高考物理知识点第一轮复习教案21恒定电流 第2讲 电路 闭合电路的欧姆定律

第2讲电路闭合电路的欧姆定律

u高效备考人考点定位♦分类突破

考点一电阻的串、并联特点

1.串'并联电路的特点

串联电路并联电路

Ri

Ri&R3俾

连接形式―1--MM--1-

电流关系

I=I\=I2='''=InI=h+l2~^----卜

电压关系+U2H---HU"U=U\—Ul—'-'—Un

电阻关系——HR”i_x.±,,x

R―R+&++R〃

电压（流）

生一旦Zi_A

分配U2~R2IR「/-R

以=见以—丝

功率分配

024尸2-R

（表头）的改装原理

改装为电压表（量程改装为大量程的电流表

为s（量程为7）

原理串联电阻分压并联电阻分流

4&-RH：~~o

改装原理图TUXJi0

R--UR-I

----U----1

由U=Ig(Rg+R)由igRg=Q-ig)R

分压或分流电阻

得R=^—Rg得T

O

RR.

改装后电表内阻Rv=Rg+R>RgRA-R+0

［思维诊断］

（1）串联电阻的总限值大于电路中任意一个电阻。（）

（2）并联电阻的总阻值大于电路中任意一个电阻。（）

（3）电流表改装时，并联的电阻越小，改装后的量程越大。（）

答案：（1"（2）X（3）7

［题组训练］

1.［电阻的串、并联］

（多项选择）一个T形电路如下图，电路中的电阻R=10Q,&

=120。，&=40Q。另有一测试电源，电动势为100V,内阻忽略不

计。那么（）

A.当c、d端短路时，。、b之间的等效电阻是40Q

B.当外人端短路时，c、d之间的等效电阻是40Q

C.当。、。两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80V

D.当c、d两端接通测试电源时，。、b两端的电压为80V

解析：当C、d端短路时，等效电路如图甲所示,R］23=R+m^

=40QoA正确，同理B错误。

当。、b两端接通测试电源时，等效电路如图乙所示，根据欧姆

定律得：/=R］+氏3=］0+40A=2A,所以？7〃=/氏3=80V,故C正

确，同理D错误。

答案：AC

2.［电压表、电流表改装］（多项选择）有一灵敏电流计，其表头内

阻《=1000。，满偏电流/g=100|1A,以下说法正确的选项是（）

A.V的电压表，应串联一个15kQ的电阻

B.把它改成量程为A的电流表，应并联一个1Q的电阻

C.把它改成量程为A的电流表，测量某电流时读数为A,此

时流过表头的电流为50|1A

D.V的电压表，V,此时流过表头的电流为100piA

解析：V的电压表，应串联的电阻R满足U=/g（Rg+R）,可

得R=14kQ,选项A错误；把它改成量程为A的电流表，应并联的

电阻R满足/=/g+噜，可得RQ,选项B错误；电流读数为量程一

°K

半时，流过表头的电流为满偏电流的一半即50RA,选项C正确；电

压读数为满量程时，流过表头的电流为满偏电流即100RA,选项D

正确。

答案：CD

3.［对根本电路的认识］（多项选择）如下图，A、B、C、D四个电

路中，电源电动势为£电阻为r,定值电阻为岛，当滑动变阻器R

的滑片尸从Q向匕滑动时，电压表示数将变大的电路是（）

解析：显然，在电路A、B中，当滑动变阻器R的滑片尸从a

向b滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小。对电路A,电压表测

量的是路端电压，由于外电路电阻减小，使路端电压随之减小，不符

合题意；对电路B,电压表测量的是定值电阻R)两端的电压，由欧

姆定律知此时电路电流变大，那么电压表示数将变大，符合题意；对

电路C,由于电压表位置的特殊性，其示数将不变；而电路D,实际

上可认为是一个分压电路，尽管电路电流不变，但当滑动变阻器R

的滑片P从。向b滑动时，电压表测量的电阻增加，那么电压表示数

将变大。

答案：BD

考点二闭合电路的欧姆定律及动态分析

1.电源的电动势和内阻

(1)电动势

①电源：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化成电势能

的装置。

②电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，

W

E=：,单位：Vo

③电动势的物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成电

势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。

(2)内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r,叫做电源的

内阻,它是电源的另一重要参数。

