高考物理知識點第一輪復(fù)習教案21恒定電流 第2講 電路 閉合電路的歐姆定律

第2講電路閉合電路的歐姆定律

u高效備考人考點定位?分類突破

考點一電阻的串、并聯(lián)特點

1.串'并聯(lián)電路的特點

串聯(lián)電路并聯(lián)電路

Ri

Ri&R3俾

連接形式―1--MM--1-

電流關(guān)系

I=I\=I2='''=InI=h+l2~^----卜

電壓關(guān)系+U2H---HU"U=U\—Ul—'-'—Un

電阻關(guān)系——HR”i_x.±,,x

R―R+&++R〃

電壓（流）

生一旦Zi_A

分配U2~R2IR「/-R

以=見以—絲

功率分配

024尸2-R

（表頭）的改裝原理

改裝為電壓表（量程改裝為大量程的電流表

為s（量程為7）

原理串聯(lián)電阻分壓并聯(lián)電阻分流

4&-RH：~~o

改裝原理圖TUXJi0

R--UR-I

----U----1

由U=Ig(Rg+R)由igRg=Q-ig)R

分壓或分流電阻

得R=^—Rg得T

O

RR.

改裝后電表內(nèi)阻Rv=Rg+R>RgRA-R+0

［思維診斷］

（1）串聯(lián)電阻的總限值大于電路中任意一個電阻。（）

（2）并聯(lián)電阻的總阻值大于電路中任意一個電阻。（）

（3）電流表改裝時，并聯(lián)的電阻越小，改裝后的量程越大。（）

答案：（1"（2）X（3）7

［題組訓練］

1.［電阻的串、并聯(lián)］

（多項選擇）一個T形電路如下圖，電路中的電阻R=10Q,&

=120。，&=40Q。另有一測試電源，電動勢為100V,內(nèi)阻忽略不

計。那么（）

A.當c、d端短路時，。、b之間的等效電阻是40Q

B.當外人端短路時，c、d之間的等效電阻是40Q

C.當。、。兩端接通測試電源時，c、d兩端的電壓為80V

D.當c、d兩端接通測試電源時，。、b兩端的電壓為80V

解析：當C、d端短路時，等效電路如圖甲所示,R］23=R+m^

=40QoA正確，同理B錯誤。

當。、b兩端接通測試電源時，等效電路如圖乙所示，根據(jù)歐姆

定律得：/=R］+氏3=］0+40A=2A,所以？7〃=/氏3=80V,故C正

確，同理D錯誤。

答案：AC

2.［電壓表、電流表改裝］（多項選擇）有一靈敏電流計，其表頭內(nèi)

阻《=1000。，滿偏電流/g=100|1A,以下說法正確的選項是（）

A.V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個15kQ的電阻

B.把它改成量程為A的電流表，應(yīng)并聯(lián)一個1Q的電阻

C.把它改成量程為A的電流表，測量某電流時讀數(shù)為A,此

時流過表頭的電流為50|1A

D.V的電壓表，V,此時流過表頭的電流為100piA

解析：V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)的電阻R滿足U=/g（Rg+R）,可

得R=14kQ,選項A錯誤；把它改成量程為A的電流表，應(yīng)并聯(lián)的

電阻R滿足/=/g+嚕，可得RQ,選項B錯誤；電流讀數(shù)為量程一

°K

半時，流過表頭的電流為滿偏電流的一半即50RA,選項C正確；電

壓讀數(shù)為滿量程時，流過表頭的電流為滿偏電流即100RA,選項D

正確。

答案：CD

3.［對根本電路的認識］（多項選擇）如下圖，A、B、C、D四個電

路中，電源電動勢為￡電阻為r,定值電阻為島，當滑動變阻器R

的滑片尸從Q向匕滑動時，電壓表示數(shù)將變大的電路是（）

解析：顯然，在電路A、B中，當滑動變阻器R的滑片尸從a

向b滑動時，滑動變阻器連入電路的電阻變小。對電路A,電壓表測

量的是路端電壓，由于外電路電阻減小，使路端電壓隨之減小，不符

合題意；對電路B,電壓表測量的是定值電阻R)兩端的電壓，由歐

姆定律知此時電路電流變大，那么電壓表示數(shù)將變大，符合題意；對

電路C,由于電壓表位置的特殊性，其示數(shù)將不變；而電路D,實際

上可認為是一個分壓電路，盡管電路電流不變，但當滑動變阻器R

的滑片P從。向b滑動時，電壓表測量的電阻增加，那么電壓表示數(shù)

