电路 闭合电路的欧姆定律

1、第七章 恒定电流 第2课时 电路闭合电路欧姆定律 考纲解读考点一考点二考点三考点四高考模拟练出高分 考点五 考纲解读 1.熟练掌握串、并联电路的特点，并能分析、计算. 2.理解闭合电路欧姆定律，并能进行电路的动态分析和 计算 考点一电路的动态分析 1闭合电路欧姆定律的公式 E =_（适用于任何电路） U外+U内 2路端电压U与电流I的关系 (1)关系式：U_. (2)UI图象如图所示 当电路断路即I0时，纵坐标的截距为 当外电路短路即U0时，横坐标的截距为 图线的斜率的绝对值为电源的内阻 EIr 电源电动势 短路电流 考点一电路的动态分析 3电路动态分析的方法 (1)程序法：电路结构的变化R的

2、变化R总的变化 I总的变化 U端的变化固定支路 (2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑 动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论 并联分流I 串联分压U 变化支路 考点一电路的动态分析 例1如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻， S0、S为开关， 与 分别为电压表与电流表初始时S0与S均闭合， 现将S断开，则() A. 的读数变大， 的读数变小 B. 的读数变大， 的读数变大 C. 的读数变小， 的读数变小 D. 的读数变小， 的读数变大 S断开：阻值 解析由串反并同得： 与S并联 与S并联 考点一电路的动态分析 变式题组 1如图所示电路，电源内阻

3、不可忽略开关S闭合后，在变阻器R0 的滑动端向下滑动的过程中() A电压表与电流表的示数都减小 B电压表与电流表的示数都增大 C电压表的示数增大，电流表的示数减小 D电压表的示数减小，电流表的示数增大 解析 、 与R0并联，由串反并同得： 考点一电路的动态分析 2 (2013江苏单科4)在输液时，药液有时会从针口流出体外， 为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示M是贴在针 口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U 增大，装置发出警报，此时() ARM变大，且R越大，U增大越明显 BRM变大，且R越小，U增大越明显 CRM变小，且R越大，U增大越明显 DRM变小，且

4、R越小，U增大越明显 解析S与M串联RM变小 M、R并联，小电阻起主要作用且R越大，U增大越明显 考点一电路的动态分析 (1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增 大(或减小) (2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若 开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小 判定总电阻变化情况的规律 规律总结 考点二 电路中的功率及效率问题 IEIU外 I2(Rr) I2r IU内 IU 考点二 电路中的功率及效率问题 考点二 电路中的功率及效率问题 考点二 电路中的功率及效率问题 例2如图所示，已知电源电动势E5 V，内阻r2 ，定值电阻R1 0.5 ，

5、滑动变阻器R2的阻值范围为010 .求： (1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大 功率是多少？ 考点二 电路中的功率及效率问题 例2如图所示，已知电源电动势E5 V，内阻r2 ，定值电阻R1 0.5 ，滑动变阻器R2的阻值范围为010 .求： (2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最 大功率是多少？ 思维方法将定值电阻R1看做电源内阻的一部分， 则电源的等效内阻rR1r2.5 . 考点二 电路中的功率及效率问题 例2如图所示，已知电源电动势E5 V，内阻r2 ，定值电阻R1 0.5 ，滑动变阻器R2的阻值范围为010 .求： (3)当滑动变阻器

6、的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率 是多少？ 考点二 电路中的功率及效率问题 变式题组 3电源的电动势为E30 V，内阻为r1 ，将它与一只“6 V 12 W”的灯泡和一台电阻为2 的小电动机串联组成闭合电路，当 灯泡正常发光时，若不计摩擦，电动机输出机械功率与输入电功 率之比为() A91% B82% C67% D60% 考点二 电路中的功率及效率问题 4直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的 () A总功率一定减小 B效率一定增大 C内部损耗功率一定减小 D输出功率一定先增大后减小 解析 电源内部损耗的功率P内I2r一定减小； 总功率PEI一定减小； 而内电压降

