高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷真题汇编[解析版]

高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷真题汇编[解析版]
一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）
1．某同学设计了如图（a）所示电路研究电源输出功率变化情况．电源E电动势、内电阻恒定，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，A、V为理想电表．
（1）若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，则R1和R2必须满足的关系是
__________________．
（2）若R1＝6Ω，R2＝12Ω，电源内电阻r＝6Ω，，当滑动片P由a滑至b时，电源E 的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图（b）所示，则R3的阻值应该选择（）（A）2Ω（B）4Ω（C）6Ω（D）8Ω
【答案】（1）R1≤R2，（2）B
【解析】
【详解】
(1)电流表的示数：
3
E
I
r R R
=
++
并
，欲使滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，须使R并一直变大，因为两电阻之和一定时，当二者相等时并联电阻最大，所以要求R1≤R2．（2）从图b知，当R外=6Ω时，电源E的输出功率P最大，即电源内阻为6Ω，而R1和R2部分的电阻变化范围是0～4Ω，因此R3的阻值必须大于2Ω小于6Ω．所以A、C、D错误，只能选B．
2．小王和小李两同学分别用电阻箱、电压表测量不同电源的电动势和内阻。

（1）小王所测电源的内电阻r1较小，因此他在电路中接入了一个阻值为2.0Ω的定值电阻R0，所用电路如图甲所示。

①请根据图甲用笔画线代替导线将图乙所示器材连接成完整的实验电路_____。

②闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表（可视为理想电压表）相应的示数U，得到了一组U、R数据。

为了比较准确地得出实验结论，小王同学准备用直线图象来处理实验数据，应选择以下哪个图像来处理数据________。

A．U R
- B
．
U
U
R
- C．
1
R
U
- D．
U
U
R
-
（2）小李同学所测电源的电动势E2约为9V，内阻r2为35～55Ω，允许通过的最大电流为50mA。

小李同学所用电路如图丙所示，图中电阻箱R的阻值范围为0～9999Ω。

①电路中R0为保护电阻。

实验室中备有以下几种规格的定值电阻，阻值和允许通过的最大电流如下，本实验中应选用________。

A．20Ω，125mA B．50Ω，20mA C．150Ω，60mA D．1500Ω，5mA
②实验中通过调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及相应的电压表的示数U，根据测
得的多组数据，作出
11
U R R
-
+图线，图线的纵轴截距为a，图线的斜率绝对值为b，则电源的电动势E2＝______，内阻r2＝________。

【答案】 B C
1
a
b
a
【解析】
【分析】
【详解】
（1）①[1]根据电路图，实物图连接如图所示：
②[2]根据欧姆定律可知
101
U
E U R r
R
=++
()
可得
101
U
U E R r
R
=-+
()
故横坐标为
U
R
，选项B正确，ACD错误。

故选B。

（2）①[3]电路最小总电阻约为
min
9
180
0.05
R=Ω=Ω
为保护电路安全，保护电阻应选C(150Ω，60mA)，选项C正确，ABD错误。

故选C。

②[4][5]在闭合电路中，电源电动势为
222
U
E U Ir U r
R R
=+=+
+
则
2
202
111
r
U E R R E
=⋅+
+，
则
11
U R R
-
+图象是直线。