將變大。

答案：BD

考點二閉合電路的歐姆定律及動態(tài)分析

1.電源的電動勢和內(nèi)阻

(1)電動勢

①電源：電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能

的裝置。

②電動勢：非靜電力搬運電荷所做的功與搬運的電荷量的比值，

W

E=：,單位：Vo

③電動勢的物理含義：電動勢表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電

勢能本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。

(2)內(nèi)阻：電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，也有電阻r,叫做電源的

內(nèi)阻,它是電源的另一重要參數(shù)。

2.閉合電路的歐姆定律

(1)閉合電路

①組成

'內(nèi)電路：電遮內(nèi)部的電路。內(nèi)電阻所降落的電壓稱為

I內(nèi)電壓。

,外電路：電源外部的電路。其兩端電壓稱為外電壓

、或(路端電壓)。

②內(nèi)、外電壓的關(guān)系：￡=〃外+/內(nèi)。

（2）閉合電路的歐姆定律

①內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電

路的電阻之和成反比。

②公式急（只適用于純電阻電路）

〔后=必士必（適用于任何電路）

③路端電壓與外電阻的關(guān)系

a.負載R增大—*/減小—?U內(nèi)減小—?U外增大,外電路斷路

時（Rf無窮），/=0,U外=￡。

b.負載R減小—>7增大—>U內(nèi)增大—?U外減小,外電路短路

時（R=0）,/=§，〃內(nèi)=石。

［思維診斷］

（1）閉合電路中的電流跟電源電動勢成正比，跟整個電路的電阻

成反比。（）

（2）電動勢是電源兩極間的電壓。（）

（3）當外電阻增大時，路端電壓也增大。（）

（4）閉合電路中的短路電流無限大。（）

答案：（1）J（2）X（3）7（4）X

［題組訓練］

1.［電表讀數(shù)變化類的動態(tài)分析］（多項選擇）如下圖，當開關(guān)S閉

合時，以下正確的判斷是（）

R,

%

%

E,r

-0~

A.電壓表的讀數(shù)變小

B.電流表的讀數(shù)變小

C.電壓表的讀數(shù)變大

D.電流表的讀數(shù)變大

解析：當開關(guān)S閉合時，并聯(lián)電阻減小，外電路總電阻減小，

路端電壓，即電壓表的讀數(shù)減小。

￡

根據(jù)/=豆3電路的總電流增大，那么電阻品及內(nèi)阻r兩端電

壓增大，并聯(lián)電路兩端，即&兩端電壓減小，故電流表的讀數(shù)減小。

選項A、B正確。

答案：AB

2.［功率變化類的動態(tài)分析］（多項選擇X2021?長春調(diào)研）如下圖的

電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，L1、L2兩燈均正常發(fā)光，R為定值電阻,

R為一滑動變阻器，。為滑動變阻器的滑片，假設(shè)將滑片。向下滑動,

那么（）

A.L】燈變亮B.L2燈變暗

C.R上消耗的功率變大D.電源內(nèi)部消耗的功率變大

解析：由閉合電路歐姆定律可得，滑片尸向下滑動，電路總電

阻減小，總電流增大，路端電壓減小，所以Li、L2變暗，R上消耗

的功率變大，由P內(nèi)=心廠知電源內(nèi)部消耗的功率變大，A錯誤，B、

C、D正確。

答案：BCD

3.［電壓、電流的變化量分析］如下圖，電源電動勢為E,內(nèi)電阻

為r,理想電壓表Vi、V2示數(shù)為G、lh，其變化量的絕對值分別為

△。和AU2；流過電源的電流為/,其變化量的絕對值為A/。在滑動

變阻器的觸片從右端滑到左端的過程中（燈泡電阻不變化X）

te-

A.小燈泡Li、L3變暗，L2變亮B.、U\<AU2

C.等增大D.密不變

解析：滑動變阻器滑片P向左端移動，&變小，總電阻變小，

總電流變大，燈泡L?變殼，電壓表丫2不數(shù)U?和內(nèi)電壓U內(nèi)變大，L3

所分電壓口=￡一。2—。內(nèi)減小，那么通過L3的電流變小，L3變暗，

通過L1的電流/1=/一/3變大，即L1變亮，選項A錯誤；由閉合電路

歐姆定律有，AU內(nèi)+AU2=AUI,那么AU2<AUI,選項B錯誤；由歐

△UiAU內(nèi)+AU2△02

姆定律有,=r+&大小不變，選項C錯誤;

MAZAZ一

&大小不變，選項D正確。

答案：D

規(guī)律方法

（1）當外電路的任何一個電阻增大（或減?。r，電路的總電阻一定

增大（或減?。?。

（2）假設(shè)開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時，電路的總電阻增

大；假設(shè)開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時，電路的總電阻減小。

(1)程序法

①根本思路：“局部一整體一局部"。

②一般步驟

確定電路的外電阻￡*如何變化

根據(jù)閉合電路歐姆定律/息=點確定

電路中的總電流如何變化

由U內(nèi)=/&r確定內(nèi)電壓如何變化

由U“=E-U內(nèi)確定路端電壓如何變化

由部分電路歐姆定律確定千路上某定

值電阻兩端的電壓如何變化

由串、并聯(lián)電路的規(guī)律確定各支路兩端

的電壓以及通過各支路的電流如何變化

(2)極限法

因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別

滑至兩個極端，讓電阻最大或電阻為零去討論。

考點三電源的功率和效率問題

1.電源的總功率

(1)任意電路：產(chǎn)總=￡/=〃外/+U內(nèi)/=尸出+尸內(nèi)。

￡2

(2)純電阻電路：尸總二次夫+方二五二。

2.電源內(nèi)部消耗的功率：尸內(nèi)=7V=。內(nèi)/=尸總一尸出。

3.電源的輸出功率

(1)任意電路：尸出=U/=￡/-「r=P總一。內(nèi)

