第十章恒定電流第2講閉合電路的歐姆定律單擊此處添加正文，文字是您思想的提煉，請盡量言簡意賅的闡述觀點?？键c1閉合電路的歐姆定律及

應(yīng)用考點2閉合電路的功率及效率

問題考點3兩類U－I圖像的理解和

應(yīng)用練習(xí)幫練透好題精準分層目錄Contents單擊此處添加標題01單擊此處添加標題02課標要求核心考點五年考情1.理解閉合電路歐姆定律.2.能分析和解決家庭電路中

的簡單問題，能將安全用

電和節(jié)約用電的知識應(yīng)用

于生活實際.閉合電路的歐姆定律

及應(yīng)用2020：江蘇T6；2019：江蘇T3，上海T17閉合電路的功率及效

率問題2022：浙江6月T12；2020：上海T14兩類U－I圖像的理解

和應(yīng)用2020：上海T14核心素

養(yǎng)對接1.物理觀念：理解電源電動勢的概念.掌握閉合電路歐姆定律的內(nèi)涵及應(yīng)

用.2.科學(xué)思維：能將電源視為一個沒有電阻的理想電源與電阻的串聯(lián)，建

構(gòu)電源模型；通過對閉合電路的動態(tài)變化問題等的分析，提高科學(xué)思維

能力.3.科學(xué)探究：通過能量守恒定律及內(nèi)外電路能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，探究閉合電

路歐姆定律；通過電源的U－I圖像，感受物理圖像在科學(xué)探究中的作用.4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過實例了解能量的耗散，增強節(jié)約能源和保護環(huán)

境的責(zé)任感和使命感.命題分

析預(yù)測閉合電路歐姆定律在電路中應(yīng)用非常多，關(guān)于電路的簡單分析常以選擇

題形式命題，也常和圖像結(jié)合在實驗題中出現(xiàn).近年故障分析也開始進行

考查.預(yù)計2025年高考單獨考查可能會涉及含容電路，綜合考查會與電磁

感應(yīng)結(jié)合或在實驗中考查與圖像相關(guān)的數(shù)據(jù)處理.

1.電源的電動勢和內(nèi)阻(1)電動勢①定義：電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的[1]

在電源內(nèi)從[2]

?

移送到[3]

所做的功.②表達式：E＝[4]

.反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成[5]

的本領(lǐng)大小.正電荷負

極正極

電能(2)內(nèi)阻電源內(nèi)部的電阻，叫作電源的內(nèi)阻.電動勢E和內(nèi)阻r是電源的兩個重要參數(shù).考點1閉合電路的歐姆定律及應(yīng)用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勢成[6]

?，跟內(nèi)、外電路的電阻之和

成[7]

?.(2)公式與推論①適用于任何電路：E＝U內(nèi)＋U外，E＝U外＋Ir(伏安表達式).

正比反比3.路端電壓U與外電阻R的關(guān)系

圖1(1)R增大，則U[8]

?；增大(2)斷路時，I＝0，U＝E；

4.路端電壓U與電流I的關(guān)系函數(shù)表達式為U＝E－Ir，U－I圖像如圖2所示.圖2

如圖所示，電路中的滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，電源內(nèi)阻r為1Ω.(1)閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片置于最左端時，電流表的示數(shù)為0.2A，此時的

路端電壓是多少？電源電動勢是多少？[答案]

路端電壓U＝IR＝4V，電源電動勢E＝I(R＋r)＝4.2V.(2)閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片向右移動的過程中電流表和電壓表的示數(shù)分別怎

么變化？[答案]

滑動變阻器的滑片向右移動的過程中，滑動變阻器接入

電路的阻值在逐漸減小，電路總電阻在逐漸減小，故總電流(即電

流表的示數(shù))在逐漸增大，路端電壓(即電壓表示數(shù))在逐漸減小.命題點1閉合電路的有關(guān)計算1.[江蘇高考]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

