金板学案2016届高考物理一轮复习第8章第2课闭合电路的欧姆定律及其应用练习

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教科版物理高考第一轮复习——闭合电路欧姆定律的应用问题(学案)

一、教学内容：高考第一轮复习——闭合电路欧姆定律问题综合二、学习目标：1、把握欧姆定律问题的差不多应用问题。

2、重点把握闭合电路的动态分析问题、含容电路问题的解题思路。

3、重点把握闭合电路的功率、电流、电阻的极值问题的分析方法和思路。

考点地位：本知识点是高中电学理论的核心内容，在历年的高考中占有重要的位置。

在考查形式上，既能够通过选择的形式考查单一的知识点，也能够通过一个模型片断的形式综合于大型的运算题中，09年广东卷第10题、08年广东卷第7题、07年宁夏理综卷第17题、均通过选择题的形式重点考查了全电路中的功率问题，动态分析问题，2021年的重庆理综卷第23题，则是通过小型运算的形式考查了功率的极值问题.三、重难点解析：（一）电动势1. 物理意义：电动势是描述电源把电能以外其他形式的能转化为电能的本领的物理量。

2. 定义式：E=W/Q. 数值上等于电源能够为单位电量（C）的电荷提供的电势能（J）。

单位为V。

3. 明白得要点（1）电动势等于电源开路时正、负极间的电压。

（2）电动势等于内、外电路电压之和。

（3）电动势和电压的异同①电动势是表示电源内克服非静电力做功，将其他形式的能量转化为电能本领的物理量，在数值上等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移动到正极所做的功。

而电压是描述电能转化为其他形式能量的物理量，在数值上等于电场力在外电路移送单位正电量所做的功。

②电动势是由电源本身的性质决定，与外电路的结构无关，电路两端的电压不仅与电源有关，还与电路的具体结构有关。

问题1、电动势问题：关于电源电动势的说法，正确的是（）A. 电动势是表征电源把其他形式的能转变为电能的本领的一个物理量B. 电动势是数值上等于外电路断开时两极间的电压，亦等于电路中通过1C 电量时，电源所提供的能量C. 外电路接通时，电源电动势等于内、外电路上的电压之和D. 由于内外电路上的电压随外电路电阻的改变而改变，因此，电源电动势跟外电路电阻有关变式1、将电动势为3.0V 的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V ，当电路中有6C 的电荷流过时，求：（1）有多少其他形式的能转化为电能。

