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　　　　　　 题组1　闭合电路的动态分析 1.如图所示，L1和L2是完全相同的两个灯泡，电源的内阻不可忽略，现闭合开关S1，灯泡L1正常发光；再闭合开关S2，下列说法正确的是(　　) A．路端电压变小 B．灯泡L1亮度不变 C.灯泡L1比之前更亮 D．灯泡L2比灯泡L1更亮 解析：选A。开关S2闭合后，电路中的总电阻变小，根据I＝可知干路电流变大，由闭合电路的欧姆定律U＝E－Ir可知，路端电压变小，灯泡L1亮度变暗，但两灯泡为并联关系，亮度一样。 2.如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势和内阻均恒定。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从a端缓慢滑向b端，下列说法正确的是(　　) A.小灯泡变亮 B．滑动变阻器两端电压变大 C．电压表示数变大 D．电流表示数变大 解析：选A。将滑动变阻器的滑片从a端缓慢滑向b端，则滑动变阻器阻值减小，总电阻减小，总电流变大，内阻电压变大，则路端电压减小，即电压表读数减小，定值电阻上的电压及电流减小，即电流表示数减小，通过灯泡以及滑动变阻器的电流变大，则灯泡变亮，灯泡两端电压变大，则滑动变阻器两端电压变小。 3.(2025·江苏无锡市期末)如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑片在ab的中点时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑片向b端移动，则下列说法正确的是(　　) A．I1减小，I2增大　　B．I1增大，I2减小 C．U增大 D．电源的总功率减小 解析：选A。R2的滑片向b端移动，R2的有效阻值减小，故闭合电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律有I＝，可知干路电流I增大，根据U＝IR，可知r和R3电压增大，根据E＝Ur＋UR3＋U并，可知并联部分电压减小，根据I1＝，可知A1示数减小，根据干路电流I＝I1＋I2，可知A2示数增大，故A正确，B错误；由题图可知，电压表测得的是路端电压，根据U＝E－Ir，可知电压表所测路端电压减小，故C错误；I增大，电源的总功率P总＝EI增大，故D错误。 题组2　闭合电路的功率和效率 4．如图所示的电路中，电源内阻r＝1 Ω，R1＝R2＝2 Ω，开关S断开时，理想电压表的示数为2.0 V。现将S闭合，则(　　) A.电压表示数增大 B．通过R1的电流增大 C．电源的效率增大 D.电源的输出功率增大 解析：选D。闭合开关S，电阻R1与R2并联，外电路总电阻减小，路端电压降低，电压表的示数减小，流过电阻R1的电流减小，故A、B错误；电源的效率η＝＝＝，可知，外电阻R越大，电源的效率越大，因此闭合开关后，外电阻减小，电源的效率减小，故C错误；当外电阻越接近内电阻时，电源的输出功率越大，当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，闭合开关后，外电路的总电阻等于内电阻，因此电源的输出功率增大，故D正确。 5.如图所示的U－I图像中，直线a为一个电源的路端电压与电流的关系，直线b是电阻R两端电压与电流的关系。下列判断正确的是　(　　) A．该电源的电动势为3 V B．该电源的内阻为2 Ω C．该电阻R为2 Ω D．若该电阻与电源连接成闭合电路，则电源的输出功率为12 W 解析：选B。由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，可得a图线与纵轴交点表示电动势大小，图线斜率绝对值表示内阻大小，可得E＝6 V，r＝＝2 Ω，A错误，B正确；由电阻R两端电压与电流的关系可得R＝＝1 Ω，C错误；若该电阻与电源连接成闭合电路，a、b图线的交点即为电路的电流及电源输出电压，则电源的输出功率P＝2 V×2 A＝4 W，D错误。 题组3　电容器电路的分析 6．(多选)在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是(　　) A.灯泡L变暗 B．电源的输出功率变大 C．电容器C上的电荷量增加 D．电流表和电压表示数都变小 解析：选AC。将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中电流变小，电流表示数变小，灯泡L变暗；由闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，可知路端电压U变大，电压表示数变大，故A正确，D错误。由闭合电路欧姆定律可得当电路中电流变小时滑动变阻器两端电压UC变大，电容器C两端电压变大，由Q＝CUC可知电容器C上的电荷量增加，故C正确。