)A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.4ΩA

命題點2閉合電路的動態(tài)分析2.[2024云南昆明一中期中/多選]催化燃燒式氣體傳感器可以檢測一氧化碳氣體的濃

度，當(dāng)一氧化碳氣體達到一定的濃度時，一氧化碳氣體在催化劑的作用下在傳感器

的檢測片表面發(fā)生燃燒，使檢測片溫度上升，檢測片的電阻增加.在如圖所示電路

中，R為催化燃燒式氣體傳感器的檢測片，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電路中的

電表均可視為理想電表.當(dāng)環(huán)境中一氧化碳氣體達到一定濃度時，下列說法正確的是

(

CD

)CDA.電壓表V1與V2的示數(shù)均減小，電流表A1與A2的示數(shù)均增大B.電壓表V1與V2的示數(shù)和電流表A1與A2的示數(shù)均增大C.電壓表V1、V2、V3的示數(shù)均增大D.電流表A1、A2的示數(shù)均減小[解析]

由題意知，當(dāng)環(huán)境中一氧化碳氣體達到一定濃度時，R增大，電路中總電阻

增大，則總電流I減小，內(nèi)電路電壓減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律知U3＝E－Ir、U2

＝E－I(r＋R3)、U1＝E－I(r＋R3＋R2)，則電壓表V1、V2、V3的示數(shù)均增大，選項C

正確，A錯誤；總電流I減小，即電流表A2的示數(shù)減小，又電壓表V1的示數(shù)增大，則

通過滑動變阻器的電流增大，故通過電阻R的電流減小，則電流表A1的示數(shù)減小，

選項D正確，B錯誤.命題拓展情境不變，一題多設(shè)問

(2)若R不變，滑動變阻器R1觸頭向右滑動，則各電表的示數(shù)如何變化？[答案]

滑動變阻器R1觸頭向右滑動，R1減小，電路總電阻減小，則總電流I增大，

內(nèi)電路電壓增大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知U3＝E－Ir、U2＝E－I(r＋R3)、U1＝

E－I(r＋R3＋R2)，則電壓表V1、電壓表V2、電壓表V3的示數(shù)均減??；總電流I增大，

即電流表A2的示數(shù)增大，又電壓表V1的示數(shù)減小，故通過R的電流減小，則電流表

A1的示數(shù)減小.方法點撥動態(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：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，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，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.3.極限法因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻器的滑片分別滑至兩個

極端，讓接入電路中的電阻最大或為零，然后進行討論.3.[含容電路的動態(tài)分析/2023海南]如圖所示電路，已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不

計，電容器電容為C，閉合開關(guān)K，待電路穩(wěn)定后，電容器上的電荷量為(

C

)A.CE

C

2.電容器的電壓(1)電路穩(wěn)定時，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)電路穩(wěn)定時，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、電壓的變化可能會引起電容器的充電或放電.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｜；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.命題點3電路故障分析4.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，電壓

表和電流表的示數(shù)都增大，電表均為理想電表，則可能的故障原因是(

A

)A.R1短路B.R2短路C.R3短路D.R1斷路A[解析]

若R1短路，則電流表處于干路上，電壓表測量R3的電壓，外電路只有R3一

個電阻，外電路的總電阻變小，故干路電流增大，電流表示數(shù)增大，通過R3的電流

增大，電壓表示數(shù)增大，A正確.若R2短路，同理可得電壓表示數(shù)增大，而電流表被

R2短路，故電流表示數(shù)減小為零，B錯誤.若R3短路，電壓表示數(shù)將減小為零，由于

外電路電阻減小，干路電流增大，R1所在支路的電流也會增大，電流表示數(shù)將增

大，C錯誤.若R1斷路，則電流表示數(shù)將減小為零，而外電路電阻因R1斷路而增大，

干路電流減小，通過R3的電流減小，電壓表示數(shù)減小，故D錯誤.5.[多選]某同學(xué)按如圖所示的電路進行實驗，電壓表內(nèi)阻看成無限大，電流表內(nèi)阻

看成零，閉合開關(guān)進行實驗.由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同(但不為

零)，若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則可能的故障原因是(

BD

)A.R3短路B.RP短路C.R3斷路D.R2斷路BD[解析]

R3短路時，由于電流表內(nèi)阻看成零，兩電壓表都被短路，示數(shù)都為零，與

題不符，故A錯誤.RP短路時，兩電壓表都測量R2兩端的電壓，示數(shù)相同，而且都不

為零，故B正確.R3斷路時，電壓表V2測量R2兩端的電壓，電壓表V1測量RP和R2串聯(lián)

