2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)（新人教版）：第十章電路及應(yīng)用

DISHIZHANG第十章電路及應(yīng)用考情分析閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用2022·北京卷·T13

2022·江蘇卷·T2

2020·北京卷·T122020·江蘇卷·T6含容電路的電流和電壓2022·北京卷·T9

2020·全國卷Ⅰ·T17電阻定律2020·浙江1月選考·T6含電動(dòng)機(jī)的電路2019·浙江4月選考·T8測(cè)電阻類實(shí)驗(yàn)2022·全國甲卷·T22

2022·全國乙卷·T23

2022·北京卷·T152022·廣東卷·T12

2022·山東卷·T14

2021·山東卷·T142021·浙江6月選考·T18

2021·廣東卷·T12

2021·北京卷·T162020·全國卷Ⅰ·T22

2018·全國卷Ⅰ·T23

2018·全國卷Ⅲ·T23實(shí)驗(yàn)：測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻2022·湖北卷·T13

2021·全國乙卷·T23

2021·天津卷·T102021·湖南卷·T12

2020·山東卷·T14

2020·浙江7月選考·T18電表改裝實(shí)驗(yàn)：用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量2022·遼寧卷·T11

2022·河北卷·T12

2022·湖南卷·T122021·遼寧卷·T12

2019·全國卷Ⅰ·T23

2019·全國卷Ⅲ·T232018·全國卷Ⅱ·T22試題情境生活實(shí)踐類家用電器、新能源電動(dòng)汽車、超級(jí)電容器、手機(jī)充電等學(xué)習(xí)探究類電表改裝、導(dǎo)體電阻率的測(cè)量、測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻、用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量電路的基本概念及規(guī)律第1講目標(biāo)要求1.了解電流的定義及I＝

，會(huì)推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式.2.理解電阻的概念，掌握電阻定律.3.掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，理解電表改裝的原理.4.理解電功、電功率、焦耳定律，會(huì)區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路.

內(nèi)容索引考點(diǎn)一電流的概念及表達(dá)式考點(diǎn)二歐姆定律及電阻定律考點(diǎn)三串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)電流表、電壓表的

改裝原理課時(shí)精練考點(diǎn)四電功、電功率電熱、熱功率考點(diǎn)一電流的概念及表達(dá)式1.電流電荷的

形成電流，I＝

.2.電流形成的條件：導(dǎo)體中有

；導(dǎo)體兩端存在

.3.電流的標(biāo)矢性：電流是標(biāo)量，但有方向，規(guī)定

定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?梳理必備知識(shí)定向移動(dòng)自由電荷電壓正電荷1.由I＝

可知，I與q成正比，與t成反比.(

)2.雖然電流有方向，但電流為標(biāo)量.(

)3.電荷定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，所以電荷的移動(dòng)速率就是電流的傳導(dǎo)速率.(

)×√×電流的三種表達(dá)式及其比較提升關(guān)鍵能力公式適用范圍字母含義公式含義

I＝一切電路q為時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量

反映了I的大小，但不能說I∝q、I∝I＝nqSv一切電路n：導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)q：每個(gè)自由電荷的電荷量S：導(dǎo)體橫截面積v：電荷定向移動(dòng)速率從微觀上看，n、q、S、v決定了I的大小

I＝金屬、電解液U：導(dǎo)體兩端的電壓R：導(dǎo)體本身的電阻I由U、R決定，I∝U、I∝考向1公式I＝q/t的應(yīng)用√例1

(2023·安徽蕪湖市模擬)如圖所示，電解池內(nèi)有一價(jià)的電解液，t時(shí)間內(nèi)通過溶液內(nèi)面積為S的截面的正離子數(shù)是n1，負(fù)離子數(shù)是n2，設(shè)元電荷為e，以下說法中正確的是A.當(dāng)n1＝n2時(shí)電流大小為零例2

在長度為l、橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的金屬導(dǎo)體兩端加上電壓，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng).導(dǎo)體內(nèi)電荷量為e的自由電子在靜電力作用下先做加速運(yùn)動(dòng)，然后與做熱運(yùn)動(dòng)的陽離子碰撞而減速，如此往復(fù)，所以我們通常將自由電子的這種運(yùn)動(dòng)簡化成速率為v(不隨時(shí)間變化)的定向運(yùn)動(dòng).已知阻礙電子運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子定向移動(dòng)的速率v成正比，即Ff＝kv(k是常量)，則該導(dǎo)體的電阻應(yīng)該等于√考向2電流的微觀表達(dá)式考點(diǎn)二歐姆定律及電阻定律1.部分電路歐姆定律(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的

成正比，跟導(dǎo)體的

成反比.(2)表達(dá)式：I＝

.(3)適用范圍：

導(dǎo)電和

導(dǎo)電，不適用于氣態(tài)導(dǎo)體或半導(dǎo)體元件.梳理必備知識(shí)電壓電阻金屬電解質(zhì)溶液2.對(duì)U－I圖像和I－U圖像的理解(如圖甲、乙所示)(1)圖線a、e、d、f表示線性元件，b、c表示非線性元件.(2)圖線b的斜率不斷變小，電阻不斷變??；圖線c的斜率不斷變大，電阻不斷變小.(3)圖中Ra

Re，Rd

Rf.(選填“>”“<”或“＝”)(4)對(duì)于非線性元件，應(yīng)根據(jù)R＝

計(jì)算某點(diǎn)的電阻，而不是該點(diǎn)切線的斜率(或斜率的倒數(shù)).><3.電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度l成

，與它的橫截面積S成

；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的

有關(guān).(2)公式：R＝

.其中l(wèi)是導(dǎo)體的長度，S是導(dǎo)體的橫截面積.ρ是導(dǎo)體的

，其國際單位是

，符號(hào)為

.正比反比材料歐·米電阻率Ω·m(3)電阻率①物理意義：反映導(dǎo)體的

，是導(dǎo)體材料本身的屬性.②電阻率與溫度的關(guān)系金屬：電阻率隨溫度升高而

；負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體：電阻率隨溫度升高而

；超導(dǎo)體：一些金屬和合金在溫度低到臨界溫度時(shí)，電阻可以降到0.導(dǎo)電性能增大減小1.由R＝

知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與流過導(dǎo)體的電流成反比.(

)2.由ρ＝

知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積成正比，與導(dǎo)體的長度成反比.(

)3.電阻率越大，導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就越大.(

)4.U－I圖像斜率的變化反映阻值的變化.(

)×××√電阻的決定式和定義式的區(qū)別提升關(guān)鍵能力公式區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說明了電阻的決定因素提供了一種測(cè)電阻的方法，并不說明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液適用于任何純電阻導(dǎo)體例3