2.闭合电路的欧姆定律

(1)闭合电路

①组成

'内电路：电遮内部的电路。内电阻所降落的电压称为

I内电压。

,外电路：电源外部的电路。其两端电压称为外电压

、或(路端电压)。

②内、外电压的关系：£=〃外+/内。

（2）闭合电路的欧姆定律

①内容：闭合电路中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公式急（只适用于纯电阻电路）

〔后=必士必（适用于任何电路）

③路端电压与外电阻的关系

a.负载R增大—*/减小—»U内减小—»U外增大,外电路断路

时（Rf无穷），/=0,U外=£。

b.负载R减小—>7增大—>U内增大—»U外减小,外电路短路

时（R=0）,/=§，〃内=石。

［思维诊断］

（1）闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻

成反比。（）

（2）电动势是电源两极间的电压。（）

（3）当外电阻增大时，路端电压也增大。（）

（4）闭合电路中的短路电流无限大。（）

答案：（1）J（2）X（3）7（4）X

［题组训练］

1.［电表读数变化类的动态分析］（多项选择）如下图，当开关S闭

合时，以下正确的判断是（）

R,

%

%

E,r

-0~

A.电压表的读数变小

B.电流表的读数变小

C.电压表的读数变大

D.电流表的读数变大

解析：当开关S闭合时，并联电阻减小，外电路总电阻减小，

路端电压，即电压表的读数减小。

£

根据/=豆3电路的总电流增大，那么电阻品及内阻r两端电

压增大，并联电路两端，即&两端电压减小，故电流表的读数减小。

选项A、B正确。

答案：AB

2.［功率变化类的动态分析］（多项选择X2021•长春调研）如下图的

电路中，电源内阻不可忽略，L1、L2两灯均正常发光，R为定值电阻,

R为一滑动变阻器，。为滑动变阻器的滑片，假设将滑片。向下滑动,

那么（）

A.L】灯变亮B.L2灯变暗

C.R上消耗的功率变大D.电源内部消耗的功率变大

解析：由闭合电路欧姆定律可得，滑片尸向下滑动，电路总电

阻减小，总电流增大，路端电压减小，所以Li、L2变暗，R上消耗

的功率变大，由P内=心厂知电源内部消耗的功率变大，A错误，B、

C、D正确。

答案：BCD

3.［电压、电流的变化量分析］如下图，电源电动势为E,内电阻

为r,理想电压表Vi、V2示数为G、lh，其变化量的绝对值分别为

△。和AU2；流过电源的电流为/,其变化量的绝对值为A/。在滑动

变阻器的触片从右端滑到左端的过程中（灯泡电阻不变化X）

te-

A.小灯泡Li、L3变暗，L2变亮B.、U\<AU2

C.等增大D.密不变

解析：滑动变阻器滑片P向左端移动，&变小，总电阻变小，

总电流变大，灯泡L?变壳，电压表丫2不数U?和内电压U内变大，L3

所分电压口=£一。2—。内减小，那么通过L3的电流变小，L3变暗，

通过L1的电流/1=/一/3变大，即L1变亮，选项A错误；由闭合电路

欧姆定律有，AU内+AU2=AUI,那么AU2<AUI,选项B错误；由欧

△UiAU内+AU2△02

姆定律有,=r+&大小不变，选项C错误;

MAZAZ一

&大小不变，选项D正确。

答案：D

规律方法

（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）假设开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增

大；假设开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。

(1)程序法

①根本思路：“局部一整体一局部"。

②一般步骤

确定电路的外电阻£*如何变化

根据闭合电路欧姆定律/息=点确定

电路中的总电流如何变化

由U内=/&r确定内电压如何变化

由U“=E-U内确定路端电压如何变化

由部分电路欧姆定律确定千路上某定

值电阻两端的电压如何变化

由串、并联电路的规律确定各支路两端

的电压以及通过各支路的电流如何变化

(2)极限法

因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别

滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零去讨论。

考点三电源的功率和效率问题

1.电源的总功率

(1)任意电路：产总=£/=〃外/+U内/=尸出+尸内。

£2

(2)纯电阻电路：尸总二次夫+方二五二。

2.电源内部消耗的功率：尸内=7V=。内/=尸总一尸出。

3.电源的输出功率

(1)任意电路：尸出=U/=£/-「r=P总一。内

(2)纯电阻电路

序R

P出=产/?=o

(R+zf(R-r”

