第十章恒定电流第50课时闭合电路的欧姆定律2025高考物理二轮专题

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　如图所示，由电池、开关、小灯泡组成一个简单的电路。
判断下列说法的正误：（1）电源的电动势大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本 领强弱。（　×　）
（2）小灯泡两端的电压等于电池的电动势。（　×　）
（3）开关闭合时，小灯泡的电阻越大，则路端电压越大。 （　√　）
（4）开关闭合时，小灯泡的电阻越大，则电池的输出功率越大。 （　×　）
考点一　串、并联电路的规律和电表改装　[素养自修类]　
2. 【串、并联电路规律的应用】
如图所示的电路中，A1和A2为理想电流表，示数分别为I1和I2， R1∶R2∶R3＝1∶2∶3；当a、b两点间加一恒定的电压U后，下列结 论正确的是（　　 ）
1. 串、并联电路的特点
2. 电压表、电流表的改装
考点二　闭合电路的功率及效率问题　[互动共研类]
1. 电源的有关功率和效率
2. 电源的输出功率P出与外电阻R的关系图像的三点说明（如图所示）
（2）当R“接近”r时，P出增大，当R“远离”r时，P出减小。
（3）当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2， 且R1R2＝r2。
【典例1】　如图所示，已知电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，求当电阻箱R的读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值。
（1）【典例1】中的条件不变，求当电阻箱R的读数为多少时，电 阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值。
答案：1.5 Ω　6 W　
（2）在【典例1】中，若电阻箱R的最大值为3 Ω，R0＝5 Ω，求当 电阻箱R的读数为多少时，电阻箱R的功率最大，并求这个最 大值。
（3）【典例1】中的条件不变，求电源的最大输出功率。
关于电源功率和效率问题的两点提醒
（2）对于电路中的定值电阻，其消耗的功率根据P＝I2R来判断，与 电源输出功率大小的判断方法不同。
考点三　闭合电路的动态分析和故障分析　[多维探究类]1. 动态分析的常用方法（1）程序法
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。
（2）“串反并同”结论法（适用条件：电源内阻不为零）
2. 电路故障的检测方法（1）电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段 之外有断路，或并联部分短路；（2）电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部 分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的 位置。在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和 量程；（3）欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路；当测量值 很小或为零时，表示该处短路。在用欧姆表检测时，应断 开电源。
考法一　闭合电路的动态分析
【典例2】　（多选）如图所示，电源电动势E和内阻r一定，R1、R2 是定值电阻，R0是光敏电阻（光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减 小），L是小灯泡。闭合开关，当照射到R0的光照强度减小时，以下 分析正确的是（　　）
考法二　电路的故障分析
【典例3】　如图所示，接通开关S，灯泡L1、L2都正常发光。某时刻由于电路故障两灯突然熄灭。若故障只有一处，则下列说法正确的是（　）
解析：电路故障分为断路和短路，故障只有一处，假设发生了短路， 如果是某盏灯短路，该灯熄灭，而另一盏灯应该变亮，如果是两盏灯 以外的元件（除电源）短路，则两盏灯均变亮，故假设不成立。电路 故障应为断路，电压表并联在cd两端有示数，说明c、d间发生了断 路，故A错误；电压表并联在a、c两端示数为0，说明ac部分以外的电 路发生了断路，则a、c间电路完好，故B错误；电流表并联在ac两端 示数为0，说明ac部分以外的电路发生了断路，而a、c间电路完好， 无法说明c、d间情况，故C错误；电压表并联在ad两端有示数，说明 ad段发生了断路，并联ac两端示数为0，说明ac部分以外的电路发生 了断路，故综合以上两点，应是c、d间断路，故D正确。
考点四　两类U-I图像的比较与应用　[互动共研类]电源U-I图像与电阻U-I图像的比较
【典例4】　（多选）如图所示，图甲中M为一电动机，开关S闭合 后，当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1 和V2的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A读 数在0.2 A以下时，电动机没有转动。不考虑电表内阻，以下判断正确 的是（　　 ）
1. 【电源U-I图像的应用】有四个电源甲、乙、丙、丁，其路端电压U与电流I的关系图像分别 如图（a）、（b）、（c）、（d）所示，将一个6 Ω的定值电阻分 别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源是（　）
2. 【电源U-I图像与电阻U-I图像的综合】
如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C 分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻 分别接到这个电源上，则（　　 ）
巧学 妙解 应用
考点一　串、并联电路的规律和电表改装