高考物理总复习第八章第2节电路闭合电路的欧姆定律教学案新人教版-新人教版高三全册物理教学案

第2节电路闭合电路的欧姆定律考点1 串联电路和并联电路电表的改装【p 132】夯实基础把灵敏电流表(微安表)改装成电压表或大量程的电流表改装成电压表改装成电流表内部电路改装原理串联分压并联分流改装后的量程U ＝I g (R ＋R g )I ＝R ＋R g R I g 接入电阻的阻值R 串＝U R U g R g ＝U I g －R g ＝(n －1)R g R 并＝I g I R R g ＝I g R g I －I g ＝R g n －1 量程扩大的倍数n ＝U U g n ＝I I g 与扩程倍数n 的关系串联的电阻是原电表内阻的n －1倍串联的电阻是原电表内阻的1n －1 改装后的总内阻 R V ＝R g ＋R ＝nR gR A ＝R·R g R ＋R g ＝R g n校准电路考点突破例1如图所示，其中电流表A 的量程为0.6 A ，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A ；R 1的阻值等于电流表内阻的12；R 2的阻值等于电流表内阻的2倍，若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )A ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 AB ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 AC ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 AD ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A【解析】将接线柱1、2接入电路时，通过R 1的电流是通过电流表的2倍，每一小格表示0.02 A ＋0.04 A ＝0.06 A ，选项A 、B 错误；将接线柱1、3接入电路时，通过R 1的电流仍然是通过电流表的2倍，每一小格仍然表示0.06 A ，选项C 正确，选项D 错误．【答案】C针对训练1．有两个相同的电流表，允许通过的最大电流(满偏电流)为I g ＝1 mA ，表头电阻R g ＝30 Ω，若改装成一个量程为3 V 的电压表和一个量程为0.6 A 的电流表应分别(C)A ．串联一个2 990 Ω的电阻和并联一个0.15 Ω的电阻B ．并联一个2 990 Ω的电阻和串联一个0.15 Ω的电阻C ．串联一个2 970 Ω的电阻和并联一个0.05 Ω的电阻D ．并联一个2 970 Ω的电阻和串联一个0.05 Ω的电阻2．如图所示，有三个电阻，已知R1∶R2∶R3＝1∶3∶6，则电路工作时，电压U1∶U2为(D) A．1∶6 B．1∶9C．1∶3 D．1∶2【解析】由题图可知R2与R3并联再与R1串联，U1为R1两端电压，U2为并联部分电压，由电阻关系知R2＝3R1，R3＝6R1，R2与R3并联总电阻R23＝3R1·6R13R1＋6R1＝2R1，根据串联电路电压分配规律有U1∶U2＝R1∶R23＝1∶2.考点2闭合电路的欧姆定律【p133】夯实基础1．电动势反映电源__把其他形式的能转化为电能__的本领大小的物理量．电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．(1)电动势在数值上等于电源__不接入电路时__电源两极间的电压；(2)电动势等于__电路断开时电源__正、负极间电压；(3)电动势等于__内、外电路__电压之和．2．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流，跟__电源的电动势__成正比，跟__电路中的总电阻__成反比．(2)表达式：__I＝ER＋r__①或__E＝U外＋Ir__②或__E＝U外＋U内__③注意：①式只适用于外电路为纯电阻电路时的情形，②、③式对外电路无特殊要求．3．路端电压__电源两极间的电压__叫路端电压．(1)跟外电阻的关系U＝IR＝ER＋rR＝E1＋rR讨论：①当R 增大时，U__增大__，当R 减小时，U__减小__；②当外电路开路时，R →∞，I ＝0，__U ＝E__；③当外电路短路时，R ＝0，I ＝E r，__U ＝0__． (2)电源的U －I 图象如图所示U ＝E －Ir①直线斜率的绝对值表示__电源内阻r__，纵轴的截距为__电源的电动势E__，横轴的截距为__短路电流I 短＝E r__．(仅对电压、电流均以坐标原点为0值而言) ②U 随I 变化的原因是电源有内阻．③图线上每一点的坐标的乘积为__电源的输出功率__，即图中阴影部分“面积”．考点突破例2在如图a 所示的电路中，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器．闭合开关S ，将滑动变阻器的滑动触头P 从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图b 所示．则( )A ．图线甲是电压表V 2示数随电流变化的图线B ．电源内电阻的阻值为10 ΩC ．电源的最大输出功率为3.6 WD ．滑动变阻器R 2的最大功率为0.9 W【解析】R 1为定值电阻，图线甲是电压表错误!示数随电流变化的图线，A 对．由图线知，R 1＝3－10.6－0.2Ω＝5 Ω.设电源电动势为E ，内阻为r ，把R 1放入电源内，依图线可得：E ＝4＋0.2(5＋r)，0.6＝E5＋r，解得E＝6 V，r＝5 Ω，B错；电源最大输出功率 P m＝E24r＝1.8 W，C错．视R1为电源内阻的一部分，而R2m＝40.2Ω＝20 Ω，R2m>R1＋r，∴R2的最大功率P2＝E24（R1＋r）＝0.9 W，D对．【答案】AD【小结】定值电阻的U－I图象与电源的U－I图象的比较针对训练3．(多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是(AD)A ．电源的电动势为6.0 VB ．电源的内阻为12 ΩC ．电源的短路电流为0.5 AD ．电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω【解析】图线横轴从零开始，故纵轴上截距等于电动势，即E ＝6 V ，而纵轴不是从零开始，故横轴上的截距0.5 A 不是电源的短路电流，故内阻应按斜率的绝对值计算，即r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝6.0－5.00.5－0 Ω＝2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I ＝0.3 A 时，外电阻R ＝E I－r ＝18 Ω.故选项A 、D 正确．4．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，三个灯泡A 、B 、C 原来都是正常发光的，电路突然发生了故障，结果灯泡A 比原来暗了些，灯泡B 和C 比原来亮了些，假设三个灯泡灯丝的电阻恒定不变，则电路中出现的故障可能是(A)A ．R 2断路B ．R 2短路C ．R 1短路D ．无法判断【解析】若R 2断路，外电阻增大，路端电压增大，干路电流减小，灯泡C 中的电流增大，灯泡C 变亮，则通过灯泡A 的电流减小，灯泡A 变暗；灯泡A 和R 1两端电压减小，故灯泡B 两端电压增大，灯泡B 变亮，符合题意，故A 正确；若R 2短路，灯泡B 不亮，不符合题意，故B 错误；若R 1短路，外电阻减小，路端电压减小，干路电流增大，灯泡C 中的电流减小，则通过灯泡A 的电流增大，灯泡A 变亮，不符合题意，故C 错误．考点3 闭合电路的动态变化【p 134】夯实基础闭合电路的动态分析1．特点：闭合电路中只要某一电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流和电压都发生变化．2．基本依据：闭合电路的欧姆定律、部分电路的欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系等．3．基本方法(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”即R 局⎩⎪⎨⎪⎧增大减小→R 总⎩⎪⎨⎪⎧增大减小→I 总⎩⎪⎨⎪⎧减小增大→U 外⎩⎪⎨⎪⎧增大减小→⎩⎪⎨⎪⎧I 部分U 部分 (2)结论法运用“串反并同”这个结论(仅适用单变量电路)①所谓“串反”是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都将减小，反之则增大．②所谓“并同”，是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流，两端的电压，电功率都将增大，反之则减小．(3)极限法：即因变阻器滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动触头分别滑至两个极端去讨论．(4)特殊值法：对于某些问题，可以采取代入特殊值去判定，从而得出结论．(5)等效电源法：①电源与一定值电阻串联后，这一整体看做一个新的电源(等效电源)②电源与一定值电阻R 1并联后，这一整体可看做一个新的电源考点突破例3在如图所示电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列说法正确的是( )A ．U 1变小，U 2变大，U 3变小，I 变大B ．U 1变大，U 2变小，U 3变大，I 变大C.U 1I 变大，U 2I 变大，U 3I变大 D.ΔU 1ΔI 不变，ΔU 2ΔI 不变，ΔU 3ΔI不变【解析】当滑动变阻器R 2的滑动触头P 向上滑动，其阻值变小，总电阻变小，电流表示数I 变大，路端电压U 3减小，R 1的电压U 1增大，故R 2的电压U 2减小，故A 、B 错误．因R 1是定值电阻，则有U 1I ＝ΔU 1ΔI ＝R 1，不变．因为U 2I ＝R 2，R 2变小，U 2I 变小；U 3I＝R 1＋R 2，变小，故C 错误．根据闭合电路欧姆定律得U 3＝E －I(r ＋R 3)，则ΔU 3ΔI＝r ＋R 3，不变．U 2＝E －I(R 1＋r ＋R 3)，则ΔU 2ΔI＝R 1＋r ＋R 3，不变，故D 正确．【答案】D针对训练5．某市区某学校创建绿色校园，如图甲为新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变．如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E ，内阻为r ，R t 为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)．现增加光照强度，下列判断正确的是(B)A ．电源路端电压不变B ．R 0两端电压变大C ．B 灯变暗，A 灯变亮D ．电源总功率不变【解析】由题意，增加光的强度，R t 减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，则A灯变暗；通过R0电流I0＝I－I A，I增大，而I A减小，则I0增大，R0两端电压U0增大，而R0、B灯的电压之和等于路端电压，路端电压减小，则知，B的两端电压减小，B灯变暗；电源的总功率P＝EI，I增大，则P增大，故B正确，A、C、D错误．6．如图所示电路，当滑动变阻器R3的滑片向右移动一段距离后，电压表V1和电压表V2的示数的变化量分别为ΔU1和ΔU2(均取绝对值)．下列说法中正确的是(B)A．电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小，且有ΔU1>ΔU2B．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数增大，且有ΔU1>ΔU2C．电容器的左极板带正电，且两极板间电场强度减小D．电源的输出功率比R3的滑片移动前大【解析】滑动变阻器R3的滑片向右移动一小段距离后，R3接入电路的电阻减小，电路外电阻减小，总电阻减小，电源输出电流增大，R2中电流增大，R2两端电压增大，电压表V2的示数增大，与其并联的电容器C两端电压增大，极板带电荷量增大，两板间电场强度增大，C错．电源内阻电压增大，导致电源路端电压减小，电源输出功率不一定增大，选项D错误；根据闭合电路欧姆定律，E＝U1＋U2＋Ir，电源输出电流I增大，则U1＋U2减小，电压表V2的示数增大，则电压表V1的示数减小，且有ΔU1＝ΔU2＋ΔI·r，即ΔU1>ΔU2，选项B正确，A错误．考点4含电容器的电路【p135】夯实基础含容电路的分析电容器是一个储存电荷的元件．在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路看做断路，简化电路时可去掉它．简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上．1．解决这类问题的一般方法：通过稳定的两个状态来了解不稳定的中间变化过程．2．只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器处电路相当于断路．3．电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，相当于一段导线，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压．有时要求出电容器两端电势，然后求电势差．4．在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并在图上标出．5．在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向．6．如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和，可用公式ΔQ＝CΔU计算电容器上电荷的变化量．考点突破例4如图所示，R0为热敏电阻(温度降低电阻增大)，D为理想二极管(正向电阻为零，反向电阻无穷大)，C为平行板电容器，C中央有一带电液滴刚好静止，M点接地．下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是( )A．变阻器R的滑动头P向上移动B．将热敏电阻R0降温C．开关S断开D．电容器C的上极板向上移动【解析】要使液滴向上运动，则应增大液滴受到的电场力；即应增大两极间的电场强度；当变阻器的滑片向上移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则总电流增大，内电压及R0两端的电压增大，则滑动变阻器两端的电压减小，由于二极管具有单向导电性，电荷不会向右流出，所以电容器两板间的电场强度不变，故A 错误；热敏电阻降温时，热敏电阻阻值增大，则由闭合电路欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压减小，由于二极管具有单向导电性，电荷不会向右流出，所以电容器两板间的电场强度不变，液滴仍然静止，故B 错误；开关S 断开时，电容器直接接在电源两端，电压增大，电场强度变大，则液滴向上运动，故C 正确；电容器C 的上极板向上移动，d 增大，则电容C 减小，由于二极管具有单向导电性，电荷不会向右流出，由U ＝Q C ，C ＝εS 4πkd ，E ＝U d ，所以E ＝4πkQ εS，由于极板上的电量、电容器的正对面积不变，所以电场强度E 不变，液滴仍然静止，故D 错误．【答案】C针对训练7．(多选)如图所示，一电荷量q ＝3×10－5C 的带正电小球，用绝缘细线悬挂于竖直放置、足够大的平行金属板中的O 点．开关S 合上后，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ＝37°.已知两板间距d ＝0.1 m ，电源电动势E ＝15 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电阻箱R 1＝3 Ω，R 2＝R 3＝R 4＝8 Ω.g 取10 m/s 2，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g ＝10 m/s 2.则以下表达正确的是(BD)A ．电源的输出功率为14 WB ．两板间的电场强度的大小为140 V/mC ．带电小球的质量为5.6×10－3 kgD ．若增加R 1的大小，会有瞬时电流从左向右流过R 4【解析】外电路电阻R ＝R 2R 3R 2＋R 3＋R 1，电路中总电流I ＝E R ＋r，路端电压U ＝E －Ir ，输出功率P ＝UI ，解得P ＝28 W ，两板间的场强E 0＝U d＝140 V/m ，A 错误，B 正确；设小球质量为m ，由共点力平衡条件有mgtan θ＝qE 0，解得m ＝5.6×10－4 kg ，C 错误；若增加R 1的大小，电容器两端电压增大，会有瞬时电流从左向右流过R 4，D 正确．8．如图所示的电路中，电源的电动势E ＝6 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω；电容器的电容C ＝3.6 μF ，二极管D 具有单向导电性，开始时，开关S 1闭合，S 2断开；(1)合上S 2，待电路稳定后，求电容器C 上电量变化了多少？(2)合上S 2，待电路稳定后再断开S 1后流过R 1的电量是多少？【解析】(1)设开关S 1闭合，S 2断开时，电容器两端的电压为U 1，干路电流为I 1，根据闭合电路欧姆定律有I 1＝E R 1＋r＝1.5 A ，U 1＝I 1R 1＝4.5 V 合上开关S 2后，设电容器两端电压为U 2，干路电流为I 2，根据闭合电路欧姆定律有 I 2＝E R 1R 2R 1＋R 2＋r ＝2 A U 2＝I 2R 1R 2R 1＋R 2＝4 V 所以电容器上电量变化了ΔQ ＝(U 2－U 1)C ＝－1.8×10－6C故电容器的电量减少了1.8×10－6 C.(2)合上S 2后，设电容器上的电量为Q ，则Q ＝CU 2＝1.44×10－5 C断开S 1后，R 1和R 2的电流与阻值成反比，因而流过的电量与阻值也成反比，故流过R 1的电量Q 1＝R 2R 1＋R 2Q ＝9.6×10－6 C 故断开S 1后流过R 1的电量是9.6×10－6 C.考点5 闭合电路中的功率【p 135】夯实基础闭合电路中的能量转化关系1．电源的功率__P ＝IE__，普遍适用；P ＝E 2R ＋r＝I 2(R ＋r)，__只适用于外电路为纯电阻元件的情况__．2．电源内阻消耗的功率P 内＝__I 2r__．3．电源的输出功率P 出＝IU 外，普遍适用；对于纯电阻电路，当r 包含在R 的变化范围内时有：P 出＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R ＋r 2R ；当R ＝r 时，P 出最大，__P max ＝E 24r __．电源的输出功率P 出跟外电阻R 的关系如图，由图可知①当R ＝r 时，电源输出功率最大为P m②当R<r 时，随着R 的增大，输出功率增大③当R>r 时，随着R 的增大，输出功率减小④当P 出<P m 时，每个输出功率对应两个外电阻R 1、R 2，且R 1R 2＝r 24．闭合电路中功率分配关系：__P ＝P 出＋P 内__．5．电源的效率：η＝P 外P ＝UI EI ＝U E×100% ①， η＝R R ＋r ×100% ②， ①适用于任何电路，②只适用于纯电阻电路．考点突破例5如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a 、b 分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是( )A ．阴影部分的面积表示电源输出功率B ．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C．当满足α＝β时，电源效率最高D．当满足α＝β时，电源效率小于50%【解析】根据闭合电路的欧姆定律和U－I图象特点可知，阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率，即电源输出功率，选项A正确，B错误；当满足α＝β时，电源内阻等于负载电阻，电源的效率为50%，输出功率最大，选项C、D错误．【答案】A针对训练9．(多选)如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω.先调节滑动变阻器R1，使甲电路中电源输出功率最大，再调节R2，使乙电路中电源输出功率与甲电路中电源的最大输出功率相等，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率P0＝2 W)，甲电路中电流为I1，乙电路中电流为I2，则下列选项正确的是(BC)A．R1＝2 Ω，R2＝2 ΩB．I1＝2 A，I2＝2 AC．R1＝2 Ω，R2＝1.5 ΩD．I1＝2 A，I2＝1 A【解析】题图甲电路中，当电路的外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，则R1＝r－R0＝3 Ω－1 Ω＝2 Ω，此时电流I1＝E2r＝2 A，则题图甲电路的最大输出功率为P＝I21(R0＋R1)＝12 W；对于题图乙电路，输出功率也为12 W，电流I2＝2 A，由能量守恒定律得I22(R2＋R0′)＋2 W＝12 W，解得R2＝1.5 Ω，故AD错误，B、C正确．10．(多选)如图所示为某电源甲和两定值电阻乙和丙的伏安特性曲线，如果将乙和丙分别接在电源甲的两端．则下列说法正确的是(AC)A．定值电阻乙接在电源两端时，电源的效率高B．定值电阻丙接在电源两端时，电源的效率高C．定值电阻丙接在电源两端时，电源的输出功率大D．无论定值电阻乙还是定值电阻丙接在电源两端，电源的输出功率一样大【解析】乙接在电源上时，输出电压高，电源的效率高，A正确，B错误；图线交点的纵、横坐标的乘积等于输出功率，所以丙接在电源上时，电源的输出功率大，C正确，D错误．考点集训【p312】A组1．将一块内阻为600 Ω，满偏电流为50 μA的电流表G改装成量程为3 V的电压表，应该(C)A．串联一个60.0 kΩ的电阻B．并联一个60.0 kΩ的电阻C．串联一个59.4 kΩ的电阻D．并联一个59.4 kΩ的电阻【解析】改装电压表需要串联一个分压电阻，选项B、D错误；根据欧姆定律可知：R＋R g＝UI g，解得R＝59.4 kΩ，选项C正确．2．(多选)某电路如图所示，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1、R2，电位器(滑动变阻器)为R，L1是小灯泡，电压表和电流表均为理想电表．当电位器的滑片滑向b端时，下列说法正确的是(ACD)A．小灯泡L1将变亮B．电压表示数与电流表A1示数的比值将变大C．电流表A1的示数将变大D．电源的总功率将变大【解析】当电位器的滑片滑向b端时，接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，则电路的总电流增大，电流表A1示数将变大，电源和R1两端电压变小，R2两端电压减小，电压表V 的示数将变小，通过R2的电流减小，则通过L1的电流变大，小灯泡L1将变亮，选项A、C正确；由于总电流增大，电源的总功率P＝EI将变大，选项D正确；由闭合电路欧姆定律知，电压表示数与电流表A1示数的比值等于外电路电阻，外电路总电阻减小，所以该比值变小，选项B 错误．3．如图所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡的U－I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是(D)A．4 W，8 W B．2 W，4 WC．2 W，3 W D．4 W，6 W【解析】用该电源和小灯泡组成闭合电路时，两图象的交点即为小灯泡实际工作的电压值和电流值，电源的输出功率是UI＝2×2 W＝4 W，电源的总功率是EI＝3×2 W＝6 W．选项D 正确．4．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，理想电流表和理想电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为(A)A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W【解析】电动机不转时相当于一个发热的纯电阻，根据通过电动机的电流为0.5 A、电压为2 V，可算出电动机内阻为4 Ω.正常工作时，电动机消耗功率UI等于48 W，内阻发热消耗功率为I 2r 等于16 W ，则输出功率P ＝UI －I 2r ＝32 W.5．(多选)如图所示，电阻箱、电源、定值电阻R 0和开关通过电阻不计的导线连接在一起，理想电压表用来测量电阻箱两端电压．当电阻箱的阻值调为R 1＝2 Ω时，电压表的示数为U 1＝4 V ；当电阻箱的阻值调为R 2＝5 Ω时，电压表的示数增加了ΔU ＝1 V ．则下列说法正确的是(AC)A ．该电源的电动势一定为6 VB ．该电源的内阻一定为0.5 ΩC ．当电阻箱消耗的功率最大时，其阻值为1 ΩD ．此过程中电源的路端电压增加量ΔU ′＝1 V【解析】因为电压表的示数增加了ΔU ＝1 V ，说明电压表的示数变为5 V ，由闭合电路欧姆定律得E ＝U 1＋U 1R 1(R 0＋r)，E ＝U 2＋U 2R 2(R 0＋r)，联立以上两式并代入数据解得E ＝6 V ，R 0＋r ＝1 Ω，A 正确，B 错误；把R 0放入电源内，当R ＝R 0＋r ＝1 Ω时，电阻箱消耗的功率P 有最大值，P m ＝9 W ，C 正确；因为路端电压U′＝E －Ir ，所以路端电压的增加量ΔU ′＝|ΔI|r ，而ΔU ＝|ΔI|(r ＋R 0)＝1 V ，ΔU ′<1 V ，所以D 错误．6．(多选)如图所示的电路中，D 为理想二极管(具有单向导电性)，一带正电小油滴恰好在平行板电容器中央静止不动，电源内阻不计，则下列说法正确的是(BD)A ．仅把开关S 断开，油滴将下落B ．仅把电阻箱R 1的阻值减小，油滴将上升C ．仅把电容器上极板稍水平右移，油滴将下落D ．仅把电容器上极板稍竖直上移，油滴仍静止不动【解析】开关S 断开，二极管处于不导通状态，故电容器无法放电，电容器的电荷量不变，电场力不变，则油滴仍静止不动，A 错误；带正电油滴静止不动，说明b 点电势高于a 点电势，仅把电阻箱R 1的阻值减小，则b 点电势升高，a 点电势不变，故电容器电压增大，两极板间的场强增大，油滴受到的电场力增大，油滴将上升，B 正确；将电容器上极板水平右移，则电容器的电容减小，电容器欲放电，但因二极管处于不导通状态而无法放电，即电容器的电荷量Q不变，由C ＝Q U 、C ＝εS 4πkd 和E ＝U d ，联立得E ＝4πkQ εS，S 减小，则E 增大，电场力增大，油滴将上升，C 错误；将电容器上极板竖直上移一些，电容器的电容减小，电容器欲放电，但因二极管处于不导通状态而无法放电，故电容器的电荷量Q 不变，且由E ＝4πkQ εS知电场力不变，油滴仍静止不动，D 正确．7．(多选)一辆电动观光车蓄电池的电动势为E ，内阻不计，当空载的电动观光车以大小为v 的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为I ，电动车的质量为m ，电动车受到的阻力是车重的k 倍，重力加速度为g ，忽略电动观光车内部的摩擦，则(BCD)A ．电动机的内阻为R ＝E IB ．电动机的内阻为R ＝E I －kmgv I 2C ．电动机的效率η＝kmgv EID ．电动机的发热功率P 热＝IE －kmgv【解析】由功能关系EI ＝kmgv ＋I 2R ，所以电动机的内阻为R ＝E I －kmgv I 2，所以选项A 错误，B 正确，D 正确；电动机的效率等于输出功率与总功率之比，即η＝kmgv EI，所以选项C 正确． 8．(多选)在如图所示的电路中，R 1>r ，将滑动变阻器R 的滑片从位置a 向下滑动到位置b 的过程中，电路均处于稳定状态．滑片处于位置b 和位置a 相比，电路中(AC)A ．灯泡L 的亮度变暗B ．电容器C 所带电荷量Q 增大C ．电源的输出功率P 增大D ．电阻R 1消耗的热功率P 1减小【解析】电路稳定时，通过R 3的电流为0.滑片由a 到b ，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，应用闭合电路欧姆定律可知通过电源和R 1的电流增大，R 1和r 的电压都增大，并联部分电压减小，灯泡变暗，又R 2两侧电压增大，则电容器C 两端电压也在减小，电容器所带电荷量减小，A 正确，B 错误；因为R 1>r ，则外电路电阻总大于内阻，外电路电阻在减小，根据输出功率随外电路电阻减小而增大，可知电源输出功率在增大，C 正确；电阻R 1中电流增大，根据P ＝I 2R 可知，D 错误．B 组9．(多选)如图所示，直线a 、曲线b 和c 为一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P E 、输出功率P R 、电源内部发热功率P r 随路端电压U 变化的图象，但具体对应关系未知，根据图象可判断(BC)A ．P E －U 图象对应图线a ，由图知电动势为9 V ，内阻为3 ΩB ．P r －U 图象对应图线b ，由图知电动势为3 V ，内阻为1 ΩC ．P R －U 图象对应图线c ，图象中任意电压值对应的功率关系为P E ＝P r ＋P RD ．外电路电阻为1.5 Ω，电源输出功率最大为2.25 W【解析】稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P E ＝EI ，路端电压U ＝E －Ir ，联立解得P E ＝E （E －U ）r ＝E 2r －E r U ，P E －U 图象对应图线a ，由题图可知，E 2r ＝9 W ，E r＝3 A ，解得电动势为E ＝3 V ，内阻为r ＝1 Ω，选项A 错误；输出功率P R ＝UI ＝U(E －U r )＝E r U －1rU 2，P R －U 图象对应图线c ，图象中任意电压值对应的功率关系为P E ＝I 2r ＋P R ＝P r ＋P R ，选项C 正确；电源内部发热功率P r ＝I 2r ＝（E －U ）2r ，P r －U 图象对应图线b ，由题图知电动势为3 V ，内阻为1 Ω，选项B 正确；当外电路电阻等于电源内阻1 Ω时输出功率最大，电源最大输出功率P ＝(E 2r)2·r ＝2.25 W ，选项D 错误．10．如图所示，电表均为理想电表，两个相同灯泡的电阻均为R ，且R 大于电源内阻r.将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，则(A)A ．两灯泡的亮度始终一样且逐渐变暗B ．V 1、V 2的示数增大，V 3的示数减小C ．ΔU 3与ΔI 的比值为2R ＋rD ．ΔU 3>ΔU 2>ΔU 1【解析】此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻增大，总电流减小，通过两串联灯泡的电流始终一样且减小，两灯泡逐渐变暗，A 对；电压表V 2测量的是路端电压，电压表V 1测量的是灯泡L 1两端的电压，因总电流减小，所以V 1的示数减小、V 2的示数增大，B错；将灯泡L 1的电阻等效为电源的内阻，由闭合电路欧姆定律知ΔU 3ΔI ＝r ＋R ，C 错；ΔU 2ΔI＝r 、ΔU 1ΔI＝R ，所以ΔU 3>ΔU 1>ΔU 2，D 错． 11．(多选)在如图所示的电路中，电源的电动势为E 、内阻为r ，R 1、R 2、R 3为定值电阻，R 为光敏电阻，C 为电容器．闭合开关S ，电路稳定后，若减小对R 的光照强度，则(AB)A ．电压表示数增大B ．电源的效率增大C ．电容器所带电荷量增加D ．R 2消耗的电功率增大【解析】若减小对R 的光照强度，光敏电阻R 阻值增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，电压表示数增大，电源效率η＝P 出P 总×100%＝U E×100%增大，选项A 、B 正确；由于路端电压增大，R 1中电流增大，而干路电流减小，故R 2中电流减小，R 2消耗的电功率减小，选项D 错误；电容器两端电压减小，电容器所带电荷量Q ＝CU 减小，选项C 错误．12．如图所示的电路中，灯L 标有“6 V 3 W ”，定值电阻R 1＝4 Ω，R 2＝10 Ω，电源内。