7、低，外电压升高，电源的效率增大； 当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内、外电 阻的大小关系 I 考点二 电路中的功率及效率问题 (1)闭合电路是一个能量转化系统，电源将其他形式的能转化为 电能内、外电路将电能转化为其他形式的能，IEP内P外就 是能量守恒定律在闭合电路中的体现 (2)外电阻的阻值向接近内阻的阻值方向变化时，电源的输出功 率变大 对闭合电路功率的两点认识 规律总结 考点三 电路故障问题 1故障特点 (1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零 (2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但它 两端电压为零 2检查方法 (1)电压表检测：如果电压表示

8、数为零，则说明可能在并联路段之外 有断路，或并联路段短路 考点三 电路故障问题 (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，表示该处短路在运用欧姆表检测时，电路一定要切断 电源 (4)假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电 路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理 考点三 电路故障问题 例3如图是某同学连接的实验实物图，开关闭合后A、B灯都不亮， 他采用以下方法进行故障检查

9、选用量程为10 V的已校准的电压表 进行检查，测试结果如表1所示根据测试结果，可判定故障是 _ A灯A短路 B灯B短路 Ccd 段断路 Ddf 段断路 表1 测试点电压示数 a、b有示数 b、c有示数 c、d无示数 d、f有示数 考点三 电路故障问题 A灯A短路 B灯B短路 Ccd段断路 Ddf 段断路 表1 测试点电压示数 a、b有示数 b、c有示数 c、d无示数 d、f有示数 解析 c、d间无示数，故d、f 段断路，选项D正确； 若灯A短路或灯B短路，不会造成A、B灯都不亮，选项A、B错误； 若cd段断路，则d、f 间不会有示数，选项C错误 无断路 无断路 考点三 电路故障问题 变式题组

10、5如图所示的电路中，电源的电动势为6 V，当开关S接通后， 灯泡L1、L2都不亮，用电压表测得各部分的电压是Uab6 V，Uad 0 V，Ucd6 V，由此可判定() AL1和L2的灯丝都烧断了 BL1的灯丝烧断了 CL2的灯丝烧断了 D变阻器R断路 解析由Uab6 V可知，电源完好，灯泡都不亮，说明电路中出现 断路故障，且在a、b之间由Ucd6 V可知，灯泡L1与滑动变阻器R 是接通的，断路故障出现在c、d之间，故灯L2断路 考点三 电路故障问题 6在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，A灯变暗， B灯变亮，则故障可能是() AR1短路BR2断路 CR3断路DR4短路 解析若任意电

11、阻短路I干A灯变亮排除选项A、D R2断路 R3断路 B与R2并联B变亮A与R2串联A变暗 B与R3并联B变亮A与R3串联A变暗 BC I2=0 I3=0 考点四电源和电阻UI 图象的比较 图象上的特征 物理意义 电源UI图象电阻UI图象 图形 图象表述的物 理量变化关系 电源的路端电压随电 路电流的变化关系 电阻两端电压随电阻中的电 流的变化关系 图线与坐标轴 交点 过坐标轴原点，表示没有电 压时电流为零 考点四电源和电阻UI 图象的比较 图象上的特征 物理意义 电源UI图象电阻UI图象 图线上每一点 坐标的乘积UI 表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率 图线上每一点 对应的U、I比 值 表

12、示外电阻的大小， 不同点对应的外电阻 大小不同 每一点对应的比值均等大， 表示此电阻的大小不变 图线斜率的绝 对值大小 内电阻r电阻大小 考点四电源和电阻UI 图象的比较 例4在如图所示的UI图象中，直线 为某一电源的路端电压与电流的关 系图线，直线为某一电阻R的UI 图线用该电源直接与电阻R相连组 成闭合电路，由图象可知() A电源的电动势为3 V，内阻为0.5 B电阻R的阻值为1 C电源的输出功率为4 W D电源的效率为50% E=3 V 电源的输出功率为PUI4 W， 电源的效率为 100%66.7% ABC 考点四电源和电阻UI 图象的比较 变式题组 7如图所示，直线A为某电 源的UI

