2023年高考物理考试易错题-闭合电路的欧姆定律 （原卷版）

易错点19闭合电路的欧姆定律

错题纠正

例题1.（2022•上海黄浦•二模）如图电路中，处为定值电阻，电表均为理想电表。移动滑

动变阻器丛的滑片，V、Vi、V2和A四个电表的示数分别记为U、5、S和/，则必有

bU△U\AU\u2<也

<D.

•KMM

例题2.（2022•浙江金华・模拟预测）如图连接电动机的电路，闭合开关，当滑动变阻器的

触头从一端滑到另一端的整个过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化清况如图乙所

示，已知当电流小于0.2A时，电动机不会发生转动，假设不考虑电表对电路的影响，则

A.该电动机的内阻为2。

B.该电路中电源的电动势为3.4V

C.此电路中，电动机的最大输出功率为0.9W

D.假设电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于12。

知识总结

一、闭合电路欧姆定律及其能量分析

1.闭合电路中的能量转化

(1)时间f内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W=Eq=EIt.

(2)时间t内外电路产生的内能为Q外=尸放.内电路产生的内能为。内=口儿

(3)依据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有外+。内，即£〃=尸放+产比

2.闭合电路的欧姆定律

(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)表达式：.

R十『

(3)另一种表达形式：外+U内,即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和.

二、路端电压与负载的关系

1.路端电压的表达式：

U=E-Ir.

2.路端电压随外电阻的变化规律

E

(1)当外电阻及增大时，由/=力7可知电流/减小，路端电压U=E一"增大.

R-vr

E

(2)当外电阻及减小时，由/=尚可知电流/增大，路端电压U=£-/r减小.

R~rr

⑶两种特别情况：当外电路断开时，电流/变为0,U=£即断路时的路端电压等于电源电

E

动势.当电源短路时，外电阻K=0,此时/=一.

r

易混点:

1.静电力和非静电力

(1)静电力是带电体之间通过电场相互作用的力，非静电力是指除静电力外能对电荷移动起

作用的力.

(2)非静电力的来源

①在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能.

②在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能.

2.静电力与非静电力做功的比拟

(1)非静电力只存在于电源内部，因此非静电力只在电源内部对电荷做功.通过非静电力做

功将其他形式的能转化为电能.

(2)静电力存在于整个闭合电路上，所以在电路中任何部位静电力都要做功.静电力做功将

电能转化为其他形式的能.

3.电动势

(1)电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本事大小的物理量，即非静电力

移送相同电荷量的电荷做功越多，则电动势越大.

W

(2)公式E=一是电动势的定义式而不是决定式，£的大小与少和“无关，是由电源自身的

<7

性质决定的，不同种类的电源电动势大小不同.

(3)电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.

4.内、外电路中的电势变化

如下图，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源

负极流向正极，沿电流方向电势升高.

5.闭合电路欧姆定律的几种表达形式

E

(1)/=—,E=lR+lr只适用于外电路为纯电阻的闭合电路.

(2)。外=后一〃，E=U外+U内适用于任意的闭合电路.

E

6.路端电压与负载的关系：U=E—。内=七一随着外电阻增大，路端电压增大；当

R+r

外电路开路时(外电阻无穷大)，路端电压。=£这也提供了一种粗测电动势的方法，即用

电压表直接测电源电动势.

7.路端电压与电流的关系：U=E-lr.

8.电源的U—/图像：如下图是一条倾斜的直线，图像中U轴截距E表示电源电动势，/

轴截距/()等于短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻.

举一反三/

1.(2022•山东•模拟预测)图甲所示的电路中，所用电源内电阻10.5Q,定值电阻

&=4Q。实验时调节电阻均,的阻值，得到多组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸

上描点，并做出U-/图如图乙所示。将&连入电路的阻值调至最大时，对应图乙中的A

点。以下说法正确的选项是()