高考物理闭合电路的欧姆定律技巧和方法完整版及练习题含解析

高考物理闭合电路的欧姆定律技巧和方法完整版及练习题含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，两板间的距离d =40 cm 。

电源电动势E =24 V ，内电阻r =1 Ω，电阻R =15 Ω。

闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v 0=4 m/s 竖直向上射入两板间，小球恰能到达A 板。

若小球带电荷量为q =1×10-2 C ，质量为m =2×10-2 kg ，不考虑空气阻力，取g =10 m/s 2。

求：（1）A 、B 两板间的电压U ；（2）滑动变阻器接入电路的阻值R P ；（3）电源的输出功率P 。

【答案】（1）8V ；（2）8Ω；（3）23W 【解析】【详解】（1）对小球从B 到A 的过程，由动能定理：2102qU mgd mv --=- 解得：U =8V（2）由欧姆定律有： E UI R r-=+ PU I R 电流为：=解得：8P R =Ω（3）根据电功率公式有：()2pP I R R =+解得：P 23W =2．如图所示，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L ，导轨的两端分别与电源（串有一滑动变阻器 R ）、定值电阻、电容器（原来不带电）和开关K 相连．整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B ．一质量为m ，电阻不计的金属棒 ab 横跨在导轨上．已知电源电动势为E ，内阻为r ，电容器的电容为C ，定值电阻的阻值为R0，不计导轨的电阻．（1）当K 接1时，金属棒 ab 在磁场中恰好保持静止，则滑动变阻器接入电路的阻值 R 为多大？（2）当 K 接 2 后，金属棒 ab 从静止开始下落，下落距离 s 时达到稳定速度，则此稳定速度的大小为多大？下落 s 的过程中所需的时间为多少？（3） ab 达到稳定速度后，将开关 K 突然接到3，试通过推导，说明 ab 作何种性质的运动？求 ab 再下落距离 s 时，电容器储存的电能是多少？（设电容器不漏电，此时电容器没有被击穿）【答案】（1）EBL r mg -（2）44220220B L s m gR mgR B L +（3）匀加速直线运动 2222mgsCB L m cB L +【解析】【详解】（1）金属棒ab 在磁场中恰好保持静止，由BIL=mgE I R r=+ 得 EBLR r mg=- （2）由 220B L vmg R =得 022mgR v B L =由动量定理，得mgt BILt mv -= 其中0BLsq It R ==得4422220B L s m gR t mgR B L+= （3）K 接3后的充电电流q C U CBL v v I CBL CBLa t t t t∆∆∆∆=====∆∆∆∆ mg-BIL=ma 得22mga m CB L =+=常数所以ab 棒的运动性质是“匀加速直线运动”，电流是恒定的． v 22-v 2=2as根据能量转化与守恒得 22211()22E mgs mv mv ∆=--解得：2222mgsCB L E m cB L∆=+ 【点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要会推导加速度的表达式，通过分析棒的受力情况，确定其运动情况．3．如图所示，电源的电动势110V E =，电阻121R =Ω，电动机绕组的电阻0.5R =Ω，开关1S 始终闭合．当开关2S 断开时，电阻1R 的电功率是525W ；当开关2S 闭合时，电阻1R 的电功率是336W ，求：（1）电源的内电阻r ；（2）开关2S 闭合时电动机的效率。

高考物理一轮总复习第八章第2讲闭合电路欧姆定律(含解析)

