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第43 讲 闭合电路欧姆定律及应用
目 录
模拟·基础演练.........................................................................................................................1
题型01 纯电阻电路的能量转化........................................................................................1
题型02 非纯电阻电路的能量转化.....................................................................................3
题型03 闭合电路的分析与计算........................................................................................5
题型04 电路动态分析.......................................................................................................6
题型05
电路
含容
分析.......................................................................................................8
题型06 电路故障分析..................................................................................................... 10
题型07 电源的U-I 图.....................................................................................................12
题型08 电
及
题
源的功率
效率问
......................................................................................14
重难·创新演练.........................................................................................................................15
真题·实战演练.........................................................................................................................18
模拟·基础演练
考查重点:焦耳定律 闭合电路欧姆定律的计算
⏳题型01 纯电阻电路的能量转化
1.(25-26 高三上·辽宁)如图甲所示是一种磁悬浮地球仪,其原理是:底座内部分布着4 个线圈和铁芯
(如图乙所示)。地球仪内部固定一块强永磁体。已知底座的质量为M(含线圈和铁芯),单个线圈的电
阻为R。地球仪的质量为m(含永磁体),重力加速度为g。底座线圈通入恒定电流I,地球仪能稳定悬浮
在底座正上方一定高度处,且地球仪与底座间无任何接触。整个装置静止在水平桌面上。关于该悬浮状态,
下列说法错误的是( )
A.若将地球仪轻轻向下按压一小段距离后释放,它最终会回到原悬浮高度,从释放至最终悬浮在原
高度的过程中地球仪和底座构成的系统机械能不守恒
B.地球仪稳定悬浮时,地球仪对底座的作用力大小为mg,方向竖直向下
C.地球仪稳定悬浮时,底座对水平桌面的压力大小为(M +m)g
D.地球仪稳定悬浮时,底座线圈消耗的电功率为I
2 R
2.(25-26 高二上·黑龙江绥化)如图1 所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图2 所示。在充
电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r,
则时间t内( )
A.充电宝输出的电功率为UI
B.充电宝产生的热功率为I
2r