1. 如图甲所示，电路中电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为 三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开 关闭合后，下列说法正确的是（　　 ）
2. 如图所示是三量程直流电表的原理图，三个量程分别是10 mA、1 A、10 V。已知表头G的满偏电流Ig＝5 mA，内阻Rg＝10 Ω，则定值 电阻R1、R2、R3的阻值为（　　 ）
4. 如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6 V，内阻r＝2 Ω，定值电 阻R＝4 Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的 关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　 ）
考点三　闭合电路的动态分析和故障分析
5. （多选）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器总电阻 为R，所有电表均为理想电表。当滑片P由左向右滑动时，关于各电 表示数变化描述正确的是（　　 ）
解析：　滑动变阻器的滑片P由左向右滑动时，变阻器左端部分 电阻增大，右端部分电阻减小，由于右端部分与电阻R1并联，并联 电阻小于支路电阻，可知并联部分电阻减小量小于变阻器左端部分 电阻的增加量，则总电阻增大，总电流减小，即A3示数一直减小， 选项C错误；总电流减小，内电压减小，路端电压增大，即V示数 一直增大，选项D正确；总电流减小，变阻器右端部分电阻减小， 根据并联电路电流分配关系可得电阻R1分得的电流减小，而总电流 减小，所以A1示数一直减小，选项A正确；
6. 某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻 看作零。实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但 不为零），若这种情况的发生是由于某一电阻引起的，则可能的故 障是（　　 ）
解析：　若R3短路，则电压表V2示数为零，两电压表示数不相 同；若RP断路，则电压表V2示数为零，两电压表示数不相同；若R1 短路，则V1测量滑动变阻器和R2串联的总电压，V2测R2两端电压， 两电压表示数不同；若R2断路，则两电压表均测量R3两端电压，两 电压表示数相同且不为零，A、C、D错误，B正确。
考点四　两类U-I图像的比较与应用
7. 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关 系如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路，R1、R2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（　　 ）
8. 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的关系图像，图线b 是某纯电阻电器的U-I图像，则在该光照强度下，把该电池和该电 器组成一个电路时，电池的（　　 ）
A. 内阻为12.5 ΩB. 输出功率为12.5 WC. 内耗功率为0.22 WD. 效率为50％
9. 如图所示为示波器衰减电路的示意图，a、b为信号电压的输入端， c、d为衰减电路的输出端，P是和衰减旋钮固连在一起的开关， R1、R2、R3、R4为四个定值电阻，当P接通1时电压没有被衰减，当 P分别接通2、3、4时输出电压变为输入电压的0.1、0.01、0.001， 若某个示波器的衰减电路中，R4＝1 Ω，不计导线电阻，则其他电 阻的阻值分别为（　　 ）
10. 如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器 R0的滑片向下滑动的过程中（　　 ）
解析：　当滑片下移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则外 电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由 闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减 小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并 联部分的电压减小，则通过R2的电流减小，即电流表示数减小，A 正确。
11. （多选）如下图所示，电源电动势为E、内阻恒为r，R是定值电阻， 热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器，电路 中的电表均为理想电表。闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内。 在温度降低的过程中，分别用I、U1、U2和U3表示电流表A、电压 表V1、电压表V2和电压表V3的示数，用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3分别 表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数变化量的 绝对值。温度降低时，关于该电路工作状态的变化，下列说法正 确的是（　　 ）
12. 工厂生产的某一批次小灯泡说明书上附有如图甲所示的电压随电 流变化图像，图乙是用该批次三个小灯泡连接而成的电路，三个 灯泡均发光时电压表V1的示数为4 V。设所有电表均为理想电表， 电源内阻不可忽略，下列说法正确的是（　　 ）
解析：　由小灯泡的伏安特性曲线知，当灯泡L1电压为4 V时， 流过灯泡L1的电流为0.6 A，根据串、并联电路的特点，流经灯泡 L2和L3的电流为0.3 A，从伏安特性曲线中读出灯泡L2和L3的电压 为1 V，故A错误，B正确；L1正常工作时，路端电压为5 V，故当 L1短路后，外电阻减小，路端电压减小，V2表的示数应小于5 V， 故C、D错误。