第2讲闭合电路欧姆定律[基础知识·填一填][知识点1] 电源的电动势和内阻1．电动势(1)电源：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化成电势能的装置．(2)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E ＝W q .(3)电动势的物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压．2．内阻：电源内部导体的电阻．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)电动势是电源两极间的电压．(×)(2)电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压．(×)(3)非静电力做的功越多，电动势就越大．(×)(4)E ＝W q 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的．(√)[知识点2] 闭合电路的欧姆定律1．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比 .(2)公式：I ＝ER ＋r (只适用于纯电阻电路)．(3)其他表达形式①电势降落表达式：E ＝U 外＋U 内或E ＝U 外＋Ir .②能量表达式：EI ＝UI ＋I 2r .2．路端电压与外电阻的关系(1)闭合电路中外电阻越大，路端电压越小．(×)(2)闭合电路中的短路电流无限大．(×)(3)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大．(×)(4)电源的输出功率越大，电源的效率越高．(×)[教材挖掘·做一做]1．(人教版选修3－1 P63第1题改编)一个电源接8 Ω电阻时，通过电源电流为0.15 A，接13 Ω电阻时，通过电源的电流为0.10 A，则电源的电动势和内阻分别为( )A．2 V 1.5 ΩB．1.5 V 2 ΩC．2 V 2 Ω D．1.5 V 1.5 Ω解析：B [由闭合电路欧姆定律得E＝I1(R1＋r)E＝I2(R2＋r)代入数据联立得r＝2 Ω，E＝1.5 V．]2．(人教版选修3－1 P63第3题改编)许多人造卫星都用太阳电池供电．太阳电池由许多片电池板组成．某电池板不接负载时的电压是600 μV，短路电流是30 μA.则这块电池板的内阻为( )A．2 Ω B．20 ΩC．200 Ω D．2 000 Ω答案：B3．(人教版选修3－1 P63第4题改编)电源的电动势为4.5 V、外电阻为4.0 Ω时，路端电压为 4.0 V，若在外电路中分别并联一个 6.0 Ω的电阻和串联一个 6.0 Ω的电阻．则两种情况下的路端电压为( )A．4.3 V 3.72 V B．3.73 V 4.3 VC．3.72 V 4.3 V D．4.2 V 3.73 V答案：C4．(人教版选修3－1 P52第4题改编)如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10 V ，当使用a 、c 两个端点时，量程为0～100 V ．已知电流表的内阻R g 为500 Ω，满偏电流I g 为1 mA ，则电阻R 1、R 2的值分别为( )A ．9 500 Ω 90 000 ΩB ．90 000 Ω 9 500 ΩC ．9 500 Ω 9 000 ΩD ．9 000 Ω 9 500 Ω解析：A [接a 、b 时，由串联电路特点有R 总＝R 1＋R g ＝U 1I g 得R 1＝U 1I g－R g ＝9 500 Ω.接a 、c 时，同理有R 总′＝R 1＋R 2＋R g ＝U 2I g 得R 2＝U 2I g－R g －R 1＝90 000 Ω.] 考点一闭合电路的动态分析[考点解读]1．动态电路的特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变化．2．电路动态分析的两种方法(1)程序法：电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧ 并联分流I 串联分压U →变化支路．(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论．[典例赏析][典例1] (多选)如图所示，电源电动势为E ，内阻为r .电路中的R 2、R 3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R 0为定值电阻，R 1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)．当开关S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．下列说法中正确的是( )A ．只逐渐增大对R 1的光照强度时，电阻R 0消耗的电功率增大，电阻R 3中有向上的电流B ．只调节电阻R 3的滑动端P 2向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻R 3中有向上的电流C ．只调节电阻R 2的滑动端P 1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D ．若断开开关S ，带电微粒向下运动[解析] AD [当逐渐增大光照强度时，光敏电阻R 1的阻值减小，依据“串反并同”可知电流I 增大，则P R 0增大，U C 增大，Q C ＝CU C 增大，即电容器充电，R 3中有向上的电流，A 正确；当P 2向上移动时，U C 不变，R 3中没有电流，故B 错误；当P 1向下移动时，I 不变，但U C 变大，E C ＝U C d变大，电场力F C ＝qE C 变大，微粒向上运动，故C 错误；若断开开关S ，电容器放电，U C 降为0，则微粒只受重力作用而向下运动，故D 正确．]1．总电阻变化情况的判断(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)．(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．2．“串反并同”(1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大．(2)所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小．[题组巩固]1．(2019·怀化模拟)(多选)如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P 向右端移动时，下面说法中正确的是( )A ．电压表V 1的读数减小，电流表A 1的读数增大B ．电压表V 1的读数增大，电流表A 1的读数减小C ．电压表V 2的读数减小，电流表A 2的读数增大D ．电压表V 2的读数增大，电流表A 2的读数减小解析：AD [滑动变阻器滑片P 向右端移动，使得R P 变小，总电阻变小，总电流变大，即电流表A 1的读数增大．内电压变大，R 1所分电压变大，并联电路电压即电压表V 1的读数变小，即R 3两端电压变小，通过R 3的电流变小，即电流表A 2的读数减小，由于总电流增大，所以经过另外一个支路即经过R 2的电流变大，R 2两端电压变大，即电压表V 2的读数增大，选项A 、D 正确．]2．(多选)在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当开关闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A 的亮度变暗，小灯泡B 的亮度变亮．则下列对电路故障的分析正确的是( )A ．可能是定值电阻R 1短路B ．可能是定值电阻R 2断路C ．可能是定值电阻R 3断路D ．可能是定值电阻R 4短路解析：BC [由于小灯泡A 串联于干路中，且故障发生后小灯泡A 变暗，可知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A 、D.若R 2断路，则R 1和小灯泡B 所在支路的电压增大，而R 2的断路又使小灯泡B 分配的电压增大，故小灯泡B 变亮，选项B 对；若R 3断路，必引起与之并联的支路(即R 1所在支路)中电流增大，小灯泡B 分得的电流也变大，小灯泡B 变亮，故选项C 对．]考点二闭合电路的功率及效率问题[考点解读] 电源总功率任意电路：P 总＝EI ＝P 出＋P 内纯电阻电路：P 总＝I 2(R ＋r )＝E 2R ＋r 电源内部消耗的功率 P 内＝I 2r ＝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＝I 2R ＝E 2R (R ＋r )2 P 出与外电阻R 的关系电源的效率任意电路：η＝P 出P 总×100%＝U E ×100% 纯电阻电路：η＝R R ＋r ×100%由P 出(1)当R ＝r 时，电源的输出功率最大为P m ＝E 24r. (2)当R ＞r 时，随着R 的增大输出功率越来越小．(3)当R ＜r 时，随着R 的增大输出功率越来越大．(4)当P 出＜P m 时，每个输出功率对应两个外电阻R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2.[典例赏析][典例2] 如图所示，已知电源电动势为6 V ，内阻为1 Ω，保护电阻R 0＝0.5 Ω，则当保护电阻R 0消耗的电功率最大时，这个电阻箱R 的读数和电阻R 0消耗的电功率的最大值为( )A ．1 Ω 4 WB ．1 Ω 8 WC ．0 8 WD ．0.5 Ω 8 W[解析] C [保护电阻消耗的功率为P 0＝E 2R 0(r ＋R ＋R 0)2，因R 0和r 是常量，而R 是变量，所以R 最小时，P 0最大，即R ＝0时，P 0max ＝E 2R 0(r ＋R 0)2＝62×0.51.52 W ＝8 W ，故选项C 正确．]解决最大功率问题的两点注意1．解决最大功率问题时，要弄清是定值电阻还是可变电阻的最大功率，定值电阻的最大功率用P ＝I 2R ＝U 2R 分析，可变电阻的最大功率用等效电源法求解． 2．电源输出功率最大时，效率不是最大，只有50%.[题组巩固]1．(多选)如图所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉，恒定电压U ＝12 V ，电解槽内阻r A ＝2 Ω.当S 1闭合，S 2、S 3断开时，电流表A 示数为6 A ；当S 2闭合，S 1、S 3断开时，电流表A 示数为5 A ，且电动机输出功率为35 W ；当S 3闭合，S 1、S 2断开时，电流表A 示数为4 A ．则( )A ．电炉的电阻为2 ΩB ．仅S 1闭合时，电炉的发热功率为72 WC ．电动机的内阻为1.2 ΩD ．在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为48 W解析：AB [电炉为纯电阻电器，仅当S 1闭合时，由欧姆定律得R ＝UI 1＝126Ω＝2 Ω，其发热功率为P ＝UI 1＝12×6 W＝72 W ，所以选项A 、B 正确；电动机为非纯电阻设备，仅当S 2闭合时，由能量守恒定律得UI 2＝I 22r M ＋P 输出，所以r M ＝UI 2－P 输出I 22＝12×5－3552 Ω＝1 Ω，选项C 错误；电解槽为非纯电阻装置，仅当S 3闭合时，由能量守恒定律得P化＝UI 3－I 23r A ，所以P 化＝(12×4－42×2) W＝16 W ，选项D 错误．] 2．如图所示，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝3 Ω，R 0＝1 Ω，直流电动机内阻R 0′＝1 Ω，当调节滑动变阻器R 1时可使甲电路输出功率最大，调节R 2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P 0＝2 W)，则R 1和R 2的值分别为( )A ．2 Ω，2 ΩB ．2 Ω，1.5 ΩC ．1.5 Ω，1.5 ΩD ．1.5 Ω，2 Ω解析：B [因为题中甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R 1＝2 Ω；而乙电路是含电动机电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P ＝IU ＝I (E －Ir )，当I ＝E 2r＝ 2 A 时，输出功率P 有最大值，此时电动机的输出功率为P 0＝2 W ，发热功率为P 热＝I 2R 0′＝4 W ，所以电动机的输入功率为P 入＝P 0＋P 热＝6 W ，电动机两端的电压为U M ＝P 入I ＝3 V ，电阻R 2两端的电压为U R 2＝E －U M －Ir ＝3 V ，所以R 2＝U R 2I＝1.5 Ω，选项B 正确．]考点三两类U －I 图象的比较与应用[考点解读]电源U －I 图象电阻U －I 图象图形物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系截距与纵轴交点表示电源电动势E ，与横轴交点表示电源短路电流E r过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标U 、I 的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标U 、I 的比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小斜率(绝对值) 电源电阻r电阻大小 [典例3] (多选)如图所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图线，则下列说法正确的是( )A ．电源的电动势为50 VB ．电源的内阻为253 ΩC ．电流为2.5 A 时，外电路的电阻为15 ΩD ．输出功率为120 W 时，输出电压是30 V[审题指导] 根据U －I 图线可以求出电源的内阻和电动势，由P －I 图线可以求出电路中的电流，并由电源的路端电压和电流的关系求出路端电压．[解析] ACD [电源的路端电压和电流的关系为：U ＝E －Ir ，显然直线①的斜率的绝对值等于r ，纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出E ＝50 V ，r ＝50－206－0Ω＝5 Ω，A 正确，B 错误；当电流为I 1＝2.5 A 时，由回路中电流I 1＝Er ＋R 外，解得外电路的电阻R 外＝15 Ω，C 正确；当输出功率为120 W 时，由题图中P －I 关系图线看出对应干路电流为4 A ，再从U －I 图线读取对应的输出电压为30 V ，D 正确．]非线性元件有关问题的求解，关键在于确定其实际电压和电流，确定方法如下：(1)先根据闭合电路欧姆定律，结合实际电路写出元件的电压U 随电流I 的变化关系式．(2)在原U －I 图象中，画出U 、I 关系图象．(3)两图象的交点坐标即为元件的实际电压和电流．[题组巩固]1．如图，直线A 为某电源的U －I 图线，曲线B 为某小灯泡L 1的U －I 图线的一部分，用该电源和小灯泡L 1串联起来组成闭合回路时灯泡L 1恰能正常发光，则下列说法中正确的是( )A ．此电源的内电阻为23Ω B ．灯泡L 1的额定电压为3 V ，额定功率为6 WC ．把灯泡L 1换成阻值恒为1 Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小D ．由于小灯泡L 1的U －I 图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用解析：B [由图象知，电源的内阻为r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝4－16 Ω＝0.5 Ω，A 错误；因为灯L 1正常发光，故灯L 1的额定电压为3 V ，额定功率为P ＝UI ＝3×2 W＝6 W ，B 正确；正常工作时，灯L 1的电阻为R 1＝U I＝1.5 Ω，换成R 2＝1 Ω的纯电阻后，该电阻更接近电源内阻r ，故电源的输出功率将变大，C 错误；小灯泡是纯电阻，适用欧姆定律，其U －I 图线是一条曲线的原因是灯泡的电阻随温度的变化而发生变化，故D 错误．]2．(2019·河南南阳模拟)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 的关系图象(电池内阻不是常量)，图线b 是某电阻R 的U －I 图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为( )A ．5.5 ΩB ．7.0 ΩC ．12.0 ΩD ．12.5 Ω解析：A [由欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I ＝0时，E ＝U ，由图线a 与纵轴的交点读出电源的电动势为E ＝3.6 V ，根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U ＝2.5 V ，电流为I ＝0.2 A ，则硅光电池的内阻为r ＝E －U I ＝3.6－2.50.2Ω＝5.5 Ω，故选项A 正确．] 思想方法(十七) 电路故障分析方法[典例] 在如图所示的电路中，闭合开关S 后，L 1、L 2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L 2突然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是( )A ．L 1灯丝烧断B ．电阻R 2断路C ．电阻R 2短路D ．电容器被击穿短路[解析] D [若L1灯丝烧断，则总电阻增大，总电流减小，L2两端电压减小，L2变暗，选项A错误；若R2断路，则总电阻增大，电压表读数增大，总电流减小，L1与R1并联部分两端的电压减小，故L2两端的电压增大，L2变亮，选项B错误；若电阻R2短路，则通过L2的电流为零，L2不亮，选项C错误；若电容器被击穿短路，则电路总电阻减小，路端电压减小，总电流增大，L2变亮，选项D正确．][题组巩固]1．如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是( )A．R1短路B．R2断路C．R2短路D．R3短路解析：D [A灯在干路上，A灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路，选项B被排除．因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，与其并联的用电器两端的电压减小，C、D两灯变暗，A、B两灯变亮，这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的，而与A、B两灯是串联的．观察电路中电阻的连接形式，只有R3短路符合条件，故选D.]2．(多选)如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，电流表的示数变为零．若电路中故障发生在灯L、电阻R上，用一根导线来判断电路故障，则下列判断正确的是( )A．将导线并联在R两端，电流表无示数，一定是L断路B．将导线并联在L两端，电流表无示数，一定是R断路C．将导线并联在R两端，电流表有示数，一定是R断路D．将导线并联在L两端，电流表有示数，一定是L断路解析：CD [电流表的示数变为零，说明电路故障为断路．将导线与用电器并联进行检测时，若电流表有示数，说明与导线并联的用电器断路；若电流表无示数，说明另一个用电器断路或两个用电器都断路．若将导线并联在R两端，电流表无示数，则可能是L断路，也可能是R、L都断路，故选项A错误；若将导线并联在L两端，电流表无示数，则可能是R断路，也可能是R、L都断路，故选项B错误；若将导线并联在R两端，电流表有示数，则一定是R断路，选项C正确；若将导线并联在L两端，电流表有示数，则一定是L 断路，选项D正确．]。

高三物理一轮复习学案闭合电路欧姆定律的应用

I R R I U U ⎡→→→→⎢⎣分分总总端分高三物理一轮复习学案闭合电路欧姆定律的应用掌握闭合电路中四大问题的分析思路与方法一、电路的动态分析1、电路的变化分析就是根据闭合电路或部分电路的欧姆定律及串、并联电路的性质，分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电流、电压和功率的变化情况．2、基本思路是“部分→整体→部分”，具体过程是：二、含电容电路的分析 1．电容器的电量：Q =CU2．电路稳定后，电容器所在支路断路，相当于理想电压表3．电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）电．三、故障分析1.仪器检测方法2.假设法四、非理想电表：内阻影响不能忽略，看作一个特殊电阻五、电桥问题课中案例1．如图，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，V 与A 分别为电压表与电流表。

初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则( )A. V 的读数变大，A 的读数变小B. V 的读数变大，A 的读数变大C. V 的读数变小，A 的读数变小D. V 的读数变小，A 的读数变大例2．如图所示的电路中．灯泡A 和灯泡B 原来都是正常发光的．现在突然灯泡A 比原来变暗了些，灯泡B 比原来变亮了些。

则电路中出现的故障可能是( )A ．R 2断路B ．R 1短路C ．R 3断路D ．R l 、R 2同时短路例3.用如图示的电路可以测量电阻的阻值．图中R x 是待测电阻，R 0是定值电阻，G 是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表G 的电流为零时，测得MP ＝l 1，PN ＝l 2，则R x 的阻值为（）A ．102l R lB ．1012l R l l + C ．201l R l D ．2012l R l l + 例4．如图所示电路中，1R ＝2R ＝3R ＝8Ω，电容器电容C =5μF ，电源电动势E =6V ，内阻不计，求电键S 由稳定的闭合状态断开后流过3R 的电荷量．课后案1．如图所示，电源电动势为E ，内电阻为r ，两电表均可看做是理想电表．闭合开关，使滑动变阻器的滑片由右端向左滑动，在此过程中（）A ．小灯泡L 1变暗B ．小灯泡L 2变亮C ．电流表的读数变小D ．电压表的读数变小2．如图为一电路板的示意图，a 、b 、c 、d 为接线柱，a 、d 与220V 的交流电源连接，ab 间、 bc 间、cd 间分别连接一个电阻。

【金版学案】(广东版)高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第八章第2课电路欧姆定律及其应用

