，故A正確；

B.當(dāng)滑片P向下移動的過程中，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

a

間場強(qiáng)減小，油滴向下加速運動，故B正確；

CD.將S斷開到電路穩(wěn)定的過程，電容器通過必和R放電，板間場強(qiáng)逐漸減小，油滴向下運動，故CD錯

誤。

故選AB。

3.如圖所示，電源電動勢￡恒定，內(nèi)阻為『，定值電阻4和凡的阻值均等于「，滑動變阻器的總阻值也等

于「，電容器的電容為C,電流表可視為理想表。閉合開關(guān)S,將滑動變阻器滑片?從。向b緩慢滑動。下

列說法正確的是（）

A.理想電流表A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.滑動變阻器滑片。由4端向6端移動過程中，并聯(lián)部分總電阻R#一直減小，根據(jù)閉合電路歐

姆定律可知，干路電流/增大，電源內(nèi)電壓增大，外電壓減小，并聯(lián)部分

U并=￡_/出+/）

可知，并聯(lián)部分電壓U#減小，電流表示數(shù)

1=-^—

Rt+Rpa

一直減小，故A正確；

B.根據(jù)

可知，電容器的電量減小，B錯誤；

C.電源的效率

7=—,U=E-Ir

EI

所以一直減小，故C正確；

D.4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，輸出功率最大，因為外電路總電阻減小，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帶電油滴懸浮在兩板間的P點，電流表和電壓表可以看作理想電表，電

源負(fù)極接地，當(dāng)滑動變阻器凡的滑片向b端移動時，下列說法正確的是（）

A.油滴將向上運動B.尸點的電勢降低

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)，受向上的電場力與重力平衡，由圖可知電容器內(nèi)部電場方向向下,

則油滴帶負(fù)電；當(dāng)滑片向6移動時，滑動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，以兩端的電壓增大，則電容器兩端

電壓減小，電壓表的示數(shù)減小，根據(jù)后=與可知板間場強(qiáng)減小，油滴所受電場力減小，即電場力小于重力,

a

油滴將向下運動，故AD錯誤；

B.尸點的電勢等于尸點與下極板（接地，電勢為零）的電勢差，由

U=%—0=Ed

由于板間場強(qiáng)￡減小，尸與下極板間距不變，所以電勢差減小，尸點電勢降低，故B正確;

C.電源的效率為

產(chǎn)RD1

77=------X1OO%=----X1OO%=-----X100%

r（R+r）R+r1+￡

當(dāng)滑動變阻器&的滑片向6端移動時，心的阻值減小，則外電阻尺減小，電源的效率變低，故C錯誤。

故選B。

三.關(guān)吟,當(dāng)?shù)奈锢硪饬x模型

【引例分析】

引例1：如圖所示，電源的電動勢為E,內(nèi)阻為調(diào)整電路的可變電阻R的阻值，使電壓表憶的示數(shù)增

大AU,則在這個過程中（）

A.通過招的電流增大，增加量一定等于更

B此兩端的電壓減小，減少量一定等于AU

C.通過上的電流減小，但減少量一定小于更

R2

D.路端電壓增大，增加量一定等于AU

分析與解答：電路結(jié)構(gòu)為H與4并聯(lián)，再與此串聯(lián)，再連在電源兩端。E=U+U2+Ur?,由題意可得,

R增大,由“串反并同”得。增大，6減小，4減小，如果規(guī)定T表示增加，J表示減少，則有:

￡=U'T+。25+U'rJ②，如果規(guī)定A表示變化量的絕對值，由②一①式可得:

