高中物理高考 考点38 闭合电路欧姆定律——备战2021年高考物理考点一遍过

这是一份高中物理高考 考点38 闭合电路欧姆定律——备战2021年高考物理考点一遍过，共25页。试卷主要包含了闭合电路欧姆定律，电源的功率和效率，电路动态变化的分析等内容，欢迎下载使用。


内容
要求
要点解读
电阻的串联、并联
Ⅰ
一般结合实验题考查，如电阻的测量、电表的改装等。此外，也可能结合电磁感应知识命题。需要考生熟练掌握串并联电路的电流、电压、总电阻的特点。
闭合电路的欧姆定律
Ⅱ
高频考点。可利用闭合电路的欧姆定律测定电源的电动势和内阻（实验考查），也可利用闭合电路的欧姆定律处理电路的动态变化问题，也可借助电源的U-I图象分析电源的输出功率和效率问题。

一、串、并联电路的特点
1．特点对比

串联
并联
电流
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2+…+In
电压
U=U1+U2+…+Un
U=U1=U2=…=Un
电阻
R=R1+R2+…+Rn
=++…+
2．几个常用的推论
（1）串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻。
（2）并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻。
（3）无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和。
（4）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。
二、闭合电路欧姆定律
1．闭合电路
（1）组成
（2）电源电动势与内、外电压的关系：E=U内+U外。
2．闭合电路欧姆定律
（1）内容：闭合电路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
（3）路端电压U与电流I的关系
①关系式：U=E–Ir。
②U–I图像如图所示。

a．当电路断路即I=0时，纵坐标的截距为电源电动势。
b．当外电路电压为U=0时，横坐标的截距为短路电流。
c．图线的斜率的绝对值为电源的内阻。
3．路端电压与外电阻的关系
（1）当外电阻R增大时，I减小，内电压减小，路端电压U外增大。当外电路断开时，I=0，U外+E。
（2）当外电阻R减小时，I增大，内电压增大，路端电压U外减小。当外电路短路时，外电阻R=0，，U外=0。
4．闭合电路中的功率
（1）电源的总功率：P总=IE=IU外+IU内=P出+P内。
（2）电源的内耗功率：P内=I2r=IU内。
（3）电源的输出功率：P出=UI=EI–I2r=P总–P内。
三、电源的功率和效率
1．电源的功率
（1）任意电路：P总=IE=IU外+IU内=P出+P内。
（2）纯电阻电路：。
2．电源内部消耗的功率：。
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：。
（3）输出功率和外阻的关系
①当R=r时，电源的输出功率最大，为。
②当R>r时，随着R的增大，输出功率越来越小。
③当RQ2
D．S断开后，通过电阻R3的电荷量为Q1+Q2
4．（2020·北京高三一模）如图所示电路中，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R。开关闭合前电容器不带电。闭合开关，待电路稳定后（　　）

A．通过电源的电流为零 B．定值电阻两端的电压等于E
C．电路消耗的电功率等于 D．电容器所带电荷量为
5．（2020·天津高三期末）某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡并联，通电后各自的电流I随所加的电压U变化的图线如图所示，M为两元件的伏安特性曲线的交点。则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中，正确的是( )

A．图中图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线
B．图中图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线
C．图线中的M点，表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值
D．图线中M点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等
6．（2020·江苏省高三三模）在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，C为电容器，开关S1、S2闭合，断开开关S2后（　　）

A．电流表示数减小 B．电压表示数减小
C．有短暂电流通过电阻R3 D．电容器下极板带负电
7．【2019·宁夏银川一中高二期末】如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是

A．R1∶R2＝1∶2
B．把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2
C．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3
D．将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2＝1∶3
8．用如图所示的电路来测量电池的电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的 U–I图线，由图可知

A．电池电动势的测量值为1.40 V
B．电池内阻的测量值为3.50 Ω
C．外电路发生短路时的电流为0.40 A
D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′=0.20 A
9．如图所示，直线A为电源的U–I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U–I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

A．P1>P2 B．P1η2 D．η1η2，只有C正确。
10．BC 【解析】滑动变阻器的触头向上移动的过程中，因，先简化电路，除去两电表，相当于两个电阻并联后与串联，滑动变阻器位于中点时，上、下两并联支路电阻不等，滑动触头移到两支路电阻相等时，总电阻最大，总电流最小，不难看出电压表的示度先增大后减小。将整个过程分为两阶段：两支路电阻相等前，总电流减小，并联电路的电压增大，安培表支路电阻减小，安培表读数增大；两支路电阻相等后，总电流增大，下部分电压减小，电阻增大，电流减小，则安培表支路电阻减小，安培表读数增大。故电流表的读数总大于，故BC正确。故选：BC。
11．CD 【解析】开关断开时外电路总电阻大于闭合时外电路总电阻，则开关断开时电压表的示数一定大于闭合时的示数，故A错误；由题，开关S断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等，则有，将3 Ω、9 Ω代入方程成立，而将4 Ω、6 Ω代入方程不成立，故C正确，B错误；根据闭合电路欧姆定律得，则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为，故D正确。
12．A 【解析】当a、b接入100 V的电压时，c、d间的输出电压为；解得2R2=R1；当c、d间接入100 V的电压时，a、b两点间的输出电压为；解得R2=2R3；故电阻之比为R1:R2:R3=4:2:1，故选A。
13．D 【解析】P=EI–I2r，根据数学知识，当时，P最大，此时U内=U外。由P=4 W，I=2 A，得到=2V，则E=4 V，故A正确；=1 A，故B正确；当P=3 W时，由P=EI–I2r，代入解I1=1 A，I2=3 A，故C正确；η=UI/EI=U/E，当I1=1 A时，U=E–I1r=2 V，η=50%，当I2=3 A，U=E–I2r=1 V，η=25%，故D错误。
14．A 【解析】当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，接入电路的电阻增大，与R2并联的电阻增大，外电路总电阻R总增大，总电流I减小，路端电压U=E–Ir增大，电压表读数增大，并联部分的电阻增大，分担的电压增大，U2增大，流过R2的电流I2增大，电流表的读数IA=I–I2，则减小，故BCD错误，A正确。
15．C 【解析】强光照射，R1电阻减小，那么电路总电阻减小，故总电流增大，所以路端电压减小，电源提供的总功率变大；故通过R3、R4的电流减小，所以通过R1、R2的电流增大，故R4两端的电压变小，R2两端电压变大；故BD错误，C正确；强光照射，R1电阻减小，那么R1、R2上电压降的比值减小，而R3、R4上电压降的比值不变，故电容器C上极板电压比下极板电压低，所以电容器C的下极板带正电，故A错误。
16．BC 【解析】根据能量守恒定律有IEt=I2（R+r）t+P总t，得电动机的总功率P总=2.56 W，选项C正确；电动机的输出功率P出=mgv，解得P出=2 W，且P总=I2r0+P出，则电动机线圈电阻r0=0.875 Ω，选项B正确，A错误；电动机的效率η=×100%=78.1%，选项D错误。

1．B【解析】由甲图可知，点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，故应标在电流较大的刻度上；而点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故应标在电流较小的刻度上；由图甲得
其中为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得
联立解得
可知t与I是非线性关系，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．ABD【解析】A．开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流变小，A正确；
B．电路的路端电压为
变小，路端电压变小，B正确；
C．总电流即干路电流为
减小，干路电流增大，C错误；
D．电源总功率为
增大，总功率变大，D正确。
故选ABD。
3．C【解析】根据等效电路，开关S断开时，电容器的电压，得Q1=CU1；S闭合时，，Q2=C2，故，故选C。