截距为
2
1
a
E
=
斜率为
2
2
r
b
E
=
解得
2
1
E
a
=，
2
b
r
a
=
3．听说水果也能做电池，某兴趣小组的同学将一个土豆做成水果电池．同学们通过查阅资料知道这种水果的电动势大约1伏左右,又用量程为0～3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V．可是当他们将四个这样的水果电池串起来给标为3V，0.5A的小灯泡供电时，灯泡并不发光．检查灯泡、线路均没有故障，而用伏特表直接测量其电压确实能达到3V多．
(1)据你分析,出现这种现象的原因应当是：__________（不要求写分析、推导过程）．
（2）为了能尽可能准确测定水果电池的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
A ．电流表A 1（量程为0～0.6A ，内阻为1Ω）
B ．灵敏电流表A 2（量程为0～0.6mA ，内阻为800Ω）
C ．灵敏电流表A 3（量程为0～300μA ，内阻未知）
D ．滑动变阻器R 1 （最大阻值约10Ω）
E ．滑动变阻器R 2（最大阻值约2kΩ）
F ．变阻箱（0～9999Ω）
①实验中应选择的器材是_____________(填器材前的字母代号)．
②在方框中画出应采用的电路________．
【答案】水果电池的内阻太大． BF
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据闭合电路欧姆定律可得电路电流E I R r
=+，要想灯泡发光，就得有较大电流，只是电动势高还不行，必须内阻也小才行，所以灯泡不亮的原因是水果电池的内阻太大． （2）①本题中电流表1A 量程太大，3A 内阻未知，所以选2A 较好；由于没有电压表，所以选电阻箱将电路串联，利用闭合电路欧姆定律可以测出内阻．故实验中应选择的器材是B 、F ．
②实验电路如下图
【点睛】
测电源电动势和内阻的方法虽然各不相同，但是都是根据闭合电路欧姆定设计的．
4．同学们用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E 和内电阻r 。

实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围0—999.9Ω0999.9Ω)
～）；开关、导线若干。

（1）请根据图1所示的电路图，在图2中用笔替代导线，画出连线，把器材连接起来
__________。

（2）某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后改变电阻箱，随之
电压表示数发生变化，读取R和对应U，并将相应的数据转化为坐标点描绘在
R
R
V
-图
中，请将图3、图4中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图5所示的坐标系
中（描点用“+”表示）并画出
R
R
V
-图线____________；
（3）根据图5中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=______V，内电阻测量值r=______Ω(保留2位有效数字)
（4）实验中测两组R、U的数据，可以利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法。

该同学没有采用该方法而采用图像法的原因是______。

（5）该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差，造成该误差主要原因是______。

【答案】 3.0
1.4 偶然误差大，且不简便也不直观 电压表的内阻影响（或电压表的分流）
【解析】
【详解】
（1）[1]．根据原理图可连接对应的实物图，如图所示
；
（2）[2]．根据描出的点用直线将各点拟合，得出图象如图所示
；
（3）[3][4]．根据闭合电路欧姆定律可得：
U U E r R
=-
即 R R E r U
⋅-＝
则可知，图象与纵轴的交点表示电源的内阻，故r =1.4Ω；
图象的斜率表示电源电动势，故有： 60V 3.0V 2.50.5
E -=-＝ （4）[5]．根据两组测量数据可以算出一组E ，r 值，偶然误差大，且不简便，也不直观； （5）[6]．由于电压表的分流作用，使得电流的测量值比真实值偏小，故造成电源电动势和内阻不准确；
5．某同学利用一个电阻箱、一个电压表（视为理想电表）、一个定值电阻（05ΩR =）、一个开关和若干导线测定一电源（电动势小于3V ）的电动势及内阻，实验原理图如图（甲）所示。

(1)根据实验原理图完成实物图（乙）中的连线______________。

(2)若某次测量时电阻箱的旋钮位置如图（丙）所示的，电压表的示数如图（丁）所示，则电阻箱的阻值为________Ω，电压表的示数为__________V 。

(3)改变电阻箱的电阻R ，读出电压表的示数U ，然后根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线11U R
-。