-r'十"

输出功率随/?的变化关系：

£2

①当H=「时，电源的输出功率最大，为尸„1=看;

②当时，随着R的增大输出功率越来越小；

③当RVr时，随着R的增大输出功率越来越大；

④当尸出＜几时一，每个输出功率对应两个可能的外电阻R和&，

JILRiR2=户;

⑤P出与R的关系如下图。

4.电源的效率

prJ

(1)任意电路：〃=jxioo%=^xioo%。

（2）纯电阻电路：〃=看；*100%=—\

X100%o

''"A

在纯电阻电路中R越大，"越大；当R=r时，电源有最大输出

功率，电源的效率仅为50%。

［题组训练］

1.［有关电源的功率分析］（多项选择）直流电路如下图，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.效率一定减小

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：滑片。向右移动时外电路电阻R外增大，由闭合电路欧

姆定律知总电流减小，由。总=口可得。总减小，应选项A正确；根

R外1

据可知选项B错误；由尸内=产厂可知，选项c正确；

R外+r1+£

K外

由尸输一尺外图象，因不知道R外的初始值与r的关系，所以无法判断

尸检的变化情况，选项D错误。

答案：AC

2.［电源的P—R图象问题］将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,

测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如下图，由此

可知（）

A.电源最大输出功率可能大于45W

B.电源内阻一定等于5Q

C.电源电动势为45V

D.电阻箱所消耗功率尸最大时，电源效率大于50%

解析：由于题述将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱

所消耗功率P等于电源输出功率。由电阻箱所消耗功率。与电阻箱

读数R变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45W,所以电

源最大输出功率为45W,选项A错误；由电源输出功率最大的条件

可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内

阻一定等于5Q,选项B正确；由电阻箱所消耗功率尸最大值为45W

可知，此时电阻箱读数为R=5Q,电流/=、弓=3A,电源电动势

£=/（R+r）=30V,选项C错误；电阻箱所消耗功率。最大时，电源

效率为50%,选项D错误。

答案：B

3.［含有电动机的闭合电路的分析］（多项选择）如下图，电源电动

势E=3V,小灯泡L标有“2VW”,开关S接1,当滑动变阻器

调到R=4Q时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2,小灯泡L和

电动机M均正常工作。那么（）

A.电源内阻为1Q

B.电动机的内阻为4Q

C.电动机正常工作电压为IV

D.电源效率约为93.3%

L/2

解析：小灯泡正常工作时的电阻刈=¥*=1。。，流过小灯泡

pE

的电流/=万=A,当开关S接1时，R总=7=15Q,电源内阻r=R

总一R-RL=1。，A正确；当开关S接2时，电动机M两端的电压

UM=E-Ir-UV,C错误；电动机对外功率未知，不能求出电动机

E-IrV

的电阻，选项错误；电源的效率〃=-^一=云正确。

B乜jV7=93.3%,D

答案：AD

考点四电源U-/图象和电阻U-/图象的应用

电源U-/图象和电阻U-/图象的比拟

图象上物理意义

的特征电源U-/图象电阻U-/图象

U匕

图形

图象表述的物理量变电源的路端电压随电电阻中的电流随电阻

化关系路电流的变化关系两端电压的变化关系

与纵轴交点表示电源

电动势E,与横轴交点过坐标轴原点，表示

图线与坐标轴交点

没有电压时电流为零

表示电源短路电流点

图线上每一点坐标的

表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率

乘积UI

表示外电阻的大小，每一点对应的此值均

图线上每一点对应的

不同点对应的外电阻等大，表示此电阻的

U、/比值

大小不同大小

图线的斜率的大小内电阻r电阻大小

［题组训练］

1.［电源U-I图象的理解］如下图是某电源的路端电压与电流的

关系图象，以下结论正确的选项是（）

A.V

B.电源的内阻为12Q

C.电源的短路电流为A

D.电流为A时的外电阻是18Q

解析：U-/图象在纵轴上的截距等于电源的电动势，即EV,

因为该电源的U-I图象的纵轴坐标不是从零开始的，所示横轴上的截

距A并不是电源的短路电源，电源的内阻应按斜率的绝对值计算，

即笔=六—nQ=2Qo由闭合电路欧姆定律可得电流/=A

E

时，外电阻R=］—r=18。。应选项A、D正确。

答案：AD

2.［两种U-/图象的比拟及应用］(多项选择)如下图的U-/图象中，

直线I为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线n为某一电阻R

的U-/图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知

()