小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中錯(cuò)誤的是A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝D.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率等于圖中矩形PQOM所圍的面積√考向1歐姆定律的理解和應(yīng)用由題圖可知，U越大，小燈泡的電阻越大，故A說法正確；R＝

中的U、I與小燈泡所處狀態(tài)下的電壓、電流相對(duì)應(yīng)，故B說法正確，C說法錯(cuò)誤；對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率P＝U1I2，與題圖中PQOM所圍的面積相等，故D說法正確.例4

兩根材料相同的均勻?qū)Ь€x和y，其中x長為l，y長為2l，串聯(lián)在電路上時(shí)沿長度方向的電勢(shì)φ隨位置的變化規(guī)律如圖所示，那么x和y兩導(dǎo)線的電阻之比和橫截面積之比分別為A.3∶1

1∶6B.2∶3

1∶6C.3∶2

1∶5D.3∶1

5∶1√考向2電阻定律的理解和應(yīng)用由題圖可知導(dǎo)線x兩端的電壓U1＝6V，導(dǎo)線y兩端的電壓U2＝2V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，x和y兩導(dǎo)線的電阻之比為R1∶R2＝U1∶U2＝3∶1，故B、C錯(cuò)誤；考點(diǎn)三串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)電流表、電壓表的改裝原理串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)梳理必備知識(shí)

串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流I＝_______________I＝______________電壓U＝________________U＝________________電阻R＝________________功率分配P1R1＝P2R2＝…＝PnRnP總＝P1＋P2＋…＋PnI1＝I2＝…＝InI1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)nU1＋U2＋…＋UnU1＝U2＝…＝UnR1＋R2＋…＋Rn1.串聯(lián)電路的總電阻一定大于其中任一部分電路的電阻.(

)2.并聯(lián)電路的總電阻一定大于其中某一支路的電阻.(

)3.串聯(lián)電路中某一電阻增大，總電阻增大，并聯(lián)電路中某一電阻增大，總電阻減小.(

)4.若將分壓電阻串聯(lián)在電流表上改裝成電壓表后，增大了原電流表的滿偏電壓.(

)√×××1.串、并聯(lián)電路的幾個(gè)推論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的總電阻.(2)并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的總電阻，且小于其中最小的電阻.(3)無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，電路的總電阻變大.提升關(guān)鍵能力

改裝成大量程電壓表改裝成大量程電流表內(nèi)部電路

改裝原理串聯(lián)分壓并聯(lián)分流所需電阻阻值2.電表的兩種改裝的比較改裝后的量程U＝Ig(Rg＋R)校準(zhǔn)電路

例5

如圖所示，當(dāng)電路a、b兩端接入100V電壓時(shí)，則c、d兩端輸出電壓為20V；當(dāng)電路c、d兩端接入100V電壓時(shí)，則a、b兩端輸出電壓為50V.據(jù)此可知R1∶R2∶R3為A.4∶2∶1 B.2∶1∶1C.3∶2∶2 D.1∶1∶2√例6

(多選)四個(gè)相同的小量程電流表(表頭)分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2.已知電流表A1的量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好后把它們按如圖所示連接法連入電路，則A.電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù)B.電流表A1指針的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2指針的偏轉(zhuǎn)角C.電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù)D.電壓表V1指針的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2指針的偏轉(zhuǎn)角√√電流表A1與電流表A2由相同表頭與不同電阻并聯(lián)改裝而成，并聯(lián)在電路中，電流表A1與電流表A2的指針偏轉(zhuǎn)角相同，電流表A1的量程較大，則電流表A1的讀數(shù)較大，A正確，B錯(cuò)誤；電壓表V1與電壓表V2由相同表頭與不同電阻串聯(lián)改裝而成，串聯(lián)在電路中，通過表頭的電流相同，故指針的偏轉(zhuǎn)角相同，因V1量程較大，所以電壓表V1的讀數(shù)大于電壓表V2的讀數(shù)，C錯(cuò)誤，D正確.例7

(2023·河南靈寶市第一中學(xué)模擬)如圖所示，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行電表改裝的實(shí)驗(yàn)，已知表頭內(nèi)阻為100Ω，滿偏電流為300mA，使用OA接線柱時(shí)它是量程為0～3A的電流表，使用OB接線柱時(shí)它是量程為0～0.6A的電流表，使用OC接線柱時(shí)它是量程為0～60V的電壓表，則圖中的R1＝_____Ω，R2＝_____Ω，R3＝____Ω.208050使用OA接線柱時(shí)，量程為0～3A，使用OB接線柱時(shí)，量程為0～0.6A，其中Ig＝0.3A，Rg＝100Ω聯(lián)立解得R1＝20Ω，R2＝80Ω使用OC接線柱時(shí)，量程為0～60V，考點(diǎn)四電功、電功率電熱、熱功率1.電功(1)定義：導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的

做的功.(2)公式：W＝qU＝

(適用于任何電路).(3)電流做功的實(shí)質(zhì)：

轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程.2.電功率(1)定義：單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功，表示電流做功的

.(2)公式：P＝

＝

(適用于任何電路).梳理必備知識(shí)靜電力IUt電能快慢IU3.焦耳定律(1)內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟

成正比，跟_____________及

成正比.(2)公式：Q＝

(適用于任何電路).電流的二次方導(dǎo)體的電阻通電時(shí)間I2Rt1.公式W＝UIt＝

＝I2Rt適用于所有電路.(

)2.在非純電阻電路中P＝UI＝I2R＋P其他.(

)3.焦耳定律只適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路.(

)×√×例8

如圖所示，當(dāng)AB間加上電壓時(shí)，R1、R2、R3三個(gè)電阻上消耗的功率相等，則三電阻的阻值之比R1∶R2∶R3為A.1∶1∶4 B.1∶1∶1C.1∶1∶2 D.2∶2∶1√考向1純電阻電路中的功率因R1與R2串聯(lián)，電流相等，且消耗的功率相等，根據(jù)P＝I2R可知R1＝R2；因R1和R2與R3并聯(lián)，支路電壓相等，上面支路的功率等于R3功率的2倍，根據(jù)P＝

可知，R3＝2(R1＋R2)＝4R1，即R1∶R2∶R3＝1∶1∶4，選項(xiàng)A正確.1.不論是純電阻電路還是非純電阻電路，電流的電功率均為P電＝IU，熱功率均為P熱＝I2R.只有在純電阻電路中P電＝P熱，IU＝I2R＝