第2课电路、欧姆定律及其应用一、电路的串联、并联答案：I 1＝I 2＝…＝I n I 1＋I 2＋…＋I n U 1＋U 2＋…＋U n U 1＝U 2＝…＝U n R 1＋R 2＋…＋R n 1R 1＋1R 2＋…＋1R n R 1R 2 R n R 相等处处相等 R 2R 1 R R 1 R 1R 2 R n R R 2R 1 R R 1二、欧姆定律 1．欧姆定律 (1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压U 成________，跟导体的电阻R 成________． (2)公式：I ＝________. (3)适用条件：①金属导体和________导电． ②________电路． 2．元件的分类(1)线性元件：伏安特性曲线为通过坐标原点的________的电学元件．(2)非线性元件：伏安特性曲线为________的电学元件，即非线性元件电流与电压________．答案：1．(1)正比反比 (2)U R(3)①电解液 ②纯电阻 2．(1)直线 (2)曲线不成正比三、电源的电动势和内阻 1．电动势的大小1.掌握电源电动势及路端电压的概念，掌握闭合电路欧姆定律，并能熟练运用该定律进行电路分析和电路计算．2.直接考查主要为选择题．电源的电动势在数值上等于__________时电源正负两极间的电压． 2．内阻电源内部也是由导体组成的，也有电阻r ，叫做电源的内阻，它是电源的另一个重要参数．答案：1．不接用电器四、闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成________，跟内、外电路的电阻之和成________．(2)公式：①I ＝________(只适用于纯电阻电路)； ②E ＝________(适合于所有电路)． 2．路端电压答案：1．(1)正比反比 (2)①ER ＋r②U 外＋Ir2．增大 (1)E (2)E r随堂训练有四个电源，电动势均为8 V ，内阻分别为1 Ω、2 Ω、4 Ω、8 Ω，今要对R ＝2 Ω的电阻供电，问选择内阻为多大的电源才能使R 上获得的功率最大( )A ．1 ΩB ．2 ΩC ．4 ΩD ．8 Ω错解：错选B 项，依据“外电阻等于内电阻(R ＝r )时，外电路的电功率有最大值”可知，选内阻2 Ω的电源正确解答：“外电阻等于内电阻(R ＝r )时，外电路上的电功率有最大值”只适用于电源确定而外电阻可选择的情形，而本题实属外电阻确定而电源内阻可选的情况，两者意义不同，不可混为一谈．由P ＝I 2R 可知，R 上消耗的功率P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R ＋r 2R ＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫82＋r 2.显然，r 取最小值1 Ω时，P 有最大值，应选A 项．答案：A。

高考物理一轮复习第8章第2课闭合电路的欧姆定律及其应用练习

第2课闭合电路的欧姆定律及其应用考点一电源的电动势和内阻1．电动势的大小．电源的电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压．2．内阻．电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻r，它是电源的另一个重要参数．考点二闭合电路的欧姆定律1．闭合电路欧姆定律．(1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．(2)公式：①I＝ER＋r(只适用于纯电阻电路)；②E＝U外＋Ir(适合于所有电路)．2．路端电压．与外电阻的关系：一般情况U＝IR＝ER＋r·R＝E1＋rR当R增大时，U增大特殊情况(1)当外电路断路时，I＝0，U＝E(2)当外电路短路时，I短＝Er，U＝01．如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 从最右端向左滑动时(A)A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电源的内阻的热功率先变大后变小解析：从简化电路可知，当滑动变阻器的滑动触头P从最右端向左滑动时，回路的总电阻先变大后变小，而电压表是测回路的外电压，所以电压表V读数先变大后变小，总电阻先变大后变小，则总电流先变小后变大，所以R两端的电压先变小后变大，所以电流表所在支路的电流一直增加．所以A对B、C错误．总电流先变小后变大，则电源内阻消耗的热功率先变小后变大，则D错误．2．如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则(BC)A．P1＞P2 B．P1＝P2C．η1＞η2 D．η1＜η2解析：由直线A可知，E＝6 V，r＝1 Ω，由直线B、C可知，R1＝2 Ω，R2＝0.5 Ω，P1＝⎝⎛⎭⎪⎫Er＋R12·R1＝8 W，η1＝R1r＋R1＝23，P2＝⎝⎛⎭⎪⎫Er＋R22·R2＝8 W，η2＝R2r＋R2＝13，故有：P1＝P2，η1＞η2，只有B、C两项正确．3．如图甲所示，R为电阻箱(0～99.9 Ω)，置于阻值最大位置，R x为未知电阻．(1)断开S2，闭合S1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R1I图线；(2)断开S2，闭合S1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1＝1.0 A；保持电阻箱的位置不变，断开S1，闭合S2，此时电流表的示数为I2＝0.8 A，据以上数据可知(BC)A．电源电动势为3.0 VB．电源内阻为0.5 ΩC．R x的阻值为0.5 ΩD．S1断开、S2接通时，随着R的减小，电源输出功率减小解析：由I＝ER＋r，得R＝EI－r，则R－1I图象的斜率k＝E＝2.0 V，A选项错误，R轴截距的绝对值等于内阻r，即r＝0.5 Ω，B选项正确，S2断开，S1闭合时，R＋r＝EI1；S1断开，S2闭合时，R x＋R＋r＝EI2，所以R x＝EI2－EI1＝0.5 Ω，C选项正确，因R x＝r，所以电路中的外电阻大于内阻，随着R的减小，电源输出功率将增大，R＝0时，电源输出功率最大，D选项错误．课时作业一、单项选择题1．一电源(电动势为E ，内阻为r)，当它和一标有“6 V ，3 W ”的小灯泡构成闭合回路时，小灯泡恰好正常发光．如果该电源与一标有“6 V ，6 W ”的小灯泡构成一闭合回路，则该灯泡(B )A ．正常发光B ．比正常发光暗C ．比正常发光亮D ．因不知电源内阻的大小，故无法确定解析：由P ＝U2R 知“6 V 3 W ”的小灯泡的电阻大于“6 V 6 W ”的小灯泡的电阻，该电源与一标有“6 V 6 W ”的小灯泡构成一闭合回路，外电阻变小了，路端电压变小了，小于6 V ，达不到额定电压，故比正常发光暗，B 对．2．如图所示，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，V 与A 分别为电压表与电流表，初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则(B )A ．V 的读数变大，A 的读数变小B ．V 的读数变大，A 的读数变大C ．V 的读数变小，A 的读数变小D ．V 的读数变小，A 的读数变大解析：S 断开时，外电路的电阻增大，则路端电压U 增大，电压表的示数增大；总电流I 减小，R 1的电压U 1＝IR 1减小，R 3的电压U 3＝U －U 1增大，流过的电流I 3＝U 3R 3增大，电流表的示数增大，选项B 正确．3．某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R 1、R 2的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R 1、R 2组成电路．R 1、R 2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．为使电源输出功率最大，可采用的接法是(C )A ．将R 1、R 2串联后接到电源两端B ．将R 1、R 2并联后接到电源两端C ．将R 1单独接到电源两端D ．将R 2单独接到电源两端解析：由题图可看出电源的内阻与R 1的阻值相等，而内外电阻相等时，电源的输出功率最大，所以将R 1单独接到电源两端，C 正确．4．如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，R 1＝10 Ω，R 2＝8 Ω，当开关S 扳到位置1时，电压表的读数为2.0 V ，当开关S 扳到位置2时，电压表的读数可能是(B )A ．2.2 VB ．1.9 VC ．1.6 VD ．1.4 V解析：当开关S 扳到位置1时，E ＝2＋210r ，当开关S 扳到位置2时，E＝U ＋U 8r ，由以上两式得：U ＝80＋8r 40＋5r ，式中r>0，U<2.0 V ，把题中选项B 、C 、D 的数据代入可知，选项B 正确．5．如图所示电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 从最高端向下滑动时(A ) A ．电压表V 读数先变大后变小，电流表A 读数变大 B ．电压表V 读数先变小后变大，电流表A 读数变小C ．电压表V 读数先变大后变小，电流表A 读数先变小后变大D ．电压表V 读数先变小后变大，电流表A 读数先变大后变小解析：设P 以上电阻为R x ，则变阻器在电路中的阻值R′＝（R 0－R x ）R xR 0，当R x ＝R 02时，R ′最大．P 从最高端向下滑动时，回路的总电阻先增大后减小．当P滑到中点过程中，R ′↑⇒R 总↑；I ＝ER 总⇒I ↓；U ＝E －Ir ⇒U ↑；U R ＝IR ⇒U R ↓；I A ＝U －U R R 0－R x ⇒I A ↑；P 滑过中点后，R ′↓⇒I ↑⇒U ↓，由并联分流I A ＝R x I R ′，新的I A 增大，故A 正确．二、不定项选择题6．在闭合电路中，下列叙述正确的是(ABD )A ．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B ．当外电路断开时，路端电压等于电源电动势C ．当外电路短路时，电路中的电流趋近于无穷大，电压为零D ．当外电阻增大时，路端电压增大，消耗的功率也增大解析：由闭合电路欧姆定律知，A 正确；内外电路串联内外电压和等于电动势，外电路断路时，路端电压应等于电动势，B 正确；当外电路短路时，电路中电流为I ＝Er ，C 错误；外电阻增大时，所分的电压也大，即路端电压也增大，D 正确．7．有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A ，电源电动势为12 V ，内阻为2 Ω，电阻R 随压力变化的函数式为R ＝30－0.02F(F 和R 的单位分别是N 和Ω)，下列说法正确的是(AC )A ．该秤能测量的最大体重是1 400 NB ．该秤能测量的最大体重是1 300 NC ．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G 刻度盘0.375 A 处D ．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G 刻度盘0.400 A 处解析：电流表的量程为3 A ，所以电路中允许通过的最大电流为3 A ，12＝3(2＋R)，解得R ＝2 Ω，代入R ＝30－0.02F ，解得F ＝1 400 N ，A 正确；空载时，R ＝30 Ω，由闭合电路欧姆定律得电流I 0＝0.375 A ，所以C 正确．8．某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a 、b 、c 所示，根据图线可知(ABD )A ．反映P r 变化的图线是cB ．电源电动势为4 VC ．电源内阻为1 ΩD ．当电流为0.5 A 时，外电路的电阻为6 Ω解析：根据P E ＝EI ，P r ＝I 2r ，P R ＝EI －I 2r 可知，图中的a 、b 、c 分别表示总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线，选项A 正确；根据图线a 知，当I ＝2 A 时，P E ＝8 W 可得E ＝4 V ，选项B 正确；根据图线c 知，当I ＝2 A 时，P r ＝8 W 可得r ＝2 Ω，选项C 错；当I ＝0.5 A 时，P R ＝EI －I 2r ＝1.5 W 可得R ＝P R I2＝6 Ω，选项D 正确．9．如图所示，电流表、电压表均为理想电表，电源内阻不能忽略，当变阻器R 2的滑片向右滑动时，电压表V 1的变化量和电流表A 的变化量的比值为K 1，电压表V 2的变化量和电流表A 的变化量的比值为K 2，则(AC )A ．K 1不变B ．K 2不变C ．K 2的绝对值大于K 1的绝对值D ．K 2的绝对值小于K 1的绝对值解析：题中两个电阻串联，V 1、V 2分别测R 1、R 2两端的电压，A 测流过它们的电流．因R 1不变，则K 1＝U I ＝ΔU 1ΔI 不变，选项A 正确；滑片右滑，R 2连入电路的电阻增大，则外电阻增大，路端电压U 增大；总电流减小，R 1两端的电压U 1减小，R 2两端的电压U 2＝U －U 1增大，且数值上ΔU 2>ΔU 1，K 2＝|ΔU 2ΔI|>K 1且增大，选项B 、D 错C 对．10．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法正确的是(AC )A ．电源1和电源2的内阻之比是11∶7B ．电源1和电源2的电动势之比是1∶2C ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2D ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2解析：电源的伏安特性曲线的斜率的绝对值等于电源的内阻，由图知r 1∶r 2＝11∶7，A 对；图线在纵轴上的截距为电源的电动势，E 1＝E 2，B 错；两种连接状态下，小灯泡消耗的功率分别为15 W 、30 W ，所以C 正确，D 错误．三、非选择题11．如图所示，电源电动势E ＝6 V ，电源内阻不计．定值电阻R 1＝2.4 k Ω、R 2＝4.8 k Ω.(1)若在ab 之间接一个C ＝100 μF 的电容器，闭合开关S ，电路稳定后，求电容器上所带的电荷量；(2)若在ab 之间接一个内阻R V ＝4.8 k Ω的电压表，求电压表的示数．解析：(1)设电容器上的电压为U C ，U C ＝R 2R 1＋R 2E ，电容器的带电荷量Q ＝CU C ，解得：Q ＝4×10－4C. (2)设电压表与R 2并联后电阻为R 并，R 并＝R 2R VR 1＋R V ，则电压表上的电压为U V ＝R 并R 1＋R 并E ，解得U V ＝3 V. 答案：(1)4×10－4C (2)3 V12．如图所示，电源的电动势E ＝110 V ，电阻R 1＝21 Ω，电动机的电阻R 0＝0.5 Ω，电键S 1始终闭合．当电键S 2断开时，电阻R 1的电功率是525 W ；当电键S 2闭合时，电阻R 1的电功率是336 W ，求：(1)电源的内电阻；(2)当电键S 2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率．解析：(1)设S 2断开时R 1消耗的功率为P 1，则P 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R 1＋r 2R 1，代入数据可以解得r ＝1 Ω.(2)设S 2闭合时R 1两端的电压为U ，消耗的功率为P 2，则P 2＝U2R 1，解得：U ＝84 V.由闭合电路欧姆定律得E ＝U ＋Ir ，代入数据，得I ＝26 A ，流过R 1的电流为I 1，流过电动机的电流为I 2，I 1＝UR 1＝4 A ，而I 1＋I 2＝I.所以I 2＝22 A ，由UI 2＝P 出＋I 22R 0，代入数据得P 出＝1 606 W. 答案：(1)1 Ω (2)26 A 1 606 W 13．如图所示电路中，灯L 1的电阻为R 1＝6 Ω，灯L 3的电阻为R 3＝3 Ω，闭合电键S 后，电压表示数为9 V ，电流表示数为1 A ，由于某个灯断路而使电压表示数改变了3.6 V ，电流表示数改变了0.8 A ，求：(1)灯L 2的电阻； (2)电源的电动势．解析：(1)因电流表、电压表示数都不为零，所以灯L 2断路．灯L 2断路后，电路的总电阻增大，流过灯L 3的电流减小，其电压减小，因此，电压表示数应变为U 3′＝(9－3.6)V ＝5.4 V.灯L 1的电压增大，电流增大，电流表的示数应变为I 1′＝(1＋0.8)A ＝1.8 A.灯L 2断路前，总电流I ＝U 3R 3＝3 A ，流过L 2的电流为I 2＝I －I 1＝2 A ，则灯L 2的电阻R 2＝U 2I 2＝I 1R 1I 2＝3 Ω.(2)设电源的内阻为r ，灯L 2断路前，根据闭合电路欧姆定律得：E ＝U 3＋I 1R 1＋U 3r R 3，灯L 2断路后，E ＝U 3′＋I 1′R 1＋U 3′rR 3，代入数据解得：E ＝18 V. 答案：(1)3 Ω (2)18 V。