C.手机电池产生的焦耳热为U
2
r t
D.手机电池储存的化学能为UIt + I
2rt
3.(25-26 高二上·河北保定)如表格所示是某护眼按摩仪的铭牌信息,当剩余电池电量为总容量的20%
时,按摩仪将停止工作。该按摩仪从充满电工作到停止工作的过程中,消耗的电能为( )
商品名称
护眼按摩仪
内置电池
500 mA·h/4.0 V
充电输入
DC5 V/0.2 A
工作电压
DC4.0 V
额定功率
0.4 W
A.2000 J
B.1600 J
C.7.2×10
3J
D.5.76×10
3J
4.(2026·海南·模拟预测)如图所示,L、L1、L2…Ln是规格相同的灯泡,电源有内阻且保持不变。闭合
开关S,L 正常发光,再依次闭合S1、S2…Sn,则L 的亮度( )
A.变暗
B.变亮
C.不变
D.无法确定
5.(2026·山东菏泽·一模)某山区高压输电线路易发生覆冰灾害,电力工人采用直流短路融冰技术进行
“
”
除冰。将被覆冰的线路从电网断开后,在两端将多根输电线用专用短接线两两串联,再接入可调直流电源,
构成闭合回路,利用焦耳热使冰层脱落。已知该线路共有六条输电线,融冰过程中输入5kV直流电,
80 min消耗6×10
9J,不计电源内阻、短接线电阻和连接处电阻,则( )
A.直流电源输出功率为1.25×10
5 W
B.单根导线电阻为10
3 Ω
C.融冰电流大小为25 A
D.若融冰电流加倍,相同时间内产生的焦耳热变为原来的2 倍
⏳题型02 非纯电阻电路的能量转化
6.(25-26 高二上·吉林延边)如图所示,一电源与电动机M、小灯泡L 组成闭合电路。已知电源内阻
r =2Ω,电动机M 的额定功率P1=6 W、内阻r1= 4Ω,小灯泡L 的额定功率P2=1.5 W、额定电压U =3 V。
闭合开关S 后,电动机和小灯泡均恰能正常工作。据此可知( )
A.通过小灯泡的电流I =1.5 A
B.电源电动势E =18 V
C.电动机的输出功率PM =5 W
D.电源的效率η=83.3 %
7.(25-26 高二上·辽宁葫芦岛)如图所示,电源的电动势为12V、内阻为0.5Ω,定值电阻R 的阻值为
2Ω,M 为直流电动机,其内阻也为0.5Ω,当电动机正常工作时,理想电压表的读数为10V,忽略除电动
机产生的焦耳热以外的无用功,下列说法正确的是( )
A.回路中的电流为0.4A
B.电动机的发热功率为0.32W
C.电动机的输出功率为8W
D.电动机的机械效率为90%
8.(25-26 高二上·辽宁锦州)国庆期间小明去逛超市,遇促销打折买了一个电吹风,电吹风的使用说明书
上给出了如表所示的参数及图示电路图。下列说法正确的是( )
电吹风铭牌参数
额定电压
220 V50 Hz
额定功率
热风
1000W
冷风
250W
A.该电吹风发热电阻R的阻值约为100Ω
B.该电吹风电动机M的内阻为193.6Ω
C.当开关S1断开、S2闭合时,电吹风吹冷风
D.当开关S1、S2均闭合时,电动机每秒钟消耗的电能为1000J
9.(25-26 高二上·吉林四平)如图所示,电源电动势为12V,内阻为1Ω,电阻R1为1Ω,R2为6Ω。开关
闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U 为6V,线圈电阻RM为0.5Ω,则电动机正常工作时
产生的机械功率是( )
A.6W
B.10W
C.12W
D.20W
10.(25-26 高二上·黑龙江)小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的
车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为
12.6V,内阻为0.05Ω。车灯接通电动机未启动时,电流表示数为12A;电动机启动的瞬间,电流表示数
达到52A。电表为理想电表,下列说法正确的是( )
A.电动机未启动时,车灯的功率为144W
B.电动机启动时,车灯的功率为120W
C.电动机启动时,电动机的输入功率为450W
D.电动机启动时,电动机的热功率可能为450W
⏳题型03 闭合电路的分析与计算
11.(25-26 高二上·河南周口)一电池外电路断开时的路端电压为3V,接上8Ω 的负载电阻后路端电压降
为2.4V,则可以判定电池的电动势E 和内电阻r 为( )
A.E=2.4V,r=1Ω
B.E=3V,r=2Ω
C.E=2.4V,r=2Ω
D.E=3V,r=1Ω
12.(25-26 高二上·辽宁葫芦岛)如图所示的电路中,三个定值电阻的阻值均为6Ω,开关S 断开时,理
