文档内容
第 40 讲 电路的基本概念及规律
目录
01 模拟基础练
【题型一】串、并联电路的规律及应用
【题型二】闭合电路的欧姆定律及电路的动态分析
【题型三】闭合电路的功率和效率问题
【题型四】电源的U－I图像与电阻的U－I图像的比较
02 重难创新练
【题型一】串、并联电路的规律及应用
1.如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R、R、R 消耗的电功率一样大，则R∶R∶R 是( )
1 2 3 1 2 3
A.1∶1∶1 B.4∶1∶1
C.1∶4∶4 D.1∶2∶2
【答案】 C
【解析】 电阻R 、R 、R 消耗的电功率一样大，R 、R 并联则U ＝U ，由P＝＝UI，可知R∶R ＝1∶1，I
1 2 3 2 3 2 3 2 3 2
＝I ，R 、R 并联后与R 串联，则I ＝I ＋I ，可知I ＝2I ，对R 、R ，由P＝I2R，可知R∶R ＝I∶I＝1∶4，可
3 2 3 1 1 2 3 1 2 1 2 1 2
得R∶R∶R＝1∶4∶4，故C正确。
1 2 3
2.如图所示电路中，电源的内阻不计，R ＝R ＝10 Ω，R ＝4 Ω，电流表、电压表均视为理想电表，开关S
1 3 2
断开与闭合时，电路的总电阻分别为( )A.14 Ω、9 Ω B.9 Ω、14 Ω
C.9 Ω、24 Ω D.14 Ω、24 Ω
【答案】 A
【解析】 开关S断开时，把理想电表从电路中去掉，简化的电路如图甲所示，电路的总电阻为R ＋R ＝
1 2
14 Ω，开关S闭合时，把理想电表从电路中去掉，简化后的电路如图乙所示，R 与R 并联，之后再与R 串
1 3 2
联，电路的总电阻为＋R＝9 Ω，选项A正确。
2
【题型二】闭合电路的欧姆定律及电路的动态分析
3．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R、R 均为总阻值一定的滑动变阻器，R 为定值电阻，
2 3 0
R 为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状
1
态。有关下列说法中正确的是（ ）
A．只逐渐增大R 的光照强度，电阻R 消耗的电功率变大，电阻R 中有向下的电流
1 0 3
B．只将滑动变阻器R 的滑动端P 向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R 中有向上的电流
3 2 3
C．只将滑动变阻器R 的滑动端P 向下端移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动
2 1
D．若断开开关S，带电微粒仍静止
【答案】C
【详解】A．只逐渐增大R 的光照强度，R 的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电阻R 消耗的电功率
1 1 0
变大，滑动变阻器R 的电压变大，电容器两端的电压增大，电容极板带的电荷量变大，所以电阻R 中有向
2 3
上的电流，故A错误；
B．电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻R 的滑动端P 向上端移动时，对电路没有影响，故B
3 2错误；
C．由于电容相当于开关断开，滑动变阻器R 全部电阻接入电路中，只调节电阻R 的滑动端P 向下端移动
2 2 1
时，电路总电阻不变，总电流不变，路端电压不变，电压表示数不变；但电阻R 与电容器并联部分的电阻
2
变大，可知电容器两端的电压变大，由 可知，电场强度变大，电场力变大，带电微粒将向上运动，
故C正确；
D．若断开电键S，电容器处于放电状态，电荷量变小，电容器板间电场变小，带电微粒受到的电场力变
小，带电微粒将向下运动，故D错误。
故选C。
4．如图所示，电表均为理想电表，电源内阻的大小为r，两灯泡的电阻均为2r。闭合开关，此时，两灯泡
正常发光。将滑动变阻器滑片向上滑动，电压表 、 示数变化量的绝对值分别 、 ，电流表A
示数变化量的绝对值为 ，则（ ）
A．灯泡 变亮，灯泡 变暗
B． 和 的示数都减小
C．始终保持 与 的比值是 与 的比值的2倍
D．电源输出功率变大，效率增大
【答案】C
【详解】电路可简化为如图所示电路
A．将滑片向上滑动，电路中的总电阻减小，总电流增大，通过两串联灯泡的电流始终一样且增大，两灯
泡逐渐变亮，故A错误；
B．电压表 测量的是路端电压，电压表 测量的是灯泡L 两端的电压，因为总电流增大，所以 的示
1
数增大， 的示数减小，故B错误；
C．根据闭合电路欧姆定律可知则 与 的比值是 与 的比值的2倍，故C正确；
D．当外电路电阻越接近电源内阻时，电源输出功率越大，滑动变阻器滑片向上滑动，外电阻与电源内阻
相差越来越小，电源输出功率变大，电源的效率
由于外电阻减小，则效率减小，故D错误；
故选C。
5．如图所示，电路两端加恒定电压U，电路稳定后，灯泡L正常发光，然后向右移动滑动变阻器R的滑片，