若直线的斜率为k ，在坐标轴上的截距为b ，则电源的电动势E =__________，内阻r =_________。

（用k 、b 和0R 表示）
【答案】 115.0 2.30 1b 0k R b
- 【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据电路图连接实物图如图所示
（2）如图（丙）和（丁），电阻箱和电压表的读数分别为 11001105100.1115.0R =⨯+⨯+⨯+⨯=Ω， 2.30U =Ｖ
（3）根据电路图可知电路的电流满足关系
0+E U I R R r R
=
=+ 变形可得 0111R r U E R E
+=+ 再由11U R
-图像的斜率为k ，在坐标轴上的截距为b ，即 11k b U R
=+ 所以可得
0R r k E
+=，1b E = 即可求得
1E b =，0k r R b
=-
6．某兴趣小组研究一金属丝的物理性质，
（1）首先用螺旋测微器测量其直径，其值为_____________mm ．
为了进一步测量此金属丝电阻R x 的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：
A ．多用电表
B ．电压表V l ，量程6 V ，内阻约10 kΩ
C ．电压表V 2，量程15 V ，内阻约20 kΩ
D ．电流表A l ，量程0.6 A ，内阻约0.2 Ω
E ．电流表A 2，量程3 A ，内阻约0.02 Ω
F ．电源：电动势E =7.5 V
G ．滑动变阻器R l ，最大阻值10 Ω，最大电流为2 A
H ．滑动变阻器R 2，最大阻值50 Ω，最大电流为0.2 A
I ．导线、电键若干 （2）在用多用电表粗测电阻时，该小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用__________欧姆挡(选填“×100”或“×1”)，并要重新进行_________________；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则R x 的阻值大约是_________Ω；
（3）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在上述器材中应选出的器材是___________________________ (填器材前面的字母代号) ； （4）在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图__________．
【答案】0.8850.002mm ± ; 1⨯ ; 欧姆档欧姆调零; 9Ω ; BDFGI;
【解析】
【详解】
（1）由图示螺旋测微器可知，其读数为：0.5mm+38.5×0.01mm=0.885mm ；
（2）由图所示可知，欧姆表针偏角过大，故说明所选量程过大，使读数偏小，故应换用小档位，使指针偏角在中间位置，故应选用×1档；由图所示可知，欧姆表指针示数为9.0，则其读数为：9.0×1=9.0Ω；
（3）电源、滑动变阻器、导线和电键是构成闭合电路必须选择的；要减小误差，在不超出量程的情况下，电压表和电流表量程尽量选择较小的量程；由于实验要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，实验要选取电阻值较小的滑动变阻器，故选BDFGI；
（4）为获得较大的电压条件范围，滑动变阻器选择分压式接法；由于待测电阻的电阻值与电流表的电阻值较接进，故采用电流表外接法，则实验原理图如图所示；
【点睛】
本题考查了多用电表的读数，对多用电表进行读数前要明确多用电表选择开关置于什么挡上，根据多用电表的档位及表盘确定其分度值，然后根据指针位置读数；读数时视线要与电表刻度线垂直．
7．某同学想要测量一个电源的电动势和内阻，准备的器材有电流表A(0~100mA，内阻为30Ω)、电阻箱R(最大阻值99.9Ω)、开关和若干导线．
（1）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们需将一个定值电阻和电流表A 进行_________联(填写“串”或“并”)，若要使连接后的电流表A可测量电流的最大值变为原来的6倍，则定值电阻的阻值R0=_________Ω．
（2）如图甲所示，虚线框中为同学设计了实验电路的一部分，请将电路图补充完整
______．
（3）实验中记录了若干组电阻箱的阻值R和电流表A的示数Ⅰ，并用记录的实验数据描
绘出R-1
I
图线如图乙所示，则该电源的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω(结果保
留两位有效数字)．
【答案】并 6 12 1.0
【解析】
【分析】
【详解】
（1）改装电流表需要并联电阻进行分流；由并联电路规律可知，并联部分电压相等，要使量程扩大为原来的6倍；则由并联电路规律可知：0
0.130
6
550.1
g
g
I R
R
I
⨯
===Ω
⨯
；
（2）根据改装原理以及测量电动势和内电阻实验原理可知应将改装后的电表与电阻箱串联接在电源两端，故测量原理图如图所示；
（3）电路中干路电流为电流表示数的6倍，故根据闭合电路欧姆定律可知：
11
630656
630
E E
I
r R
r R
=⨯=⨯
⨯++
++
+
，则变形得()
1
5
6
E
R r
I
=⋅-+，故图象中的斜率等于
6
2
63
E
k===，解得8.0V
E=；图象与纵坐标的交点为()
6.05
r
-=-+，解得
r=1.0Ω．
二、第十二章电能能量守恒定律选择题易错题培优（难）
8．2017年5月，被网友称为共享时代高大上的产物——共享汽车入驻金华，共享汽车全部是节能环保的电动汽车。