想电流表的示数为1A,开关S 闭合时,理想电流表的示数为0.8 A,则该电源的电动势和内阻分别为(
)
A.12V和3Ω
B.6 V和3Ω
C.12V和1Ω
D.10 V和2Ω
13.(2026 高三·湖南)某电路如图所示,闭合开关S1、S2,调节电阻箱R0的阻值至9Ω 时,电流表示数为
0.6A。保持电阻箱R0的阻值不变,断开开关S2,电流表示数变为0.4A。已知定值电阻的阻值为5Ω,电流
表的内阻忽略不计,则电源的电动势和内阻分别为( )
A.6V 和1Ω
B.12V 和1Ω
C.12V 和11Ω
D.6V 和4Ω
14.(2026·陕西榆林·模拟预测)对某品牌的直流蓄电池进行测试,测试过程中系统输出的P
I
2 −1
I 图像如
图所示,其中P 为直流电源的输出功率,I 为总电流,下列说法正确的是( )
A.该蓄电池的电动势为32V
B.该蓄电池的内阻为0.4 Ω
C.该蓄电池输出的最大功率为64W
D.该蓄电池的短路电流为8 A
15.(25-26 高二上·河南平顶山)某同学设计的测电源内阻的实验电路如图所示。断开开关S 时,理想电
压表的示数为6V;闭合开关S 后,电压表的示数为4V。已知定值电阻R = 4 Ω,则电源的内阻r 为
( )
A.1Ω
B.2Ω
C.3Ω
D.4 Ω
⏳题型04 电路动态分析
16.(25-26 高二上·内蒙古呼伦贝尔)如图所示,电动势为E、内阻为r 的电池与定值电阻R、滑动变阻器
R p串联,已知R =0.3r,滑动变阻器的最大阻值是4r。当滑动变阻器的滑片P 由b 端向a 端滑动时下列说
法中错误的是( )
A.电源内阻消耗的功率变小
B.滑动变阻器消耗的功率先变小后变大
C.电源的输出功率先变大后变小
D.定值电阻R 上消耗的功率变小
17.(25-26 高二上·内蒙古呼伦贝尔)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,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C 为电容器,A、V 为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动
头P 自a 端向b 端滑动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表示数变大
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
18.(25-26 高二上·内蒙古锡林郭勒)如图所示,电路中电源电动势为E,内阻为r,R0、R2为定值电阻,
R1为光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小,若照射光敏电阻的光照强度增加,电压表示数的变化量
绝对值为ΔU,电流表示数的变化量绝对值为Δ I,两电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.ΔU
Δ I =r
C.有从左向右的电流流过R2
D.电容器的电容变小
19.(2026·安徽合肥·模拟预测)如图所示,滑动变阻器R3的滑片向下滑动,电压表示数变化量的绝对值
为ΔU,电流表A1、A2、A3示数变化量的绝对值分别为Δ I 1、Δ I 2、Δ I 3,所有电表均为理想电表,且
R2< R1,下列说法中正确的是( )
A.R2和R3的总功率减小
B.电源的效率减小
C.Δ I 2小于Δ I 3 D.ΔU
Δ I 1
<ΔU
Δ I 2
20.(25-26 高二上·黑龙江哈尔滨)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,
R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,r < R1,C为电容器,A、V 为理想电流表和理想电压表。在滑动
变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表示数变小
B.电流表示数变小
C.电源的输出功率增大
D.电容器C 所带电荷量增多
⏳题型05
电路
含容
分析
21.(25-26 高二上·黑龙江大庆)如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点,不考虑
电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,下列说法正确的是( )
A.油滴带正电
B.电源的效率降低