(2)純電阻電路

序R

P出=產(chǎn)/?=o

(R+zf(R-r”

-r'十"

輸出功率隨/?的變化關(guān)系：

￡2

①當H=「時，電源的輸出功率最大，為尸?1=看;

②當時，隨著R的增大輸出功率越來越??；

③當RVr時，隨著R的增大輸出功率越來越大；

④當尸出＜幾時一，每個輸出功率對應(yīng)兩個可能的外電阻R和&，

JILRiR2=戶;

⑤P出與R的關(guān)系如下圖。

4.電源的效率

prJ

(1)任意電路：〃=jxioo%=^xioo%。

（2）純電阻電路：〃=看；*100%=—\

X100%o

''"A

在純電阻電路中R越大，"越大；當R=r時，電源有最大輸出

功率，電源的效率僅為50%。

［題組訓練］

1.［有關(guān)電源的功率分析］（多項選擇）直流電路如下圖，在滑動變

阻器的滑片P向右移動時，電源的（）

A.總功率一定減小

B.效率一定減小

C.內(nèi)部損耗功率一定減小

D.輸出功率一定先增大后減小

解析：滑片。向右移動時外電路電阻R外增大，由閉合電路歐

姆定律知總電流減小，由?？?口可得?？倻p小，應(yīng)選項A正確；根

R外1

據(jù)可知選項B錯誤；由尸內(nèi)=產(chǎn)廠可知，選項c正確；

R外+r1+￡

K外

由尸輸一尺外圖象，因不知道R外的初始值與r的關(guān)系，所以無法判斷

尸檢的變化情況，選項D錯誤。

答案：AC

2.［電源的P—R圖象問題］將一電源與一電阻箱連接成閉合回路,

測得電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線如下圖，由此

可知（）

A.電源最大輸出功率可能大于45W

B.電源內(nèi)阻一定等于5Q

C.電源電動勢為45V

D.電阻箱所消耗功率尸最大時，電源效率大于50%

解析：由于題述將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，電阻箱

所消耗功率P等于電源輸出功率。由電阻箱所消耗功率。與電阻箱

讀數(shù)R變化的曲線可知，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A錯誤；由電源輸出功率最大的條件

可知，電源輸出功率最大時，外電路電阻等于電源內(nèi)阻，所以電源內(nèi)

阻一定等于5Q,選項B正確；由電阻箱所消耗功率尸最大值為45W

可知，此時電阻箱讀數(shù)為R=5Q,電流/=、弓=3A,電源電動勢

￡=/（R+r）=30V,選項C錯誤；電阻箱所消耗功率。最大時，電源

效率為50%,選項D錯誤。

答案：B

3.［含有電動機的閉合電路的分析］（多項選擇）如下圖，電源電動

勢E=3V,小燈泡L標有“2VW”,開關(guān)S接1,當滑動變阻器

調(diào)到R=4Q時，小燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)將開關(guān)S接2,小燈泡L和

電動機M均正常工作。那么（）

A.電源內(nèi)阻為1Q

B.電動機的內(nèi)阻為4Q

C.電動機正常工作電壓為IV

D.電源效率約為93.3%

L/2

解析：小燈泡正常工作時的電阻刈=￥*=1。。，流過小燈泡

pE

的電流/=萬=A,當開關(guān)S接1時，R總=7=15Q,電源內(nèi)阻r=R

總一R-RL=1。，A正確；當開關(guān)S接2時，電動機M兩端的電壓

UM=E-Ir-UV,C錯誤；電動機對外功率未知，不能求出電動機

E-IrV

的電阻，選項錯誤；電源的效率〃=-^一=云正確。

B乜jV7=93.3%,D

答案：AD

考點四電源U-/圖象和電阻U-/圖象的應(yīng)用

電源U-/圖象和電阻U-/圖象的比擬

圖象上物理意義

的特征電源U-/圖象電阻U-/圖象

U匕

圖形

圖象表述的物理量變電源的路端電壓隨電電阻中的電流隨電阻

化關(guān)系路電流的變化關(guān)系兩端電壓的變化關(guān)系

與縱軸交點表示電源

電動勢E,與橫軸交點過坐標軸原點，表示

圖線與坐標軸交點

沒有電壓時電流為零

表示電源短路電流點

圖線上每一點坐標的

表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率

乘積UI

表示外電阻的大小，每一點對應(yīng)的此值均

圖線上每一點對應(yīng)的

不同點對應(yīng)的外電阻等大，表示此電阻的

U、/比值

大小不同大小

圖線的斜率的大小內(nèi)電阻r電阻大小

［題組訓練］

1.［電源U-I圖象的理解］如下圖是某電源的路端電壓與電流的

關(guān)系圖象，以下結(jié)論正確的選項是（）

A.V

B.電源的內(nèi)阻為12Q

C.電源的短路電流為A

D.電流為A時的外電阻是18Q

解析：U-/圖象在縱軸上的截距等于電源的電動勢，即EV,

因為該電源的U-I圖象的縱軸坐標不是從零開始的，所示橫軸上的截

距A并不是電源的短路電源，電源的內(nèi)阻應(yīng)按斜率的絕對值計算，

即筆=六—nQ=2Qo由閉合電路歐姆定律可得電流/=A

E

時，外電阻R=］—r=18。。應(yīng)選項A、D正確。

答案：AD

2.［兩種U-/圖象的比擬及應(yīng)用］(多項選擇)如下圖的U-/圖象中，

直線I為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線n為某一電阻R

的U-/圖線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知

()