下表为该型号汽车的部分技术参数，则下列说法正确的是
（）
A ．电动机工作时把电能全部转化为机械能
B ．该汽车最大续航里程约为350km
C ．当用220V 电源对电池充电时，假设充电电流恒定，则充电电流约为10A
D ．该汽车在额定状态下以最高时速行驶，受到的阻力为420N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由于电路电阻以及阻力的存在，所以电动机工作时不可能把电能全部转化为机械能，故A 错；
B ．电池容量为22kWh ，而耗电量为12kW h /100km ⋅ ，所以该汽车最大续航里程约为
22100km 183km 12
⨯≈ 故B 错；
C ．电池容量为22kW h ⋅，充电时间为10h ，当用220V 电源对电池充电时，此时电流为
3
2210A 10A 22010
I ⨯==⨯ 故C 对；
D ．该汽车在额定状态下以最高时速行驶，受到的阻力为
3
4210N 1512N 1003.6
P f v
⨯=== 故D 错。

故选C 。

9．如图所示，电源的电动势为6V 、内阻为1Ω，R 是一个电阻箱，定值电阻R 2=4Ω、R 3= 10Ω，电容器C 的电容为5μF ，闭合开关S ，调节电阻箱R ，电路达到稳定状态后，下列说法正确的是
A．当R1的阻值增大时，电源的路端电压增大，流过R3的电流减小
B．当R1的阻值增大时，电容器的电荷量将增大
C．当R1的电阻为6Ω时，电容器所带电荷量的大小为1×10-5C
D．当S断开后，R2中将出现瞬时电流，方向由a→b
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．当R1的阻值增大时，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，内电压减小，电源的路端电压增大，则R3两端电压增大，通过的电流增大；故A错误。

B．电容器两端的电压为电阻R2两端电压，干路电流减小，通过R3的电流增大，则流过R2的电流减小，两端电压减小，电容器的电荷量Q=CU减小；故B错误。

C．当R1的电阻为6Ω时，则外电阻为5Ω，则路端电压为5V，电阻R2两端电压为2V，电荷量
Q=CU=5×10-6×2C=1×10-5C
故C正确。

D．当S断开时，电容器放电，左端为正极，R2中将出现瞬时电流，方向由b→a；故D错误。

故选C。

10．如图所示的电路中，电表为理想电表，R1、R2为定值电阻，电源的正极接地，将滑动变阻器R3的滑片P向上移动，下列说法正确的是（）
A．电流表的示数变大B．电压表的示数变大
C．电容器带电量减小D．a点的电势升高
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
B ．当滑动变阻器的滑片向上移动时，电路中的总电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压增大，电压表的示数增大，选项B 正确；
CD ．R 1两端的电压减小，R 2两端的电压增大，电容器的带电量增大，a 点的电势降低，选项C 、D 错误；
A ．R 2两端的电压增大，流过R 2的电流增大，而总电流减小，因此流过R 3的电流减小，即电流表的示数减小，选项A 错误。

故选B 。

11．2019年1月3日，嫦娥四号月球探测器平稳降落在月球背面南极——艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，震惊了全世界。

嫦娥四号展开的太阳能电池帆板在有光照时，可以将光能转化为电能，太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图所示，则下列说法正确的是 （ ）
A ．该电池板的电动势为2.80V
B ．随着外电路电阻增大，其内阻逐渐增大
C ．外电路阻值为1k Ω时电源输出功率约为3.2W
D ．外电路阻值为1k Ω时电源效率约为36%
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A ．电源的路端电压与干路电流的关系图像中，图线与纵轴的交点表示电动势，所以由图可知该电池板的电动势为2. 80V ， A 正确。