C.金属板上的电荷量增多
D.电压表和电流表示数都变大
22.(25-26 高二上·黑龙江哈尔滨)如图所示的电路中,R1、R2、R4为定值电阻,R3为滑动变阻器,C 为
电容器,电表均为理想电表。闭合开关S,当滑动变阻器R3的滑片自a 端向b 端滑动的过程中,电压表V2
的示数变化量为ΔU 2,电流表的示数变化量为Δ I,下列说法正确的是( )
A.电流表A 的示数减小
B.电压表V2的示数增大
C.ΔU 2
Δ I 的绝对值不变
D.通过R4的电流方向向下
23.(25-26 高三上·黑龙江牡丹江)如图所示,电源电动势为E、内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻
(阻值均大于电源内阻r),电压表和电流表均可视为理想电表。开关S 闭合时,一带电油滴P 恰好能静
止在平行金属板之间,若将滑动变阻器R 的滑片向b 端移动,则下列说法正确的是( )
A.油滴向上运动
B.电压表的示数变小,电流表的示数变小
C.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变小
D.电源的输出功率逐渐增大,电源的效率逐渐减小
24.(25-26 高二上·黑龙江哈尔滨)如图所示电路中,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C 为电容器,
电表均为理想电表。闭合开关S 电路稳定后,一带电液滴在电容器C 中恰好静止,当滑动变阻器R3的滑片
自a 端向b 端滑动的过程中,理想电表的示数分别用I、U 1和U 2表示,理想电表的示数变化量分别用Δ I、
ΔU 1和ΔU 2表示,下列正确的是( )
A.理想电流表的示数变小
B.带电液滴在电容器中会上升
C.U 1
I 变大
D.ΔU 2
Δ I 的绝对值不变
25.(25-26 高二上·辽宁沈阳)如图所示,电源电动势为E、内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻(阻值均
大于电源内阻r),电压表和电流表均可视为理想电表。开关S闭合时,一带电油滴P恰好能静止在平行金
属板之间,若将滑动变阻器R的滑片向a端移动,则下列说法正确的是( )
A.油滴向下运动
B.电压表V1示数变大,电压表V2和电流表A的示数变小
C.电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变
D.电源的输出功率逐渐减小,电源的效率逐渐减小
⏳题型06 电路故障分析
26.(25-26 高二下·辽宁沈阳)下列说法正确的是( )
A.在静电场中,场强大小相同的点电势一定相同
B.图甲,示波管的Y Y
′偏转电极通常接入的是扫描电压
C.图乙,开关闭合,电压表V1、V2的示数相同,且电流表A 的示数为零,则故障可能是L2断路
D.图丙,肥皂膜上看到的彩色条纹是由薄膜表面的入射波和反射波共同形成的
27.(25-26 高二上·山东)如图所示的电路中,开关S 闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,理想
电压表的示数减小(不为0),理想电流表的示数增大,出现这种现象的原因可能是( )
A.R1短路
B.R2短路
C.R1断路
D.R2断路
28.(25-26 高二上·河南)如图所示的电路,闭合开关发现灯泡不亮,电路中只有一处故障。用电压表检
查故障,电压表的负接线柱始终接1,正接线柱接2、3 时电压表有示数,正接线柱接4 时电压表无示数,
出现故障的原因可能是( )
A.开关断路
B.电阻R1断路
C.电阻R2断路
D.灯泡断路
29.(2026·北京朝阳·二模)测量小灯泡的伏安特性曲线的电路如图所示。闭合开关后发现移动滑动变
“
”
阻器的滑片时,电压表的示数不断变化而电流表的示数总显示为零。若小灯泡和电流表均完好,电路仅有
一处故障,则该故障可能是( )
A.小灯泡短路
B.导线
断路
④
C.导线
断路
③
D.导线
断路
①
30.(25-26 高三下·甘肃武威)如图所示的电路,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻的阻值为R0,灯
泡L 的电阻值恒定不变(设为RL),电表均为理想电表。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最左端缓慢
移动至最右端,在此过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表示数减小