金板学案2016届高考物理一轮复习第8章第1课部分电路的欧姆定律及其应用练习

第八章电路第1课部分电路的欧姆定律及其应用阻Ⅱ步了解多用电表的原理．通过实际操作学会使通过实验，探究复习策略：在复习本章的过程中，要注意：定义式与决定式的区分；基本概念、基本规律的理解和应用，如正确区分各种功率(电功率、热功率、机械功率等)之间的相互关系、计算公式，纯电阻电路与非纯电阻电路的区别；电学中实验的复习，如伏安法测电阻两种接法的选择、滑动变阻器的分压接法与限流接法以及电路故障分析．还要注意理论联系实际，加深和巩固对基本知识的理解，要注意总结解决问题的方法和思路，提高应用知识解决实际问题的能力．记忆秘诀：直流电路若动态：“牵一发而动全身”；思维方法要记住：“先农村包围城市，再城市撤向农村．”本章实验有四台，台台都可出大牌；什么伏伏安安法，实质都是伏安法．第一单元电路基础第1课部分电路的欧姆定律及其应用考点一电阻定律1．电流：⎩⎪⎨⎪⎧定义：自由电荷的定向移动形成电流.方向：规定为正电荷定向移动的方向.定义式：I ＝qt Ｗ.2．电阻． (1)定义式：R ＝UI．(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用． 3．电阻定律．(1)内容：均匀导体的电阻R 跟它的长度L 成正比，跟它的横截面积S 成反比． (2)表达式：R ＝ρLS .4．电阻率． (1)计算式：ρ＝R SL．(2)物理意义：反映导体的导电性能，是表示材料性质的物理量． (3)电阻率与温度的关系．①金属：电阻率随温度升高而增大． ②半导体：电阻率随温度升高而减小． ③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然变为零，成为超导体．考点二电功率、焦耳定律 1．电功．(1)定义：在一段电路中电场力所做的功． (2)公式：W ＝qU ＝UIt ．(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式的能的过程． 2．电功率．(1)定义：单位时间内电流做的功． (2)公式：P ＝Wt＝UI ．3．焦耳定律．(1)电热：电流流过一段导体时发出的热量．(2)计算公式：Q ＝I 2Rt ． 4．热功率．(1)定义：一段电路因发热而消耗的功率．(2)纯电阻电路热功率公式：P 热＝I 2R ．考点三欧姆定律1．内容：通过某段电路的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体本身的电阻成反比，公式为I ＝UR.2．图象．定值电阻的IU 图象是一条过原点的直线，直线的斜率k ＝I U ＝1R；定值电阻的UI 图象也是一条过原点的直线，直线的斜率k′＝UI＝R.3．适用条件：适用于金属导电和电解液导电，不适用于气体和半导体导电．考点四电阻的串联、并联2.几个有用的结论．(1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻变大．(2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大时，总电阻变大． (3)无论电阻怎样连接，每一段电路消耗的电功率P 总等于各个电阻消耗的电功率之和．1．把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l ，直径为d ，乙电阻丝长为2l ，直径为2d ，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满足(C )A.U 甲U 乙＝1B.U 甲U 乙＝22C.U 甲U 乙＝ 2 D.U 甲U 乙＝2 解析：根据电阻定律R 甲＝ρl S 甲，R 乙＝ρ2l S 乙，P 甲＝U 2甲R 甲，P 乙＝U 2乙R 乙，若使P 甲＝P 乙，即U 2甲R 甲＝U 2乙R 乙，U 2甲U 乙＝R 甲R 乙＝ρlπ（d/2）2ρ2l πd 2＝2，U 甲U 乙＝2，所以选项C 是正确的． 2．小灯泡通电后，其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，下列说法中错误的是(C )A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积解析：在IU 图象中，图线上某点与原点的连线的斜率表示电阻的倒数，图象中连线的斜率逐渐减小，电阻应逐渐增大；对应P 点，小灯泡的电压为U 1，电流为I 2，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻应为R ＝U 1I 2；其工作功率为P ＝U 1I 2，即为图中矩形PQOM 所围的面积，因此本题应选C 项．3．通常一次闪电过程历时0.2～0.3 s ，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ，云地间距离约为1 km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是(AC )A ．闪电电流的瞬时值可达到1×105AB ．整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC ．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/mD ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J解析：由电流的定义式I ＝Q t 知I ＝660×10－6 A ＝1×105A ，A 正确；整个过程的平均功率P ＝W t ＝qU t ＝6×1.0×1090.2 W ＝3×1010W(t 代0.2或0.3)，B 错误；由E ＝U d ＝1.0×1091×103 V/m＝1×106V/m ，C 正确；整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功W ＝qU ＝6×109J ，D 错．课时作业一、单项选择题 1．如图所示，厚度均匀的矩形金属薄片边长ab ＝10 cm ，bc ＝5 cm.当将A 与B 接入电压为U 的电路中时，电流为1 A ；若将C 与D 接入同一电路中，则电流为(A )A ．4 AB ．2 A C.12 A D.14A解析：首先计算出沿A 、B 方向和沿C 、D 方向电阻的比值，再利用欧姆定律求出两种情况下的电流比．设沿A 、B 方向的横截面积为S 1，沿C 、D 方向的横截面积为S 2，则S 1S 2＝12，A 、B 接入电路中时的电阻为R 1，C 、D 接入电路中时的电阻为R 2，则有R 1R 2＝ρl ab S 1ρl bc S 2＝41.两种情况下电流之比为I 1I 2＝R 2R 1＝14，故I 2＝4I 1＝4 A ．选项A 正确．2．在如图所示的电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则U 随x 变化的图线应为如图中的(A )解析：根据电阻定律，横坐标为x 的点与A 点之间的电阻R ＝ρxS ，这两点间的电压U＝IR ＝I ρxS (I 为电路中的电流，它是一个定值)，故U 跟x 成正比例关系，故选A.3．一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示．根据表中所提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时，通过电热水器的电流约为(A )A.6.8 A B ．0.15 A C ．4.4 A D ．0.23 A解析：由P ＝UI 可知，该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流为：I ＝P U ＝1 500220A ≈6.8 A ，故选项A 正确．4．北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道．当环中电子以光速的110的速度流动而形成的电流是10 mA 时，环中运行的电子数目为(已知光速c ＝3×108 m/s ，电子电荷量e ＝1.6×10－19C)(B )A ．5×1010B ．5×1011C ．1×102D ．1×104解析：设单位长度上电子数目为n ，则单位长度上电子带的电荷量q′＝ne.t 秒内电子通过的距离x ＝110×ct ，t 秒内通过某截面的电荷量q ＝xq′＝nect10.由I ＝q t 得I ＝nec 10，∴n ＝10I ec.环中电子数目N ＝240n ＝240×10×10－21.6×10－19×3×108个＝5×1011个．B 项正确．5．某厂研制的一种节能冰箱，一天的能耗只相当于一个25瓦的灯泡一天工作的能耗，如图所示为该冰箱内的温度随时间变化的图象，则该冰箱工作时的功率为(C )A ．25 WB ．50 WC ．75 WD ．100 W解析：由冰箱内的温度随时间变化的图象可知，每小时冰箱要启动两次(20～30分钟，50～60分钟)，每次工作10分钟，共20分钟，一天工作时间为8小时，则有P×8＝25×24 W ，解得P ＝75 W ，C 项正确．二、不定项选择题6．一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U 时，通过金属导线的电流强度为I ，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U ，则此时(BC )A ．通过金属导线的电流为I2B ．通过金属导线的电流为I4C ．自由电子定向移动的平均速率为v2D ．自由电子定向移动的平均速率为v4解析：金属导线均匀拉长变为原来的2倍，则导线的横截面积变为原来的12，由电阻定律可得，导线的电阻变为原来的4倍，由欧姆定律可得，通过金属导线的电流变为原来的14，即为I4，A 项错误，B 项正确；由电流的微观表达式I ＝nqSv 可以解得，金属导线中自由电子定向移动的平均速率变为原来的12，即为v2，D 项错误，C 项正确．7．一只电炉的电阻和一台电动机线圈电阻相同，都为R ，设通过的电流相同，时间相同，电动机正常工作，则(ABC )A ．电动机和电炉发热相同B ．电动机消耗的功率比电炉消耗的功率大C ．电动机两端电压大于电炉两端电压D ．电动机和电炉两端电压相同解析：由焦耳定律Q ＝I 2Rt 知，电炉与电动机发热相同，A 对；对电动机U>IR ，消耗的功率P 1＝UI>I 2R ，而电炉是纯电阻，P 2＝UI ＝I 2R ，所以电动机消耗的功率比电炉的大，B 正确；电动机两端电压大于电炉两端电压，C 对，D 错．8．如图所示，电阻R 1＝20 Ω，电动机绕线电阻R 2＝10 Ω. 当电键S 断开时，电流表的示数是I′＝0.5 A ，当电键S 合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，此时电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应满足(BD )A ．I ＝1.5 AB ．I<1.5 AC ．P ＝15 WD ．P<15 W解析：S 断开时，电路两端的电压U ＝I′R 1＝10 V ．S 合上后，流过电动机的电流I″<UR 2＝1 A ，则电流表的示数I ＝I′＋I ″<1.5 A ，电路消耗的电功率P ＝IU<15 W ，选项B 、D 正确．9．温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，如图所示图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则(CD )A ．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系B ．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系C ．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系D ．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系解析：金属导体的电阻随温度的升高而增大，半导体材料的电阻随温度的升高而减小，故选项C 、D 正确．10．在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换，为了延长电灯泡的使用寿命，一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是(AC )A ．两个灯泡串联B ．两个灯泡并联C ．每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一D ．每个灯泡实际消耗的功率小于其额定功率的四分之一解析：两个灯泡串联，每个灯泡承担的电压为2202 V ＝110 V ，低于额定电压，灯泡不易损坏；由P ＝U 2R ，U 变为原来的12，由于灯丝较正常发光时温度偏低，故灯丝电阻较正常发光时小，所以每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一．故选项A 、C 正确．三、非选择题11．将电动势为3.0 V 的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V ，当电路中有6 C 的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能； (3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能．解析：(1)W ＝Eq ＝3.0×6 J ＝18 J ，电源中共有18 J 其他形式的能转化为电能． (2)W 1＝U 1q ＝2.4×6 J ＝14.4 J ，外电路中共有14.4 J 电能转化为其他形式的能． (3)内电压U 2＝E －U 1＝3.0 V －2.4 V ＝0.6 V ，所以W 2＝U 2q ＝0.6×6 J ＝3.6 J ，内电路中共有3.6 J 电能转化为其他形式的能．也可由能量守恒求出：W 2＝W －W 1＝3.6 J.答案：(1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J12．澳门半岛的葡京大酒店的葡京赌场，是世界四大赌场之一，它为政府提供了大量的财政收入．该酒店安装了一台自重200 kg 的电梯，它由一台最大输出功率为15 kW 的电动机带动匀速运行，从地面运动到5层(每层高4 m)用了8 s ．某次向位于15层的赌场载送人时因超载而不能正常工作．(设人的平均质量为50 kg ，g 取10 m/s 2)(1)假设该电动机是在380 V 电压下运转，则空载时流过电动机的电流是多少？ (2)该电梯每次最多载多少人？解析：(1)空载时，电动机输出的实际功率转化为电梯上升的机械功率．空载时：P 电梯＝P 电＝UI ＝Mgv ，其中v ＝4×48m/s ＝2 m/s.故有380×I＝200×10×2，解得：I≈10.5 A.(2)当电梯载人最多时，电动机的最大输出功率一部分供给电梯匀速上升，另一部分供给人，转化为人上升的机械功率，即有：15×103＝(200＋n×50)×10×2，解得：n ＝11.答案：(1)10.5 A (2)11人13．电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同．图①为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R 1、R 2和自动开关S.(1)当自动开关S 闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？(2)用电器由照明电路供电(U ＝220 V)，设加热时用电器的电功率为400 W ，保温时用电器的电功率为40 W ，则R 1和R 2分别为多大？(3)若将图①中的自动开关S 换成理想的晶体二极管D ，如图②所示，其他条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能．解析：(1)S 闭合，处于加热状态；S 断开，处于保温状态． (2)由电功率公式得：加热时：P 1＝U2R 1，保温时：P 2＝U2R 1＋R 2，联立二式得R 1＝121 Ω，R 2＝1 089 Ω.(3)理想的晶体二极管具有单向导电的特点，当二极管正向导电时，用电器处于加热状态，电流反向时，二极管没有电流通过，用电器处于保温状态．W ＝P 1t 2＋P 2t 2＝0.22 kW ·h(或7.92×105J)．答案：(1)加热保温 (2)121 Ω 1 089 Ω(3)0.22 kW ·h(或7.92×105J)。