才成立.2.對(duì)于非純電阻電路：P電＝P熱＋P其他，即IU＝I2R＋P其他，I≠

(歐姆定律不適用).電功率P＝IU和熱功率P＝I2R的比較規(guī)律總結(jié)例9

一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在3V電壓下工作，用此電動(dòng)機(jī)提升重力為4N的物體時(shí)，通過它的電流是0.2A，在30s內(nèi)可使該物體被勻速提升3m.若不計(jì)一切摩擦和阻力，求：(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率；考向2非純電阻電路中的功和功率答案0.6W電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P入＝UI＝3×0.2W＝0.6W(2)在提升重物的30s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量；答案6J物體被勻速提升的速度電動(dòng)機(jī)提升物體的機(jī)械功率P機(jī)＝Fv＝Gv＝0.4W根據(jù)能量關(guān)系有P入＝P機(jī)＋PQ產(chǎn)生的熱功率PQ＝0.2W電動(dòng)機(jī)線圈在30s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q＝PQt＝0.2×30J＝6J(3)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻.答案5Ω由焦耳定律得Q＝I2Rt電動(dòng)機(jī)線圈電阻R＝5Ω.五課時(shí)精練1.某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示，以下關(guān)于導(dǎo)體的電阻說法正確的是A.B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻為12ΩB.B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻為40ΩC.工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響

改變了1ΩD.工作狀態(tài)從A變化到B時(shí)，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9Ω123456789101112√基礎(chǔ)落實(shí)練1234567891011122.(2023·浙江省模擬)在我國邊遠(yuǎn)鄉(xiāng)村的電路上常用熔斷保險(xiǎn)絲.當(dāng)電路中有較強(qiáng)電流通過時(shí)，保險(xiǎn)絲會(huì)快速熔斷，及時(shí)切斷電源，保障用電設(shè)備和人身安全.經(jīng)測(cè)量，有一段電阻為R、熔斷電流為2A的保險(xiǎn)絲，直徑約0.5毫米.若將這段保險(xiǎn)絲對(duì)折后絞成一根，那么保險(xiǎn)絲的電阻和熔斷電流將變?yōu)椤?234567891011121234567891011123.電阻R1、R2的I－U圖像如圖所示，則下列說法正確的是A.R1∶R2＝3∶1B.將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電壓比U1∶U2＝

1∶3C.將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1∶I2＝

1∶3D.將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則功率比P1∶P2＝1∶3√123456789101112123456789101112R1與R2串聯(lián)時(shí)，U1∶U2＝R1∶R2＝1∶3，B正確；R1與R2并聯(lián)時(shí)，I1∶I2＝R2∶R1＝3∶1，P1∶P2＝R2∶R1＝3∶1，C、D錯(cuò)誤.4.一車載加熱器(額定電壓為24V)發(fā)熱部分的電路如圖所示，a、b、c是三個(gè)接線端點(diǎn)，設(shè)ab、ac、bc間的功率分別為Pab、Pac、Pbc，則A.Pab>Pbc

B.Pab＝PacC.Pac＝Pbc

D.Pab<Pac123456789101112√1234567891011125.(2020·全國卷Ⅰ·17)圖(a)所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓UC.如果UC隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變化的圖像中，正確的是√1234567891011121234567891011121234567891011126.如圖所示，同種材料制成且厚度相等的長方體合金塊A和B，上表面為正方形，邊長之比為2∶1.A、B分別與同一電源相連，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)，則A.通過A、B的電流之比為2∶1B.通過A、B的電流之比為1∶2C.A、B中自由電荷定向移動(dòng)速率之比為2∶1D.A、B中自由電荷定向移動(dòng)速率之比為1∶2√123456789101112能力綜合練123456789101112根據(jù)I＝nqSv，因SA∶SB＝2∶1，則vA∶vB＝1∶2，C錯(cuò)誤，D正確.7.(2023·湖北恩施市模擬)如圖所示為示波器衰減電路的示意圖，ab之間為信號(hào)電壓的輸入端，cd為衰減電路的輸出端，P是和衰減旋鈕固連在一起的開關(guān)，R1、R2、R3、R4為四個(gè)定值電阻，當(dāng)P接通1時(shí)電壓沒有被衰減，當(dāng)P分別接通2、3、4時(shí)電壓被衰減10倍、100倍、1000倍(即輸出電壓變?yōu)檩斎腚妷旱?.1、0.01、0.001)，若某個(gè)示波器的衰減電路中，R4＝1Ω，不計(jì)導(dǎo)線電阻，則其他電阻的阻值分別為A.R1＝900Ω，R2＝90Ω，R3＝9ΩB.R1＝999Ω，R2＝99Ω，R3＝9ΩC.R1＝10Ω，R2＝100Ω，R3＝1000ΩD.R1＝1000Ω，R2＝100Ω，R3＝10Ω√123456789101112123456789101112當(dāng)P接通4時(shí)，輸出電壓變?yōu)檩斎腚妷旱?.001，當(dāng)P接通3時(shí)，輸出電壓變?yōu)檩斎腚妷旱?.01，當(dāng)P接通2時(shí)，輸出電壓變?yōu)檩斎腚妷旱?.1，只有A均滿足要求，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.8.一根橫截面積為S的銅導(dǎo)線，通過電流為I.已知銅的密度為ρ，銅的摩爾質(zhì)量為M，電子電荷量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，設(shè)每個(gè)銅原子只提供一個(gè)自由電子，則銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)速率為√1234567891011121234567891011129.(多選)(2023·福建省廈門一中模擬)如圖所示，把兩只完全相同的表頭進(jìn)行改裝，已知表頭內(nèi)阻為100Ω，下列說法正確的是A.由甲圖可知，該表頭滿偏電流Ig＝2mAB.甲圖是改裝成的雙量程電壓表，其中b量程為9VC.乙圖中R1＝

Ω，R2＝10ΩD.乙圖中R1＝5Ω，R2＝45Ω123456789101112√√12345678910111212345678910111210.在圖甲所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)，燈L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示.當(dāng)開關(guān)閉合后，下列說法中正確的是A.燈泡L1的電流為燈泡L2電流的2倍B.燈泡L1的電阻為7.5ΩC.燈泡L2的電阻為12ΩD.燈泡L3兩端的電壓為1.5V√12345678910111212345678910111211.如圖所示的電路中，電阻R1、R2、R3的阻值均為2Ω.電流表內(nèi)阻不計(jì)，在B、C兩點(diǎn)間加上6V的電壓時(shí)，電流表的示數(shù)為A.0