A.RQ

B.V,Q

C.W

D.W

解析：由于電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線/和電阻R的U

-/圖線II都為直線，所以電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線I的斜率

的絕對值等于電源內(nèi)阻，rQ;電阻R的U-/圖線II的斜率等于電阻

H的限值，RQ,選項A正確，B錯誤；電源的路端電壓與電流的關(guān)

系圖線和電阻R的U-/圖線交點縱、橫坐標的乘積表示電源的輸出

功率，電源的輸出功率為W,選項C錯誤；由E/=P+P,

解得電源內(nèi)部消耗的功率為尸,二印一尸義W,選項D正確。

答案：AD

考點五含電容器電路的分析

1.電路的簡化：不分析電容器的充、放電過程時，把電容器所

處的支路視為斷路,簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應(yīng)位置

補上。

2.處理方法：電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流,

同支路的電阻相當于導(dǎo)線，即電阻不起降低電壓的作用,與電容器串

聯(lián)的電阻視為等勢體。電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。

3.電容器所帶電荷量的變化的計算

(1)如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過所連導(dǎo)線的電

荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差；

(2)如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過所連導(dǎo)線的電

荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之利。

典例"(2021?天津2)如下圖，電路中R、&均為可變電阻，電源

內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置，閉合電鍵S,電路

到達穩(wěn)定時，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動。如果僅改變以下某

一個條件，油滴仍能靜止不動的是()

sT品一

A.增大凡的阻值B.增大&的阻值

C.增大兩板間的距離D.斷開電鍵S

解析：增大凡的阻值，穩(wěn)定后電容器兩板間的電壓升高，帶

電油滴所受電場力增大，將向上運動，A錯誤。電路穩(wěn)定后，電容器

相當于斷路，無電流通過電阻故&兩端無電壓，所以，增大&

的阻值，電容器兩板間的電壓不變，帶電油滴仍處于靜止狀態(tài)，B正

確。增大兩板間的距離，兩板間的電壓不變，電場強度減小，帶電油

滴所受電場力減小，將向下運動，C錯誤。斷開電鍵S后，兩板間的

電勢差為0,帶電油滴只受重力作用，將向下運動，D錯誤。

答案：B

［題組訓練］

1.［含容電路的動態(tài)分析］

如下圖，電源內(nèi)阻較大，當開關(guān)閉合，滑片位于某位置時，水平

放置的平行板電容器間一帶電液滴恰好處于靜止狀態(tài)，燈泡L也能正

常發(fā)光，現(xiàn)將滑片由該位置向。端滑動，那么（）

A.燈泡將變暗，電源效率將減小

B.液滴帶正電，將向上做加速運動

C.電容器將放電，所帶電荷量減少

D.電源的路端電壓增大，輸出功率也增大

解析：此題考查電路的動態(tài)分析、電源功率、效率、電容器等

知識，意在考查考生的理解能力和綜合分析能力。當滑片向a端滑動

時，電路的外電阻增大，電路電流減小，燈泡變暗，路端電壓增大，

由4=帶知電源效率將增大，A錯；電容器兩極板間電壓增大（下極板

帶正電，液滴帶正電），電容器被充電，所帶電荷量增加，兩極板間

的電場強度增大，液滴將向上做加速運動，B對，C錯；因不清楚外

電阻和電源內(nèi)阻的大小關(guān)系，所以電源的輸出功率的變化情況無法確

定，D錯。

答案：B

2.［電容器電荷量的計算］

在如下圖的電路中，Ri=UQ,r=lQ,&=R3=6Q,當開關(guān)S

閉合且電路穩(wěn)定時，電容器C帶電荷量為0;當開關(guān)S斷開且電路

穩(wěn)定時，電容器。帶電荷量為。2,那么（）

A.Q：Q=1：3B.Q,：Q=3：1

C.Q\:Q=1：5D.0】：—5：1

解析：當開關(guān)S閉合時，電容器兩端電壓等于&兩端的電壓，

學1=號，2i=fc：當開關(guān)S斷開時，電容器兩端電壓等

于電源電動勢，U=E,Q2=EC,所以Q：Q=1：3,選項A正確。

答案：A

反思總結(jié)含電容器電路的分析技巧，分析和計算含有電容器的

直流電路時，關(guān)鍵是準確判斷和求出電容器兩端的電壓，其具體方法

是：

（1）確定電容器和哪個電阻并聯(lián)，該電阻兩端電壓即為電容器兩

端電壓。

(2)當電容器和某一電阻串聯(lián)后接在某一電路兩端時，此電路兩

端電壓即為電容器兩端電壓。

(3)當電容器與電源直接相連，那么電容器兩極板間電壓即等于

電源電動勢。

培素養(yǎng)技能提升專項提能?索能通關(guān)