高考物理一轮总复习专题八第2讲闭合电路的欧姆定律课件

的等效总电阻越接近电源内电阻,电源的输出功率越大，D 正确．答案：BD
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热点 1 U－I 图象的理解及应用【例 1】图 8－2－7 甲为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，由图可知，两者不成线性关系，这是由
于__________________．如图乙所示，将这个电灯与 20 Ω的定
答案：A
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考点 4 闭合电路中的功率 1．电源的总功率：就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率，P总＝EI.
图 8－2－4
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2．电源输出功率：整个外电路上消耗的电功率．对于纯电 E 2 2 阻电路,电源的输出功率 P 出＝I R＝ R＋r R，当 R＝r 时，电源 E2 输出功率最大(如图 8－2－4 所示)，其最大输出功率为 Pmax＝4r. 3．电源内耗功率：内电路上消耗的电功率,P 内＝U 内 I＝I2 r. 4．电源的效率：电源的输出功率与电源的总功率之比，即 P出 UI I2R 1 R η＝＝ EI ＝ 2 ＝＝ r ,所以当 R 增大时,效率 η 提 P总 I R＋r R＋r 1＋R 高,当 R＝r,电源有最大输出功率时,效率仅为 50%，效率并不高． 5.非纯电阻电路：P 总＝P 热＋P 其他；P 总＝I2(r＋R 外总)＋P 其他．
路电压 U、电流 I 的变化． 2．串反并同 (1)某电阻增大(减小)，与它串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大)；与它并联或间接并联的电阻中的
电流、两端电压、电功率都将增大(减小)．
(2)串并关系：流过该电阻的电流也流经其他电阻，则其他电阻与该电阻是串联关系；流过该电阻的电流不流经其他电阻，则其他电阻与该电阻是并联关系．

高考物理一轮复习专项训练物理闭合电路的欧姆定律

高考物理一轮复习专项训练物理闭合电路的欧姆定律一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，两板间的距离d =40 cm 。

电源电动势E =24 V ，内电阻r =1 Ω，电阻R =15 Ω。

闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v 0=4 m/s 竖直向上射入两板间，小球恰能到达A 板。

若小球带电荷量为q =1×10-2 C ，质量为m =2×10-2 kg ，不考虑空气阻力，取g =10 m/s 2。

求：（1）A 、B 两板间的电压U ；（2）滑动变阻器接入电路的阻值R P ；（3）电源的输出功率P 。

【答案】（1）8V ；（2）8Ω；（3）23W 【解析】【详解】（1）对小球从B 到A 的过程，由动能定理：2102qU mgd mv --=- 解得：U =8V（2）由欧姆定律有： E UI R r-=+ PU I R 电流为：=解得：8P R =Ω（3）根据电功率公式有：()2pP I R R =+解得：P 23W =2．如图所示，电路中电阻R 10=Ω，电源的内电阻2r =Ω，灯泡L 上标有“3V 0.25A”的字样，闭合开关S ，灯泡正常发光．求：（1）灯泡的功率；（2）电源的电动势；（3）电源的总功率；【答案】(1) 0.75W (2) 6V (3) 1.5W 【解析】【详解】（1）由题知，灯泡正常发光，则灯泡的电压为 U=3V ，电流为 I=0.25A 所以灯泡的功率为 P=UI=0.75W （2）由闭合电路欧姆定律得：电源的电动势 E=U+I （R+r ）=3+0.25×（10+2）=6V （3）电源的总功率：P=IE=0.25×6W=0.5W.3．如图所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道宽为d ，管道高度为h ，上、下两面是绝缘板，前后两侧M N 、是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S 和定值电阻R 相连。

新高考物理人教版一轮复习课件专题8第2讲闭合电路欧姆定律及其应用

2．电路动态分析的方法 (1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”，一般步骤是： ①确定外电路电阻 R 如何变化，根据 I＝R＋E r确定总电流如何变化． ②由 U 内＝Ir，确定电源的内电压如何变化． ③由 U＝E－Ir，确定路端电压如何变化． ④由部分电路欧姆定律、串联电路的分压规律和并联电路的分流规律确定某一支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化．
• 1．(2021年广州名校模拟)(多选)如图所示，电源电动势为E，内阻r不为零，且始终小于外电路的总电阻，当滑动变阻器R的滑片P位于中点时，A、B、C三个小灯泡亮度相同，则
() • A．当触头P向左移动时，A、C灯变亮，B
灯变暗 • B．当触头P向左移动时，B、C灯变亮，A
【解析】由图知变阻器 R 与 A 灯并联后与 B 灯串联，最后与 C 灯并联．当滑片 P 向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，C 灯变亮．流过 B 灯的电流 IB＝I －IC，I 减小，IC 增大，则 IB 减小，B 灯变暗，A 灯的电压 UA＝U－UB， U 增大，UB 减小，则 UA 增大，A 灯变亮．所以 A，C 两灯变亮，B 灯变暗．故 A 正确，B 错误．电源的效率 η＝UEII＝R＋R r＝1＋1 Rr ，当触头 P 向左移动时，可知外电路总电阻 R 增大时，效率 η 增大，故 C 错误．当外电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率最大，已知 r 小于外电路的总电阻，当滑片 P 向左移动时，外电路总电阻增大，所以电源的输出功率随电阻增大而减小，故 D 正确．
考点2
电源的功率及效率问题 [能力考点] 任意电路：P 总＝EI＝P 出＋P 内
纯电阻电路：P 总＝I2(R＋r)＝RE＋2 r

金板学案高考物理一轮复习第8章第2课闭合电路的欧姆定律及其应用课件

提醒探究审题突破：R2 消耗的功率为其电流与电压的乘积，电压值须根
据电源和其他的外阻分压求出．解析：(1)由题意，在图甲所示电路中：电路的总电流 I 总＝IL1＋IL2＋IL3＝0.9 A， U 路端＝E－I 总 r＝2.55 V， UR2＝U 路端－UL3＝0.05 V， IR2＝I 总＝0.9 A，电阻 R2 消耗的功率 PR2＝IR2UR2＝0.045 W.
提醒探究 (2)图甲中电源提供的电功率： P 总＝I 总 E＝0.9×3 W＝2.7 W；图乙中电源提供的电功率： P 总′＝I 总′E′＝0.3×6 W＝1.8 W. 由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而 P 总′<P 总，所
以，图乙所示电路比图甲所示电路节能．答案：(1)0.9 A 0.045 W (2)P 甲＝2.7 W P 乙＝1.8 W 图乙所示电路更节能
提醒探究 3．电源的输出功率． (1)任意电路：P 出＝UI＝EI－I2r＝P 总－P 内． (2)纯电阻电路：P 出＝I2R＝（RE＋2Rr）2＝（R－R Er）2 2＋4r. (3)输出功率随 R 的变化关系，如图所示．
提醒探究
4．电源的效率． (1)任意电路：η＝PP出总×100%＝UE×100%. (2)纯电阻电路：η＝R＋R r×100%＝1＋1 Rr ×100%. 因此在纯电阻电路中 R 越大，η 越大；当 R＝r 时，电源有最大输出功率时，效率仅为 50%.
提醒探究
方法点窍在闭合电路中，电源将其他形式能转化为电能，其转化的功率为 P＝IE，对纯电阻电路，其中一部分消耗在电源内部(I2r)，另一部分提供给外电路(I2R)．
提醒探究
变式训练
1．额定电压均为 220 V 的白炽灯 L1 和 L2 的 UI 特性曲线如图甲所示，现将和 L2 完全相同的 L3 与 L1 和 L2 一起按如图乙所示电路接入 220 V 电路中，则下列说法错误的是(C)

金板学案高考物理一轮复习第8章第1课部分电路的欧姆定律及其应用课件

提醒探究
解析：(1)通过电机的电流 I＝U－RUM＝160－ 10100 A＝6 A. (2)电动机的输入功率 PM＝UMI＝100×6 W＝600 W. (3)电动机的机械功率 P′＝PM－PQ＝PM－I2r＝(600－62×0.60)W＝578.4 W 答案：见解析
提醒探究
解析：(1)由 R＝UI 结合图线得：RR12＝150mmAV∶1105 mmVA＝3∶1. (2)由 U＝IR 得：当 I1＝I2 时，UU12＝RR12＝13. (3)由 I＝UR且 U1＝U2 时，II12＝RR12＝31. 答案：(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3
提醒探究
方法点窍 1．电阻的伏安特性曲线，要注意 IU 图线与 UI 图线的区别，当考虑电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线． 2．用 IU 图象结合比例式解题，显得更直观便捷，物理意义更鲜明，注意公式 R＝UI ＝ΔΔUI .
高考总复习物理
第一单元电路基础第1课部分电路的欧姆定律及其应用
1.掌握电流、电阻、电阻率、电功、电功率等概念，能够熟练运用电阻定律和部分电路欧姆定律解题．
2.掌握串、并联电路的电流、电压、电阻及功率分配关系，能够正确处理简单混联电路．
3.一般考查题型为选择题．
提醒探究
题型1 对电流、电阻、电阻率的理解
提醒探究
(4)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻．
提醒探究
例❷】如图所示的IU图象所对应的两个导体，请回答如下问题：
(1)由图线可知，电阻之比R1∶R2＝________． (2)当两导体中的电流相等(不为零)时，电压之比 U1∶U2＝________． (3)当两个导体两端的电压相等(不为零)时，电流强度之比I1∶I2＝________．