在此过程中（ ）
A．灯泡L逐渐变暗 B．定值电阻 两端电压逐渐减小
C．电容器C所带的电荷量逐渐增大 D．定值电阻 中有水平向右的电流
【答案】D
【详解】AB．向右移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，电路两
端加恒定电压U，则总电流增大，灯泡L逐渐变亮，定值电阻 两端电压逐渐增大，故AB错误；
CD．电路总电流增大，定值电阻 两端电压逐渐增大，电路两端加恒定电压U，则滑动变阻器与灯泡L两
端的总电压逐渐减小，即电容器C两极板间的电势差逐渐减小，根据 ，可知电容器C所带的电荷
量逐渐减小，电容器放电，定值电阻 中有水平向右的电流，故C错误，D正确。
故选D。
6．如图所示电路，电源内阻很小可忽略不计。开关S闭合后，在变阻器 的滑动端向下滑动的过程中（
）A．电压表示数减小、电流表示数减小
B．电源的效率增大
C．电阻 消耗的功率增大
D．电阻 和滑动变阻器 消耗的总功率减小
【答案】C
【详解】A．由于电源内阻很小可忽略不计，则路端电压等于电动势，即电压表示数保持不变；在变阻器
的滑动端向下滑动的过程中，变阻器 接入电路阻值变小，电路总电阻变小，则电路总电流增大，
两端电压增大， 两端电压减小，根据欧姆定律可知，通过 的电流减小，即电流表示数减小，故A错
误；
B．电源的效率为
由于电源内阻很小可忽略不计，则路端电压等于电动势，可知电源的效率保持不变，故B错误；
C．由于通过 的电流为总电流，且总电流增大，则电阻 消耗的功率增大，故C正确；
D．设电阻 和滑动变阻器 并联后的总电阻为 ，则电阻 和滑动变阻器 消耗的总功率为
可知当 时，电阻 和滑动变阻器 消耗的总功率最大，由于无法确定 与 的大小关系，所以
无法确定电阻 和滑动变阻器 消耗的总功率变化情况，故D错误。
故选C。
【题型三】闭合电路的功率和效率问题
7．如图甲所示的U-Ⅰ图像为某电源的路端电压与电流的关系图线。将此电源与一个线圈电阻为0.4Ω的电
动机和“4V，2W”的灯泡串联接入电路，如图乙所示。电动机正常工作，灯泡也正常发光。下列说法正确
的是（ ）A．电源电动势为9V，内阻为2.25Ω B．电路中的电流为1A
C．电动机的工作效率约为96% D．电源效率约为80%
【答案】C
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律
结合图像的斜率与截距可知
V
故A错误；
B．灯泡正常发光，则有
A
故B错误；
C．电动机的电压为
V
电动机的功率为
W
热功率为
W
电动机的工作效率约为
故C正确；
D．电源的效率为
故D错误；
故选C。
8．如图，在图甲的电路中， 是可变电阻， 是定值电阻，阻值4Ω。实验时调节 的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的 图像如图乙中AB所示。a和b分别
为 的滑片在不同位置时，其接入电路的电阻的 图像。电压表和电流表均看作理想电表。下列说法
正确的是（ ）
A．该电源电动势为2.5V，内阻5Ω
B．A、B状态对应的电源的效率
C．当 时， 消耗功率最大
D．当电流为0.2A时，滑动变阻器 接入电路的电阻为7.5Ω
【答案】D
【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律可得
由图可知，当 时， ；当时 ， 。代入上式可得
故A错误；
B．电源的效率
代入数据可知
则
故B错误；
C．把 和r视作新的内阻， 消耗的功率
当 时， 消耗功率最大，故C错误；D．当电流为0.2A时，根据图像可知， ,根据欧姆定律可知
故D正确。
故选D。
9．如图所示，R 为定值电阻，R 为可变电阻，E为电源电动势，r为电源的内电阻，以下说法中正确的是
1 2
（ ）
A．当R=R+r时，R 上获得最大功率
2 1 2
B．当R=R+r时，R 上获得最大功率
1 2 1
C．当R=0时，R 上获得功率不一定最大
2 1
D．当R=0时，电源的总功率不一定最大
2
【答案】A
【详解】A．将 等效到电源的内部， 上的功率等于电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，即
时，输出功率最大，即 上的功率最大，故A正确；
BC．根据 可知，回路中电流最大时， 上的功率最大。当外电阻最小时，即 时，回路中电
流最大，R 上获得最大功率，故BC错误；
1
D．根据 可知，回路中电流最大时，电源的总功率最大。当外电阻最小时，即 时，回路中电
流最大，电源的总功率最大，故D错误。
故选A。
10．某实验小组拆下一个小电风扇的电动机，他们把它接入某电路（图未画出），发现它不转动，用电压
表测得它两端的电压 ，流过它的电流。 该小组又设计了如图所示的实验电路，已知电
源的电动势E=10V，内阻 小灯泡的额定电压U=2V，额定功率P=2W。闭合开关S，调节电阻箱的