思想方法盤點?——“等效電源法〃的應(yīng)用

1.方法概述：等效法是把復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過程轉(zhuǎn)化為簡

單的物理現(xiàn)象、物理過程來研究和處理的一種科學思想方法。

2.常見類型

(1)物理量的等效：如等效電阻.、等效電源、等效長度、等效力、

等效重力加速度等。

(2)過程的等效：如平拋運動可等效為水平方向的勻速直線運動

和豎直方向上的自由落體運動，帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動

等。

典例《

(多項選擇)如下圖，4為定值電阻，&為可變電阻，E為電源電

動勢，〃為電源內(nèi)電阻，以下說法中正確的選項是()

A.當&=R+r時，&上獲得最大功率

B.當&=R+r時，，上獲得最大功率

C.當&=0時，R上獲得最大功率

D.當&=0時，電源的輸出功率最大

Rif

H/H

解析：在討論&的電功率時，可將用視為電源內(nèi)阻的一局部，

即將原電路等效為外電阻尺2與電動勢為E、內(nèi)阻為（R1+r）的電源（等

效電源）連成的閉合電路，如下圖，&的電功率是等效電源的輸出功

率，顯然當&=4+-時，&獲得的電功率最大，選項A正確。在討

E

論品的電功率時，由/=R+&+r及P尸F(xiàn)R可知，&=。時，R獲

得的電功率最大，應(yīng)選項B錯誤，選項C正確。當&+&=/時，電

源的輸出功率最大，由于題目沒有給出R和r的具體數(shù)值，所以當

&=0時，電源輸出功率并不一定最大，應(yīng)選項D錯誤。

答案：AC

［即學即練］

1.

——

如下圖，電源內(nèi)電阻「為2Q,定值電阻Ro為3Q,滑動變阻器

阻值范圍為0?10Q。當使滑動變阻器R阻值為R時，在R上獲得

最大功率，那么Ri的阻值應(yīng)為（）

A.2QB.3Q

C.4QD.5Q

解析：Ro為定值電阻，把它等效為電源內(nèi)阻，當照=島+廠時,

R上獲得最大功率，應(yīng)選項D正確。

答案：D

2.

（2021?鄭州模擬）如下圖，電動勢為￡、內(nèi)阻為r的電池與定值電

阻凡、滑動變阻器串聯(lián)，凡=「，滑動變阻器的最大阻值是2人當滑

動變阻器的滑片尸由。端向。端滑動時，以下說法中正確的選項是

（）

A.路端電壓變大

B.電路中的電流變小

C.滑動變阻器消耗的功率變小

D.定值電阻Ro上消耗的功率變小

解析：當滑片尸由Q端向。端滑動時，接入電路的總電阻減小，

電路中的電流增大，選項B錯誤；由〃內(nèi)="可知，內(nèi)電壓增大，路

端電壓減小，選項A錯誤；由Pn-Ro可知，定值電阻R（）上消耗的

功率變大，選項D錯誤；當「+凡=心時，滑動變阻器消耗的功率最

大，即剛開始滑片處于。端時，滑動變阻器消耗的功率最大，選項C

正確。

答案：C

練典題［走進高考即時演練?考能提升

1.（2021?北京理綜?19謀興趣小組探究用不同方法測定干電池的

電動勢和內(nèi)阻，他們提出的實驗方案中有如下四種器材組合。為使實

驗結(jié)果盡可能準確，最不可取的一組器材是（）

A.一個安培表、一個伏特表和一個滑動變阻器

B.一個伏特表和多個定值電阻

C.一個安培表和一個電阻箱

D.兩個安培表和一個滑動變阻器

解析：根據(jù)U=￡—〃，要測出E和r,就要同時測出。和/,

A、B、C三個選項都能滿足要求；D選項只能測出電流/,不能測出

電壓U,所以選D。

答案：D

2.某同學在研究電路動態(tài)問題時，設(shè)計如下圖電路，電源內(nèi)阻

不可忽略，兩電表均為理想電表。開關(guān)S閉合后電路正常工作，在滑

動變阻器吊的滑片尸向右滑動的過程中電壓表的示數(shù)突然減小了,

可能是因為（）

A.滑動變阻器R短路B.電阻心斷路

C.電流表斷路D.電阻&斷路

解析：此題考查閉合電路歐姆定律和電路故障分析，意在考查

考生的分析推理能力。在滑動變阻器4的滑片P向右滑動的過程中

電路的總電阻R總增大，干路電流/總減小，電源內(nèi)部電壓U內(nèi)減小，

而路端電壓應(yīng)增大。當用、必或電流表斷路時，總電阻增大，路端

電壓應(yīng)增大，應(yīng)選項C、D錯誤；假設(shè)凡短路，電壓表的示數(shù)是減

小的，所以選項A正確；假設(shè)電阻凡斷路，此時電壓表測量的是電

源電壓，所以會增大，應(yīng)選項B錯誤。

3

（2021?全國甲卷」7）阻值相等的四個電阻、電容器。及電池用內(nèi)

