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2020-2021学年高一第一学期物理人教版2019必修第三册章节（22）章节总结
1.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知(
)
A.电源最大输出功率可能大于45
W
B.电源内阻一定等于
C.电源电动势为45
V
D.电阻箱所消耗的功率P最大时，电源效率大于50%
2.将两个定值电阻、电阻箱和理想电压表按照如图所示的方式连接，其中电源的内阻为r，且。闭合开关，逐渐增大电阻箱的阻值，同时观察电压表的示数，使其读数增加。则在该过程中(
)
A.如果流过电阻箱的电流改变，则
B.定值电阻两端的电压逐渐减小，且减少量为
C.如果流过定值电阻的电流改变，则
D.电源的输出电压增加了
3.在如图所示的电路中，电源电动势为E，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射的光的强度减弱，则(
)
A.电压表的示数增大
B.小灯泡消耗的功率减小
C.通过的电流减小
D.电源内阻的电压增大
4.在如图所示的电路中，电表均为理想电表，当开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是(
)
A.电压表和电流表的示数都增大
B.灯变暗，电流表的示数减小
C.灯变亮，电压表的示数减小
D.灯变亮，电容器的带电荷量增加
5.在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S闭合前灯泡均已发光。那么，当开关S闭合时，三个灯泡的亮度变化情况是(
)
A.亮度不变，变亮，变暗
B.变暗，变亮，变暗
C.变亮，变暗，变亮
D.变暗，变亮，亮度不变
6.在如图所示的电路图中，均为定值电阻，为滑动变阻器，为理想电流表。接通开关S，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列说法正确的是(
)
A.路端电压减小
B.电流表的示数增大
C.电源内阻消耗的功率减小
D.电路的总电阻增大
7.在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表、理想电压表。在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是(
)
A.电压表示数变小
B.电流表示数变小
C.电容器C所带电荷量增多
D.a点的电势降低
8.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则以下说法错误的是(
)
自重
40
kg
额定电压
48
V
载重
75
kg
额定电流
12
A
最大行驶速度
20
km/h
额定输出功率
350
W
A.电动机的输入功率为576
W
B.电动机的内耗功率为226
W
C.该车获得的牵引力为104
N
D.该车受到的阻力为63
N
9.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路，电路中电表均为理想电表。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5
A和1.0
V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0
A和15.0
V。则当这台电动机正常运转时(
)
A.电动机的内阻为
B.电动机的内阻为
C.电动机的输出功率为30
W
D.电动机的输出功率为22
W
10.如图所示的电路中，小灯泡a和小灯泡b的额定电压和额定功率均为220
V、100
W，小灯泡c和小灯泡d的额定电压和额定功率均为220
V、40
W，当该电路接在某电源两端且接通电路后，小灯泡均发光。下列说法正确的是(
)
A.小灯泡c的亮度最暗
B.小灯泡a和小灯泡b的亮度相同
C.小灯泡b最亮
D.小灯泡c比小灯泡d亮些
11.如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。
（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中图像的示意图，并说明图像与两坐标轴交点的物理意义。
（2）a.请在图2画好的关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；
b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。
（3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。
12.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量。当它在水平路面上以的速度匀速行驶时，蓄电池的输出电流，输出电压。在此行驶状态下，该环保汽车能够将蓄电池输出功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率。（g取）
（1）求汽车所受阻力；
（2）若该环保汽车的驱动电机的内部结构如图所示，其中，求电动机M的热功率。
13.某同学利用图甲所示装置测定某电动机的效率。分别用电压传感器和电流传感器测得电动机的输入电压和输入电流与时间的关系图像分别如图内、图丁所示，当重物匀速上升时用位移传感器测得重物上升的位移与时间的关系图线如图乙所示，电动机提升的重物的质量为91.2