13、图线，曲线B为某 小灯泡的UI图线，用该电 源和小灯泡组成闭合电路时， 电源的输出功率和电源的总 功率分别是() A4 W,8 W B2 W,4 W C2 W,3 W D4 W,6 W 解析电源的输出功率 P出UI22 W4 W， 电源的总功率 P总EI32 W6 W 考点四电源和电阻UI 图象的比较 U不从0 V开始 E=50 V 考点五 含电容器电路的分析 1电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处 的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置 补上 2电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的 电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低

14、电压 的作用，与电容器串联的电阻视为等势体电容器的电压为与之并 联的电阻两端的电压 3电容器所带电荷量的变化的计算：(1)如果变化前后极板带电的 电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带 电荷量之差；(2)如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连 导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和 考点五 含电容器电路的分析 例5如图所示，C16 F，C23 F，R13 ，R26 ，电源电 动势E18 V，内阻不计，下列说法正确的是() A开关S断开时，a、b两点电势相等 B开关S闭合后，a、b两点间的电流是2 A C开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大

15、D不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大 S断开 U1=U2, C1C2， 由QCU知此时Q1Q2 考点五 含电容器电路的分析 A开关S断开时，a、b两点电势相等 B开关S闭合后，a、b两点间的电流是2 A C开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大 D不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大 S闭合 U1IR16 V、U2IR212 V， Q1C1U13.6105 C Q2C2U23.6105 C Q1 =Q2 Q1 Q1 考点五 含电容器电路的分析 变式题组 9电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如 图所示电路，

16、电容器的两平行板水平放置当开关S闭合，并且无 光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点， 当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则() A液滴向下运动 B液滴向上运动 C电容器所带电荷量减少 D电容器两极板间电压变大 考点五 含电容器电路的分析 当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则() A液滴向下运动 B液滴向上运动 C电容器所带电荷量减少 D电容器两极板间电压变大 解析R3与R1串联 R1两端的 电压U1 液滴向上运动 Q=CU Q F=qE 考点五 含电容器电路的分析 10如图所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器， 电源

17、的电动势为E，内阻r0.若改变四个电阻中的一个阻值，则( ) A减小R1，C1、C2所带的电荷量都增加 B增大R2，C1、C2所带的电荷量都增加 C增大R3，C1、C2所带的电荷量都增加 D减小R4，C1、C2所带的电荷量都增加 考点五 含电容器电路的分析 解析R1上没有电流流过，R1是等势体，故减小R1，C1两端电压不 变，C2两端电压不变，C1、C2所带的电荷量都不变，选项A错误； 增大R2，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电荷量都增加，选 项B正确； 增大R3，C1两端电压减小，C2两端电压增大，C1所带的电荷量减小， C2所带的电荷量增加，选项C错误； 减小R4，C1、C2两

18、端电压都增大，C1、C2所带的电荷量都增加，选 项D正确 答案BD 高考模拟明确考向 1(2014天津2)如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻 不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合电键S，电路达到 稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动如果仅改变下列某一 个条件，油滴仍能静止不动的是() A增大R1的阻值 B增大R2的阻值 C增大两板间的距离 D断开电键S 解析C与R1并联，R1UC油滴向上加速运动 C与R2串联，R2相当于导线R2UC不变油滴不动 高考模拟明确考向 1(2014天津2)如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻 不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置