阻可忽略）連接成如下圖電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時，C所帶的

電荷量為Qi;閉合開關(guān)S,電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為。2。

Qi與。2的比值為（）

21

--

A.5B.2

解析：斷開S和閉合S后等效電路分別如圖甲、乙所示。

甲乙

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓與電阻成正比可得甲、乙兩圖中電容器兩極

板間的電壓U忌E,5=*,C所帶的電荷量Q=CU,那么Q]:

Q2=3：5,選項C正確。

答案：C

4.如圖甲所示，電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,。為電容器，@為

理想電流表，Ri、&為可變電阻，&為定值電阻，尺為光敏電阻，

光敏電阻的阻值隨光照射的強弱而改變。"光強”是表示光的強弱程

度的物理量，照射光越強，光強越大，光強符號用/表示，國際單位

為坎德拉（cd）。實驗測得光敏電阻的阻值值與光強/間的關(guān)系如圖乙

所示，當電路發(fā)生變化時，以下說法正確的選項是（）

RJ￡l

A.當光照增強時，電容器所帶電荷量減小

B.當光照增強時，電源的輸出功率減小

C.假設(shè)&的阻值減小，電流表的示數(shù)減小

D.假設(shè)用的阻值減小，%消耗的功率減小

解析：此題考查直流電路，意在考查考生分析電路動態(tài)變化問

題的能力。當光照增強時，光敏電阻&的阻值減小，電容器兩端電

壓增大，帶電荷量增大，A錯誤；光照增強，外電阻減小，因不知電

源內(nèi)阻與外電阻的大小關(guān)系，不能確定電源的輸出功率如何變化，B

錯誤；&的阻值減小時，電路中電流增大，心兩端電壓增大，外電

壓減小，故凡兩端電壓減小，電流表示數(shù)減小，C正確；照的阻值

減小時，對電路不產(chǎn)生影響，R消耗的功率不變，D錯誤。

答案：C

5.如下圖，電源電動勢E=12V,內(nèi)阻r=3Q,&=1Q，直流

電動機內(nèi)阻Ro'=1Q,當調(diào)節(jié)滑動變阻器照時使甲電路輸出功率最

大，調(diào)節(jié)火2時使乙電路輸出功率最大，且此時電動機剛好正常工作,

其額定輸出功率為凡=2W。那么凡和凡的值分別為（）

A.2Q,2QB.2Q,Q

C.Q,QD.Q,2Q

解析：因為題中甲電路是純電阻電路，當外電阻與電源內(nèi)阻相

等時，電源的輸出功率最大，所以R=2Q;而乙電路是含電動機電

E

路，歐姆定律不適用，電路的輸出功率P=/U=/(E—〃)，當/=》=

2A時，輸出功率P有最大值，此時電動機的輸出功率為P0=2W,

發(fā)熱功率為P熱==4W,所以電動機的輸入功率為尸入=凡+2

P)

熱=6W,電動機兩端的電壓為UM=[=3V,電阻R2兩端的電壓為

UR2=E-UM-Ir=3V,所以4=牛。，選項B正確。

答案：B

課時作業(yè)

（本欄目內(nèi)容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂?。?/p>

選擇題（1?9題為單項選擇題，10?14題為多項選擇題）

1.

如下圖，電源為9V、1Q的電池組，要將“4V4W”的燈泡

接入虛線框中，在正常發(fā)光的條件下，最多能接（）

A.2個B.3個

C.4個D.5個

解析：要使燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端電壓為4V,每個燈泡的

工作電流為1A。當滑動變阻器接入電路的電阻為零時，所接燈泡最

多，此時電源內(nèi)電壓為5V,電路中的總電流為5A,所以最多只能

接5個燈泡。

答案：D

2.