高考物理总复习第八章第2课电路欧姆律及其用课件课时作业

避躲市安闲阳光实验学校第2课电路、欧姆定律及其应用一、单项选择题1．(2012·绍兴高三检测)电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压说法正确的是( C )A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大C．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压下降D．若外电路断开，则路端电压为零2．(2013·江门模拟)在已接电源的闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( )A．如果外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B．如果外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势也随外电压减小C．如果外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D．如果外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒定解析：电源的电动势是个定值，由闭合电路欧姆定律知：E＝U＋U r＝U＋Ir，内电压和外电压之和等于电源电动势，是不变的，故D项正确，A、B、C三项错误．答案：D3．(2013·福州模拟)一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为( )A．E＝2.4 V，r＝1 Ω B．E＝3 V，r＝2 ΩC．E＝2.4 V，r＝2 Ω D．E＝3 V，r＝1 Ω解析：电池外电路断开时的路端电压等于电源电动势，所以E＝3 V；当电源接上8 Ω的负载电阻后，由U＝IR得I＝0.3 A，再由闭合电路欧姆定律E ＝I(R＋r)可得r＝2 Ω，故B项正确．答案：B4．(2014·佛山模拟)如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r.开关S闭合后，电灯L1、L2均能发光．现将滑动变阻器R 的滑片P稍向上移动，下列说法正确的是( ) A．电灯L1、L2均变亮B．电灯L1变亮、L2变暗C．电流表的示数变小D．电源的总功率变小解析：将滑动变阻器R的滑片P 稍向上移动，电流表的示数变大，电灯L1变亮，L2变暗，电源的总功率变大，选项B正确，A、C、D三项错误．答案：B5．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r .看作理想电压表，当闭合开关、将滑动变阻器的触片从左端向右端移动时，下列说法中正确的是( ) A．L1、L2均变暗，的示数变小B．L1、L2均变亮，的示数变大C．L1变亮、L2变暗，的示数变大D．L1变暗、L2变亮，的示数变小解析：首先要认清电路特点(可画出电路图)，L1与滑动变阻器并联，再与L2串联；测电源的外电压．滑动变阻器的触片从左端滑到右端时，其电阻变大，并联电阻变大，电路的总电阻变大，电流变小，内电压也变小，外电压变大，的示数变大；因L2连在干路，其电流变小，电压也变小，功率变小而变暗；并联电路的电压变大，L1功率也变大而变亮．答案：C二、双项选择题6．(2014·韶关模拟)电动势为E，内阻为r的电源，向可变电阻R 供电，关于路端电压说法正确的是( )A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大C．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小D．若外电路断开，则路端电压为E解析：根据U＝E－Ir可知，当电路中电流增大时，路端电压减小，C项正确，A、B两项错误；当电路中电流为0时，路端电压等于电源电动势，D项正确．答案：CD7．如图所示，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，r为电源内阻，R3＞r.闭合开关S后，在滑动触头P由a端滑向b端过程中，下列表述正确的是( )A．路端电压变小B．电流表的示数变大C．电源内阻消耗的功率变小D ．电源输出功率变大解析：在滑动触头P由a端滑向b端的过程中，R1阻值减小，回路中总电阻R减小，干路电流I增大，内电压U内增大，路端电压U 减小，故选A项．通过R3的电流(即干路电流I)增大，R3两端电压U3增大，并联电路两端电压U减小，通过R2的电流I2减小，电流表示数变小，故不选B项．干路电流I增大，内电阻消耗的功率P r增大，故不选C项．由于R外＝R并＋R3＞r，根据电源输出功率与外电阻的图线变化规律可知，当R外＝r时，P外有最大值；R外＜r时，P 外随R外的增大而增大；R外＞r时，P外随R外的增大而减小，所以当外电阻减小时，P外变大，故选D项．答案：AD8．(2014·深圳模拟)如图所示，电阻R1＝20 Ω，电动机绕线电阻R2＝10 Ω，当开关S断开时，电流表的示数是I1＝0.5 A；当开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，此时电流表的示数I 和电路消耗的电功率P应满足( )A．I＝1.5 A B．I<1.5 AC．P＝15 W D．P<15 W解析：当开关S断开时，电动机没有通电，欧姆定律成立，所以电路两端的电压U＝I1R1＝10 V；当开关S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压U ＝10 V，通过电动机的电流应满足UI2>I22R2，故I2<1 A；所以电流表的示数I<1.5 A，电路消耗的电功率P＝UI<15 W，故B、D两项正确，A、C两项错误．答案：BD9．(2012·广东六校联考)如图甲所示，其中R两端电压U随通过该电阻的直流电流I的变化关系如图乙所示，电源电动势为7.0 V(内阻不计)，且R1＝1 000 Ω(不随温度变化)．若改变R2，使AB与BC间的电压相等，这时( ) A．R的阻值为1 000 ΩB．R的阻值为1 300 ΩC．通过R的电流为1.5 mAD．通过R的电流为2.0 mA解析：要使AB与BC间的电压相等，即有E＝U AB＋U BC，U AB＝U BC，解得U BC＝3.5 V．而U BC＝U＋IR1，联立解得U＝U BC－IR1，将U BC＝3.5 V，R1＝1 000 Ω代入得U＝3.5－1 000I，在题给图象中作出函数关系U＝3.5－1 000 I的图象，两图象的交点对应的横纵坐标I ＝1.5 mA ，U ＝2 V 即为公共解，由IR ＝U 解得R ＝UI＝1 300 Ω.答案：BC10．(2014·广州模拟)如图所示是计算机光驱的工作原理图：R 1是光敏电阻(有激光照射时电阻较小，无激光照射时电阻较大)，R 2是定值电阻，信号处理系统可以根据R 2两端的电压变化把光信号变成电信号．用激光头发射脉冲激光信号扫描光盘，从光盘上反射回来的激光信号照到光敏电阻R 1上，下列分析正确的是( )A ．有激光照射光敏电阻时，信号处理系统两端获得的电压较高B ．有激光照射光敏电阻时，信号处理系统两端获得的电压较低C ．有激光照射光敏电阻时，R 1消耗的电功率一定较大D ．有激光照射光敏电阻时，R 1消耗的电功率可能增大，也可能减小解析：有激光照射光敏电阻时，R 1阻值减小，电路中电流变大，R 2两端的电压升高，信号处理系统两端获得的电压较高，A 项正确，B 项错误；R 1电流变大而电压变小，故R 1消耗的功率可能增大，也可能减小，C 项错误，D 项正确．答案：AD 三、非选择题11．甲图为测量某电源电动势E 和内阻r 时得到的UI 图象，用此电源与三个阻值均为R ＝3 Ω的电阻连接成如图乙所示电路，求电源的路端电压．解析：由UI 图象可知该电源的电动势E ＝6 V ，内阻r ＝6－44Ω＝0.5 Ω.由图乙可得外电阻R 外＝2R ×R 2R ＋R ＝2R3＝2 Ω.路端电压U ＝E －Ir ＝E －ErR 外＋r＝4.8 V.答案：4.8 V12．如图所示，变阻器R 2的最大电阻是10 Ω，定值电阻R 3＝5 Ω，电源的内电阻r ＝1 Ω，当电键S 闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为P 总＝16 W ，电源的输出功率为P 出＝12 W ．此时电灯R 1正常发光，求：(1)电灯阻值R 1(设R 1阻值恒定不变)；(2)当电键S 断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少？解析：(1)电源总功率为P 总＝16 W ，输出功率为P 出＝12 W ，则电源内阻消耗的功率P 内＝P 总－P 出＝4 W.由P 内＝I 2r ，得干路电流I ＝P 内r＝2 A. 由P 总＝IE ，得电源电动势E ＝8 V.由P 出＝I U ，得路端(即并联电路)电压U ＝6 V.流经R 3的电流I 3＝UR 3＝1.2 A.流经R 1、R 2的电流I 12＝I －I 3＝0.8 A. 变阻器R 2的电压U 2 ＝ I 12 · R 22 ＝ 4 V.电灯两端电压U 1＝U －U 2＝2 V.电灯的阻值R 1 ＝ U 1I 12＝ 2.5 Ω.(2)当电键S 断开时，电路为串联电路，要使灯泡正常工作，由(1)知此时干路电流I ′＝0.8 A.S 断开时，滑动变阻器的阻值R ′2＝ EI ′－r －R 1＝80.8Ω－1Ω－2.5Ω＝6.5 Ω.滑动变阻器阻值要增加 ΔR ＝ R ′2－R 22＝1.5 Ω.答案：(1)2.5 Ω (2)1.5 Ω。

高考物理考点复习学案18(第八章_第2单元_闭合电路的欧姆定律)

第1页共3页第八章第2单元闭合电路的欧姆定律【学习目标】1、理解闭合电路欧姆定律及其表达式并能熟练地用来解决有关的电路问题2、理解路端电压与负载的关系【自主学习】一、闭合电路欧姆定律 1、闭合电路（1）闭合电路由_____________和_______________组成。

（2）电源是通过非静电力做功把___________能转化为_______的装置。

电动势是用来表示______把其他形式的能转化为_____本领的物理量。

用E 来表示，其单位是______。

大小等于电源__________________其两极间的电压。

电源的重要参数有______、_______等。

2、闭合电路欧姆定律（1）内容:闭合电路的______跟电源的___________成正比，跟内外电路的___________成反比。

（2）表达式:___________________________推论：E=_________+___________常用变形式U 外=E-Ir例1、四节干电池，每节电动势为1.5V ，内阻为0.5Ω，用这四节干电池组成串联电池组对电阻R=18Ω的用电器供电，试计算：（1）用电器上得到的电压和电功率；（2）电池组的内电压和在内电阻上损失的热功率.二、路端电压与负载的关系 1、路端电压与外电阻的关系○1根据U=E-Ir 、I=rR E 可知：当R_____时，U 增大，当R_____时，U 减小第2页共3页○2当外电路断开时，R=∞，I=_____,U=_____当外电路短路时，R=0，I=_____,U=_____ 2、路端电压与电流的关系图像由U=E-Ir 可知，U-I 图像是一条向下倾斜的直线如图说出：○1图线与纵轴截距的意义___________________________○2图线与横轴截距的意义___________________________○3图像斜率的意义_________________________________ ○4与部分电路欧姆定律U —I 曲线的区别______________ _______________________________________________例2、如图8所示，为两个不同闭合电路中两个不同电源的图像，则下列说法中不正确的是（）A 、电动势E 1=E 2，发生短路时的电流I 1>I 2B 、电动势E 1=E 2，内阻r 1>r 2C 、电动势E 1=E 2，内阻r 2>r 1D 、当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大例3、如图2所示，当滑动变阻器R 3的滑片C 向B 方向移动时，电路中各电表示数如何变化？（电表内阻对电路的影响不计）例4、如图11所示，电灯L 标有“4V,1W ”，滑动变阻器总电阻为50Ω。

新课标版高考物理教学案第8章第2节电路闭合电路欧姆定律

第2节电路闭合电路欧姆定律知识点一|电路的串联、并联【基础知识羞鑿】EitfiF 知识梳理ZHISHISHULI■ ■■■■■ ■■■■ ■■■■■■■■■ V *w ■■■■■■■■■■■■ ■■ ■•■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■*■■ ■■■■■■■ ■■■■2.三个重要的结论⑴串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻值变大时，串联的总电阻变大。

(2) 并联电路的总电阻小于电路中任意一个支路电阻，任意一个支路电阻值变大时，电路的总电阻变大。

(3) 某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功率总等于各个电阻消耗的电功率之和。

［判断正误］(1) 电路中某电阻的阻值最大，该电阻的功率不一定最大。

(V)(2) 电路中只有一个电阻增大时，电路的总电阻不一定增大。

(》(3) 无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大。

(V)里墾菱归纳例证............... ___GUlNALgHENC简化串、并联电路的常用方法1 .等电势法：电流沿电势高一电势低的方向流动，若两点之间等电势，则没有电流。

2.电流流向法：电流分叉的地方为并联，否则为串联。

［典例］(2016全国卷n )阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。

开关 S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q i ;闭合开关S ,电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2。

Q i 与Q 2的比值为()C ［断开S 和闭合S 后等效电路分别如图甲、乙所示甲乙根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压 1 1U i = 5E , U 2=§E , C 所带的电荷量 Q = CU ，则Q 1 : Q 2 = 3 : 5,选项C 正确。

］ ~~［规律总结］(1) 当含有电容器的直流电路达到稳定状态时，电容器处可视为断路，与之串联的电阻中无电流，不起降压作用。

高考物理一轮复习课件：第八单元闭合电路的欧姆定律及应用

2．[考查外电阻非单调变化的动态分析·多选]
如图所示，电源电动势为 E，内阻不计。
滑动变阻器阻值为 R＝50 Ω，定值电阻
R1＝30 Ω，R2＝20 Ω，三只电流表都是
理想电流表。滑动变阻器的滑动触头 P 从 a 向 b 移动过程中，
下列说法正确的
()
A．电流表 A 的示数先增大后减小
B．电流表 A1 的示数先增大后减小 C．电流表 A2 的示数逐渐增大
D．滑动触头 P 移到 b 端时电流表 A 的示数最大
解析：当满足 R1＋RaP＝R2＋RbP 时，外电路的电阻最大，则滑动变阻器的滑动触头 P 从 a 向 b 移动过程中，电路的总电阻先增大后减小，电流先减小后增大，电流表 A 的示数先减小后增大，选项 A 错误；因电源的内阻不计，可知电流表 A1 的示数 I1 ＝R1＋ERaP，则随着 RaP 的增加，电流表 A1 示数减小，选项 B 错误；电流表 A2 的示数 I2＝R1＋ERbP，则随着 RbP 的减小，电流表 A2 示数逐渐增大，选项 C 正确；由数学知识可知，当滑动触头 P 移到 b 端时电路的总电阻最小，此时电流表 A 的示数最大，选项 D 正确。答案：CD
解析：闭合开关 S1、S2，外电路总电阻 R＝ R1＋R 并＝R1＋1 Ω，当 R＝r＝2 Ω 时，电源输出功率最大，根据电源输出功率与外电路电阻的关系图像(如图)可知，滑片从最左端向右滑动，外电路总电阻从 4 Ω 减小到 1 Ω，电源输出功率先增大再减小，故 A、B 错误；滑片在最左端时，断开 S2，外电路总电阻 R＝R1＋R2＝5 Ω≠r，电源的输出功率不是最大，故 C 错误；当滑片在最左端时，R＝R1＋R 并＝4 Ω，电流 I＝R＋E r＝E6(A)，电源的输出功率为 P0，则 P0＝I2R＝E92(W)；

金板学案2016届高考物理一轮复习第8章第2课闭合电路的欧姆定律及其应用练习

教科版物理高考第一轮复习——闭合电路欧姆定律的应用问题(学案)

高考物理总复习 第八章 第2节 电路 闭合电路的欧姆定律教学案 新人教版-新人教版高三全册物理教学案

高考物理闭合电路的欧姆定律技巧和方法完整版及练习题含解析

高考物理一轮总复习 第八章 第2讲 闭合电路欧姆定律(含解析)

高三物理一轮复习学案 闭合电路欧姆定律的应用

【金版学案】(广东版)高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第八章第2课 电路 欧姆定律及其应用

高考物理一轮复习 第8章 第2课 闭合电路的欧姆定律及其应用练习