O=AUT—ALJ—），變形可得：AUT=AU2）+AU,』，即電壓表V示數(shù)的增加量AUf等于此

兩端電壓的減少量公。2J和電源內(nèi)阻上電壓的減少量AU,J。A為定值電阻，有&="變形可得

A/]=M，A正確；八。2J=AUT—J，B正確；此為定值電阻，R2=^-

…AU,AUe

AI=--<——，C正確;。外T=AUT—公。2J=J，AU，j=AUT-A%J，所以路端電壓的

7?2火2

增加量。外T小于電壓表V示數(shù)的增加量AUT,D選項錯誤。

引例二在如圖所示電路中，閉合開頭S,當(dāng)滑動變阻器的滑片尸向下滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生

變化，電表的示數(shù)分別用/、U[、。2和。3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用AZ、八。2和八。3

表示.下列比值正確的是（）

A、5不變，"L不變B、三變大，絲&變大

IMIM

C、學(xué)變大‘二不變D、生變大‘二不變

分析與解答：將電路進(jìn)行簡化，可得用與此串聯(lián)后接在電源兩端。對定值電阻A來說，其導(dǎo)體的伏安特性

曲線為過原點的直線，由部分電路歐姆定律得圖像上任意一點的坐標(biāo)比值為定值電阻A的阻值，即用=?；

由圖像形狀可得，圖像上任意一點的坐標(biāo)比值等于該圖像的斜率，即4="乙；所以，對定值電阻A來

IM1

講，結(jié)論為?=}=等。對阻值變化的電阻區(qū)2來說，其導(dǎo)體的伏安特性曲線的表達(dá)式為

。2=￡-/（4+「），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，等效電動勢為E,等效內(nèi)阻為r=A+r,從等效電路圖可以看出，尺兩端

的電壓就是等效電源的路端電壓，所以用的導(dǎo)體的伏安特性曲線（4-/）就是等效電源的伏安特性曲線，

F

由等效電路圖可得，U2=E,Imax=-----------------o由部分電路歐姆定律得圖像上任意一點的坐標(biāo)比值為此在

/mmnaxxmdXRn]+,/z

即a=牛

該時刻的阻值,,由圖像形狀可得，圖像的斜率為等效電源的內(nèi)阻，即=A+r；

所以，對阻值變化的電阻&來講，結(jié)論為生力等，旦=與，4+廠=等。將A和旦的串聯(lián)部分

看成一個新的電阻與2，42為電源的外電路，42隨&的減小而減小，所以42的導(dǎo)體的伏安特性曲線就是

電源的伏安特性曲線，所以，為2="+氏2=牛，牛隨尺的減小而減小；r=等為定值。

總結(jié)：對任何導(dǎo)體均有：導(dǎo)體的伏安特性曲線上任意一點的坐標(biāo)比值為電阻的阻值，即氏=一；對定值電

阻有：導(dǎo)體的伏安特性曲線的斜率同樣表示導(dǎo)體的電阻氏=也，對阻值變化的電阻有：導(dǎo)體的伏安特性

M

曲線的斜率表示將阻值變化的電阻做為唯一的外電路時的等效電源的內(nèi)阻，即r=—

M

1.如圖所示的電路中，電源電動勢恒定，A為定值電阻，電流表A、電壓表Y和電壓表v?均為理想電表。

閉合開關(guān)s后，滑動變阻器的滑片P從。端向方端滑動的過程中，下列說法正確的是（）

A.電流表A示數(shù)增大

B.電壓表Y示數(shù)減小

C.電壓表V2示數(shù)減小

D.電壓表M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.滑動變阻器的滑片P從。端向6端滑動的過程中，&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A錯誤；

B.電壓表V測量4兩端的電壓，電路中的電流減小，根據(jù)歐姆定律可知，用兩端電壓變小，電壓表Y示

數(shù)減小，選項B正確;

C.電路中的電流減小，內(nèi)電壓減少，路端電壓增大，而居兩端電壓變小，所以此兩端電壓增大，即電壓

表V2示數(shù)增大，選項C錯誤：

D.根據(jù)數(shù)學(xué)變形可知，電壓表V示數(shù)的變化量與電流表A示數(shù)的變化量的比值為

=居

M

可見比值不變，選項D錯誤。

故選Bo

2.在如圖所示的電路中，電源電動勢為￡、內(nèi)電阻為入閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P從圖示位置向

左滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用人5、4、4表示，電表示數(shù)變化量的絕

對值分別用A/、A4、卜3、Aq表示。則下列判斷中正確的是（）

A.5變大，/變小B.5變小，4變大C.當(dāng)不變D.當(dāng)變小

AZAZ

【答案】C

【詳解】AB.將滑動變阻器的滑片P從圖示位置向左滑動時，&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)

U3=E-Ir,U、=I&,U2=U3-UX

可知外電壓a變小，定值電阻用兩端電壓-變大，滑動變阻器兩端電壓％變小，故AB錯誤；

C.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

U3=E-Ir

則有

A/

可知當(dāng)不變，故C正確；

A/

D.根據(jù)歐姆定律可知

A1

保持不變，故D錯誤。

故選C。

3.如圖所示，電表均為理想電表，其中電流表A］、A?、A3示數(shù)變化量的絕對值分別用A/1、/、M表

示，電壓表示數(shù)的變化量用AU表示，則（）

A.滑動變阻器的滑片向。端移動過程中，電壓表V示數(shù)變小

\U

B.滑動變阻器的滑片向。端移動過程中,而變大

C.滑動變阻器的滑片向。端移動過程中，

D.若凡發(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.滑動變阻器向。端移動，處接入電路的阻值變大，總電阻尺怎變大，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錯誤；

B.根據(jù)

U=E-I3r

可知

MJ

----=r

M

故不變，B錯誤；

C.根據(jù)

可知U并增大，則A2示數(shù)

上

變大，且有

4=/1+/2

而A3示數(shù)變小，所以A1示數(shù)減變小更多，即

A/1>AZ2

故C正確;

D.若凡發(fā)生斷路，則總電阻R公變大，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錯誤。

故選C。

4.如圖電路中，電源電動勢、內(nèi)電阻、氏、%為定值.閉合S后，將R的滑片向右移動，電壓表的示數(shù)變

化量的絕對值為AU,電阻心的電壓變化量的絕對值為AU',電源電流變化量的絕對值為△/,下列說法正

確的是（

<Y)

\u

A.通過%的電流增大，增大量等于丁

火1

B.通過心的電流增大，增大量A/等于.

“2

C.△U與△/的比值保持不變

D.A。與△/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)夫的滑片向右移動時，外電路的電阻R外減小，電路中的電流增大，由

U=E-Ir

可知外電路的電壓U減小，而外電路的電壓

u=u2+uv

U2=IR2

聯(lián)立可知，電壓表的示數(shù)減小，即4兩端的電壓減小，故通過用電流減小，A錯誤;

B.根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知

E^U+U'+Ir

滑片向右移動后，結(jié)合數(shù)學(xué)知識可得

\U-\U'Mr

故

AU>AU'

結(jié)合歐姆定律可得

AU\U,人,

---->------=M

R2R2

B錯誤;

c.根據(jù)上述分析可知

C正確;

D.對公式

\U-\U'=Mr

變形整理可得

-A--U-----N--J--'=r

A/AZ

"冬

AZ2

\U八

---二尸+凡

AZ

即AU與△/的比值保持不變，D錯誤。

故選C。

5.如圖所示電路，電源內(nèi)阻為廠，三只相同燈泡Li、L2和L3電阻均為七尸0.1K,電表均為理想電表。閉合

S、S”把滑動變阻器&的滑片P向上滑動的過程中，電壓表V1示數(shù)變化量絕對值為A。/,電流表A示數(shù)

變化量絕對值為A/,下列說法正確的是（）

A.電源輸出功率逐漸增大

B.燈泡Li、L2變亮，L3變暗

C.f不變，V2表的示數(shù)變小

A/

D.保持滑片P的位置不動，斷開Si，電流表A的示數(shù)變大

【答案】ABC

【詳解】A.由電路圖可知，把滑動變阻器滑片P向上滑動，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Vi示數(shù)變小，Li中電流變大，Li燈變亮，L2、L3并聯(lián)電壓減小，L3中電流

