第2讲 电路 电路的基本规律
考点一 电源的功率和U-I曲线问题
电源的功率问题
【典例1】(多选)(2019·成都模拟)如图甲所示的电路中,电源电动势为3 V、内阻为2 Ω,R是阻值为8 Ω的定值电阻,A是理想电流表,L是小灯泡,小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S,电路稳定后,A表的示数为0.2 A。下列说法正确的是 ( )

A.由图乙可知,小灯泡的电阻随电压升高而增大
B.电路稳定后,电源内部发热消耗的功率是0.4 W
C.电路稳定后,灯泡L消耗的电功率为1.0 W
D.电路稳定后,电源的效率约为87%
【通型通法】
1.题型特征:U-I图象+电功率和效率。
2.思维导引:

【解析】选A、D。由图乙可知,小灯泡的电阻等于曲线斜率的倒数;由图乙可得:电压升高,斜率减小,故电阻增大,故A正确;电路稳定后,电源内部发热消耗的功率P内=I2r=0.08 W,故B错误;由图乙可得:I=0.2 A时,U=1 V,故电路稳定后,灯泡L消耗的电功率PL=UI=0.2 W,故C错误;电路稳定后,电源的效率η=
=
×100%=
×100%≈87%,故D正确。
【多维训练】(多选)(2020·昆明模拟)如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法中正确的是 ( )

A.当R2=R1+r时,R1上获得最大功率
B.当R2=R1+r时,R2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
【解析】选B、C。将R1等效到电源的内部,R2上的功率视为等效电源的输出功率,R2上的功率为:P2=
,所以当外电阻等于内阻时,即:R2=R1+r时,等效电源输出功率最大,即R2上的功率最大,故A错误,B正确。根据P=I2R,可知经过电阻R1的电流最大时,R1上的功率最大;当外电阻最小时,即R2=0时,电流最大,R1上的功率最大,故C正确。当外电阻等于内阻时,即:R1+R2=r,电源的输出功率最大,所以R2=0时电源的输出功率不一定最大,故D项错误。
电源的效率问题