19、，闭合电键S，电路达到 稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动如果仅改变下列某一 个条件，油滴仍能静止不动的是() A增大R1的阻值 B增大R2的阻值 C增大两板间的距离 D断开电键S E F=qE油滴向下加速运动 断开电键SC放电油滴向下加速运动 高考模拟明确考向 2(2014上海18)如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻 阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变 化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表A示数变化量的 绝对值为I，则() AA的示数增大 BV2的示数增大 CU3与I的比值大于r DU1大于U2 高考模拟明确考向 解析本题由于各表是理想电

20、压表 与理想电流表，可把电压表看成断 路，则R与滑动变阻器串联，电路 图可简化为如图所示， 答案ACD 高考模拟明确考向 3如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a、b分 别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正 确的是() A阴影部分的面积表示电源输出功率 B阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率 C当满足时，电源效率最高 D当满足时，电源效率小于50% 高考模拟明确考向 4.在如图所示的电路中，输入电压 U恒为8 V，灯泡L标有“3 V6 W” 字样，电动机线圈的电阻RM1 . 若灯泡恰能正常发光，下列说法 正确的是() A电动机的输入电压是5 V B通过电动机

21、的电流是2 A C电动机的效率是80% D整个电路消耗的电功率是10 W 3V UM=U-UL=8-3=5 V 高考模拟明确考向 4.在如图所示的电路中，输入电压 U恒为8 V，灯泡L标有“3 V6 W” 字样，电动机线圈的电阻RM1 . 若灯泡恰能正常发光，下列说法 正确的是() A电动机的输入电压是5 V B通过电动机的电流是2 A C电动机的效率是80% D整个电路消耗的电功率是10 W 电动机内阻消耗功率 I2RM4 W， 电动机输入功率为 UI52 W10 W， 输出功率为6 W， 效率为60%， 整个电路消耗的电功率是 10 W6 W16 W， 高考模拟明确考向 5如图所示是小文同

22、学研究 串联电路中电流、电压特点 的实物连接图当开关闭合 时，灯L1亮，灯L2不亮，电 流表和电压表均有读数则 故障原因可能是() AL1断路 BL1短路 CL2断路 DL2短路 解析灯L1亮，所以L1无问题 若L2断路，则L1也不会亮 当L2短路时，L1亮，L2不亮，电流表 有示数，电压表测的是L1两端电压. 练出高分 345678910111212 练出高分 2如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B 为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端 电压与电流的关系图象如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上， 那么有() AR接到a电源上，电源的效率较高 B

23、R接到b电源上，电源的输出功率较大 CR接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低 DR接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高 345678910111212 练出高分 答案C 345678910111212 练出高分 3.在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势E、内 阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成， L1、L2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆 时针滑向a端时，下列说法中正确的是() AL1、L2两个指示灯都变亮 BL1、L2两个指示灯都变暗 CL1变亮，L2变暗 DL1变暗，L2变亮 3456789101112

24、12 练出高分 解析当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，电位器 接入电路的电阻减小，根据串联电路特点可知电路中总电阻减小， 由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大，内阻分担电压增大，路端 电压减小，L1灯变暗，通过其电流减小；由U1I1R1及I1IIL1可 知R1分担电压增大，则L2和R2两端电压减小，L2将因功率减小而变 暗，选项B正确 答案B 345678910111212 练出高分 4竖直放置的一对平行金属板的左极板上，用绝缘细线悬挂了一 个带正电的小球，将平行金属板按如图所示的电路连接，开关闭合 后绝缘细线与左极板间的夹角为.保持开关闭合，当滑动变阻器R的 滑片在a位置时，电流

25、表的读数为I1，夹角为1；当滑片在b位置时， 电流表的读数为I2，夹角为2，则() A12，I12，I1I2 C12，I1I2 D12，I1I2 345678910111212 练出高分 解析本题考查电路的动态分析及带电小球在电场中的受力问题， 意在考查学生对分压电路的理解和认识在滑动变阻器的滑片由a 位置滑到b位置的过程中，平行金属板两端的电压增大，小球受到 的电场力增大，因此夹角增大，即12；另外，电路中的总电阻 不变，因此总电流不变，即I1I2.对比各选项可知，答案选D. 答案D 345678910111212 练出高分 5在测量灯泡伏安特性实验中，同学们连接 的电路中有四个错误电路，如