甲乙

A.A点对应外电路的总电阻为20Q

B.电源电动势E=3V

C.B点对应外电路的总功率为0.3W

D.&=5。时，&消耗的功率最大

2.（2022•上海金山•二模）如图（a）所示电路，均为滑动变阻器，R?为定值电阻。从左向

右移动变阻器的滑片，依据电表数据得到3/图像如图（b）所示，则（）

A.&的最大功率为4W

B./?2的最大功率为3W

C.电源的最大输出功率为4W

D.电源的输出功领先增大后减小

3.（2022•广东•模拟预测）如下图，电源的电动势为£,内阻为r,C为电容器（能承受的

电压足够大），将是阻值为的定值电阻，V为电压表，R为光敏电阻（阻值随光照强度

的增大而减小），L为灯泡。闭合开关S,减弱光敏电阻R的光照强度，以下说法正确的选

项是（）

A.灯泡的亮度变小

B.电压表的示数变小

C.光敏电阻R的功率肯定减小

D.当电压表示数变化量为则电容器的带电荷量减小10AUC

易错题通关

1.12022•海南・乐东黎族自治县乐东中学模拟预测）如下图，某电路电源的电动势为E,内

阻恒为厂，R是定值电阻，热敏电阻凡的阻值随温度降低而增大。在温度降低的过程中,

分别用AZ、AU表示电流表、电压表示数变化量的绝对值。假设电表均为理想电表，以下

说法正确的选项是（）

A.电流表的示数增大B.电源的效率减小

\U

C.—=rD.电阻R消耗的功率增大

M

2.（2023•湖南•武冈市教育科学研究所模拟预测）在如下图的电路中，已知电源的电动势E

为6.0V,内电阻r为1.5Q,外电路的电阻R为2.5C。闭合开关S后，电路中的电流为

)

CZJ

R

ErS

--------|l--------d------

A.6.0AB.4.0AC.2.0AD.1.5A

3.（2022・上海青浦•二模）利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度

计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内

阻为r的电源，理想电压表和爱护电阻R。连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探

头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。以下说

法正确的选项是（）

A.电压较大的刻度对应较高的温度

B.电压刻度0V对应的就是0℃

C.该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的

D.假设电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高

4.（2022•四川省泸县第二中学模拟预测）角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速

度，其简化结构如下图。当系统绕转轴O。'转动时，元件A在光滑直杆上发生位移并输出

相应的无线电压信号U,成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m,弹

簧的劲度系数为晨自然长度为/.电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为

/,电阻分布均匀，系统静止时滑片P位于8点，当系统（包含电路系统）以角速度3转

动时（）

B.流过电源E的电流随角速度的增大而减小

ml（o

C.弹簧的伸长量为x=----------2

k-mco

D.输出电压U与3的函数式为。=/竺:

k-tnco

5.〔2022•江苏•模拟预测）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如下图。当汽车

启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，下面说法错误的选项是（）

A.车灯的电流变小B.路端电压变小

C.电路的总电流变小D.电源的总功率变大

6.（2022・四川成都•模拟预测）如下图，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图

线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图像，由图可知1）

A.该电源的电动势为6V,内阻是2。

B.固定电阻R的阻值为1C

C.该电源的最大输出功率为8W

D.当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7%

7.[2022•重庆市江津第八中学校模拟预测）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象，乙图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V的示数为4V。设全部电表均为理想电表，电源内阻不可忽略，以下说法