g，不计一切摩擦，取。求：
（1）该电源的电动势与内阻；
（2）该电动机在图乙所示时间内的效率；
（3）该电动机的内阻（保留2位有效数字）。
14.如图所示的电路中，直流发电机M的电动势，内阻。电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为200
V，额定功率为1000
W，其他电阻不计，也不计电热器电阻随温度的变化。问：
（1）当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作？
（2）当接通几只电热器时，被接通电热器的总消耗功率最大？
（3）当被接通电热器的总消耗功率最大时，电阻和内阻r上消耗的功率分别为多少？
15.两位同学在实验室中利用如图（a）所示的电路进行实验，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一位同学记录理想电流表A和理想电压表的测量数据，另一位同学记录理想电流表A和理想电压表的测量数据。两位同学根据记录的数据描绘出如图（b）所示的两条图线。则图像中两图线的交点表示的物理意义是(
)
A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端
B.电源的输出功率最大
C.定值电阻消耗的功率为0.5
W
D.电源的效率达到最大值
16.如图所示，四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时，下列说法正确的是(
)
A.电压表的读数减小，电流表的读数增大
B.电压表的读数增大，电流表的读数减小
C.电压表的读数减小，电流表的读数增大
D.电压表的读数增大，电流表的读数减小
17.某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为。现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0
V，则(
)
A.电路的总电阻约为
B.电源电动势为5.6
V
C.电源消耗的热功率为3.0
W
D.电源的效率约为89.3%
18.如图所示电路中，电源的内阻为均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，下列说法正确的是(
)
A.电压表示数增大
B.电流表示数增大
C.外电路总电阻增大
D.内电路消耗的功率增大
19.如图所示的电路中，电源电动势为12
V，内阻为，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的有(
)
A.路端电压为10
V
B.电源的总功率为10
W
C.间电压的大小为5
V
D.间用导线连接后，电路的总电流为1
A
参考答案
1.答案：B
解析：由题图可知，电阻箱所消耗的功率P的最大值为45
W，所以电源最大输出功率为45
W，选项A错误；由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻的阻值等于电源内阻，所以电源内阻一定等于，选项B正确；由电阻箱所消耗的功率P为最大值45
W时，电阻箱读数为可知，电流，电源电动势，选项C错误；电阻箱所消耗的功率P最大时，电源效率为50%，选项D错误。
2.答案：C
解析：在闭合电路中，对于定值电阻有，对于变化的电阻利用闭合电路的欧姆定律，得，选项A错误，C正确。因为，电压表读数增加，所以电阻的电压减小，减少量小于，电源输出电压增加量小于，选项BD错误。
3.答案：B
解析：光照强度减弱，则光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流减小，故两端的电压减小，则电压表的示数减小，故A错误；由并联电路的规律可知，两端的电压和电流均变大，总电流减小，则流过灯泡的电流一定减小，由可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确，C错误；因电路中总电流减小，故电源内阻的电压减小，故D错误。
4.答案：C
解析：将滑动变阻器的滑片P向下调节，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表的示数减小，灯变亮，灯两端电压增大，灯两端的电压，则减小，流过灯的电流减小，灯变暗，电容器的带电荷量减少，流过电流表的电流增大，减小，则增大，电流表的示数增大，故C正确，ABD错误。
5.答案：B
解析：当开关S闭合时，并联，电阻减小，外电路总电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I增大，的电压，减小，电流减小，变暗；的电流，增大，电压增大，变亮；的电压减小，增大，则减小，变暗。故B正确。
6.答案：A
解析：滑动触头由a端滑向b端的过程中，电路的总电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，内电压增大，电源内阻消耗的功率增大，A正确，CD错误；定值电阻上电压降低，电流表示数减小，B错误。
7.答案：D