当外电路电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，则外电路电阻比r大，可知当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，外电路电阻越大，此时输出功率越小，故B错误。 7.如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光。将滑动变阻器的滑片向左移动，该过程中灯泡L仍是完好的，当电路稳定后，下列判断正确的是(　　) A．灯泡L变亮 B．电容器C的电荷量增大 C．电源消耗的功率增大 D．定值电阻R0两端的电压变小 解析：选B。当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，外电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流减小，灯泡L变暗，A错误；由闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，路端电压U＝E－Ir将增大，电容器C两端的电压UC将增大，由电容器的定义式可得Q＝CUC，电容器的电荷量增大，B正确；电源消耗的功率P＝EI，电流减小，因此电源消耗的功率减小，C错误；当电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，定值电阻R0两端的电压不变，D错误。 8．(多选)如图甲所示，移动滑动触头可以改变电源的路端电压，在图乙所示的P－U图像中，三条曲线1、2、3分别为电源消耗的功率、电源的内阻消耗的功率、电源的输出功率与路端电压的关系，则(　　) A．电源的电动势为3 V B．电源的内阻为1 Ω C．电源的最大输出功率为2.25 W D．滑动变阻器的最大阻值为1 Ω 解析：选ABC。电源消耗的总功率P总＝EI＝E＝－U，由曲线1可知＝9, ＝，联立解得E＝3 V，r＝1 Ω， 故A、B正确；电源的输出功率P出＝I2R＝()2R＝，可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，则有Pm＝＝2.25 W，故C正确；由图线2、3可知，外电压等于1.5 V时，电源内阻消耗的功率和电源输出功率相等，此时外电阻等于1 Ω，外电阻越大，外电压越大，可知滑动变阻器的最大阻值大于1 Ω，故D错误。 9．(多选)如图所示，已知E＝6 V，r＝1 Ω，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝6 Ω，R4＝6 Ω，C＝4μF，开关S1、S2原来处于断开状态，先闭合S1再闭合S2，下列说法正确的是(　　) A.S1闭合，S2断开的情况下当电路稳定时，电容器所带电荷量Q1＝1.2×10－5C B．S1闭合，S2断开的情况下当电路稳定时，电容器所带电荷量Q1＝9.6×10－6C C．S2闭合瞬间R3上有从b到a的电流 D．S2闭合后直到电路稳定时，有ΔQ＝2.4×10－6C的电荷通过R3 解析：选ACD。S1闭合，S2断开的情况下当电路稳定时，电容器所在支路电压与R2两端电压相同，由闭合电路欧姆定律，可得I＝，根据部分电路欧姆定律，可得UR2＝IR2，又C＝，解得电容器所带电荷量Q1＝1.2×10－5C，故A正确，B错误；S2闭合瞬间，外电路的并联部分电路阻值减小，由分压原理可知，并联电路的电压将随之减小，电容器放电，R3上有从b到a的电流，故C正确；S2闭合后直到电路稳定时，并联部分电阻R并＝＝2 Ω，由闭合电路欧姆定律，有I′＝，可得U并＝I′R并，可知通过R3的电荷量ΔQ＝C(UR2－U并)＝2.4×10－6C，故D正确。 10．(11分)(2025·江苏扬州市期中)如图所示，甲图中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示，电表均为理想电表。 (1)求定值电阻R0、滑动变阻器的总电阻R的大小。(4分) (2)求出电源的电动势和内阻。(4分) (3)求滑动变阻器的最大功率。(3分) 解析：(1)由AC图像可知，定值电阻 R0＝ Ω＝3 Ω 当变阻器的滑片在最右端时电压表V2读数最大，此时滑动变阻器的总电阻 R＝－R0＝ Ω－3 Ω＝12 Ω。 (2)由BC直线可知，当U＝7.5 V时I＝0.5 A；当U＝6.0 V时I＝2.0 A；根据U＝E－Ir 可得7.5＝E－0.5r，6.0＝E－2.0r 解得E＝8 V，r＝1 Ω。 (3)将R0看作电源内阻，则当R＝R0＋r＝4 Ω时滑动变阻器R的功率最大，最大功率 Pm＝＝ W＝4 W。 答案：(1)3 Ω　12 Ω　(2)8 V　1 Ω　(3)4 W 学科网（北京）股份有限公司 $