B.1A

C.1.5A

D.2A√12345678910111212345678910111212.(多選)恒流源是一種特殊的電源，其輸出的電流能始終保持不變；恒壓源也是一種特殊的電源，其輸出的電壓能始終保持不變.圖甲所示的電路中電源是恒流源，圖乙所示的電路中電源是恒壓源，兩圖中的滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P均從最右端向最左端移動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是A.圖甲中R1兩端的電壓減小B.圖乙中R1兩端的電壓減小C.圖甲中流過R2的電流保持不變D.圖乙中流過R2的電流保持不變123456789101112√素養(yǎng)提升練√√123456789101112題圖甲中兩個(gè)支路的電壓始終相等，所以支路電流與電阻成反比，即I2R2＝I1(R1＋R0)，且I1＋I(xiàn)2＝I是定值，滑動(dòng)變阻器觸頭P從最右端向最左端移動(dòng)時(shí)，R0增大，由以上兩式可知I1減小，I2增大，R1兩端的電壓U1＝I1R1減小，故A正確，C錯(cuò)誤；123456789101112題圖乙中兩個(gè)支路的電壓始終相等且為定值，支路電流與電阻成反比，即I2R2＝I1(R1＋R0)＝U(定值)，滑動(dòng)變阻器觸頭P從最右端向最左端移動(dòng)時(shí)，R0增大，由上式可知I1減小，I2不變，R1兩端的電壓U1＝I1R1減小，故B、D正確.DISHIZHANG第十章電路及應(yīng)用閉合電路的歐姆定律第2講目標(biāo)要求1.了解電動(dòng)勢(shì)的物理意義，理解并掌握閉合電路的歐姆定律.2.會(huì)用閉合電路歐姆定律分析電路的動(dòng)態(tài)變化.3.會(huì)計(jì)算涉及電源的電路功率.4.掌握路端電壓和電流的關(guān)系及電源的U－I圖像.

內(nèi)容索引考點(diǎn)一閉合電路歐姆定律及應(yīng)用考點(diǎn)二閉合電路的功率及效率問題考點(diǎn)三電源的U－I圖像課時(shí)精練考點(diǎn)四含容電路的分析考點(diǎn)一閉合電路歐姆定律及應(yīng)用1.電動(dòng)勢(shì)(1)非靜電力所做的功與所移動(dòng)的電荷量之比叫電動(dòng)勢(shì).(2)物理含義：電動(dòng)勢(shì)表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成

本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓.梳理必備知識(shí)電勢(shì)能2.閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成

，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成

；(2)公式：I＝

(只適用于純電阻電路)；(3)其他表達(dá)形式E＝U外＋U內(nèi)或E＝U外＋

(適用于

電路).正比反比Ir任意1.電動(dòng)勢(shì)的大小反映了電源把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)強(qiáng)弱.(

)2.電動(dòng)勢(shì)就是電源的路端電壓.(

)3.電源的重要參數(shù)是電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定，與電源的體積無關(guān)，與外電路無關(guān).(

)4.在電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻恒定的閉合電路中，外電阻越大，路端電壓越大.(

)×√×√1.路端電壓與外電阻的關(guān)系提升關(guān)鍵能力(2)特殊情況：①當(dāng)外電路斷路時(shí)，I＝0，U＝E.2.動(dòng)態(tài)分析常用方法(1)程序法：遵循“局部—整體—局部”的思路.①分析步驟(如圖)：②分析時(shí)：串聯(lián)電路注意分析電壓關(guān)系，并聯(lián)電路注意分析電流關(guān)系.(2)結(jié)論法：“串反并同”，應(yīng)用條件為電源內(nèi)阻不為零.①所謂“串反”，即某一電阻的阻值增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大.②所謂“并同”，即某一電阻的阻值增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小.考向1閉合電路的有關(guān)計(jì)算例1

(2019·江蘇卷·3)如圖所示的電路中，電阻R＝2Ω.斷開S后，電壓表的讀數(shù)為3V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2V，則電源的內(nèi)阻r為A.1Ω

B.2Ω

C.3Ω

D.4Ω√當(dāng)斷開S后，電壓表的讀數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì)，即E＝3V；當(dāng)閉合S后，有U＝IR，又由閉合電路歐姆定律可知，I＝

，聯(lián)立解得r＝1Ω，A正確，B、C、D錯(cuò)誤.例2

(多選)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r一定，R1、R2是定值電阻，R0是光敏電阻(光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小)，L是小燈泡.閉合開關(guān)，當(dāng)照射到R0的光照強(qiáng)度減小時(shí)，以下分析正確的是A.電流表示數(shù)減小

B.電壓表示數(shù)不變C.燈泡變亮

D.電源效率增大√考向2閉合電路的動(dòng)態(tài)分析√當(dāng)照射到R0的光照強(qiáng)度減小時(shí)，R0的阻值增大，回路中的總電阻增大，干路電流減小，即電流表示數(shù)減小，A正確；干路電流減小，由U內(nèi)＝Ir，可知內(nèi)電壓減小，U＝E－U內(nèi)，則路端電壓增大，即電壓表示數(shù)增大，B錯(cuò)誤；干路電流減小，即流經(jīng)R1的電流減小，R1兩端電壓減小，又知電壓表示數(shù)增大，故R2兩端電壓增大，流經(jīng)R2的電流增大，則流經(jīng)燈泡的電流減小，燈泡變暗，C錯(cuò)誤；例3

(2023·重慶市育才中學(xué)高三測(cè)試)某同學(xué)按如圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電壓表內(nèi)阻看作無限大，電流表內(nèi)阻看作零.實(shí)驗(yàn)中由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了(但不為零)，若這種情況的發(fā)生是由于某一電阻引起的，則可能的故障是A.RP斷路

B.R2斷路C.R1短路

D.R3短路√考向3電路故障分析若R3短路，則電壓表V2示數(shù)為零，兩電壓表示數(shù)不相同；若RP斷路，則電壓表V2示數(shù)為零，兩電壓表示數(shù)不相同；若R1短路，則V1測(cè)滑動(dòng)變阻器和R2串聯(lián)的總電壓，V2測(cè)R2兩端電壓，兩電壓表示數(shù)不同；若R2斷路，則兩電壓表均測(cè)R3兩端電壓，兩電壓表示數(shù)相同且不為零，A、C、D錯(cuò)誤，B正確.例4

如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，當(dāng)開關(guān)S閉合后，燈泡L1和L2都不亮，用電壓表測(cè)得各部分的電壓分別為Uab＝6V，Uad＝0，Ucd＝6V，由此可斷定A.L1和L2的燈絲都燒斷了B.L1的燈絲燒斷了C.L2的燈絲燒斷了D.滑動(dòng)變阻器R斷路√由Uab＝6V可知電源完好，燈泡都不亮，說明電路中出現(xiàn)斷路故障，由Ucd＝6V可知，燈泡L1與滑動(dòng)變阻器R完好，斷路故障出現(xiàn)在c、d之間，故燈泡L2的燈絲燒斷了，選項(xiàng)C正確.1.電壓表檢測(cè)：如果電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)部分短路；2.電流表檢測(cè)：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可用電流表測(cè)量各部分電路上的電流，通過對(duì)電流值的分析，可以確定故障的位置.在運(yùn)用電流表檢測(cè)時(shí)，一定要注意電流表的極性和量程；3.歐姆表檢測(cè)：當(dāng)測(cè)量值很大時(shí)，表示該處斷路；當(dāng)測(cè)量值很小或?yàn)榱銜r(shí)，表示該處短路.在用歐姆表檢測(cè)時(shí)，應(yīng)斷開電源.電路故障檢測(cè)方法方法點(diǎn)撥考點(diǎn)二閉合電路的功率及效率問題1.電源的總功率(1)任意電路：P總＝

