2023年高考物理考試易錯(cuò)題-閉合電路的歐姆定律 （原卷版）

易錯(cuò)點(diǎn)19閉合電路的歐姆定律

錯(cuò)題糾正

例題1.（2022?上海黃浦?二模）如圖電路中，處為定值電阻，電表均為理想電表。移動(dòng)滑

動(dòng)變阻器叢的滑片，V、Vi、V2和A四個(gè)電表的示數(shù)分別記為U、5、S和/，則必有

bU△U\AU\u2<也

<D.

?KMM

例題2.（2022?浙江金華?模擬預(yù)測）如圖連接電動(dòng)機(jī)的電路，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的

觸頭從一端滑到另一端的整個(gè)過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化清況如圖乙所

示，已知當(dāng)電流小于0.2A時(shí)，電動(dòng)機(jī)不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，假設(shè)不考慮電表對(duì)電路的影響，則

A.該電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為2。

B.該電路中電源的電動(dòng)勢為3.4V

C.此電路中，電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為0.9W

D.假設(shè)電動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng)，需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值小于12。

知識(shí)總結(jié)

一、閉合電路歐姆定律及其能量分析

1.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化

(1)時(shí)間f內(nèi)電源輸出的電能(等于非靜電力做功的大小)為W=Eq=EIt.

(2)時(shí)間t內(nèi)外電路產(chǎn)生的內(nèi)能為Q外=尸放.內(nèi)電路產(chǎn)生的內(nèi)能為。內(nèi)=口兒

(3)依據(jù)能量守恒定律，在純電阻電路中應(yīng)有外+。內(nèi)，即￡〃=尸放+產(chǎn)比

2.閉合電路的歐姆定律

(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比.

￡

(2)表達(dá)式：.

R十『

(3)另一種表達(dá)形式：外+U內(nèi),即：電源的電動(dòng)勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和.

二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系

1.路端電壓的表達(dá)式：

U=E-Ir.

2.路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律

E

(1)當(dāng)外電阻及增大時(shí)，由/=力7可知電流/減小，路端電壓U=E一"增大.

R-vr

E

(2)當(dāng)外電阻及減小時(shí)，由/=尚可知電流/增大，路端電壓U=￡-/r減小.

R~rr

⑶兩種特別情況：當(dāng)外電路斷開時(shí)，電流/變?yōu)?,U=￡即斷路時(shí)的路端電壓等于電源電

E

動(dòng)勢.當(dāng)電源短路時(shí)，外電阻K=0,此時(shí)/=一.

r

易混點(diǎn):

1.靜電力和非靜電力

(1)靜電力是帶電體之間通過電場相互作用的力，非靜電力是指除靜電力外能對(duì)電荷移動(dòng)起

作用的力.

(2)非靜電力的來源

①在化學(xué)電池(干電池、蓄電池)中，非靜電力是化學(xué)作用，它使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能.

②在發(fā)電機(jī)中，非靜電力是電磁作用，它使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢能.

2.靜電力與非靜電力做功的比擬

(1)非靜電力只存在于電源內(nèi)部，因此非靜電力只在電源內(nèi)部對(duì)電荷做功.通過非靜電力做

功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.

(2)靜電力存在于整個(gè)閉合電路上，所以在電路中任何部位靜電力都要做功.靜電力做功將

電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.

3.電動(dòng)勢

(1)電源的電動(dòng)勢是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本事大小的物理量，即非靜電力

移送相同電荷量的電荷做功越多，則電動(dòng)勢越大.

W

(2)公式E=一是電動(dòng)勢的定義式而不是決定式，￡的大小與少和“無關(guān)，是由電源自身的

<7

性質(zhì)決定的，不同種類的電源電動(dòng)勢大小不同.

(3)電動(dòng)勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功.

4.內(nèi)、外電路中的電勢變化

如下圖，外電路中電流由電源正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢降低，內(nèi)電路中電流由電源

負(fù)極流向正極，沿電流方向電勢升高.

5.閉合電路歐姆定律的幾種表達(dá)形式

E

(1)/=—,E=lR+lr只適用于外電路為純電阻的閉合電路.

(2)。外=后一〃，E=U外+U內(nèi)適用于任意的閉合電路.

E

6.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系：U=E—。內(nèi)=七一隨著外電阻增大，路端電壓增大；當(dāng)

R+r

外電路開路時(shí)(外電阻無窮大)，路端電壓。=￡這也提供了一種粗測電動(dòng)勢的方法，即用

電壓表直接測電源電動(dòng)勢.

7.路端電壓與電流的關(guān)系：U=E-lr.

8.電源的U—/圖像：如下圖是一條傾斜的直線，圖像中U軸截距E表示電源電動(dòng)勢，/

軸截距/()等于短路電流(縱、橫坐標(biāo)都從零開始)，斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻.