B ．随着外电路电阻增大，干路电流不断减小，由闭合电路欧姆定律E U Ir =+可知内阻
E U r I
-=
如图所示，
外电路电阻12
R R
>，阻的伏安特性曲线与原路端电压与干路电流的图线分别交于P1、
P2，则
1
1
1
E U
r
I
-
=
指的是E与P1的斜率，
2
2
2
E U
r
I
-
=
指的是E与P2连线的斜率，可知12
r r
<，B错误。

C．在原图中作出阻值为1kΩ的电阻的伏安特性曲线，如下图所示
与原图交于(1. 8V，1.8mA)，此交点即表示电阻的实际状态，所以电源输出功率约为
3
1. 78V 1.78mA 3.210W
-
⨯≈⨯
故C错误。

D．此时电源的效率
1.78
64%
2.8
IU
IE
==≈
η
故D错误。

故选A。

12．如图所示的电路中，R1、R2、R3分别是热敏电阻、可变电阻、光敏电阻，热敏电阻随着温度的升高电阻减小，光敏电阻随着光照的增强电阻减小，L1、L2是两个相同的灯泡，闭合电键K后，两个灯泡均能正当发光，电源的电动势、内阻恒定，过一会儿，发现两个灯泡都变亮了，可能原因是
A．对R3的光照变强了
B．环境的温度变高厂
C．可变电阻R2的阻值变大了
D．可变电阻R2的阻值变小了
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.若对R3的光照变强了，则3R的阻值变小了，回路中的电流变大，则流过两个灯泡的电流也就变大，所以灯泡变亮．故A正确；
B. 环境的温度变高，则1R电阻变小，由串反并同知L1变亮、L2变暗，故B错误；
C、可变电阻2R的阻值变大，由串反并同知，L1变亮、L2变暗，故C错
D、可变电阻2R的阻值变小，由串反并同知，L1变暗、L2变亮，故D错误；
综上所述本题答案是：A
13．如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，正确的是（）
A．V2的示数增大
B．电源输出功率在减小
C．ΔU3与ΔI的比值在减小
D．ΔU1大于ΔU2
【答案】D
【解析】
【详解】
A ．理想电压表内阻无穷大，相当于断路。

理想电流表内阻为零，相当短路。

所以定值电阻R 与变阻器串联，电压表V 1、V 2、V 3分别测量R 、路端电压和变阻器两端的电压。

当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则V 2的示数减小，选项A 错误；
B ．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，所以当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，电源的输出功率在增大，选项B 错误；
C ．根据闭合电路欧姆定律得：
()3U E I R r =-+
则得：
3U k R r I
∆==+∆ 保持不变，选项C 错误；
D ．根据闭合电路欧姆定律得：
2U E Ir =-
则得：
2U k r I
∆==∆ 而V 1测量电阻R 的电压，有：
1U R I
∆=∆ 又定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ，则得
12U U ∆>∆
选项故D 正确。