解析：在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，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，电阻两端电压增大，则电压表示数变大，A错误；电阻两端的电压增大，则变小，电容器板间电压变小，其所带电荷量减小，C错误；通过的电流减小，通过电流表的电流增大，减小，则增大，即电流表示数变大，B错误；根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知，a的电势大于零，a点的电势等于两端的电势差，变小，则a点的电势降低，D正确。
8.答案：C
解析：电动机的输入功率，选项A说法正确；内耗功率，选项B说法正确；电动自行车速度最大时，牵引力F与阻力大小相等，由得，故选项C说法错误，选项D说法正确。故选C。
9.答案：D
解析：因为电动机停止转动时可把电动机看作纯电阻电路，所以此时直接用欧姆定律可得电动机内阻为，放AB错误。电动机正常运转时消耗电能并将其转化为输出功和热能，因此电动机输出功率，故C错误，D正确。
10.答案：A
解析：本题的疑难之处在于不会由电路的连接方式找出各部分电路的电压以及电流关系。根据公式可得小灯泡a和小灯泡b的电阻小于小灯泡c和小灯泡d的电阻，因为通过小灯泡b和小灯泡c的电流之和等于通过小灯泡a的电流，所以通过小灯泡a的电流大于小灯泡b的电流，通过小灯泡c的电流小于通过小灯泡d的电流，根据公式可得，，因为小灯泡b和小灯泡c并联，所以电压相等，根据公式可得，所以，由以上分析可知A正确，BCD错误。
11.答案：略
解析：解：（1）图像如图所示
图像与纵轴交点的纵坐标为电源电动势，与横轴交点的横坐标为短路电流
（2）a.如图所示
b.电源输出的电功率
当外电路电阻时，电源输出的电功率最大，为
（3）电动势定义式
根据能量守恒，在题图1所示电路中，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，即
12.答案：（1）900
N
（2）730.5
W
解析：解：（1）蓄电池输出功率
机械功率
解得
汽车匀速行驶过程中受力平衡，则
（2）电动机M两端电压
中电流
电动机输入电流
电动机输入功率
机械功率
电动机M的热功率
13.答案：（1）3.2
V；
（2）95%
（3）
解析：解：（1）电动机与电源构成闭合电路
初始启动时
电动机稳定工作时
联立解得
（2）电动机的输入功率为
由题图乙可知重物匀速上升时的速度为
电动机的输出功率为
电动机的效率为
联立解得
（3）设电动机的内阻为
电动机稳定工作时，根据焦耳定律得
联立解得
14.答案：（1）4
（2）16
（3）上消耗的功率均为2500
W；内阻r上消耗的功率为1250
W
解析：解：（1）设当接通n只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作，
有
解得
（2）设当接通只电热器时，被接通电热器的总消耗功率最大，被接通电热器并联后的总电阻与相等，所以有
解得
（3）当被接通电热器的总消耗功率最大时，电阻上消耗的功率为
上消耗的功率也为2500
W
内阻r上消耗的功率为
15.答案：BC
解析：由题图可得，电源电动势，内阻，在交点位置有，则，滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，选项A错误；当电路中外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，但，故改变滑动变阻器的阻值时无法使电路中外电阻等于电源内阻，此时外电阻最接近电源内阻，电源的输出功率最大，故选项B正确；，选项C正确；电源的效率，电流越小，电源的效率越大，可见滑动变阻器的滑动触头P滑到最右端时电源的效率最大，选项D错误。
16.答案：BC
解析：当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路上的电流减小，电源内阻及分得的电压减小，电压表的读数增大，电流表的读数减小，选项A错误，B正确；由于电压表的读数增大，由欧姆定律可得通过的电流增大，则电流表的读数增大，由可知通过的电流减小，则电压表的读数减小，选项C正确，D错误。
17.答案：ABD
解析：理想电压表Ⅴ的示数为4.0
V，由题图甲可知灯泡的电流为0.6
A，小灯泡的电阻；两个相互并联的灯泡的电流均为0.3
A，由题图甲可知，其电压均为1.0
V，则，所以总电阻为，A正确；电源电动势，B正确；电源消耗的热功率为，C错误；电源效率，D正确。
18.答案：AC
解析：如图所示为题图的简化电路图，根据该电路图可知，与并联后与串联，再与并联，当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动时，连入电路的电阻增大，所以电路总电阻增大，选项C正确；根据闭合电路欧姆定律可得路端电压增大，电压表测量路端电压，所以电压表示数增大，选项A正确；电路总电流减小，电流表测量流过和的电流，又两端电压增大，所以通过的电流增大，但是总电流减小，所以通过的电流减小，即两端电压减小，故与两端的电压增大，所以通过的电流增大，又通过电流表的电流，所以电流表示数减小，选项B错误；电路总电流减小，根据公式可得内电路消耗的功率减小，选项D错误。
19.答案：AC
解析：开关S闭合后，外电路的总电阻为，路端电压，A正确；电源的总功率，B错误；由于两条支路的电流均为，因此两点间的电压为，C正确；两点用导线连接后，外电阻，因此电路中的总电流，D错误。

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