＝

＋I(xiàn)U內(nèi)＝P出＋P內(nèi).(2)純電阻電路：P總＝

＝

.2.電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)＝

＝IU內(nèi)＝P總－P出.3.電源的輸出功率(1)任意電路：P出＝

＝IE－I2r＝P總－P內(nèi).(2)純電阻電路：P出＝

＝

.梳理必備知識(shí)IEIU外I2(R＋r)I2rIUI2R4.電源的效率1.外電阻越大，電源的輸出功率越大.(

)2.電源的輸出功率越大，電源的效率越高.(

)3.電源內(nèi)部發(fā)熱功率越大，輸出功率越小.(

)×××1.純電阻電路中電源的最大輸出功率(如圖)提升關(guān)鍵能力2.提高純電阻電路效率的方法例5

(多選)某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr和輸出功率PR隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系中，如圖中的a、b、c所示.以下判斷正確的是A.在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C

三點(diǎn)，這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA＝PB＋PCB.b、c圖線的交點(diǎn)與a、b圖線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之比一

定為1∶2，縱坐標(biāo)之比一定為1∶4C.電源的最大輸出功率Pm＝9WD.電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3V，內(nèi)電阻r＝1Ω√√√在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，因?yàn)橹绷麟娫吹目偣β蔖E等于輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr之和，所以這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA＝PB＋PC，故A正確；圖線c表示電路的輸出功率與電流的關(guān)系圖線，很顯然，最大輸出功率小于3W，故C錯(cuò)誤；例6

如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，保護(hù)電阻R0＝0.5Ω.(1)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，保護(hù)電阻R0消耗的電功率最大，并求這個(gè)最大值；答案0

8W(2)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R消耗的功率PR最大，并求這個(gè)最大值；答案1.5Ω

6W(3)求電源的最大輸出功率.答案9W把含有電源、電阻的部分電路等效為新的“電源”，其“電動(dòng)勢(shì)”、“內(nèi)阻”如下：(1)兩點(diǎn)間斷路時(shí)的電壓等效為電動(dòng)勢(shì)E′.等效電源方法點(diǎn)撥常見電路等效電源如下：方法點(diǎn)撥考點(diǎn)三電源的U－I圖像兩類U－I圖像的比較

電源的U－I圖像電阻的U－I圖像圖像表述的物理量的關(guān)系電源的路端電壓與電路電流的關(guān)系電阻兩端電壓與流過電阻的電流的關(guān)系圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)①與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E②與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流過坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒有電壓時(shí)電流為零圖線的斜率－r(r為內(nèi)阻)表示電阻大小(電阻為純電阻時(shí))圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)比值表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均表示此電阻的阻值大小例7

(多選)如圖所示，圖甲中M為一電動(dòng)機(jī)，開關(guān)S閉合后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表V1和V2的讀數(shù)隨電流表A讀數(shù)的變化情況如圖乙所示，已知電流表A讀數(shù)在0.2A以下時(shí)，電動(dòng)機(jī)沒有轉(zhuǎn)動(dòng).不考慮電表內(nèi)阻，以下判斷正確的是A.圖線①為V2讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化圖線B.電路中電源電動(dòng)勢(shì)為3.4VC.此電路中，電動(dòng)機(jī)的最大輸入功率

是0.9WD.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω√√由題圖甲知，電壓表V2測(cè)量路端電壓，電流增大時(shí)，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以圖線①為V2的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化圖線，故A正確；當(dāng)I2＝0.3A時(shí)，U2＝3V，此時(shí)電動(dòng)機(jī)輸入功率最大，且P＝U2I2＝3×0.3W＝0.9W，故C正確；考點(diǎn)四含容電路的分析1.電路簡化把電容器所在的支路穩(wěn)定時(shí)視為斷路，簡化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上.2.電容器的電壓(1)電容器所在的支路中沒有電流，與之串聯(lián)的電阻兩端無電壓，相當(dāng)于導(dǎo)線.(2)電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓.3.電容器的電荷量及變化(1)電路中電流、電壓的變化可能會(huì)引起電容器的充、放電.若電容器兩端電壓升高，電容器將充電；若電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電.(2)如果變化前后極板帶電的電性相同，通過所連導(dǎo)線的電荷量為|Q1－Q2|.(3)如果變化前后極板帶電的電性相反，通過所連導(dǎo)線的電荷量為Q1＋Q2.例8

阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路.開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2.Q1與Q2的比值為√S斷開時(shí)等效電路圖如圖甲所示.甲S閉合時(shí)等效電路圖如圖乙所示.乙例9

(多選)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r.電路中的R2、R3均為總阻值一定的滑動(dòng)變阻器，R0為定值電阻，R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小).當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).有關(guān)下列說法中正確的是A.只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度，電阻R0消耗的電功率

變大，電阻R3中有向上的電流B.只將滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí)，電源

消耗的功率變大，電阻R3中有向上的電流C.只將滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大，帶電微粒向

下運(yùn)動(dòng)D.若斷開開關(guān)S，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)√√只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度，R1的阻值減小，外電路總電阻減小，總電流增大，電阻R0消耗的電功率變大，滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓變大，電容器兩端的電壓增大，電容器下極板的帶電荷量變大，所以電阻R3中有向上的電流，故選項(xiàng)A正確；電路穩(wěn)定時(shí)，電容器所在支路相當(dāng)于斷路，只將滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí)，對(duì)電路沒有影響，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；只將滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí)，電容器并聯(lián)部分的電阻變大，所以電容器兩端的電壓變大，分析可知帶電微粒受到向上的靜電力，由E＝

可知電場(chǎng)強(qiáng)度變大，帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若斷開開關(guān)S，電容器處于放電狀態(tài)，電荷量變小，板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小，帶電微粒所受的靜電力減小，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D正確.五課時(shí)精練1.(2022·江蘇卷·2)如圖所示，電路中燈泡均正常發(fā)光，阻值分別為R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝4Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻不計(jì)，四個(gè)燈泡中消耗功率最大的是A.R1