故选D 。

14．在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设E 、r 是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P 随外电阻R 变化的规律如图所示．下列判断中正确的是（ ）
A ．当R ＝r 时，电源有最大的输出功率
B ．电源内阻消耗的功率随外电阻R 的增大而增大
C ．电源的功率P 总随外电阻R 的增大而增大
D ．电源的效率η随外电阻R 的增大而增大
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A 、根据电路的输出功率，结果图象可知当R ＝r 时，电源有最大的输出功率为，A 正确．
B 、电源内阻的功率，外电阻R 的
增大内阻的功率不断变小，B 错误．C 、电源的总功率，则随着外电阻R 的
增大而减小，C 错误．D 、电源的效率
，得随着R 增大时，电源的效率增大，D 正确．
【点睛】
根据图象可知，电源的输出功率随着外电阻的增大先增大后减小，当R =r 时，功率最大．
15．如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表．现使滑动变阻器R 滑片向左滑动一小段距离，测得电压表V 1的示数变化大小为ΔU 1，电压表V 2的示数变化大小为ΔU 2，电流表
A 的示数变化大小为ΔI ，对于此过程下列说法正确的是( )
A ．通过电阻R 1的电流变化量大小等于11
U R ∆ B ．R 0两端的电压的变化量大小等于ΔU 2－ΔU 1 C ．路端电压的增加量等于ΔU 2
D ．
1U I
∆∆为一定值 【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】 A 、电压表V 1测量路端电压，即R 1两端的电压，根据欧姆定律可知，R 1的电流变化量大小等于11
U R ∆；故A 正确．B 、C 、D 、使滑动变阻器R 滑片向左滑动一小段距离，电阻变大，总电阻变大，总电流变小，内阻所占电压减小，路端电压增大，所以路端电压增大△U 1，并联部分的电压增大△U 1，通过R 1的电流增大，所以通过滑动变阻器的电流减小，R 0上的
电压减小，R 上的电压增大△U 2，所以R 0两端的电压的变化量大小等于△U 2-△U 1，电压表V 1测量路端电压，根据欧姆定律可知1U r I ∆=
∆为定值，所以1U I
∆∆为定值，故B ，D 正确，C 错误．故选ABD ．
【点睛】
闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，一般可按外电路—内电路—外电路的分析思路进行分析，在分析时应注意结合闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质．
16．如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻r ，开关K 闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3的示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表示数变化量的绝对值为ΔI ，正确的是
A ．V 2的示数增大
B ．电源输出功率在增大
C ．ΔU 3＞ΔU 1＞ΔU 2
D ．ΔU 3与ΔI 的比值在减小
【答案】BC
【解析】
【详解】
理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路，所以R 与变阻器串联，电压表123V V V 、、分别测量R 、路端电压和变阻器两端的电压．当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大．
A.根据闭合电路欧姆定律得：2V 的示数
2U E Ir =-
I 增大，2U 减小，故A 错误；
B. 电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻r ，外电阻减小，电源输出功率在增大，故B 正确；
D. 由闭合欧姆定律得：
()3U E I r R =-+
解得
3U R r I
∆=+∆
所以
3U I
∆∆不变，故D 错误； C.由闭合欧姆定律得： ()3 U I R r ∆=∆+
2U Ir ∆=∆
1U IR ∆=∆
又定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ，则312U U U ∆>∆>∆，故C 正确．
17．某同学将一直流电源的总功率PE 、输出功率PR 和电源内部的发热功率Pr 随电流I 变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知 （ ）
A ．反映Pr 变化的图线是a
B ．电源电动势为8 V
C ．电源内阻为2 Ω
D ．当电流为0.5 A 时，外电路的电阻为6 Ω
【答案】CD
【解析】
试题分析：电源的总功率E P IE =，功率与电流成正比，由2r P I r =知电源内部的发热功
率与电流的平方成正比，A 正确；直流电源的总功率E P IE =，P-I 图象的斜率等于电动势E ，则有842P E V I =
==，电流为2A 时电源的总功率与发热功率相等，则根据2r P I r =可得22822r P r I ==Ω=Ω，当电流为0．5A 时，根据闭合电路欧姆定律E I r R =+可得出外电路的电阻为6Ω，CD 正确
考点：考查闭合电路欧姆定律的图象应用
【名师点睛】要注意根据电源的总功率公式E P IE =求解电动势，根据发热功率的公式2r P I r =，求解电源的内阻．
18．如图所示是一个直流电动机提升重物的装置，重物质量m=50kg ，电源电压U=100V ，不计各处的摩擦，当电动机以v=0.9m/s 的恒定速度将重物向上提升1m 时，电路中的电流I=5A ，g 取10m/s 2，由此可知（ ）
A ．电动机线圈的电阻r=2Ω
B ．电动机线圈的电阻r=1Ω
C ．此过程中无用功为50J
D ．该装置的效率为90%
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】 AB ：电动机以v=0.9m/s 的恒定速度将重物向上提升500F mg N ==
5000.9450P Fv W W 机==⨯=
对电动机2P UI I r =-机解得2r =Ω
故A 项正确，B 项错误．
C ：此过程中无用功2=W I rt 无 又h t v =，解得500=9
W J 无．故C 项错误． D ：该装置的效率=90%P P P UI η=
=机机 ．故D 项正确．
【点睛】 纯电阻元件，欧姆定律适用，电功等于电热，电功率等于热功率；非纯电阻元件，欧姆定律不适用，电功大于电热，电功率大于热功率，其它功率等于电功率减去热功率．
19．如图所示的电路，R 1、R 2是两个定值电阻，R′是滑动变阻器，R 3为小灯泡，电源内阻为r ．开关闭合后，当滑动变阻器触头P 向上移动时（ ）
A ．电压表示数变大
B ．小灯泡亮度变大
C ．电容器充电
D ．电源的总功率变大
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
闭合开关后，当滑动变阻器触头P 向上移动时，'R 增大，外电路总电阻增大，干路中电流
减小，则小灯泡亮度变小．电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大，故AB 错误；电路稳定时电容器的电压等于1R 、'R 串联总电压，根据串联电路电压分配规律可知，'R 增大，电容器的电压增大，则电容器充电，故C 正确；电源的总功率为P EI =，干路电流I 减小，则电源的总功率变小，故D 错误．
【点睛】
本题按“部分→整体→部分”的思路进行动态变化分析．对于电压表的示数，可以直接根据路端电压随外电阻而增大的结论进行分析．根据串联电路电压与电阻成正比的特点，分析各部分电压的变化，比较简便．
20．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E 、内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 为电容器，图中电表为理想电表．在滑动变阻器滑动触头P 自a 端向b 端滑动的过程中（ ）
A ．电压表示数变大
B ．电容器
C 所带电荷量减少 C ．电流表示数变小
D ．a 点的电势降低
【答案】ABD
【解析】
【分析】
考查含容电路的动态分析。