A.RQ

B.V,Q

C.W

D.W

解析：由于电源的路端电压与电流的关系图线/和电阻R的U

-/图线II都为直线，所以电源的路端电压与电流的关系图线I的斜率

的绝对值等于电源内阻，rQ;电阻R的U-/图线II的斜率等于电阻

H的限值，RQ,选项A正确，B错误；电源的路端电压与电流的关

系图线和电阻R的U-/图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出

功率，电源的输出功率为W,选项C错误；由E/=P+P,

解得电源内部消耗的功率为尸,二印一尸义W,选项D正确。

答案：AD

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.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利。

典例"(2021•天津2)如下图，电路中R、&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

到达稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变以下某

一个条件，油滴仍能静止不动的是()

sT品一

A.增大凡的阻值B.增大&的阻值

C.增大两板间的距离D.断开电键S

解析：增大凡的阻值，稳定后电容器两板间的电压升高，带

电油滴所受电场力增大，将向上运动，A错误。电路稳定后，电容器

相当于断路，无电流通过电阻故&两端无电压，所以，增大&

的阻值，电容器两板间的电压不变，带电油滴仍处于静止状态，B正

确。增大两板间的距离，两板间的电压不变，电场强度减小，带电油

滴所受电场力减小，将向下运动，C错误。断开电键S后，两板间的

电势差为0,带电油滴只受重力作用，将向下运动，D错误。

答案：B

［题组训练］

1.［含容电路的动态分析］

如下图，电源内阻较大，当开关闭合，滑片位于某位置时，水平

放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L也能正

常发光，现将滑片由该位置向。端滑动，那么（）

A.灯泡将变暗，电源效率将减小

B.液滴带正电，将向上做加速运动

C.电容器将放电，所带电荷量减少

D.电源的路端电压增大，输出功率也增大

解析：此题考查电路的动态分析、电源功率、效率、电容器等

知识，意在考查考生的理解能力和综合分析能力。当滑片向a端滑动

时，电路的外电阻增大，电路电流减小，灯泡变暗，路端电压增大，

由4=带知电源效率将增大，A错；电容器两极板间电压增大（下极板

带正电，液滴带正电），电容器被充电，所带电荷量增加，两极板间

的电场强度增大，液滴将向上做加速运动，B对，C错；因不清楚外

电阻和电源内阻的大小关系，所以电源的输出功率的变化情况无法确

定，D错。

答案：B

2.［电容器电荷量的计算］

在如下图的电路中，Ri=UQ,r=lQ,&=R3=6Q,当开关S

闭合且电路稳定时，电容器C带电荷量为0;当开关S断开且电路

稳定时，电容器。带电荷量为。2,那么（）

A.Q：Q=1：3B.Q,：Q=3：1

C.Q\:Q=1：5D.0】：—5：1

解析：当开关S闭合时，电容器两端电压等于&两端的电压，

学1=号，2i=fc：当开关S断开时，电容器两端电压等

于电源电动势，U=E,Q2=EC,所以Q：Q=1：3,选项A正确。

答案：A

反思总结含电容器电路的分析技巧，分析和计算含有电容器的

直流电路时，关键是准确判断和求出电容器两端的电压，其具体方法

是：

（1）确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两

端电压。

(2)当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时，此电路两

端电压即为电容器两端电压。

(3)当电容器与电源直接相连，那么电容器两极板间电压即等于

电源电动势。

培素养技能提升专项提能•索能通关

思想方法盘点⑪——“等效电源法〃的应用

1.方法概述：等效法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简

单的物理现象、物理过程来研究和处理的一种科学思想方法。

2.常见类型

(1)物理量的等效：如等效电阻.、等效电源、等效长度、等效力、

等效重力加速度等。

(2)过程的等效：如平抛运动可等效为水平方向的匀速直线运动

和竖直方向上的自由落体运动，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动

等。

典例《

(多项选择)如下图，4为定值电阻，&为可变电阻，E为电源电

动势，〃为电源内电阻，以下说法中正确的选项是()