B.R2

C.R3

D.R4123456789101112√基礎(chǔ)落實(shí)練123456789101112由電路圖可知，R3與R4串聯(lián)后與R2并聯(lián)，再與R1串聯(lián).123456789101112四個(gè)燈泡的實(shí)際功率分別為P1＝I12R1＝18W，P2＝I22R2＝12W，P3＝I32R3＝2W，P4＝I42R4＝4W，故四個(gè)燈泡中消耗功率最大的是R1，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.2.交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀如圖甲所示，其工作原理如圖乙所示，傳感器電阻R的阻值隨氣體中酒精濃度的增大而減小，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電路中的電表均為理想電表.當(dāng)一位酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，下列說法中正確的是A.電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小B.電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變小C.酒精氣體濃度越大，電源的輸出功率越大D.電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比保持不變√123456789101112123456789101112當(dāng)一位酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，R的阻值減小，電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，電路中電流I變大，故電流表的示數(shù)變大，R兩端電壓為U＝E－I(R0＋r)變小，故電壓表的示數(shù)變小，故A、B錯(cuò)誤；123456789101112因?yàn)椴恢劳怆娮鑂0＋R與電源內(nèi)阻r的關(guān)系，所以無法判斷電源的輸出功率如何變化，故C錯(cuò)誤；電壓表示數(shù)為U＝E－I(R0＋r)，電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比為

＝R0＋r，保持不變，故D正確.3.在如圖所示的電路中，開關(guān)S閉合后，由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障，導(dǎo)致電壓表和電流表的讀數(shù)都增大，電壓表和電流表均為理想電表，則可能出現(xiàn)了下列哪種故障

A.R1短路

B.R2短路C.R3短路

D.R1斷路√123456789101112123456789101112若電路正常，則電流表測(cè)量流過R1的支路電流，電壓表測(cè)量R3兩端的電壓.若R1短路，則R2被短路，外電路只有電阻R3接在電源兩端，電流表測(cè)量干路電流，電壓表測(cè)量路端電壓，兩表示數(shù)均增大，A正確；若R2短路，則R1被短路，電流表示數(shù)為零，B錯(cuò)誤；若R3短路，則電壓表示數(shù)為零，C錯(cuò)誤；若R1斷路，則電流表示數(shù)為零，D錯(cuò)誤.4.如圖所示，圖中的四個(gè)電表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右端移動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是A.電源的輸出功率一定變小B.電壓表V1的讀數(shù)變小，電流表A1的讀數(shù)變小C.電壓表V2的讀數(shù)變大，電流表A2的讀數(shù)變小D.電壓表V2的讀數(shù)變小，電流表A2的讀數(shù)變小123456789101112√123456789101112當(dāng)內(nèi)、外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大，由于電源的內(nèi)、外電阻關(guān)系未知，所以不能確定電源的輸出功率如何變化，故A錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，由閉合電路的歐姆定律可得，干路電流I增大，路端電壓U減小，則電流表A1讀數(shù)變大，電壓表V1讀數(shù)U1＝E－I(R1＋r)，I增大，其他量不變，則U1減小，A2的讀數(shù)為I2＝

，則I2減小，即電流表A2的讀數(shù)變小，因總電流增大，則通過R2的電流增大，則U2變大，即電壓表V2讀數(shù)變大，故C正確，B、D錯(cuò)誤.5.將一電源與一電阻箱連接成閉合電路，測(cè)得電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線如圖所示，由此可知A.電源最大輸出功率可能大于45WB.電源內(nèi)阻等于5ΩC.電源電動(dòng)勢(shì)為45VD.電阻箱所消耗功率P最大時(shí)，電源效率大于50%√123456789101112123456789101112由題可知將一電源與一電阻箱連接成閉合電路，電阻箱所消耗功率P等于電源輸出功率，由題圖可知，電阻箱所消耗功率P最大為45W，所以電源最大輸出功率為45W，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由電源輸出功率最大的條件可知，電源輸出功率最大時(shí)，外電路電阻等于電源內(nèi)阻，所以電源內(nèi)阻r＝5Ω，選項(xiàng)B正確；123456789101112電阻箱所消耗功率P最大時(shí)，電源效率為50%，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.電阻箱所消耗功率P最大值為45W時(shí)，電阻箱讀數(shù)為R＝5Ω，則電流I＝

＝3A，電源電動(dòng)勢(shì)E＝I(R＋r)＝30V，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；6.(2023·四川內(nèi)江市第六中學(xué)月考)電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比.直線A、B和C分別是電源a、電源b和電阻R的U－I圖線.將這個(gè)電阻R分別接到a、b兩電源上，那么A.電源a、b電動(dòng)勢(shì)一樣大，b內(nèi)阻較大B.R接到電源a上，電路中的電流較小C.R接到電源b上，電源的輸出功率較大D.R接到電源b上，電源效率較高√123456789101112123456789101112由電源的U－I圖線可知，縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻，故電源a、b電動(dòng)勢(shì)一樣大，b內(nèi)阻較大，A正確；當(dāng)電源與電阻直接相連時(shí)，電源和電阻的U－I圖線交點(diǎn)表示該電阻的工作狀態(tài)，其橫坐標(biāo)表示電路中的電流，故R接到電源a上，電路中的電流較大，B錯(cuò)誤；1234567891011127.(2023·江蘇淮安市車橋中學(xué)高三測(cè)試)如圖所示電路，電源內(nèi)阻為r，兩相同燈泡L1、L2

電阻均為R，D為理想二極管(具有單向?qū)щ娦?，電表均為理想電表.閉合S后，一帶電油滴恰好在平行板電容器中央靜止不動(dòng).現(xiàn)把滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，電壓表V1、V2

示數(shù)變化量絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2

，電流表示數(shù)變化量絕對(duì)值為ΔI，則下列說法中錯(cuò)誤的是A.兩燈泡逐漸變亮

B.油滴將向下運(yùn)動(dòng)C.