【详解】 A ．在滑动变阻器滑动触头P 自a 端向b 端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I 增大，电阻R 1两端电压增大，则电压表示数增大，A 正确；
B ．电阻R 2两端电压：2
1U E I R r ，I 增大，则U 2减小，电容器板间电压减小，带
电量减小，B 正确；
C ．通过R 2的电流I 2减小，通过电流表的电流A 2I I I =-，I 增大，I 2减小，则I A 增大，即电流表示数变大，C 错误；
D ．外电路顺着电流方向电势降低，可知a 的电势大于0，a 点电势等于R 2两端电压，U 2减小，则a 点电势降低，D 正确。

故选ABD 。

21．图示电路中，电表均为理想电表，如果滑动变阻器的滑片逐渐向左滑动一段，四个电
表的读数分别用1
U、
2
U、
1
I、
2
I表示，四个电表读数的变化量绝对值分别用
1
U
∆、2
U
∆、
1
I∆、
2
I∆表示，下列表示正确的是（）
A．1
U增大，
2
U减小
B．1I、2I都增大
C．2
1
U
I减小，
2
2
U
I不变
D．23
2
U
R
I
∆
=
∆，
2
1
1
U
r R
I
∆
=+
∆
【答案】ACD
【解析】
【详解】
由电路图可知，R2与R P串联后再与R3并联、然后它们与R1串联，电压表V2测并联部分两端的电压，电压表V1测R2两端的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R3支路的电流。

AB．当滑动变阻器滑片P向左端移动时，接入电路中的电阻变小，并联部分的总电阻变小，电路的总电阻变小，由
1
1
E
I
R R r
=
++
并
可知电路中的总电流增大，即电流表A1的读数增大，即I1增大；
由
211
()
U E I R r
=-+
可知电压表V2的示数2
U变小，
而电流表A2的示数
2
2
3
U
I
R
=
可知I2变小，中干路电流等于各支路电流之和，有：
1122
()
U I I R
=-。