舉一反三/

1.(2022?山東?模擬預(yù)測)圖甲所示的電路中，所用電源內(nèi)電阻10.5Q,定值電阻

&=4Q。實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)電阻均,的阻值，得到多組電壓和電流的數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙

上描點(diǎn)，并做出U-/圖如圖乙所示。將&連入電路的阻值調(diào)至最大時(shí)，對(duì)應(yīng)圖乙中的A

點(diǎn)。以下說法正確的選項(xiàng)是()

甲乙

A.A點(diǎn)對(duì)應(yīng)外電路的總電阻為20Q

B.電源電動(dòng)勢E=3V

C.B點(diǎn)對(duì)應(yīng)外電路的總功率為0.3W

D.&=5。時(shí)，&消耗的功率最大

2.（2022?上海金山?二模）如圖（a）所示電路，均為滑動(dòng)變阻器，R?為定值電阻。從左向

右移動(dòng)變阻器的滑片，依據(jù)電表數(shù)據(jù)得到3/圖像如圖（b）所示，則（）

A.&的最大功率為4W

B./?2的最大功率為3W

C.電源的最大輸出功率為4W

D.電源的輸出功領(lǐng)先增大后減小

3.（2022?廣東?模擬預(yù)測）如下圖，電源的電動(dòng)勢為￡,內(nèi)阻為r,C為電容器（能承受的

電壓足夠大），將是阻值為的定值電阻，V為電壓表，R為光敏電阻（阻值隨光照強(qiáng)度

的增大而減?。琇為燈泡。閉合開關(guān)S,減弱光敏電阻R的光照強(qiáng)度，以下說法正確的選

項(xiàng)是（）

A.燈泡的亮度變小

B.電壓表的示數(shù)變小

C.光敏電阻R的功率肯定減小

D.當(dāng)電壓表示數(shù)變化量為則電容器的帶電荷量減小10AUC

易錯(cuò)題通關(guān)

1.12022?海南?樂東黎族自治縣樂東中學(xué)模擬預(yù)測）如下圖，某電路電源的電動(dòng)勢為E,內(nèi)

阻恒為廠，R是定值電阻，熱敏電阻凡的阻值隨溫度降低而增大。在溫度降低的過程中,

分別用AZ、AU表示電流表、電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值。假設(shè)電表均為理想電表，以下

說法正確的選項(xiàng)是（）

A.電流表的示數(shù)增大B.電源的效率減小

\U

C.—=rD.電阻R消耗的功率增大

M

2.（2023?湖南?武岡市教育科學(xué)研究所模擬預(yù)測）在如下圖的電路中，已知電源的電動(dòng)勢E

為6.0V,內(nèi)電阻r為1.5Q,外電路的電阻R為2.5C。閉合開關(guān)S后，電路中的電流為

)

CZJ

R

ErS

--------|l--------d------

A.6.0AB.4.0AC.2.0AD.1.5A

3.（2022?上海青浦?二模）利用某半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而減小的特征可以制作電子溫度

計(jì)。圖甲表示該半導(dǎo)體的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把該半導(dǎo)體與電動(dòng)勢為E、內(nèi)

阻為r的電源，理想電壓表和愛護(hù)電阻R。連成如圖乙所示的電路。用該半導(dǎo)體作測溫探

頭，把電壓表的電壓刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡易的電子溫度計(jì)。以下說

法正確的選項(xiàng)是（）

A.電壓較大的刻度對(duì)應(yīng)較高的溫度

B.電壓刻度0V對(duì)應(yīng)的就是0℃

C.該電子溫度計(jì)表盤上溫度的刻度是均勻的

D.假設(shè)電池用久后內(nèi)阻r變大，用該溫度計(jì)測量的溫度要比真實(shí)值偏高

4.（2022?四川省瀘縣第二中學(xué)模擬預(yù)測）角速度計(jì)可測量飛機(jī)、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動(dòng)角速

度，其簡化結(jié)構(gòu)如下圖。當(dāng)系統(tǒng)繞轉(zhuǎn)軸O。'轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件A在光滑直桿上發(fā)生位移并輸出

相應(yīng)的無線電壓信號(hào)U,成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。已知A的質(zhì)量為m,彈

簧的勁度系數(shù)為晨自然長度為/.電源的電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻不計(jì)?；瑒?dòng)變阻器總長也為

/,電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時(shí)滑片P位于8點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)（包含電路系統(tǒng)）以角速度3轉(zhuǎn)

