《2025年资源库高中物理人教版》

例320 [江苏高考]
某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图 1 - 12 - 22 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(ABD)

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
【解析】
开关 $ S $ 闭合后,车灯变暗,说明流过车灯的电流和车灯两端的电压变小,A 正确；根据图 1 - 12 - 22 可知车灯两端的电压即为路端电压,故路端电压变小,B 正确；由闭合电路欧姆定律 $ E = U + Ir $ 可知,由于路端电压变小,则电路的总电流 $ I $ 变大,C 错误；由电源的总功率 $ P = EI $ 可知,电源的总功率变大,D 正确。
【答案】
ABD

答案： ABD

例323 [海南 2023·7]
如图 1 - 12 - 25 所示电路,已知电源电动势为 $ E $,内阻不计,电容器电容为 $ C $,闭合开关 $ K $,待电路稳定后,电容器上电荷量为(2CE/5)

答案： 2CE/5

例321 [海南2024·16]
虚接是常见的电路故障,如图1-12-23所示,电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接,造成了该处接触电阻在0~240Ω之间不稳定变化,可等效为电阻R_C,已知MN两端电压U= 220V,A与B的电阻R_A= R_B= 24Ω,求：
(1)MN间电阻R的变化范围；
(2)当R_C= 240Ω,电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)。

图1-12-25
A. CE
B. $\frac{1}{2}CE$
C. $\frac{2}{5}CE$
D. $\frac{3}{5}CE$
【解析】定义电源负极电势为0,则正极电势为E,根据串联电路的分压规律求得电容器两端的电势,如图1-12-26所示,根据电路分析可知,电容器两端的电势差U= $\frac{4}{5}E-\frac{2}{5}E= \frac{2}{5}E$,则电容器上电荷量为q= CU= $\frac{2}{5}CE$,C正确。

【答案】C

答案：
(1) A与B并联，其并联电阻$R_{并}=\frac{R_A R_B}{R_A + R_B}=\frac{24×24}{24+24}=12\Omega$。C处虚接电阻$R_C$与并联部分串联，MN间总电阻$R=R_C + R_{并}$。$R_C$在0~240Ω变化，故$R$的范围为$12\Omega\sim252\Omega$。
(2) 当$R_C=240\Omega$时，总电阻$R=240 + 12=252\Omega$，总电流$I=\frac{U}{R}=\frac{220}{252}A$。并联部分电压$U_{并}=I R_{并}=\frac{220}{252}×12=\frac{220}{21}V$。B消耗功率$P_B=\frac{U_{并}^2}{R_B}=(\frac{220}{21})^2÷24\approx4.57W$。
(1) 12Ω~252Ω
(2) 4.57W