B.电流表示数减小
C.电压表V 的示数变化量大小ΔU与电流表A 的示数变化量大小Δ I的比值逐渐减小
D.若在滑动过程中,灯泡突然熄灭,且电流表示数减小、电压表示数增大,则故障可能是滑动变阻
器R 短路
⏳题型07 电源的U-I 图
31.(多选)(25-26 高二上·辽宁朝阳)如图甲所示,电源的电动势E=3V,内阻为r,闭合开关,滑动变
阻器的滑片C 从A 端滑至B 端的过程中,电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示:图I 描述电源的输
出功率随路端电压的变化规律,图II 描述路端电压随电流的变化规律,图III 描述电源的效率随外电阻的
变化规律,电表、导线对电路影响不计,则下列说法正确的是( )
A.I 图上b 点的坐标为(1.5V,0.75W)
B.滑动变阻器最大阻值为6Ω
C.电源的内阻r 为3Ω
D.II 图上a 点的坐标(0.3A,2.4V)
32.(多选)(25-26 高二上·黑龙江、辽宁)如图所示,直线A 为某电源的U-I 图线,曲线B 为某小灯
泡的U–I 图线的一部分,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,灯泡恰好能正常发光,则下列说法中正确的
是( )
A.此电源的内阻为2
3Ω
B.额定状态下,小灯泡阻值为1.5Ω
C.灯泡的额定功率为6 W
D.小灯泡的U–I 曲线说明电功率越大,灯丝电阻率越小
33.(多选)(25-26 高二上·吉林长春)根据图甲所示电路测量的数据,作出某电源的路端电压U随干路
电流I变化的关系如图乙所示。a 为图像上的一点,关于a 点所处的电路状态,(所有电表均为理想电表),
下列说法正确的是( )
A.电源电动势为0.5 V
B.电源内阻为1.0Ω
C.滑动变阻器接入电路的阻值为6.5Ω D.滑动变阻器的电功率为0.30 W
34.(多选)(25-26 高二上·湖北)在如图甲所示的电路中,R1是阻值为4Ω的定值电阻,R2是滑动变阻
器,调节滑动变阻器的滑片,得到了多组理想电压表和理想电流表的读数,根据获取的数据作出的伏安特
性曲线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为2.5 V
B.电源的内电阻为0.2Ω
C.电流表的示数为0.1A时,电源的发热功率为0.01W
D.电流表的示数为0.2A时,R2的阻值为3.5Ω
35.(多选)(25-26 高二上·黑龙江)如图所示,图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和干路
电流I的关系图像,图线b是某光敏电阻的U −I图像,虚直线c为图线a过P点的切线,在该光照强度下,
将它们组成闭合回路时( )
A.太阳能电池的电动势为6V
B.光敏电阻的功率为0.8W
C.光敏电阻的阻值为40Ω
D.太阳能电池的内阻为5Ω
⏳题型08 电
及
题
源的功率
效率问
36.(多选)(25-26 高二上·黑龙江牡丹江)如图所示电路中,电源电动势E =3 V,内阻r =3Ω,R1为电
阻箱,R2=2Ω。下列说法正确的是( )
A.R1越大,R1消耗的电功率越大
B.R1为5Ω时,R1消耗的电功率最大
C.R1为1Ω时,电源的输出功率最大
D.R1为1Ω时,电源的效率最大
37.(多选)(25-26 高二上·黑龙江哈尔滨)如图所示,定值电阻R0=0.5r(r 为电源内阻),滑动变阻
器的最大阻值为R (R>2r),闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P 由左端a 向右端b 滑动的过程中,以下说
法中正确的是( )
A.电源总功率变小
B.R0消耗的功率先变大后变小
C.滑动变阻器消耗的功率先变大后变小D.电源的输出功率先变大后变小
38.(多选)(25-26 高二上·黑龙江大庆)如图甲所示的电路中,电源电动势为6V,内阻为1Ω,定值电
阻R0=3Ω,滑动变阻器的阻值0≤R≤10Ω。滑动变阻器滑片由左端滑动到右端,其消耗的功率P随阻值
R变化的图像如图乙所示。关于图乙中R1、R2、Pm的大小,下列正确的是( )
A.R1=3Ω
B.R2=8Ω
C.Pm =2W
D.Pm =2.25 W
39.(多选)(25-26 高二上·黑龙江哈尔滨)如图所示,电源电动势E =9 V,内阻r =6 Ω,电阻R1= 4 Ω,
R2=8Ω,R4=3Ω,R3是可变电阻,电容器电容C = 4μF,a、b 分别为电容器上下两个极板,G 为灵敏电
