《2022届高考物理一轮复习 热点题型 专题2.5 闭合电路的功率及效率问题学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022届高考物理一轮复习 热点题型 专题2.5 闭合电路的功率及效率问题学案（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2022届高考物理一轮复习 热点题型 专题2.5 闭合电路的功率及效率问题学案1电功、电功率、焦耳定律和热功率内容表达式电功电路中电场力移动电荷做的功WqUUIt电功率单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢PUI焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比QI2Rt热功率单位时间内的发热量PI2R2电源的总功率(1)任意电路：P总EIU外IU内IP出P内(2)纯电阻电路：P总I2(Rr).3电源内部消耗的功率：P内I2rU内IP总P出4电源的输出功率(1)任意电路：P出UIEII2rP总P内(2)纯电阻电路：P出I2R。(3)输出功率随R的变化关系当Rr时
2、，电源的输出功率最大为Pm.当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大当P出E2，它们分别向同一电阻R供电，电阻R消耗的电功率相同。比较供电时电池1和2内部消耗的电功率P1和P2及电池的效率1和2的大小，则有()AP1P2，12 BP1P2，12CP12 DP1P2，1E2，则r1r2，所以P1P2，而，所以与E成反比，故12，故B正确。3.如图所示，电阻R和电动机串联接到电路中，已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2；经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生的热量为Q1；电流通过电动机做功为
3、W2，产生的热量为Q2，则有()AU1U2，Q1Q2 BW1W2，Q1Q2CW1W2，Q1U2，Q1Q2【答案】B 4. 将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数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 WB.电源内阻一定等于5 C.电源电动势为45 VD.电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率大于50%【答案】B【解析】由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知,电阻箱所消耗功率P最大为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,外电路电阻等于电源内阻,所以电源内阻一定等于5
4、,选项B正确;由电阻箱所消耗功率P最大值为45 W可知,此时电阻箱读数为R=5 ,电流I=3 A,电源电动势E=I(R+r)=30 V,选项C错误;电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率为50%,选项D错误。5如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断，某余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是()A电流表、电压表的读数均变小B电源内阻消耗的功率变大C液滴将向上运动D电源的输出功率变大【答案】C 6如图甲所示，R为电阻箱，为理想电流表，电源的电动势为E，内阻为r.图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图象，其中功率P0分
5、别对应电流I1、I2，外电路电阻R1、R2.下列关系式中正确的是()AI1I2 BI1I2C. D【答案】B【解析】由闭合电路欧姆定律得，UEIr，输出功率为PUIEII2r，故有EI1IrEI2Ir，整理得I1I2，故A错误，B正确；根据电功率表达式得，P0IR1IR2，且I1，I2，代入整理得R1R2r2，故C、D错误高考+模拟综合提升训练1(2016江苏高考)如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2，四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 VB电源的总功率为10 WCa、b间电压的大小为5 VDa、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A【答
6、案】AC 2（2019届四川省成都市高中毕业班摸底测试）如图，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线。现用该电源分别与R1、R2组成闭合电路甲和乙。由图像一定能确定的是A 电阻R1R2B 电源输出功率P1P2C 电源内阻消耗的功率Pr1Pr2D 电源效率1R2，选项A错误；电源的输出功率等于电阻R上消耗的功率，大小等于电源的U-I线与电阻的U-I线交点的横纵坐标的乘积，由图像可知，两种情况下电源的输出功率无法确定，选项B错误；电源内阻上的功率为Pr=I2r，可知电源接R1时电流小，则电源内阻消耗的功率Pr12，选项D错误；故选C.3（2019届四川省成都市第七中学高三
7、零诊模拟考试）某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。则判断正确的是（ ）A 在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PCB b、c线的交点与a、b线的交点的横坐标之比一定为1:2，纵坐标之比一定为1:4C 电源的最大输出功率Pm=9WD 电源的电动势E=9V，内电阻r=3【答案】AB内电阻，所以此时的电流的大小为，功率的大小为，所以横坐标之比为1：2，纵坐标之比为1：4，故B正确。图线c表示电源的输出功率与电流的关系图象，很显然，最大输出功率小于3W
8、，故C错误；当I=3A时，说明外电路短路，根据知电源的电动势E=3V，内电阻，故D错误；故选AB。4（2018江苏省苏州市高三一模）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象(电池电动势不变，内阻不是定值)，图线b是某电阻R的UI图象在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法中正确的是()A 硅光电池的内阻为8B 硅光电池的总功率为0.4WC 硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32WD 若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大【答案】AC【解析】A、由图可知该电池的电源电动势为3.6V，由可知内电压为1.6V，硅光
9、电池的内阻为，故A正确；B、硅光电池的总功率为，故B错误；C、硅光电池的内阻消耗的热功率为，故C正确；D、若将R换成阻值更大的电阻，电路中电阻两端的电压变大，但电流变小，硅光电池的输出功率不一定增大，故D错误；故选AC。5（2018河南省洛阳市高三下尖子生第二次联考）在如图所示的电路中，、处可以接小灯泡、电流表或电压表(均为理想电表)三种元器件，电源电动势E、内阻r均保持不变，定值电阻R1R2R3R4=4321，小灯泡电阻RL=R1，R1r，电路中有电流通过，下列说法中正确的是A 要使路端电压最大，则应该接小灯泡，接电压表，接电流表B 要使电源输出功率最大，则应该接电流表，接小灯泡，接电压表C 要使电源总功率最大，则应该接电流表，接电压表，接小灯泡D 要使闭合电路中电源效率最高，则应该接小灯泡，接电流表，接电压表【答案】CD比较大，所以要接电流表，2接小灯的话，3接电压表开路，则小灯和R3并联再与R4串联再与R2并联，最后于R1串联，最后计算外阻为