阻值， 当 时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，根据以上信息，可知（ ）
A．电动机线圈的电阻为5Ω
B．电动机正常工作时输出功率为5W
C．电源的效率为80%D．电动机被突然卡住（未烧坏）时的发热功率为
【答案】D
【详解】A．电动机两端电压为0.3V，电流为0.3A时，电动机不动，根据欧姆定律有
故A错误；
B．当 时，灯泡恰好正常发光，则电路电流为
A
电动机电压为
V
电动机正常工作时输出功率为
W
故B错误；
C．电源的效率为
故C错误；
D．灯泡电阻为
电动机被突然卡住（未烧坏）时，根据闭合电路欧姆定律有
A
此时电动机的发热功率为
W
故D正确；
故选D。
11．如图所示，电源电压保持不变，内阻不计，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，滑片P从最右
端滑到最左端的过程中，小灯泡的 关系图象如图乙所示，下列说法中不正确的是（ ）A．电源电压为12V
B．小灯泡的额定功率为12W
C．该电路总功率变化范围为12W~24W
D．滑动变阻器的最大阻值为
【答案】B
【详解】A．由题意可知，当滑片P位于最左端时，由图乙可知，灯泡两端的电压为12V，小灯泡正常发
光，此时变阻器接入电路中的电阻为零，通过灯泡的电流最大，故电源电压为12V，故A正确，不符合题
意；
BC．当滑片P位于最左端时，电路为小灯泡的简单电路，电路中的电流最大，电路的总功率最大，由图乙
可知，通过灯泡的电流 ，则
当滑片P位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路的电流最小，电路的总功率最小，由图乙可知，电
路中的电流
则
所以，该电路总功率变化范围为 ，故C正确，不符合题意，B错误，符合题意。
D．当滑片P位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压
，电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压
可得，滑动变阻器的最大阻值
故D正确，不符合题意。
故选B。
【题型四】电源的U－I图像与电阻的U－I图像的比较
12．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线。直线C为电阻R两端的电压与电
流的关系图线，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（ ）
A．R接到电源a上，电源的效率较低
B．R接到电源b上，电源的输出功率较大
C．R接到电源a上，电源的输出功率较大，电源效率较低
D．R接到电源b上，电源的输出功率较小，电源效率较低
【答案】D
【详解】电源的效率为
由题中图像可知两电源的电动势相同，A与C交点处电压大于B与C交点处电压，则R接到电源a上效率
高；电源输出功率为
由题中图像交点可知R接在电源a上的输出电压和电流都较大，所以R接在电源a上的输出功率较大。
故选D。
13．如图甲所示，闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V 的数U，电压表
1 1
V 的示数U。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条UI图线，如图乙所示。则
2 2
下列说法不正确的是（ ）
A．流过电阻箱的电流的表达式为I＝
B．小灯泡两端电压随电流变化的图像是a
C．根据图乙可以求得电源的电动势E＝3.0V、内阻r＝2Ω
D．该电路中小灯泡消耗的最大功率为1W【答案】B
【详解】A．电阻箱两端的电压
则通过电阻箱的电流
故A正确；
B．灯泡与电阻箱串联，电压表 测灯泡两端的电压，灯泡两端的电压随电流的增大而增大，由题图乙所
示图像可知，图线b是灯泡两端电压随电流变化的图像，故B错误；
C．随着电流的增大，路端电压减小，故题图乙中图线a是电源的U-I图像，由图线a可知，电源电动势
内阻
故C正确；
D．由图线a可知，灯泡两端的最大电压为2V，电流为0.5A，则灯泡的最大功率
故D正确。
本题选不正确的，故选B。
14．如图所示为某一电源的 图线，由图可知（ ）
A．电源电动势为2V B．电源内电阻为13Ω
C．电源短路时电流为6A D．电路路端电压为1V时，电路中电流为6A
【答案】A
【详解】A．在U-I图线中，纵轴截距表示电源电动势，电源电动势为2V，A正确；
B．图线的斜率为内阻的大小，故电源内阻
B错误；
C．短路时的电流
C错误；D．当外电路电压为1V时，内电路的电压也是1V，根据欧姆定律可得
D错误。
故选A。
15．如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是（ ）
A．电动势E=E，内阻r>r
1 2 1 2
B．电动势E=E，发生短路时的电流Ii>I
1 2 2
C．电动势E>E，内阻r