A.当&=R+r时，&上获得最大功率

B.当&=R+r时，，上获得最大功率

C.当&=0时，R上获得最大功率

D.当&=0时，电源的输出功率最大

Rif

H/H

解析：在讨论&的电功率时，可将用视为电源内阻的一局部，

即将原电路等效为外电阻尺2与电动势为E、内阻为（R1+r）的电源（等

效电源）连成的闭合电路，如下图，&的电功率是等效电源的输出功

率，显然当&=4+-时，&获得的电功率最大，选项A正确。在讨

E

论品的电功率时，由/=R+&+r及P尸FR可知，&=。时，R获

得的电功率最大，应选项B错误，选项C正确。当&+&=/时，电

源的输出功率最大，由于题目没有给出R和r的具体数值，所以当

&=0时，电源输出功率并不一定最大，应选项D错误。

答案：AC

［即学即练］

1.

——

如下图，电源内电阻「为2Q,定值电阻Ro为3Q,滑动变阻器

阻值范围为0〜10Q。当使滑动变阻器R阻值为R时，在R上获得

最大功率，那么Ri的阻值应为（）

A.2QB.3Q

C.4QD.5Q

解析：Ro为定值电阻，把它等效为电源内阻，当照=岛+厂时,

R上获得最大功率，应选项D正确。

答案：D

2.

（2021•郑州模拟）如下图，电动势为£、内阻为r的电池与定值电

阻凡、滑动变阻器串联，凡=「，滑动变阻器的最大阻值是2人当滑

动变阻器的滑片尸由。端向。端滑动时，以下说法中正确的选项是

（）

A.路端电压变大

B.电路中的电流变小

C.滑动变阻器消耗的功率变小

D.定值电阻Ro上消耗的功率变小

解析：当滑片尸由Q端向。端滑动时，接入电路的总电阻减小，

电路中的电流增大，选项B错误；由〃内="可知，内电压增大，路

端电压减小，选项A错误；由Pn-Ro可知，定值电阻R（）上消耗的

功率变大，选项D错误；当「+凡=心时，滑动变阻器消耗的功率最

大，即刚开始滑片处于。端时，滑动变阻器消耗的功率最大，选项C

正确。

答案：C

练典题［走进高考即时演练•考能提升

1.（2021•北京理综・19谋兴趣小组探究用不同方法测定干电池的

电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实

验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是（）

A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器

B.一个伏特表和多个定值电阻

C.一个安培表和一个电阻箱

D.两个安培表和一个滑动变阻器

解析：根据U=£—〃，要测出E和r,就要同时测出。和/,

A、B、C三个选项都能满足要求；D选项只能测出电流/,不能测出

电压U,所以选D。

答案：D

2.某同学在研究电路动态问题时，设计如下图电路，电源内阻

不可忽略，两电表均为理想电表。开关S闭合后电路正常工作，在滑

动变阻器吊的滑片尸向右滑动的过程中电压表的示数突然减小了,

可能是因为（）

A.滑动变阻器R短路B.电阻心断路

C.电流表断路D.电阻&断路

解析：此题考查闭合电路欧姆定律和电路故障分析，意在考查

考生的分析推理能力。在滑动变阻器4的滑片P向右滑动的过程中

电路的总电阻R总增大，干路电流/总减小，电源内部电压U内减小，

而路端电压应增大。当用、必或电流表断路时，总电阻增大，路端

电压应增大，应选项C、D错误；假设凡短路，电压表的示数是减

小的，所以选项A正确；假设电阻凡断路，此时电压表测量的是电

源电压，所以会增大，应选项B错误。

3

（2021・全国甲卷」7）阻值相等的四个电阻、电容器。及电池用内

阻可忽略）连接成如下图电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的

电荷量为Qi;闭合开关S,电流再次稳定后，C所带的电荷量为。2。

Qi与。2的比值为（）

21

--

A.5B.2

解析：断开S和闭合S后等效电路分别如图甲、乙所示。

甲乙

根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极

板间的电压U忌E,5=*,C所带的电荷量Q=CU,那么Q]:

