4．由U内＝I总r确定电源的内电压如何变化． 5．由U＝E－U内确定路端电压如何变化．

6．确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化．

——————[1个示范例]——————

(2011·海南高考)如图7－2－5所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为

定值电阻，S0、S为开关，○V 与○A 分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( )

图7－2－5

A．○V 的读数变大，○A 的读数变小 B．○V 的读数变大，○A 的读数变大 C．○V 的读数变小，○A 的读数变小 D．○V 的读数变小，○A 的读数变大

【解析】 S断开时，外电路总电阻增大，总电流减小，故路端电压增大，电压表示数增大，又知R1两端电压减小，所以R3两端的电压增大，故通过R3的电流增大，电流表示数增大，故B正确．

【答案】 B

——————[1个预测例]——————

图7－2－6

在如图7－2－6所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时( ) A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变小，电流表示数变小

【解析】 R3的滑动触头向下滑动，所以R3接入电路的阻值变大，导致并联电路的阻值变大，电路的总电阻变大，干路电流变小；并联电路的电阻变大，则并联电路的分压增大，即R2、R4串联电路的电压变大，所以流过这一支路的电流变大，由于干路电流变小，所以电流表的示数变小；因为R2、R4串联电路的电压变大，使得R2两端分压变大，电压表示数变大，本题答案为A.

【答案】 A

考点二 [61] 电路的功率和效率问题

电源总功率 电源内部消耗的功率 电源的 任意电路：P总＝EI＝P出＋P内 E22纯电阻电路：P总＝I(R＋r)＝ R＋rP内＝I2r＝P总－P出 任意电路：P出＝UI＝P总－P内 输出功率 E2R纯电阻电路：P出＝IR＝ ?R＋r?22P出与外电阻R的关系 P出U任意电路：η＝×100%＝×100% EP总电源的效率 R纯电阻电路：η＝×100% R＋r (多选)(2012·上海高考)直流电路如图7－2－7所示，在滑动变阻器的滑片P向

右移动时，电源的( )

图7－2－7

A．总功率一定减小 B．效率一定增大

C．内部损耗功率一定减小

D．输出功率一定先增大后减小

【审题指导】 解答该题应明确以下公式： (1)总功率公式P点＝EI.

(2)内部损耗功率公式P内＝I2r. (3)输出功率公式P出＝P总－P内．

P出R1

(4)电源的效率公式η＝＝＝. rP总R＋r

1＋R

【解析】 当滑片P向右移动时，外电路中电阻变大，总电流减小，P总＝EI，故总功

R

率减小，A正确．电源输出功率P出＝I2R.总功率P总＝EI＝I2(R＋r)，故η＝.当R增大

R＋r

时，η值变大，B正确．根据P内＝I2r，C正确．R增大时，输出功率变化情况不确立，D错误．

【答案】 ABC

考点三 [62] 电源U－I图线与电阻U－I图线

两种图线的比较 图象上的特征 图形 图象表达的物理量变化关系 图线与坐标轴交点 电源的路端电压随电路电流的变化关系 与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路 电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零 物理意义 电源U－I图象 电阻U－I图象 E电流 r图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 图线上每一点对应的U、I比表示外电阻的大小，不同点对值 应的外电阻大小不同 图线的斜率的大小 内电阻r

表示电阻消耗的功率 每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小 电阻大小 图7－2－8

(多选)如图7－2－8所示为两电源的U－I图象，则下列说法正确的是( ) A．电源①的电动势和内阻均比电源②大

B．当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等 C．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等

D．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大

【解析】 图线在U坐标轴上的截距等于电源电动势，图线的斜率的绝对值等于电源的内阻，因此A对；作外接电阻R的U－I曲线分别交电源①、②的伏安特性曲线于S1、S2两点，电源的工作点横、纵坐标的乘积IU为电源的输出功率，由图可知，无论外接多大电阻，两工作点S1、S2横、纵坐标的乘积都不可能相等，且电源①的输出功率总比电源②的

P出I2RR

输出功率大，故B错，D对；电源的效率η＝＝2＝，因为电源内阻不同则电

P总I?R＋ r?R＋r

源效率不同，C错．

【答案】 AD

考点四 [63] 含有电容器电路的分析方法

一、电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上．

二、电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻视为等势体．电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压．

三、在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和．

图7－2－9

如图7－2－9中电源电动势E＝10 V，内阻可忽略，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，求： (1)S闭合后，稳定时通过R1的电流；

(2)S原来闭合，然后断开，求这个过程中流过R1的总电荷量．

【审题指导】 (1)S闭合后，电路稳定时，即电容器充电完成，处于断路状态． (2)若S再断开，则电容器两端的电压从等于R2两端的电压升高至E.

E

【解析】 (1)电路稳定时，R1、R2串联，易求I＝＝1 A，即为流过R1的电流．

R1＋R2

(2)S闭合时，电容器两端电压UC＝U2＝I·R2＝6 V，储存的电荷量Q1＝C·UC.S断开至达到稳定后电路中电流为零，此时UC′＝E，储存的电荷量Q1′＝C·UC′.很显然电容器上的

－4

电荷量增加了ΔQ＝Q′－Q＝CUC′－CUC＝1.2×10 C．电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的，这只有通过R1这条途径实现，所以流过R1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量．

－

【答案】 (1)1 A (2)1.2×104 C

“等效电源法”的妙用

一、方法概述

等效法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究和处理的一种科学思想方法．

二、常见类型

1．物理量的等效：如等效电阻，等效电源、等效长度、等效力等．

2．过程的等效：如平抛运动可等效为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动．

三、解题思路

1．分析所研究的问题是否属于等效问题． 2．确定该问题属于哪一类等效问题． 3．分析问题等效后的求解思路．

——————[1个示范例]——————

图7－2－10

(多选)如图7－2－10所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是( )

A．当R2＝R1＋r时，R2上获得最大功率 B．当R2＝R1＋r时，R1上获得最大功率 C．当R2＝0时，R1上获得最大功率 D．当R2＝0时，电源的输出功率最大

【审题指导】 在讨论R2的电功率时，可将R1视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为(R1＋r)的电源(等效电源)．

【解析】