起來的兩端電壓，電壓表V1的示數(shù)大于電壓表V2的示數(shù)，故C錯誤.R2斷路時，由于

電壓表內(nèi)阻看成無限大，電流表內(nèi)阻看成零，兩電壓表都測量R3兩端的電壓，示數(shù)

相同，而且都不為零，故D正確.方法點撥電路故障檢測方法1.電壓表檢測：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：當(dāng)電路中接有電源時，可用電流表測量各部分電路上的電流，通過

對電流值的分析，可以確定故障的位置.在運用電流表檢測時，一定要注意電流表的

極性和量程.3.歐姆表檢測：當(dāng)測量值很大時，表示該處斷路；當(dāng)測量值很小或為零時，表示該

處短路.在用歐姆表檢測時，應(yīng)斷開電源.電源總功率任意電路：P總＝EI＝P出＋P內(nèi)電源內(nèi)部消耗

的功率P內(nèi)＝I2r＝P總－P出電源的輸出功率任意電路：P出＝UI＝P總－P內(nèi)考點2閉合電路的功率及效率問題P出與外電阻R

的關(guān)系

電源的效率任意純電阻

判斷在閉合電路中，下列說法的正誤.(1)電動勢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)強弱.

(?)(2)電動勢等于電源的路端電壓.

(?)(3)外電阻越大，則路端電壓越大.

(

√

)(4)外電阻越大，則電源的輸出功率越大.

(?)(5)電源的輸出功率越大，電源的效率越高.

(?)(6)電源內(nèi)部發(fā)熱功率越大，輸出功率越小.

(?)??√???

如圖所示，電源電動勢E＝3V，內(nèi)電阻r＝3Ω，定值電阻R1＝1Ω，滑動變阻器R2

的最大阻值為10Ω.(1)閉合開關(guān)S，當(dāng)R2滿足什么條件時，電阻R1消耗的功率最大？請計算此種條件下

R1消耗的功率.[答案]

R2＝0

約0.56W

(2)閉合開關(guān)S，當(dāng)R2為多少時，R2消耗的功率最大？請計算此種情況下R2消耗的功

率和電源的效率.[答案]

R2＝4Ω

約0.56W

62.5％

方法點撥等效電源把含有電源、電阻的部分電路等效為新的“電源”，其“電動勢”“內(nèi)阻”如下：(1)兩點間斷路時的電壓等效為電動勢E'.

常見電路的等效電源如下：

6.[功率的分析/2024北京精華學(xué)校開學(xué)檢測]如圖所示的電路中，電源電動勢E為12V，內(nèi)阻r為2Ω，白熾燈的燈絲電阻RL為16Ω，電動機M的線圈的電阻為2Ω.開關(guān)S

閉合后，白熾燈的電功率為4W.若燈絲電阻保持不變，電動機的機械損耗可忽略不

計，則下列說法正確的是(

D

)A.通過電源的電流約為3.2AB.流過電動機M的電流為4AC.電動機M輸出的機械功率為12WD.電源的總功率為24WD

7.[功率＋效率的分析/2024四川成都七中?？糫交警使用的某型號酒精測試儀如圖1所

示，其工作原理如圖2所示，傳感器的電阻值R隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源

的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電路中的電表均可視為理想電表.當(dāng)一位酒駕駕駛員對著測

試儀吹氣時，下列說法正確的是(

B

)A.電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小B.酒精氣體濃度越大，電源的效率越低C.酒精氣體濃度越大，電源的輸出功率越小D.電壓表示數(shù)變化量的絕對值與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比變小B

電源的U－I圖像電阻的U－I圖像圖像

物理意義電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻兩端電壓隨電阻中的電流的變化關(guān)系截距縱軸截距：表示電路[11]

?

時的路端電壓U＝E.

橫軸截距：表示電路[12]

?