流表。初始时开关S1闭合、S2断开,电路稳定,现将开关S2也闭合直至电路再次稳定,则下列说法正确的
是( )
A.开关S1闭合、S2断开电路稳定时,电容器b极板带负电
B.开关S2闭合后,调节R3使得电容器上下两极板电势相等时,R3=1.5Ω
C.若R3=1Ω,则S2闭合后,当电路稳定时,电源的输出功率增大
D.若R3=1Ω,则在开关S2闭合到电路再次稳定的过程中,流过电流表的电荷量为1.7×10
−5C
40.(多选)(25-26 高二下·辽宁)在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻R1=r,滑
动变阻器最大阻值Rx与定值电阻R2相等,电表均为理想电表。闭合开关后,当滑动变阻器滑片自a 端滑至
b 端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数减小
B.电流表示数增大
C.电源的输出功率逐渐增大
D.滑动变阻器的功率逐渐减小
重难·创新演练
设题创新:结合生活实际(T4、
T5)
1.(多选)(25-26 高三上·辽宁)物理课外研究小组欲通过实验研究某一直流电源的带载特性,按照如图
1、2 所示的电路连接器材,并移动滑动变阻器RL滑片位置,读出对应的电压表和电流表示数,为便于对
比研究,采集两种情况下的数据并作出相应的
、
图线:
表示图
①
②
①
1 中变阻器RL的功率变化规律;
表
②
示图2 中变阻器RL的功率变化规律。在滑动变阻器RL的滑片移动过程中,不考虑电表的影响,下列选项
正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2.(多选)(25-26 高二上·山东日照)如图所示,滑动变阻器R3最大阻值为2 R,定值电阻R1、R2、R4
的阻值均为R,电源的电动势为E,内阻为r,且R
2 <r < R。现将滑动变阻器滑片从最下端向上滑动到最上
端的过程中,理想电压表V1示数变化量的绝对值为ΔU 1,理想电流表A1、A2示数变化量的绝对值分别为
Δ I 1、Δ I 2。下列说法正确的是( )
A.电压表V2示数增大
B.电源的输出功率先增大后减小
C.ΔU 1与Δ I 2的比值为R
D.ΔU 1与Δ I 1的比值为r
3.(多选)(25-26 高二上·辽宁朝阳)如图所示电路中,电源电动势E=4V、内阻r=0.5Ω,定值电阻
R1=1.5Ω、R3=3Ω,电阻箱R2的阻值调到2Ω,滑动变阻器R4接入电路的阻值为2Ω,平行板电容器的电容
C=1.0μF,单刀双掷开关S 与触点1 连接。下列说法正确的是( )
A.若仅将R4的滑片向上滑动,电源效率增大
B.若仅将R4的滑片向上滑动,R4消耗的电功率减小
C.若仅将R2的阻值调大,电容器两极板间的电势差增大
D.若仅将开关S 由触点1 拨向触点2,通过R3的电荷量为3.5×10
−6C
4.(多选)(25-26 高二上·黑龙江齐齐哈尔)图甲为理发店所用的吹风机,图乙为吹风机的内部电路,通
过电键控制吹风机吹热风和冷风。吹风机正常工作时所需的电压为U 0=220 V,电键闭合,吹风机正常工
作时消耗的电功率为P0=1100 W;电键断开,吹风机正常工作时消耗的电功率为PM =220 W。已知电动机
的内阻为r =20Ω,下列说法正确的是( )
A.电键闭合时,吹风机吹冷风
B.定值电阻的阻值为55Ω
C.吹风机正常工作时,电动机的热功率为20 W
D.吹风机正常工作时,电动机的效率约为18.2%
5.(多选)(25-26 高二上·吉林松原)一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表。
规格
后轮驱动直流电机
车型
26 英寸
额定输出功率
120W
整车质量
30kg
额定电压
40V
最大载量
120kg
额定电流
4.0A
则下列说法中正确的是( )
A.此车电机的内阻为2.5Ω
B.电机正常工作时的效率为75 %
C.电机正常工作时的总功率为150W
D.电机突然卡死时,电机的总功率为160W
真题·实战演练
高频考点:电路动态分析 电源 非纯电阻电路的计算
1.(多选)(2020·江苏·高考真题)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启
动时,开关S 闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时( )
A.车灯的电流变小
B.路端电压变小
C.电路的总电流变小
D.电源的总功率变大