（2021?江西七校聯(lián)考）利用如下圖電路可以測出電壓表的內(nèi)阻。電

源的內(nèi)阻可以忽略不計，R為電阻箱。閉合開關(guān)，當H取不同阻值時，

電壓表對應(yīng)有不同讀數(shù)U。屢次改變電阻箱的阻值，所得到的三-R

圖象應(yīng)該是（）

ABD

解析:設(shè)電源電動勢為E,電壓表內(nèi)阻為Rv,通過電壓表的

電流為/=0,R兩端電壓為E—U,那么冷=p,0P7?+石,

AyAVU匕

所得到的｝-R圖象應(yīng)該是A。

答案：A

3.如下圖的電路中有一處發(fā)生了斷路，現(xiàn)用多用電表的電壓擋

對電路進行故障檢查，當兩表筆接。、。和。、。時電表顯示的示數(shù)均

為5V,接c、d和仄c時均無示數(shù)，那么發(fā)生斷路的是（）

--1-（^）—

SL

——RbR，?C■

A.LB.R

C.R'D.S

解析：由題意可知，測得UC,測量的是電源，測得U"=G7,

Ubc=0V,說明在b-R'-c-*Lfd之外有斷路現(xiàn)象；測得UHV,

說明。、。之間有斷路之處，所以斷路是在電阻R上，應(yīng)選B。

答案：B

4.在如下圖電路中，電源電動勢為￡,內(nèi)阻不可忽略，凡和治

為定值電阻，R為滑動變阻器，P為滑動變阻器滑片，。為水平放置

的平行板電容器，M點為電容器兩板間一個固定點，電容器下極板接

地（電勢為零），那么以下說法正確的選項是（）

A.電容器上極板帶負電荷

B.滑片P向上移動一定距離，電路穩(wěn)定后，電阻R上電壓減小

C.電容器上極板向上移動一定距離，電路穩(wěn)定后電容器兩極板

間電壓增大

D.電容器上極板向上移動一定距離，電路穩(wěn)定后M點電勢降低

解析：由電路可知，電容器上極板帶正電，A選項錯誤；滑片

向上移動，電路穩(wěn)定時，電容器仍相當于斷路，電阻凡兩端的電壓

不變，B選項錯誤；電容器上極板向上移動一定距離，電路穩(wěn)定時電

容器兩極板間電壓不變，C選項錯誤；兩板間距離增大，那么兩板間

電場強度減小，〃點與下極板間的電勢差減小，那么M點電勢降低,

D選項正確。

答案：D

5.

（2021?山東日照市聯(lián)考）某電源的路端電壓與總電流的關(guān)系和電

阻凡、&的電壓與電流的關(guān)系如下圖。用此電源和電阻品、以組成

電路。&、&可以同時接入電路，也可以單獨接入電路。為使電源輸

出功率最大，可采用的接法是（）

A.將用單獨接到電源兩端

B.將&單獨接到電源兩端

C.將Ri、&串聯(lián)后接到電源兩端

D.將氏、&并聯(lián)后接到電源兩端

解析：根據(jù)U-/圖象可知，電源電動勢E=8V,電源內(nèi)阻r

4

Q,a=4Q,&=2Q,設(shè)外電路電阻為R,那么電源的輸出功

Rpp2

率P出=「R=工而一2----,可見，當外電路電阻R=r時，

(r+R)2(7?-r)

F~+4r

電源的輸出功率最大。將品、&并聯(lián)后接到電源兩端時，外電路電

4X24

阻剛好等于電源內(nèi)阻，因此，電源的輸出功率最

大。

答案：D

6.如下圖為某閉合電路電源的輸出功率隨電流變化的圖象，由

此圖象可以判斷()

A.電源的內(nèi)耗功率最大為9W

B.電源的效率最大為50%

C.輸出功率最大時，外電路的總電阻為4Q

D.電源的電動勢為12V

解析：由題圖可知，當電流為A時電源的輸出功率最大，這

時內(nèi)耗功率等于輸出功率，為9W,電源的效率為50%,這時電源的

總功率為18W,根據(jù)尸=/￡,可求得電源的電動勢為12V,D項正

確；由尸r=/2「可知，電源的內(nèi)阻為4Q,由于不確定外電路是不是純

電阻電路，因此C項錯誤；隨著電流的增大，內(nèi)耗功率增大，A項錯

誤；隨著電流的減小，電源的效率增大，B項錯誤。

答案：D

7.

如下圖，M、N是平行板電容器的兩個極板，吊）為定值電阻，R、

凡為可調(diào)電阻，用絕緣細線將質(zhì)量為小、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)

部。閉合開關(guān)S,小球靜止時受到懸線的拉力為凡調(diào)節(jié)品、&，關(guān)