時的電流I＝I0過坐標原點，表示沒有電壓時電流為零斷路

短路考點3兩類U－I圖像的理解和應(yīng)用電源的U－I圖像電阻的U－I圖像坐標U、I的乘積表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率坐標U、I

的比值表示外電阻(或等效電阻)的大

小，不同點對應(yīng)的外電阻(或等效

電阻)大小不同每一點對應(yīng)的比值均相等，表示此

電阻的大小斜率(絕對值)電阻大小命題點1電源U－I圖像的理解和應(yīng)用8.[2024四川宜賓敘州二中開學(xué)考試/多選]某同學(xué)將如圖甲所示的玩具車的太陽能電

池板取下，并通過測量多組電池板的路端電壓U及流過其電流I的數(shù)據(jù)描繪了電池板

的U－I圖像，如圖乙所示，圖線的橫、縱截距分別為I0和U0.現(xiàn)將該電池板與一定值

電阻相連組成如圖丙所示的電路，閉合開關(guān)后，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1和

I1，兩電表均為理想電表，下列說法正確的是(

BD

)B.該電池板內(nèi)阻消耗的功率為(U0－U1)I1C.該電池板的輸出功率為U0I1圖甲

命題點2兩類U－I圖像的綜合9.[2024山東淄博臨淄中學(xué)?？糫如圖所示的U－I圖像中，直線a表示某電源的路端電

壓U與電流I的關(guān)系，直線b、c分別表示電阻R1、R2的電壓U與電流I的關(guān)系.下列說法

正確的是(

D

)A.電阻R1、R2的阻值之比為4：3B.該電源的電動勢為6V，內(nèi)阻為3ΩC.只將R1與該電源組成閉合電路時，電源的輸出功率為6WD.只將R2與該電源組成閉合電路時，內(nèi)、外電路消耗的電功率之

比為1：1D

1.[2024浙江名校聯(lián)考]某實物投影機有10個相同的強光燈L1～L10(25V/200W)和10

個相同的指示燈X1～X10(220V/2W)，將其連接在220V的交流電源上，如圖所示，

則下列對工作電路的表述正確的是(

C

)A.若L2斷路，則干路電流I增大B.若L2斷路，則X1的功率增大，L1的功率增大C.若L2短路，X2功率減小，其他指示燈的功率增大D.若L2短路，X2功率增大，其他指示燈的功率減小C1234567891011[解析]

若L2斷路，總電阻增大，則干路電流I減小，A錯誤；若L2斷路，相當(dāng)于L2

阻值增大，根據(jù)“串反并同”規(guī)律可知，通過X1和L1的電流都減小，X1和L1的功率

都減小，B錯誤；若L2短路，X2兩端的電壓為零，X2功率減小，根據(jù)“串反并同”

規(guī)律，其他指示燈的電流增大，功率增大，C正確，D錯誤.12345678910112.[2022江蘇]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，電源電動勢E＝12V，內(nèi)阻不計.四個燈泡中消耗功率最大的是

(

A

)A.R1B.R2C.R3D.R4A[解析]12345678910113.如圖所示，接通開關(guān)S，燈泡L1、L2都正常發(fā)光.某時刻由于電路故障兩燈突然熄

滅.若故障只有一處，則下列說法正確的是(

D

)A.如果將電壓表并聯(lián)在cd兩端時有示數(shù)，說明cd間完好B.如果將電壓表并聯(lián)在ac兩端時示數(shù)為0，說明ac間斷路C.如果將電流表并聯(lián)在ac兩端時示數(shù)為0，說明cd間完好D.如果將電壓表并聯(lián)在ad兩端時有示數(shù)，并聯(lián)在ac兩端時示數(shù)為

0，說明cd間斷路D1234567891011[解析]

電路故障分為斷路和短路，故障只有一處，假設(shè)發(fā)生了短路，如果是某燈

泡短路，該燈泡熄滅，而另一燈泡應(yīng)該變亮；如果是兩燈泡以外的元件短路，則兩

燈泡均變亮，故假設(shè)不成立，電路故障應(yīng)為斷路.電壓表并聯(lián)在cd兩端時有示數(shù)，說

明cd間發(fā)生了斷路，故A錯誤；電壓表并聯(lián)在ac兩端時示數(shù)為0，說明ac段以外的電

路發(fā)生了斷路，故B錯誤；電流表并聯(lián)在ac兩端時示數(shù)為0，說明ac段以外的電路發(fā)

