2021版高考物理一轮复习第八章电路2电路电路的基本规律训练3含解析

在高中物理的学习中，电路部分是极为重要的一环，尤其对于准备高考的学生而言。本章节主要探讨了电路的基本规律，包括电源的功率、效率、损耗功率以及输出功率等关键概念。下面将对这些知识点进行详细解释。 电路中的基本元素包括电源、电阻和导线。电源提供电能，电阻消耗电能，而导线则允许电流通过。滑动变阻器是一种可调电阻，它的阻值可以通过滑片P的位置来改变。在直流电路中，如果滑片P向右移动，意味着滑动变阻器接入电路的阻值增加，导致整个电路的总电阻增大。 电路的总功率（P总）由电源电动势（E）和电流（I）的乘积决定，即P总 = EI。当滑片P右移，电流I减小，因为欧姆定律告诉我们电流与电压成正比，与电阻成反比（I = V/R）。由于电源内阻（r）不变，总电压（E）减小，因此总功率P总也会减小，这是选项A正确的原因。 效率（η）是电源输出功率与输入功率的比例，表示电源转化为有用功的能力。效率公式为η = ×100%。由于总功率减小，而电源内部损耗的功率Pr = I²r也减小（因为电流I减小），效率η实际上会提高，这是选项B和C正确的理由。 电源内部损耗的功率Pr与外电阻R和内阻r的关系是Pr = I²r。当外电阻R增大时，电流I减小，因此Pr也减小，这反驳了选项B。同时，电源的总功率P总 = EI，由于电流I减小，即使E不变，总功率P总也会减小，这反驳了选项C。 输出功率P出与外电阻R有关，可以由公式P出 = I²R或P出 = E - Ir推导出。在纯电阻电路中，当外电阻R等于电源内阻r时，输出功率达到最大值，这是因为此时电源内部和外部的功率分配最平衡。这验证了选项A的正确性。 电源的效率η随外电阻R的增大而增大，因为随着R增大，更多的电压降落在外电阻上，电源内部的电压损失减少，从而提高了效率，这支持了选项D的正确性。 对于电路中的功率变化规律，我们需要理解电源的总功率、效率、内部损耗功率和输出功率是如何随着电路参数变化的。在实际问题中，通过分析电路结构，运用欧姆定律和功率公式，我们可以准确地判断各种功率的变化趋势。在高考物理复习中，掌握这些基本规律是至关重要的，有助于解题和提高分数。