變小，亮度變暗，而L?中電流變大，L2兩端電壓變大，亮度變亮，出兩端電壓變小，V2表示數(shù)變小，根據(jù)

閉合電路歐姆定律可得

Ul=E-Ir

可得

AU,

----L=r

NI

故BC正確；

D.保持滑片P的位置不動，斷開Si，外電阻增大，則總電流變小，電流表示數(shù)變小，故D錯誤。

故選ABC。

6.交警使用的某型號酒精測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，

電源的電動勢為￡,內(nèi)阻為廠，定值電阻&=/，電路中的電表均為理想電表。當(dāng)飲酒駕駛后對著測試儀吹

氣時，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)變化量的絕對值之比減小

【答案】AC

【詳解】A.當(dāng)飲酒駕駛后對著測試儀吹氣時，酒精氣體濃度的增大，電阻尺的電阻值減小，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

/7=-^-xl00%=-^xl00%

EIE

飲酒量越多，電阻火的電阻值越小，。外越小，電源的效率越小，故B錯誤:

C.飲酒量越多，電阻R的電阻值越小，即為卜越小，而外電阻

R^=R+Ro=R+r>r

當(dāng)尺外等于電源內(nèi)阻『時電源的輸出功率最大，所以尺外越小，電源的輸出功率越大，故c正確;

D.電壓表示數(shù)變化量與凡+『的電壓變化量絕對值相等，故

\U

=R0+r

M

即電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比不變，故D錯誤。

故選ACo

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

I.電源的輸出功率

￡2￡2

p出=FR=XFR=G--——(輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖所示).

0+&)2(氏一療

R

￡2￡2

(1)當(dāng)氏=〃時，尸出最大=7=啟

4r4R

⑵當(dāng)尸出〈尸出最大時，每個輸出功率值對應(yīng)兩個可能的外電阻尺和4，且廠=

(3)R<?"時，產(chǎn)出隨R的增大而增大；時，P出隨R的增大而減小.

2.電源的效率

〃=/^―=—0一=—'―,〃隨著R的增大而增大，當(dāng)7?=廠時，電源有最大輸出功率時，效率僅為50%.

72(7?+,?)R+r1+￡

R

3、圖2所示的電路中，電源的電動勢為￡,內(nèi)阻為r,4為定值電阻，那么負(fù)載電阻R取何值時，負(fù)載R

上將獲得最大功率？

將定值電阻尺和電源看成一個等效電源，如圖3虛線框所示。

則等效電源的電動勢￡'=￡,內(nèi)阻〃=4+r,

由結(jié)論可知，當(dāng)氏=〃=%+升時,

_E'2_E2

-4r'-4(7?!+r)

F______左______

驗證：P=I2R=(---------------丫R=

[R-(R+r)]2“八、圖3

R+Rt+r-——t一~—+4(^+r)

K

E2

顯然，火=與+〃時，Pm=---------（正確）

4（a+「）

4、圖4所示的電路中，電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,4為定值電阻，那么負(fù)載

電阻R取何值時，負(fù)載R上將獲得最大功率?