A.电压表V2的示数为2.0V

B.电流表A2的示数为0.30A

C.假设灯泡L短路，则电压表V2的示数为5.0V

D.该闭合电路的路端电压为6V

8.（2022•湖北武汉•模拟预测）闭合电路中电源的U-/图线如下图，以下说法正确的选项

A.路端电压为IV时，干路电流为5A

B.电源短路时电流为无穷大

C.电源电动势为1.5V

D.电源内电阻为2。

9.（2022•宁夏六盘山高级中学模拟预测）如下图，电源电动势为E、内阻为r,«、&、

凡为定值电阻（阻值均大于电源内阻r）,电压表和电流表可视为理想电表。开关S闭合

时、一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间，假设将滑动变阻器R的滑片向b端移

动，以下说法正确的选项是（）

A.油滴将向上运动

B.电压表的示数变小、电流表的示数变大

C.电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐增大

D.居、&电阻上消耗的功率都变大

10.（2022・北京门头沟•二模）某同学想要描绘标有“3.8V,0.3A"字样的小灯泡L的伏安特

性曲线，要求测量数据、绘制曲线尽量精确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，

还有：

电压表V,量程。〜5V,内阻约5kC

电流表Ai，量程0〜500mA,内阻约0.5。

电流表A2,量程。〜100mA,内阻约4c

滑动变阻器最大阻值10Q,额定电流2QA

滑动变阻器R2,最大阻值100C，额定电流1.0A

直流电源E,电动势约6V,内阻可忽略不计

（1）上述器材中，电流表应选,滑动变阻器应选（填写所选器材后的字

母）。

（2）请将虚线框内题图甲所示的实验电路图补画完整。

（3）该同学通过实验得出了小灯泡的图像如题图乙所示。由图可知，随着电压的增

加，小灯泡的电阻逐渐（选填"增大"或"减小"）；当小灯泡上的电压为3.00V

时，小灯泡的电阻是Q（结果保存2位有效数字）。

(4)该同学在获得了③中小灯泡的/〃图像后，又把两只这样的小灯泡并联，直接接在电

动势为4V、内阻为8C的电源上组成闭合回路。请你利用图像计算此时一只小灯泡的功率

约为W(结果保存2位有效数字)。

(5)该同学看到实验室还有一个最大阻值为17kQ的滑动变阻器想进一步探究假设用

心来替换本实验中的滑动变阻器结果会怎样，请你分析论证该同学能否比拟方便地猎取多

组数据，进而得到比拟理想的小灯泡的伏安特性曲线。

11.(2022•黑龙江佳木斯一中三模)某实验小组用如图⑸所示的电路测量一个电动势E

约为9V、内阻r在。〜15Q范围内、同意通过的最大电流为0.9A的电池的电动势和内阻，

虚线框内表示的是由量程只有5V、内阻为3000Q的电压表和电阻箱均共同改装成量程为

10V的新电压表。R?是爱护电阻，也是电阻箱。

(1)电阻箱&的阻值应该调节为Q；

(2)可备选用的定值电阻有以下几种规格，则心宜选用；

A.150Q,5.0WB.100,1OWC.5Q,1.0WD.0.5Q,2.5W

(3)该小组利用图(a)测量电源的电动势和内阻时，选取%为(2)中所选择的定值电

阻，将改装好的新电压表正确地接在A、C之间。调节电阻箱R3,测出假设干R3的阻值和

原表头示数a,请写出J和4的关系式。（用题中给出的物理量表示）

（4）依据实验数据，用描点的方法绘出图（b）所示的图像。依据图像，可以测出电源的

电动势E=_V,内阻r=Q（结果均保存两位有效数字）。

12.（2022•广东•模拟预测）实验室备有以下器材：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器

Ri（阻值变化范围0〜20Q）、滑动变阻器（阻值变化范围0〜1000。）、电动势适当的电

源、小灯泡（4V,2W）、开关、导线假设干。

（1）要完整地描绘小灯泡的/曲线，请在方框中画出实验电路图，并标出所用滑动变

阻器的符号。（）

电压传感器电流传感器

I

甲

（2）实验中描绘出的小灯泡/曲线如图甲所示，由图可知，小灯泡灯丝电阻随温度升

高而（选填"增大""减小"或"不变"

（3）如果用上述器材测量所给电源的电动势和内电阻，实验电路如图乙所示，图中R。是

阻值为9.0Q的爱护电阻，实验中测得多组数据记录在下表中，试在同一坐标系中画出等效

电源的U-/图象,由图象可求出电源自身内阻约为

序号123456

U/V4.003.402.802.001.500.80

//A0.200.260.330.400.460.52

R、r----电流传感器

电压传感器

----（V）------'

Ro

1卜T|---IZZ

•一辱谈电波一等效电源

乙丙

（4）假设将上述小灯泡直接与电源和爱护电阻组成串联电路，如图丙所示，此时小灯泡消

耗的电功率约为W（保存两位有效数字）。

13.（2022•山东•高考试题）某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实

验。实验器材：

干电池E（电动势1.5V,内阻未知）；

电流表Ai（量程10mA,内阻为90Q）；

电流表A2（量程30mA，内阻为30C）；

定值电阻色（阻值为150。）；

滑动变阻器R（最大阻值为100Q）;

待测电阻Rx；

开关S,导线假设干。

测量电路如下图。

E[$

—1|——/—

@R<]

—

（1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R。接

入电路：闭合开关，调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的g处。该同学选用的电流

表为（填"AJ或"A?"）；假设不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻

值应为Qo

（2）断开开关，保持滑片的位置不变。用Rx替换R。，闭合开关后，电流表指针指在满刻

3

度的M处，则曲的测量值为0

（3）本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值（填"有"或"无"）影响

19.（2023•湖南•高考试题）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电

池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为凡）、一个电流表（内阻为此）、一根均

匀电阻丝（电阻丝总阻值大于凡，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线假设干。由

于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发觉桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电

阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：

（1）将器材如图（a）连接:

电哗不聪金属夹4:...：

。e

图(b)

（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的