＝R＋r

D.ΔU2>ΔU1√123456789101112能力綜合練123456789101112滑片向上滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，總電阻減小，回路中電流變大，兩燈泡變亮，選項(xiàng)A正確；123456789101112把L1的電阻R看作電源內(nèi)阻一部分，ΔU2就是R＋r兩端電壓的增加量，則

＝R＋r，選項(xiàng)C正確；由閉合電路歐姆定律可得

＝r，所以ΔU2>ΔU1，選項(xiàng)D正確.8.硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn).如圖所示，圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖像(電池內(nèi)阻不是常量)，圖線b是某電阻R的U－I圖像.在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí)，硅光電池的內(nèi)阻為A.5.5Ω B.7.0ΩC.12.0Ω D.12.5Ω√123456789101112123456789101112由閉合電路歐姆定律得U＝E－Ir，當(dāng)I1＝0時(shí)，E＝U1，由圖線a與縱軸的交點(diǎn)讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝3.6V，組成閉合回路時(shí)，根據(jù)兩圖線交點(diǎn)處的9.(多選)(2023·河南三門峽市外國語高級(jí)中學(xué)高三檢測(cè))如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，L為小燈泡，R為滑動(dòng)變阻器，V為理想電壓表.現(xiàn)閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P從a端向b端滑動(dòng).已知小燈泡電阻和電源內(nèi)阻相等，則下列說法中正確的是A.電壓表示數(shù)先變小后變大B.小燈泡L先變暗后又變亮C.電源的輸出功率先變小后變大D.電源的效率先減小后增大123456789101112√√123456789101112由電路結(jié)構(gòu)可知，滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭P兩邊的電阻并聯(lián)，則當(dāng)P從a端向b端滑動(dòng)時(shí)，電路的總電阻先變大后變小，則干路電流先變小后變大，故小燈泡L先變暗后又變亮，選項(xiàng)B正確；由U＝E－Ir可知路端電壓先變大后變小，即電壓表的示數(shù)先變大后變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因?yàn)樾襞蓦娮韬碗娫磧?nèi)阻相等，電路的總電阻先變大后變小，結(jié)合電源輸出功率隨外電路電阻變化圖像可知，當(dāng)內(nèi)、外電阻相等時(shí)電源輸出功率最大，則電源的輸出功率先變小后變大，選項(xiàng)C正確；12345678910111210.(2023·河北邯鄲市模擬)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，R0＝3Ω，R1＝7.5Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，電容器的電容C＝2μF.開始時(shí)開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，則下列說法正確的是A.開關(guān)S閉合時(shí)，電容器上極板帶正電B.開關(guān)S閉合時(shí)，電容器兩極板間電勢(shì)差是3VC.將開關(guān)S斷開，穩(wěn)定后電容器極板所帶的電荷量是3.6×10－6CD.將開關(guān)S斷開至電路穩(wěn)定的過程中通過R0的電荷量是9.6×10－6C√12345678910111212345678910111212345678910111211.在如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3是一滑動(dòng)變阻器，當(dāng)其滑片P從最左端滑至最右端時(shí)，測(cè)得電源的路端電壓隨電源中流過的電流的變化圖線如圖乙所示，其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的.求：123456789101112(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；答案20V

20Ω123456789101112電源的路端電壓隨電流的變化圖線斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻，則內(nèi)阻電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝U＋I(xiàn)r取電壓U1＝16V，電流I1＝0.2A，代入解得E＝20V(2)定值電阻R2的阻值；123456789101112答案5Ω(3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值.123456789101112答案300Ω123456789101112當(dāng)滑片P滑到最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值最大，外電阻最大，電流最小，此時(shí)路端電壓U1＝16V，電流I1＝0.2A，12.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝2V，內(nèi)阻r＝1Ω，電阻R0＝2Ω，滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為0～10Ω.求滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí)，R上消耗的功率最大，最大值為多少？123456789101112素養(yǎng)提升練123456789101112123456789101112方法二采用等效電源法分析，把電阻R0等效到電源的內(nèi)部，即把電源和電阻R0看作等效電源，DISHIZHANG第十章電路及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)十一目標(biāo)要求1.理解測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理——閉合電路歐姆定律.2.掌握用電流表和電壓表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法.3.掌握實(shí)物圖連接的技巧.4.會(huì)用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

考點(diǎn)一伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻考點(diǎn)二安阻法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻考點(diǎn)三伏阻法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課時(shí)精練內(nèi)容索引考點(diǎn)一伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1.實(shí)驗(yàn)原理閉合電路歐姆定律.2.實(shí)驗(yàn)器材干電池、電壓表、電流表、

、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺.3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)電流表用

A的量程，電壓表用

V的量程，按圖連接好電路.滑動(dòng)變阻器0.63梳理必備知識(shí)(2)把滑動(dòng)變阻器的滑片移到接入電路阻值最

的一端.(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1，U1).用同樣的方法再測(cè)量幾組I、U值，填入表格中.(4)斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材.大4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理(2)用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖所示.①圖線與縱軸交點(diǎn)為

；②圖線斜率的絕對(duì)值為

.電源電動(dòng)勢(shì)E內(nèi)阻r5.誤差分析(1)偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U－I圖像時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確.(2)系統(tǒng)誤差：①若采用甲圖電路方法a電壓表的分流作用造成誤差，電壓值越大，電壓表的分流越多，對(duì)應(yīng)的I真與I測(cè)的差越大，IV＝

.其中U－I圖像如圖乙所示.結(jié)論：E測(cè)<E真，r測(cè)<r真.方法b等效電源法②若采用丙圖電路方法a電流表的分壓作用造成誤差，電流越大，電流表分壓越多，對(duì)應(yīng)U真與U測(cè)的差越大，UA＝I·RA.其中U－I圖像如圖丁所示.結(jié)論：E測(cè)＝E真，r測(cè)>r真.方法b等效電源法如圖丙所示，E測(cè)＝E真，r測(cè)＝r＋RA>r真.(3)電路選擇：①電源內(nèi)阻一般較小，選圖甲電路誤差較小.②當(dāng)

內(nèi)阻已知時(shí)選圖丙電路，此時(shí)r＝k－RA，沒有系統(tǒng)誤差.6.注意事項(xiàng)(1)為了使路端電壓變化明顯，可使用內(nèi)阻較

的舊電池.(2)電流不要過大，應(yīng)小于0.5A，讀數(shù)要快.(3)要測(cè)出不少于6組的(I，U)數(shù)據(jù)，變化范圍要大些.(4)若U－I圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，內(nèi)阻應(yīng)根據(jù)r＝

確定.大例1

(2020·山東卷·14)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的精度有直接的影響，某學(xué)習(xí)小組對(duì)“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了探究.實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：干電池一節(jié)(電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻小于1Ω)；電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω)；滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20Ω)；定值電阻R1(阻值2Ω)；定值電阻R2(阻值5Ω)；開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干.(1)該小組按照?qǐng)D甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值使電流表示數(shù)逐漸接近滿偏，記錄此過程中電壓表和電流表的示數(shù)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在U－I坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖乙所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)的變化范圍比較小，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是____.(單選，填正確答案標(biāo)號(hào))A.電壓表分流B.干電池內(nèi)阻較小C.滑動(dòng)變阻器最大阻值較小D.電流表內(nèi)阻較小B電壓表示數(shù)的變化范圍小，原因是外電阻的阻值遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻，選項(xiàng)B正確.(2)針對(duì)電壓表示數(shù)的變化范圍比較小的問題，該小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，重新測(cè)量得到的數(shù)據(jù)如下表所示.序號(hào)1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答以下問題：①圖丙中已標(biāo)出后3組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)標(biāo)出前4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)并畫出U－I圖像.答案見解析圖(a)根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)并連成一條直線，如圖(a)所示.②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，所選的定值電阻為_____(填“R1”或“R2”).R1由圖像可知E＝1.55V，U＝0時(shí)I＝0.59A，故r′＝