動(dòng)時(shí)（）

B.流過電源E的電流隨角速度的增大而減小

ml（o

C.彈簧的伸長量為x=----------2

k-mco

D.輸出電壓U與3的函數(shù)式為。=/竺:

k-tnco

5.〔2022?江蘇?模擬預(yù)測）某汽車的電源與啟動(dòng)電機(jī)、車燈連接的簡化電路如下圖。當(dāng)汽車

啟動(dòng)時(shí)，開關(guān)S閉合，電機(jī)工作，車燈突然變暗，下面說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是（）

A.車燈的電流變小B.路端電壓變小

C.電路的總電流變小D.電源的總功率變大

6.（2022?四川成都?模擬預(yù)測）如下圖，圖線AB是某電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖

線，OM是固定電阻R兩端的電壓隨電流變化的圖像，由圖可知1）

A.該電源的電動(dòng)勢為6V,內(nèi)阻是2。

B.固定電阻R的阻值為1C

C.該電源的最大輸出功率為8W

D.當(dāng)該電源只向電阻R供電時(shí)，其效率約為66.7%

7.[2022?重慶市江津第八中學(xué)校模擬預(yù)測）工廠生產(chǎn)的某一批次小燈泡說明書上附有如圖

甲所示的電壓隨電流變化圖象，乙圖是用該批次三個(gè)小燈泡連接而成的電路，三個(gè)燈泡均

發(fā)光時(shí)電壓表V的示數(shù)為4V。設(shè)全部電表均為理想電表，電源內(nèi)阻不可忽略，以下說法

A.電壓表V2的示數(shù)為2.0V

B.電流表A2的示數(shù)為0.30A

C.假設(shè)燈泡L短路，則電壓表V2的示數(shù)為5.0V

D.該閉合電路的路端電壓為6V

8.（2022?湖北武漢?模擬預(yù)測）閉合電路中電源的U-/圖線如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)

A.路端電壓為IV時(shí)，干路電流為5A

B.電源短路時(shí)電流為無窮大

C.電源電動(dòng)勢為1.5V

D.電源內(nèi)電阻為2。

9.（2022?寧夏六盤山高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測）如下圖，電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r,?、&、

凡為定值電阻（阻值均大于電源內(nèi)阻r）,電壓表和電流表可視為理想電表。開關(guān)S閉合

時(shí)、一帶電油滴P恰好能靜止在平行金屬板之間，假設(shè)將滑動(dòng)變阻器R的滑片向b端移

動(dòng)，以下說法正確的選項(xiàng)是（）

A.油滴將向上運(yùn)動(dòng)

B.電壓表的示數(shù)變小、電流表的示數(shù)變大

C.電源的輸出功率逐漸增大、電源的效率逐漸增大

D.居、&電阻上消耗的功率都變大

10.（2022?北京門頭溝?二模）某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8V,0.3A"字樣的小燈泡L的伏安特

性曲線，要求測量數(shù)據(jù)、繪制曲線盡量精確?？晒┻x擇的器材除小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線外，

還有：

電壓表V,量程。?5V,內(nèi)阻約5kC

電流表Ai，量程0?500mA,內(nèi)阻約0.5。

電流表A2,量程。?100mA,內(nèi)阻約4c

滑動(dòng)變阻器最大阻值10Q,額定電流2QA

滑動(dòng)變阻器R2,最大阻值100C，額定電流1.0A

直流電源E,電動(dòng)勢約6V,內(nèi)阻可忽略不計(jì)

（1）上述器材中，電流表應(yīng)選,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（填寫所選器材后的字

母）。

（2）請(qǐng)將虛線框內(nèi)題圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)畫完整。

（3）該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得出了小燈泡的圖像如題圖乙所示。由圖可知，隨著電壓的增

加，小燈泡的電阻逐漸（選填"增大"或"減小"）；當(dāng)小燈泡上的電壓為3.00V

時(shí)，小燈泡的電阻是Q（結(jié)果保存2位有效數(shù)字）。

(4)該同學(xué)在獲得了③中小燈泡的/〃圖像后，又把兩只這樣的小燈泡并聯(lián)，直接接在電

動(dòng)勢為4V、內(nèi)阻為8C的電源上組成閉合回路。請(qǐng)你利用圖像計(jì)算此時(shí)一只小燈泡的功率

約為W(結(jié)果保存2位有效數(shù)字)。

(5)該同學(xué)看到實(shí)驗(yàn)室還有一個(gè)最大阻值為17kQ的滑動(dòng)變阻器想進(jìn)一步探究假設(shè)用

心來替換本實(shí)驗(yàn)中的滑動(dòng)變阻器結(jié)果會(huì)怎樣，請(qǐng)你分析論證該同學(xué)能否比擬方便地獵取多

組數(shù)據(jù)，進(jìn)而得到比擬理想的小燈泡的伏安特性曲線。

11.(2022?黑龍江佳木斯一中三模)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖⑸所示的電路測量一個(gè)電動(dòng)勢E