Q2=3：5,选项C正确。

答案：C

4.如图甲所示，电源电动势为E,内阻为r,。为电容器，@为

理想电流表，Ri、&为可变电阻，&为定值电阻，尺为光敏电阻，

光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。"光强”是表示光的强弱程

度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用/表示，国际单位

为坎德拉（cd）。实验测得光敏电阻的阻值值与光强/间的关系如图乙

所示，当电路发生变化时，以下说法正确的选项是（）

RJ£l

A.当光照增强时，电容器所带电荷量减小

B.当光照增强时，电源的输出功率减小

C.假设&的阻值减小，电流表的示数减小

D.假设用的阻值减小，%消耗的功率减小

解析：此题考查直流电路，意在考查考生分析电路动态变化问

题的能力。当光照增强时，光敏电阻&的阻值减小，电容器两端电

压增大，带电荷量增大，A错误；光照增强，外电阻减小，因不知电

源内阻与外电阻的大小关系，不能确定电源的输出功率如何变化，B

错误；&的阻值减小时，电路中电流增大，心两端电压增大，外电

压减小，故凡两端电压减小，电流表示数减小，C正确；照的阻值

减小时，对电路不产生影响，R消耗的功率不变，D错误。

答案：C

5.如下图，电源电动势E=12V,内阻r=3Q,&=1Q，直流

电动机内阻Ro'=1Q,当调节滑动变阻器照时使甲电路输出功率最

大，调节火2时使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作,

其额定输出功率为凡=2W。那么凡和凡的值分别为（）

A.2Q,2QB.2Q,Q

C.Q,QD.Q,2Q

解析：因为题中甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相

等时，电源的输出功率最大，所以R=2Q;而乙电路是含电动机电

E

路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P=/U=/(E—〃)，当/=》=

2A时，输出功率P有最大值，此时电动机的输出功率为P0=2W,

发热功率为P热==4W,所以电动机的输入功率为尸入=凡+2

P)

热=6W,电动机两端的电压为UM=[=3V,电阻R2两端的电压为

UR2=E-UM-Ir=3V,所以4=牛。，选项B正确。

答案：B

课时作业

（本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！）

选择题（1〜9题为单项选择题，10〜14题为多项选择题）

1.

如下图，电源为9V、1Q的电池组，要将“4V4W”的灯泡

接入虚线框中，在正常发光的条件下，最多能接（）

A.2个B.3个

C.4个D.5个

解析：要使灯泡正常发光，灯泡两端电压为4V,每个灯泡的

工作电流为1A。当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，所接灯泡最

多，此时电源内电压为5V,电路中的总电流为5A,所以最多只能

接5个灯泡。

答案：D

2.