≈2.63Ω，由于2Ω<r′<5Ω，又r′＝r＋R(r為電源內(nèi)阻，R為定值電阻)，故定值電阻只能是R1.③用筆畫線代替導(dǎo)線，請(qǐng)按照改進(jìn)后的方案，將圖丁所示實(shí)物圖連接成完整電路.答案見解析圖(c)先畫出原理圖，如圖(b)，然后依據(jù)原理圖將各儀器依次連接起來，如圖(c).例2

(2023·湖南省長郡中學(xué)月考)某同學(xué)要測(cè)量“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，提供下列儀器：A.待測(cè)“水果電池”(電動(dòng)勢(shì)E約為4V，內(nèi)阻r約為200Ω)B.毫安表A(量程5mA，內(nèi)阻為RA＝60Ω)C.電壓表V(量程U0＝4V，內(nèi)阻約5kΩ)D.電阻箱R1(0～999.9Ω)E.滑動(dòng)變阻器R(0～1000Ω)F.開關(guān)、導(dǎo)線若干.(1)由于毫安表的量程太小，該同學(xué)用電阻箱R1與毫安表A并聯(lián)，可使其量程擴(kuò)大，取R1＝

RA，則改裝后的電流表量程為毫安表滿偏電流的_____倍；5設(shè)毫安表電流為IA，由并聯(lián)電路的規(guī)律可得IARA＝(I－IA)R1，解得I＝5IA，因此改裝后的電流表量程為毫安表滿偏電流的5倍；(2)用改裝后的電流表完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖中的_____(選填“甲”或“乙”)；乙由于電流表內(nèi)阻已知，因此采用題圖乙電路可以避免電流表分壓的誤差，故選乙電路.(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出U－I圖線，如圖所示.由圖線可得，“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，內(nèi)電阻r＝______Ω.(保留三位有效數(shù)字)3.80175改裝后電流表的內(nèi)阻為則由閉合電路歐姆定律可得E＝Ir＋I(xiàn)RA′＋U，轉(zhuǎn)化可得U＝－(r＋RA′)I＋E考點(diǎn)二安阻法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1.實(shí)驗(yàn)原理閉合電路的歐姆定律E＝IR＋I(xiàn)r，電路圖如圖所示.梳理必備知識(shí)2.實(shí)驗(yàn)器材電池、

、

、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺.電流表電阻箱3.數(shù)據(jù)處理解方程組求得E、r.(2)圖像法：由E＝I(R＋r)可得4.誤差分析(1)誤差來源：電流表有電阻，導(dǎo)致內(nèi)阻測(cè)量不準(zhǔn)確；(2)結(jié)論：E測(cè)＝E真，r測(cè)＞r真(r測(cè)＝r真＋rA).例3

某物理興趣小組要測(cè)量一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供下列儀器：A.電池組(電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為10Ω)B.電壓表V(量程0～15.0V，內(nèi)阻約為3000Ω)C.電流表A(量程為0～2mA，內(nèi)阻RA＝12Ω)D.定值電阻R0＝6ΩE.電阻箱R1(0～999Ω，0～1.0A)F.滑動(dòng)變阻器R2(0～2000Ω，0～1.0A)G.導(dǎo)線及開關(guān)(1)同學(xué)們根據(jù)提供的器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的(a)、(b)兩種測(cè)量電路，經(jīng)討論后認(rèn)為(a)測(cè)量電路不合理，應(yīng)選(b)測(cè)量電路.請(qǐng)說明(a)測(cè)量電路不合理的原因：_________________.答案見解析由于電流表量程較小，若直接測(cè)量干路中電流，則測(cè)量數(shù)據(jù)范圍太小，測(cè)量誤差較大，故(a)測(cè)量電路不合理；(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙中按照(b)電路圖連接測(cè)量電路.答案見解析圖按照電路圖連接

，如圖；(3)連接好電路后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)電阻箱R1，記錄下各儀器的讀數(shù).若某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電阻箱旋鈕及電流表指針如圖丙所示，則此時(shí)電阻箱的阻值為______Ω，通過電阻箱的電流大小為______mA.8753.6如圖丙電阻箱讀數(shù)為875Ω；電流表讀數(shù)為1.2mA，電流表擴(kuò)大量程后Imax＝Ig(1＋

)＝6mA，故電流表量程擴(kuò)大3倍，故通過電阻箱的電流大小為3.6mA；(4)設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，改裝后電流表內(nèi)阻為Rg，某次實(shí)驗(yàn)中電阻箱的阻值為R1，電流表的讀數(shù)為I，則電源電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E＝______________.(用I、R1、Rg、r表示)3I(R1＋Rg＋r)改裝后電流表內(nèi)阻Rg＝

＝4Ω，改裝后電流表量程變?yōu)樵瓉淼?倍，故實(shí)際電流值為3I，根據(jù)閉合電路歐姆定律有E＝3I(R1＋Rg＋r)；(5)將測(cè)量數(shù)據(jù)的單位統(tǒng)一成國際單位，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出如圖丁所示的圖像，若測(cè)得圖線縱軸截距為13.5，圖線斜率為0.94，則電池組電動(dòng)勢(shì)E＝______V，內(nèi)阻r＝_____Ω.(結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)3.210.4解得E＝3.2V，r＝10.4Ω；(6)誤差分析：(b)測(cè)量電路設(shè)計(jì)方案及上述數(shù)據(jù)處理方法使電源電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值__________(選填“偏大”“偏小”或“不受影響”).不受影響由于改裝后電流表測(cè)量的是干路電流的真實(shí)值，故求得的電源電動(dòng)勢(shì)也是真實(shí)值，故不受影響.考點(diǎn)三伏阻法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1.實(shí)驗(yàn)原理閉合電路歐姆定律E＝U＋

，電路圖如圖所示.梳理必備知識(shí)2.實(shí)驗(yàn)器材電池、

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、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺.電壓表電阻箱3.數(shù)據(jù)處理解方程組可求得E和r.4.誤差分析(1)誤差來源：電壓表有內(nèi)阻，干路電流表達(dá)式不準(zhǔn)確，導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)測(cè)量不準(zhǔn)確；(2)結(jié)論：E測(cè)＜E真，r測(cè)＜r真.例4

(2021·全