26、图所示，电源内 阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触 头置于左端，闭合S，在触头向右端滑动过程 中，会分别出现如下四种现象： a灯泡L不亮；电流表示数几乎为零 b灯泡L亮度增加；电流表示数增大 c灯泡L开始不亮,后来忽然发光;电流表从示数不为零到线圈烧断 d灯泡L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断 与上述a、b、c、d四种现象对应的电路序号为() A B C D 345678910111212 练出高分 解析电路中，开始时，灯泡L两端电压为零，灯泡不亮，滑动变阻器 的触头滑动过程中，电路的总电阻减小，电流表的示数增大，灯泡两端的 电压增大，灯泡的亮度增大；电路中，电流表的电阻很小，开始时，灯

27、 泡L两端电压几乎为零，灯泡不亮，滑动变阻器的触头滑动过程中，电路 的总电阻减小，电流表的示数增大直至线圈烧断，此时灯泡忽然发光；电 路中，电压表的电阻很大，灯泡L两端电压始终几乎为零，灯泡不亮， 电流表中的电流几乎为零；电路中，电流表的电阻很小，灯泡L两端电 压始终几乎为零，灯泡不亮，滑动变阻器的触头滑动过程中，电流表两端 的电压增大，电流表的示数增大，直至线圈烧断，烧断后，由于电压表的 电阻很大，灯泡仍不发光，故A项正确 答案A 345678910111212 练出高分 6如图所示，两平行金属板间带电质点P处于静止状态，不考虑电 流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时

28、， 则() A电压表读数减小 B电流表读数减小 C质点P将向上运动 DR3上消耗的功率逐渐增大 345678910111212 练出高分 解析当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4接入电路部分的电阻 减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻分担的电压增 大，则路端电压减小，R1分担的电压增大，则平行金属板两极板间 电压减小，带电质点P所受电场力减小，质点P将向下运动，选项C 错误；R3两端电压减小，R3中电流减小，通过电流表的电流增大， 故电流表读数增大，选项B错误；R3上消耗的功率逐渐减小，选项D 错误；由于R2中电流增大，R2两端电压增大，R4两端电压减小，故 电压表读数减小，选项

29、A正确 答案A 345678910111212 练出高分 7如图所示的电路，L1、L2、L3是3只小电灯，R是滑动变阻器， 开始时，它的滑片P位于中点位置当S闭合时，3只小电灯都发 光现使滑动变阻器的滑片P向右移动时，则小电灯L1、L2、L3的 变化情况() AL1变亮 BL2变亮 CL3变暗 DL1、L2、L3均变亮 345678910111212 练出高分 答案BC 345678910111212 练出高分 8.如图所示为两电源的UI图象，则下列说法正确的是() A电源的电动势和内阻均比电源大 B当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等 C当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等 D不

30、论外接多大的相同电阻，电源的输出 功率总比电源的输出功率大 345678910111212 练出高分 答案AD 345678910111212 练出高分 9某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发 热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、 c所示，以下判断正确的是() A直线a表示电源的总功率PEI图线 B曲线c表示电源的输出功率PRI图线 C电源的电动势E3 V，内电阻r1 D电源的最大输出功率Pm2 W 345678910111212 练出高分 解析电源的总功率PEEI，直线a表示电源的总功率PEI图线， 选项A正确电源的输出功率PRUI(EIr)IEII2r，曲线b表 示电源的输出功率PRI图线，曲线c表示电源内部的发热功率PrI 图线，选项B错误由直线a的斜率可得电源的电动势E4 V，选项 C错误当I1 A时，电源的输出功率最大,Pm2 W，选项D正确 答案AD 345678910111212 练出高分 10如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正 常工