生了斷路，而ac間電路完好，無法說明cd間的情況，故C錯誤；電壓表并聯(lián)在ad兩

端時有示數(shù)，說明a→c→d段發(fā)生了斷路，電壓表并聯(lián)在ac兩端時示數(shù)為0，說明ac

段以外的電路發(fā)生了斷路，綜合以上兩點，應(yīng)是cd間斷路，故D正確.12345678910114.如圖所示的電路中，小燈泡L的規(guī)格為“4V，1.6W”，定值電阻R0與燈泡正常發(fā)

光時的電阻相等，電源電動勢為E＝9V，內(nèi)阻未知.將單刀雙擲開關(guān)接到1，小燈泡

正常發(fā)光；將單刀雙擲開關(guān)接到2，小燈泡仍正常發(fā)光，且電動機正常工作.則開關(guān)

接2時(

D

)A.電源內(nèi)阻為2.0ΩB.電源內(nèi)部消耗的功率為0.6WC.電動機輸出的機械功率為1.6WD.電動機的內(nèi)阻rM＜10ΩD1234567891011【易錯】注意小燈泡所在的電路可視為純電阻電路.【易錯】注意電動機的輸入功率就是電動機的總功率，可以用U電I電表示，也可以用電源總功率減去除電動機以外部分的功率得出.

定小于輸入功率1.6W，C錯誤；由C項分析可知，電動機的發(fā)熱功率也一定小于輸入功率，即PQ＝I2rM＜P機入，解得rM＜10Ω，故D正確.

由閉合電路歐姆定律可得E＝I(R0＋RL＋r)，解得r＝2.5Ω，故A錯誤；將開關(guān)接到2

時，電源內(nèi)部消耗的功率為P內(nèi)＝I2r＝0.4W，故B錯誤；電源的總功率為P總＝EI＝

3.6W，故

電動機的輸入功率為P機入＝P總－P－P內(nèi)＝1.6W

，由于電動機存在內(nèi)

阻，因此工作時會發(fā)熱，故電動機輸出的機械功率一12345678910115.[多選]如圖所示，曲線C1、C2是閉合電路中內(nèi)、外電路消耗的電功率隨電流變化

的圖線.由該圖可知下列說法正確的是(

BCD

)A.曲線C1是外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線，C2是內(nèi)電路消

耗的電功率隨電流變化的圖線B.電源的電動勢E＝4V，內(nèi)阻r＝1ΩC.短路電流為4AD.電源輸出功率的最大值為4WBCD1234567891011

12345678910116.如圖所示，電路中的電源為恒流源或恒壓源(不管外電路的電阻如何變化，它都能

夠提供持續(xù)的定值電流或定值電壓).當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向上滑動時，電壓表

的示數(shù)變化量的絕對值為ΔU，電流表的示數(shù)變化量的絕對值為ΔI，則下列說法正確

的是(

C

)A.若電源為恒壓源，V示數(shù)增大，A示數(shù)減小B.若電源為恒壓源，V示數(shù)不變，A示數(shù)增大C1234567891011

1234567891011

7.[多選]在如圖所示電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，

電表A、V1、V2、V3的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的絕對值分

別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列結(jié)論正確的是(

CD

)CD1234567891011

12345678910118.[2024安徽合肥模擬]如圖所示，電流表、電壓表均為理想電表，L為小電珠，R為

滑動變阻器，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r.現(xiàn)將開關(guān)S閉合，當(dāng)滑動變阻器滑片P向左移

動時，下列結(jié)論正確的是(

C

)A.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變小B.小電珠L變亮C.電容器C所帶的電荷量增大D.電源的總功率變大C1234567891011[解析]

當(dāng)滑動變阻器滑片P向左移動時，其接入電路的電阻增大，外電路總電阻增

大，由閉合電路歐姆定律得知總電流減小，路端電壓增大，故電流表示數(shù)變小，電

壓表示數(shù)變大，小電珠L變暗，故A、B錯誤；電容器兩端的電壓U＝E－I(RL＋r)，

總電流減小，則U增大，由Q＝CU可知電容器C所帶的電荷量Q增大，故C正確；電

源的總功率為P＝EI，電路總電流減小，可知電源的總功率變小，故D錯誤.12345678910119.[2024江西宜春宜豐中學(xué)?？?多選]在如圖所示的U－I圖像中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ為某一電阻R的U－I圖線，曲線Ⅲ