《【临门一脚】高考物理三轮冲刺过关》预测12 非纯电阻电路与电路中的能量问题（解析版）

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2021 年高考物理【临门一脚】（全国通用）
预测 12 非纯电阻电路与电路中的能量问题
概率预测 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆
题型预测 选择题☆ ☆ ☆ ☆ 计算题☆
考向预测 注意电功与电热的区别、理解闭合电路中的功率和效率问题，要特别注
意电磁感应的电路问题。
1、纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
纯电阻电路 非纯电阻电路
实例 白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、
电熨斗及转子被卡住的电动机等
工作中的电动机、电解槽、日光
灯等
能量
转化
电路中消耗的电能全部转化为内能
W＝Q
电路中消耗的电能除转化为内能
外，还转化为其他形式的能 W>Q
电功的
计算 W＝UIt＝I2Rt＝t W＝UIt
电热的
计算 Q＝UIt＝I2Rt＝t Q＝I2Rt
2、电源的功率和效率
电源总功率 任意电路：P总＝EI＝P出＋P内
纯电阻电路：P总＝I2（R＋r）＝
电源内部消耗的功率 P内＝I2r＝P总－P出
电源的输出功率 任意电路：P出＝UI＝P总－P内
纯电阻电路：P出＝I2R＝
P出与外电阻 R的关系
电源的效率 任意电路：η＝×100%＝×100%
纯电阻电路：η＝×100%
1
1、非纯电阻电路的分析思路：处理非纯电阻电路问题时，要善于从能量转化的角度出发 ，
围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”分析、求解。
2、电源的输出功率与外电阻的关系
由P出与外电阻 R的关系图象可知：
（1）当 R＝r时，电源的输出功率最大，最大值 Pmax＝。
（2）当 R＞r时，随着 R的增大，输出功率 P出越来越小。
（3）当 R＜r时，随着 R的增大，输出功率 P出越来越大。
（4）当 P出＜Pmax 且不为 0时，每个输出功率对应两个外电阻 R1和R2，且 R1R2＝r2。
1．（2020·江苏高考真题）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动
时，开关 S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（　　）
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
【答案】 ABD
【解析】
A．开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流 变小，A正确；
B．电路的路端电压为
变小，路端电压变小，B正确；
2
C．总电流即干路电流为
减小，干路电流增大，C错误；
D．电源总功率为
增大，总功率变大，D正确。
故选 ABD。
一、单选题
1．（2021·浙江绍兴市·高三二模）如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都
相同，导体 B刚好能嵌入导体 A，导体 C刚好能嵌入导体 B，现将三段导体串联接入到同一电路中，
则（　　）
A．导体 C的电阻最大
B．导体 A两端的电压最大
C．导体 B消耗的电功率最大
D．三段导体在相等时间内产生的热量相等
【答案】 D
【解析】
A．由题知三个电阻的电阻率 相同，长度 l相同，根据电阻定律
可知比较横截面积 S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得
3
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