于F的大小判斷正確的選項是（）

A.保持品不變，緩慢增大&時，尸將變大

B.保持R不變，緩慢增大&時，尸將變小

C.保持&不變，緩慢增大用時，尸將變大

D.保持&不變，緩慢增大R時，尸將變小

解析：當&不變，增大&時，電路中總電流/減小，Ro分壓

相應(yīng)減小，極板間的場強也減少，所以尸也變小。而當&不變，

調(diào)節(jié)Ri時，極板間的電壓不變，尸應(yīng)不變。選項B正確。

答案：B

8.某控制電路如圖甲所示，主要由電源（電動勢為E、內(nèi)阻為r）

與定值電阻Hi、&及熱敏電阻尺、電容器C連接而成，L、L2是紅

綠兩個指示燈。熱敏電阻R的U-/曲線如圖乙所示，當熱敏電阻的

溫度升高時，以下說法正確的選項是（）

A.熱敏電阻阻值減小

B.L、L2兩個指示燈都變亮

C.電源的總功率變大

D.電容器C上電荷量減小

解析：根據(jù)題圖乙可知，隨著溫度的升高，R電阻增大，A選

項錯誤；當R的電阻增大時，電路中的總電阻增大，總電流變小，路

端電壓變大，故燈Li變亮，通過燈L1的電流變大，故通過照的電流

變小，尺兩端的電壓減小，電容器C兩端的電壓和L2兩端的電壓增

大，燈L2變亮，電容器C上的電荷量增加，選項B正確，選項D錯

誤；由尸=￡/知，電源的總功率變小，選項C錯誤。

答案：B

9.某實驗小組用三只相同的小燈泡，連線如下圖電路，研究串

并聯(lián)電路特點，實驗中觀察到的現(xiàn)象是（）

A.S2斷開，Si與。連接，三只燈泡都都熄滅

B.S2斷開，SI與8連接，三只燈泡亮度相同

C.S2閉合，S］與。連接，三只燈泡都發(fā)光，Li、L2亮度相同

D.S2閉合，Si與匕連接，三只燈泡都發(fā)光，L3亮度小于L2的

亮度

解析：S2斷開、S1接a時，三只燈泡為串聯(lián)關(guān)系，故不會熄滅，

A項錯。S2斷開、Si接人時，那么燈L］與L2串聯(lián)，L3斷開，所以

L與L?燈亮度相同，L3熄滅，B錯誤。

假設(shè)S2閉合，S］接。時，那么燈L］、L3被短路，只有L2亮，C

項錯誤。假設(shè)S2閉合，Si接。時，那么燈LI與L3并聯(lián)，再與L2串

聯(lián)，顯然三只燈泡都發(fā)光，且Li與L3的亮度相同，但因L2上分得的

電壓大，所以L2的亮度大于Li和L3的亮度，D項正確。

答案：D

10.

//A

（2021?浙江六校聯(lián)考）三個導(dǎo)體元件4、B、C的伏安特性曲線分

別如圖線。、b、c所示。當它們串聯(lián)后接在6V穩(wěn)壓直流電源兩端時，

它們的電阻分別為私、RB、RC，其中圖線。在點（2,1）處的切線與圖

線c平行，那么以下說法正確的選項是（）

A.RA：RB：&=1：2：3

B.此時導(dǎo)體A的功率為1W

C.假設(shè)將三個導(dǎo)體元件并聯(lián)后接在3V的穩(wěn)壓直流電源上，那

么A元件消耗的功率最小

D.假設(shè)僅將導(dǎo)體3、C串聯(lián)后接在2V的穩(wěn)壓直流電源上，BW

解析：串聯(lián)電路U=UA+UB+UC,電流/相等，某點與原點

連線的斜率根據(jù)圖象，當電流/=1A時對應(yīng)各電阻電壓分別

為UA=1v,UB=2Y,Uc=3V,所以RA=1Q,RB=2Q,RC=3Q,

A正確。由PA=/A"=1W,B正確。對于并聯(lián)電路，各電阻電壓相

等，對應(yīng)A電流最大，所以功率最大，C錯誤。當B、C串聯(lián)電流為

AV,所以總電壓為2V時8、C串聯(lián)電流小于A,且此時RB〈2Q,

那么PBUARBW,D4昔誤。

答案：AB

11.

如下圖的電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，假設(shè)調(diào)節(jié)可變電阻R的阻

值，使電壓表⑨的示數(shù)減小AU（電壓表為理想電表），那么在這個過程

中（）

A.通過照的電流減小，減少量一定等于竽

B.&兩端的電壓增加，增加量一定等于AU

C.路端電壓減小，減少量一定等于

D.通過&的電流增加，但增加量一定小于竿

解析：因電壓表示數(shù)減小，而凡為定值電阻，故通過R的電

流的減小量一定等于竽，故A正確；將R,與電源串聯(lián)看成等效電源，

R兩端的電壓（等效電源路端電壓）減小，設(shè)電壓表原來的示數(shù)為U,

調(diào)節(jié)R后等效電源的內(nèi)電壓為U',那么E=U—AU+U',故U'

=E-U+^U,總體增加At/,&及電源內(nèi)阻兩端的電壓均增大，故

&兩端的電壓增加量一定小于△〃，B錯誤；同理，路端電壓的減小

量一定小于△（/,故C錯誤；又因心兩端的電壓增加量小于AU,故

通過B的電流的增加量一定小于￥，D正確。

/<2

答案：AD

12.在如下圖的電路中，閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片尸向

下滑動后，假設(shè)電流表A和電壓表V］、V2、V3四個電表的示數(shù)變化

量的絕對值分別為△/、'5、△%、A3，那么在滑片。向下滑動的

過程中，以下說法正確的選項是（）

A?端■變大B.不變

C.等不變D.等變大

解析：箸=人是電源內(nèi)阻，保持不變，A錯誤；端=長,

是定值，選項B正確；嗡=r+4，是定值，選項C正確，選項D

錯誤。

答案：BC

13.如下圖，電源電動勢為￡內(nèi)阻為r,M為一特殊電子元件,

其阻值與兩端所加的電壓成正比（即RM=kU,%為正的常數(shù)）且遵循歐

姆定律，R為定值電阻，&是一滑動變阻器，閉合開關(guān)S且滑片位

于最下端時，電容器C中的帶電液滴恰好靜止，現(xiàn)將滑動變阻器的

滑片向上移動，以下說法中正確的選項是（）

A.液滴將向上做加速運動

B.兩電壓表示數(shù)均減小

C.電流表示數(shù)不變，液滴仍靜止

D.電源的輸出功率不變，但電子元件消耗的總功率增大

解析：因電子元件M滿足歐姆定律，所