圖4

D

圖5中，虛線框內(nèi)等效電源的電動勢=—―E（UAB為夕卜電路從

Rl+r

RV

處斷開時的路端電壓），內(nèi)阻并

Er

并R]+rRi

A

ER[)2B

Ri+7

因此，當(dāng)R=P=—叼二時,E'2圖5

P

m4Rj

Rx+r4r,

Ri

驗證:

尸:(一^/)2A二(」------EER、

)2氏=(.?AR

R+R,R+R、RR】Rr+Rr+RR

11F+ll

R+R]

ER】(_^)2

ER旦+,

=[-X]2氏=[A+；]2R=

R(&+r)+Rr(R-j

1R+——

7?!+FR.+r47?.r

------!------+———

RR、+r

顯然‘當(dāng)八臺時'匕=梟丁正確

Rx+r

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)部電路簡化原理圖，電源電動勢為￡,內(nèi)阻為『，K為光敏電阻（光照強(qiáng)度減小時，其電

阻值增大）。光照強(qiáng)度減小時，（）

圖1圖2

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.A燈變暗、B燈變亮

【答案】C

【詳解】A.光照強(qiáng)度減小時光敏電阻的阻值增大，外電路的總阻值及變大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知

1=------

R+r

干路的電流減小，又因為

UyE-k

可知，路端電壓增大，A錯誤；

B.根據(jù)上述分析，結(jié)合功率

P=IE

可知電源的總功率減小，B錯誤；

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，所以凡所在支路的電流減小，根據(jù)

P=FR

可知，%的消耗功率變小，此時B燈兩端的電壓增大，故B燈變亮，C正確，D錯誤。

故選C。

2.現(xiàn)代多數(shù)人由于運動量減少，體重逐漸增加，體內(nèi)的脂肪也逐步增多，我們可以用某型號脂肪測量儀

（如圖甲所示）來測量脂肪積累程度，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：屬=小測量時，閉合開關(guān)，測試者分

握兩手柄N8,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錯誤；

B.外電路的總電阻

R=R、+&,+RAB

且

R、二r

繼而

R>r

可知越大，電源的輸出功率越小，故B錯誤；

C.外電路的總電阻越大，路端電壓越大，故C錯誤；

D.與B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，電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r,定值電阻必=2/，滑動變阻器的最大阻值開關(guān)S

閉合后，當(dāng)滑動變阻器滑片從最下端向上移動過程中，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.4的電功率先減小后增大

D.七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)滑動變阻器滑片從最下端向上移動過程中，滑動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??；則電壓表示數(shù)減小，通

過4的電流減小，則4的電功率減??；根據(jù)

/乜+右

可知通過凡的電流增大，則電流表的示數(shù)增大，故AC錯誤；

B.電源的輸出功率為

,1E丫E2

幾=7&卜=又一:&卜=/

I外,%+貳+2〃

項卜

可知當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大；根據(jù)電路圖可知，當(dāng)滑動變阻器滑片處于最下端時，外

電阻最大，為

2r2r

R=='=r

max4+&2r+2r

可知此時電源的輸出功率最大，則滑動變阻器滑片從最下端向上移動過程中，電源的輸出功率逐漸減小，

故B正確；

D.將用與電源看成一個等效電源，則等效內(nèi)阻為

2

根據(jù)B選項分析可知，當(dāng)&=隰=§，時，&消耗的功率最大，則滑動變阻器滑片從最下端向上移動過程

中，%消耗的功率先增大后減小，故D錯誤。

故選B。

4.如圖，電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻4和可變電阻&串聯(lián)組成電路，下列說法正確的是

A.若舄=廠+幾，則4上的功率達(dá)到最大值

B.若&=7+片，則A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.若凡〉，，則電源輸出功率隨此的增大而減小

【答案】D

【詳解】ABC.4、r是定值電阻，根據(jù)

2

兄=尸屬,Pr=Ir

可知電流最大時，其電功率最大，則當(dāng)&=0時，4、r上的功率達(dá)到最大值，故ABC錯誤；

D.當(dāng)外電阻越接近內(nèi)阻時，電源輸出功率越大，由于4>/，則電源輸出功率隨用的增大而減小，故D正

確；

故選D。

5.如圖所示，電源電動勢和內(nèi)阻恒定不變，電壓表和電流表均為理想電表。閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器

的滑片P從最右端向最左端滑動，下列說法正確的是（）

&R

@—€>

A.電流表示數(shù)減小