（2021•江西七校联考）利用如下图电路可以测出电压表的内阻。电

源的内阻可以忽略不计，R为电阻箱。闭合开关，当H取不同阻值时，

电压表对应有不同读数U。屡次改变电阻箱的阻值，所得到的三-R

图象应该是（）

ABD

解析:设电源电动势为E,电压表内阻为Rv,通过电压表的

电流为/=0,R两端电压为E—U,那么冷=p,0P7?+石,

AyAVU匕

所得到的｝-R图象应该是A。

答案：A

3.如下图的电路中有一处发生了断路，现用多用电表的电压挡

对电路进行故障检查，当两表笔接。、。和。、。时电表显示的示数均

为5V,接c、d和仄c时均无示数，那么发生断路的是（）

--1-（^）—

SL

——RbR，?C■

A.LB.R

C.R'D.S

解析：由题意可知，测得UC,测量的是电源，测得U"=G7,

Ubc=0V,说明在b-R'-c-*Lfd之外有断路现象；测得UHV,

说明。、。之间有断路之处，所以断路是在电阻R上，应选B。

答案：B

4.在如下图电路中，电源电动势为£,内阻不可忽略，凡和治

为定值电阻，R为滑动变阻器，P为滑动变阻器滑片，。为水平放置

的平行板电容器，M点为电容器两板间一个固定点，电容器下极板接

地（电势为零），那么以下说法正确的选项是（）

A.电容器上极板带负电荷

B.滑片P向上移动一定距离，电路稳定后，电阻R上电压减小

C.电容器上极板向上移动一定距离，电路稳定后电容器两极板

间电压增大

D.电容器上极板向上移动一定距离，电路稳定后M点电势降低

解析：由电路可知，电容器上极板带正电，A选项错误；滑片

向上移动，电路稳定时，电容器仍相当于断路，电阻凡两端的电压

不变，B选项错误；电容器上极板向上移动一定距离，电路稳定时电

容器两极板间电压不变，C选项错误；两板间距离增大，那么两板间

电场强度减小，〃点与下极板间的电势差减小，那么M点电势降低,

D选项正确。

答案：D

5.

（2021•山东日照市联考）某电源的路端电压与总电流的关系和电

阻凡、&的电压与电流的关系如下图。用此电源和电阻品、以组成

电路。&、&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（）

A.将用单独接到电源两端

B.将&单独接到电源两端

C.将Ri、&串联后接到电源两端

D.将氏、&并联后接到电源两端

解析：根据U-/图象可知，电源电动势E=8V,电源内阻r

4

Q,a=4Q,&=2Q,设外电路电阻为R,那么电源的输出功

Rpp2

率P出=「R=工而一2----,可见，当外电路电阻R=r时，

(r+R)2(7?-r)

F~+4r

电源的输出功率最大。将品、&并联后接到电源两端时，外电路电

4X24

阻刚好等于电源内阻，因此，电源的输出功率最

大。

答案：D

6.如下图为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象，由

此图象可以判断()

A.电源的内耗功率最大为9W

B.电源的效率最大为50%

C.输出功率最大时，外电路的总电阻为4Q

D.电源的电动势为12V

解析：由题图可知，当电流为A时电源的输出功率最大，这

时内耗功率等于输出功率，为9W,电源的效率为50%,这时电源的

总功率为18W,根据尸=/£,可求得电源的电动势为12V,D项正

确；由尸r=/2「可知，电源的内阻为4Q,由于不确定外电路是不是纯

电阻电路，因此C项错误；随着电流的增大，内耗功率增大，A项错

误；随着电流的减小，电源的效率增大，B项错误。

答案：D

7.