約為9V、內(nèi)阻r在。?15Q范圍內(nèi)、同意通過的最大電流為0.9A的電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，

虛線框內(nèi)表示的是由量程只有5V、內(nèi)阻為3000Q的電壓表和電阻箱均共同改裝成量程為

10V的新電壓表。R?是愛護(hù)電阻，也是電阻箱。

(1)電阻箱&的阻值應(yīng)該調(diào)節(jié)為Q；

(2)可備選用的定值電阻有以下幾種規(guī)格，則心宜選用；

A.150Q,5.0WB.100,1OWC.5Q,1.0WD.0.5Q,2.5W

(3)該小組利用圖(a)測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)，選取%為(2)中所選擇的定值電

阻，將改裝好的新電壓表正確地接在A、C之間。調(diào)節(jié)電阻箱R3,測出假設(shè)干R3的阻值和

原表頭示數(shù)a,請(qǐng)寫出J和4的關(guān)系式。（用題中給出的物理量表示）

（4）依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用描點(diǎn)的方法繪出圖（b）所示的圖像。依據(jù)圖像，可以測出電源的

電動(dòng)勢E=_V,內(nèi)阻r=Q（結(jié)果均保存兩位有效數(shù)字）。

12.（2022?廣東?模擬預(yù)測）實(shí)驗(yàn)室備有以下器材：電壓傳感器、電流傳感器、滑動(dòng)變阻器

Ri（阻值變化范圍0?20Q）、滑動(dòng)變阻器（阻值變化范圍0?1000。）、電動(dòng)勢適當(dāng)?shù)碾?/p>

源、小燈泡（4V,2W）、開關(guān)、導(dǎo)線假設(shè)干。

（1）要完整地描繪小燈泡的/曲線，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出所用滑動(dòng)變

阻器的符號(hào)。（）

電壓傳感器電流傳感器

I

甲

（2）實(shí)驗(yàn)中描繪出的小燈泡/曲線如圖甲所示，由圖可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度升

高而（選填"增大""減小"或"不變"

（3）如果用上述器材測量所給電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，圖中R。是

阻值為9.0Q的愛護(hù)電阻，實(shí)驗(yàn)中測得多組數(shù)據(jù)記錄在下表中，試在同一坐標(biāo)系中畫出等效

電源的U-/圖象,由圖象可求出電源自身內(nèi)阻約為

序號(hào)123456

U/V4.003.402.802.001.500.80

//A0.200.260.330.400.460.52

R、r----電流傳感器

電壓傳感器

----（V）------'

Ro

1卜T|---IZZ

?一辱談電波一等效電源

乙丙

（4）假設(shè)將上述小燈泡直接與電源和愛護(hù)電阻組成串聯(lián)電路，如圖丙所示，此時(shí)小燈泡消

耗的電功率約為W（保存兩位有效數(shù)字）。

13.（2022?山東?高考試題）某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)了一個(gè)測量電阻阻值的實(shí)

驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材：

干電池E（電動(dòng)勢1.5V,內(nèi)阻未知）；

電流表Ai（量程10mA,內(nèi)阻為90Q）；

電流表A2（量程30mA，內(nèi)阻為30C）；

定值電阻色（阻值為150。）；

滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為100Q）;

待測電阻Rx；

開關(guān)S,導(dǎo)線假設(shè)干。

測量電路如下圖。

E[$

—1|——/—

@R<]

—

（1）斷開開關(guān)，連接電路，將滑動(dòng)變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端。將定值電阻R。接

入電路：閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的g處。該同學(xué)選用的電流

表為（填"AJ或"A?"）；假設(shè)不考慮電池內(nèi)阻。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻

值應(yīng)為Qo

（2）斷開開關(guān)，保持滑片的位置不變。用Rx替換R。，閉合開關(guān)后，電流表指針指在滿刻

3

度的M處，則曲的測量值為0

（3）本實(shí)驗(yàn)中未考慮電池內(nèi)阻，對(duì)Rx的測量值（填"有"或"無"）影響

19.（2023?湖南?高考試題）某實(shí)驗(yàn)小組需測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測電

池、一個(gè)單刀雙擲開關(guān)、一個(gè)定值電阻（阻值為凡）、一個(gè)電流表（內(nèi)阻為此）、一根均

勻電阻絲（電阻絲總阻值大于凡，并配有可在電阻絲上移動(dòng)的金屬夾）、導(dǎo)線假設(shè)干。由

于缺少刻度尺，無法測量電阻絲長度，但發(fā)覺桌上有一個(gè)圓形時(shí)鐘表盤。某同學(xué)提出將電

阻絲繞在該表盤上，利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將器材如圖（a）連接:

電嘩不聰金屬夾4:...：

。e

圖(b)

（2）開關(guān)閉合前，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的