如下图，M、N是平行板电容器的两个极板，吊）为定值电阻，R、

凡为可调电阻，用绝缘细线将质量为小、带正电的小球悬于电容器内

部。闭合开关S,小球静止时受到悬线的拉力为凡调节品、&，关

于F的大小判断正确的选项是（）

A.保持品不变，缓慢增大&时，尸将变大

B.保持R不变，缓慢增大&时，尸将变小

C.保持&不变，缓慢增大用时，尸将变大

D.保持&不变，缓慢增大R时，尸将变小

解析：当&不变，增大&时，电路中总电流/减小，Ro分压

相应减小，极板间的场强也减少，所以尸也变小。而当&不变，

调节Ri时，极板间的电压不变，尸应不变。选项B正确。

答案：B

8.某控制电路如图甲所示，主要由电源（电动势为E、内阻为r）

与定值电阻Hi、&及热敏电阻尺、电容器C连接而成，L、L2是红

绿两个指示灯。热敏电阻R的U-/曲线如图乙所示，当热敏电阻的

温度升高时，以下说法正确的选项是（）

A.热敏电阻阻值减小

B.L、L2两个指示灯都变亮

C.电源的总功率变大

D.电容器C上电荷量减小

解析：根据题图乙可知，随着温度的升高，R电阻增大，A选

项错误；当R的电阻增大时，电路中的总电阻增大，总电流变小，路

端电压变大，故灯Li变亮，通过灯L1的电流变大，故通过照的电流

变小，尺两端的电压减小，电容器C两端的电压和L2两端的电压增

大，灯L2变亮，电容器C上的电荷量增加，选项B正确，选项D错

误；由尸=£/知，电源的总功率变小，选项C错误。

答案：B

9.某实验小组用三只相同的小灯泡，连线如下图电路，研究串

并联电路特点，实验中观察到的现象是（）

A.S2断开，Si与。连接，三只灯泡都都熄灭

B.S2断开，SI与8连接，三只灯泡亮度相同

C.S2闭合，S］与。连接，三只灯泡都发光，Li、L2亮度相同

D.S2闭合，Si与匕连接，三只灯泡都发光，L3亮度小于L2的

亮度

解析：S2断开、S1接a时，三只灯泡为串联关系，故不会熄灭，

A项错。S2断开、Si接人时，那么灯L］与L2串联，L3断开，所以

L与L?灯亮度相同，L3熄灭，B错误。

假设S2闭合，S］接。时，那么灯L］、L3被短路，只有L2亮，C

项错误。假设S2闭合，Si接。时，那么灯LI与L3并联，再与L2串

联，显然三只灯泡都发光，且Li与L3的亮度相同，但因L2上分得的

电压大，所以L2的亮度大于Li和L3的亮度，D项正确。

答案：D

10.

//A

（2021•浙江六校联考）三个导体元件4、B、C的伏安特性曲线分

别如图线。、b、c所示。当它们串联后接在6V稳压直流电源两端时，

它们的电阻分别为私、RB、RC，其中图线。在点（2,1）处的切线与图

线c平行，那么以下说法正确的选项是（）

A.RA：RB：&=1：2：3

B.此时导体A的功率为1W

C.假设将三个导体元件并联后接在3V的稳压直流电源上，那

么A元件消耗的功率最小

D.假设仅将导体3、C串联后接在2V的稳压直流电源上，BW

解析：串联电路U=UA+UB+UC,电流/相等，某点与原点

连线的斜率根据图象，当电流/=1A时对应各电阻电压分别

为UA=1v,UB=2Y,Uc=3V,所以RA=1Q,RB=2Q,RC=3Q,

A正确。由PA=/A"=1W,B正确。对于并联电路，各电阻电压相

等，对应A电流最大，所以功率最大，C错误。当B、C串联电流为

AV,所以总电压为2V时8、C串联电流小于A,且此时RB〈2Q,

那么PBUARBW,D4昔误。

答案：AB

11.

如下图的电路中，电源内阻不可忽略，假设调节可变电阻R的阻

值，使电压表⑨的示数减小AU（电压表为理想电表），那么在这个过程

中（）

A.通过照的电流减小，减少量一定等于竽

B.&两端的电压增加，增加量一定等于AU

C.路端电压减小，减少量一定等于

D.通过&的电流增加，但增加量一定小于竿

解析：因电压表示数减小，而凡为定值电阻，故通过R的电

流的减小量一定等于竽，故A正确；将R,与电源串联看成等效电源，

R两端的电压（等效电源路端电压）减小，设电压表原来的示数为U,

调节R后等效电源的内电压为U',那么E=U—AU+U',故U'

=E-U+^U,总体增加At/,&及电源内阻两端的电压均增大，故

&两端的电压增加量一定小于△〃，B错误；同理，路端电压的减小

量一定小于△（/,故C错误；又因心两端的电压增加量小于AU,故

通过B的电流的增加量一定小于¥，D正确。

/<2

答案：AD

12.在如下图的电路中，闭合开关S,将滑动变阻器的滑片尸向

下滑动后，假设电流表A和电压表V］、V2、V3四个电表的示数变化

量的绝对值分别为△/、'5、△%、A3，那么在滑片。向下滑动的

过程中，以下说法正确的选项是（）

A・端■变大B.不变

C.等不变D.等变大

解析：箸=人是电源内阻，保持不变，A错误；端=长,

是定值，选项B正确；嗡=r+4，是定值，选项C正确，选项D

错误。

答案：BC

13.如下图，电源电动势为£内阻为r,M为一特殊电子元件,

其阻值与两端所加的电压成正比（即RM=kU,%为正的常数）且遵循欧

姆定律，R为定值电阻，&是一滑动变阻器，闭合开关S且滑片位

于最下端时，电容器C中的带电液滴恰好静止，现将滑动变阻器的

滑片向上移动，以下说法中正确的选项是（）

A.液滴将向上做加速运动

B.两电压表示数均减小

C.电流表示数不变，液滴仍静止

D.电源的输出功率不变，但电子元件消耗的总功率增大

解析：因电子元件M满足欧姆定律，所