（人教版）2021年新高二物理暑假讲义-第十九讲 闭合电路欧姆定律

【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程(人教版)

第十九讲闭合电路欧姆定律

【基础知识梳理】

1.基本概念、规律

-电动势-*

闭£=3

电源的电

合动势和内阻

电一内阻~*%=/r

路闭合电路的电流跟电源的电动势

欧L内容.成正比，跟内、外电路的电阻之

姆

定___I和成反比

律公式7=点(加于纯电阻皿

L路端电压fU=E-g=E，r

2.路端电压与外电阻的关系

UTR_RR_/当R增大时，U增大

一般情况R+r1+2

F

特殊情况当外电路断路时，/=0,U=E；当外电路短路时，/短=：,u=o

3.路端电压跟电流的关系

(1)关系式：U=E-Ir.

(2)用图象表示如图所示，其中纵轴截距为电动势,横轴截距为短路电流,斜率的绝对值为内阻.

【模型考点剖析】

一、闭合电路的动态分析

闭合电路动态问题的分析方法

1.程序法

(1)分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象;

(2)由局部电阻变化判断总电阻的变化；

E

⑶由/=看;判断总电流的变化；

⑷据U=E—〃判断路端电压的变化；

(5)由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化.

2.结论法——“并同串反”

“并同”：是指某一电阻增大时，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；某

一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小.

“串反”：是指某一电阻增大时，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；某

一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大.

二、闭合电路的功率

1.电源的总功率

P『EI；电源内电阻消耗的功率P内="内/=/，；电源输出功率P出

2.对于纯电阻电路，电源的输出功率

P出=伙=（需;}/?=与----,当R=r时，，电源的输出功率最大，其最大输出功率为/=与.电源输出

丫+4「

功率随外电阻变化曲线如图3所示.

3.电源的效率

指电源的输出功率与电源的总功率之比，

即X100%=1X100%=-^X100%.

'P&IEE

r2oRi

对于纯电阻电路，电源的效率〃=而=X100%=而X100%=--x100%,所以当R增大时，效率〃

'"1+斤

提高.当R=，•（电源有最大输出功率）时，效率仅为50%,效率并不高.

三、含电容器电路的分析与计算

1.电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，此支路相当于断路，因此电容器两极板间的电压就等于

该支路两端的电压.

2.当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等.

3.电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）电.如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如

果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电.

4.根据公式（2=（：{/或AQ=CAU,求电荷量及其变化量.

【真题分项演练】

1.（2020.北京高考真题）图甲表示某金属丝的电阻/?随摄氏温度f变化的情况。把这段金属丝与电池、电

流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个

简易温度计。下列说法正确的是（）

A.乙应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系

B.r八应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系

C.应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系

D.fp应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系

【答案】B

【解析】

由甲图可知，心点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，故心应标在电流

较大的刻度匕而1点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故攵应标在

电流较小的刻度上；由图甲得

R=Rg+kt

其中&为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得

1=~~--

R+R^+r

联立解得

「E&+Rg+r

~klk

可知，与/是非线性关系，故B正确，ACD错误。

故选B。

2.（2020•全国高考真题）图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压

Uc。如果Uc随时间，的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间，变化的图像中，正确

的是（）

【答案】A

【解析】

根据电容器的定义式C=,可知

Uc=2，t

'CC

结合图像可知，图像的斜率为器，则1:2s内的电流儿与3〜5s内的电流，35关系为

，12=2,35

且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律，=巨可知R两端电压大小关系满足

UR1A21Z=2“Agy

由于电流方向不同，所以电压方向不同。

故选Ao

3.（2019・江苏高考真题）如图所示的电路中，电阻R=2。。断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后,

电压表的读数为2V,则电源的内阻r为（）

A.IQB.2cC.3CD.4c

【答案】A

【解析】

E

开关s断开时有：七=3V,开s闭合时有：2=-R,其中H=2C，解得：r=lQ）

R+r

故A正确.

4.（2007•宁夏高考真题）在如图所示的电路中，E为电源电动势，/■为电源内阻，R和R3均为定值电阻,

后为滑动变阻器.当R2的滑动触点在。端时合上开关S,此时三个电表Ai、A2和V的示数分别为h/2

和U.现将R2的滑动触点向〃端移动，则三个电表示数的变化情况是

B./1减小，/2增大，U减小

C.增大，/2减小，。增大

D.八减小，/2不变，U减小

【答案】B

【解析】

&的滑动触点向6端移动时，&减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，

即电压表示数减小，R3电压增大，R、&并联电压减小，通过R的电流R减小，即Al示数减小，而总电

流/增大，则流过此的电流上增大，即A2示数增大.故A、C、D错误，B正确.

5.（2014•天津高考真题）如图所示，电路中Ri、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Ri的阻值B.增大Rz的阻值

C.增大两板间的距离D.断开电键S

【答案】B

【解析】

试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即

.=磔=上写，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，Ri的电压不变即可，

iS"

题中R2没有电流通过，故改变R2时时电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距

离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电

容器放电，油滴下落，所以选项D错误；

考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器

6.（2009•广东高考真题）如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开

关子,三个灯泡都能正常工作，如果再合上S2,则下列表述正确的是（）

B.Li上消耗的功率增大

C.通过用上的电流增大

D.通过用上的电流增大

【答案】C

【解析】

A.只合上开关Si,三个灯泡都能正常工作，再合上S2,并联部分的电阻减小，外电路总电阻减小，根据

闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大.由于电源的内阻不计，电源的输出功率P=EI,与电流成正比，则

电源输出功率增大.故A错误.

B.由于并联部分的电阻减小，根据串联电路的特点，并联部分分担的电压减小，L两端的电压减小，其消

耗的功率减小.故B错误.

C.再合上S2,外电路总电阻减小，干路电流增大，而Ri在干路中，通过Ri上的电流增大.故C正确.

D.并联部分的电压减小，通过R3上的电流将减小.故D错误.

7.（2011•海南高考真题）如图，E为内阻不能忽略的电池，R、&、R3为定值电阻，So、S为开关，V与

A分别为电压表与电流表.初始时So与S均闭合，现将S断开，则（）

A.V的读数变大，A的读数变小B.V的读数变大，A的读数变大

C.V的读数变小，A的读数变小D.V的读数变小，A的读数变大

【答案】B

【解析】

S断开，相当于电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，故路端电压增大，V的读数变大;

把当归为内阻，内电压减小，故当中的电压增大，由欧姆定律可知以中的电流也增大，电流表示数增大,

A.分析得V的读数变大，A的读数变大，故A错误；

B,分析得V的读数变大，A的读数变大，故B正确；

C.分析得V的读数变大，A的读数变大，故C错误；

D.分析得V的读数变大，A的读数变大，故D错误；

8.（2020.江苏高考真题）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关

S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（)

车灯

E,r

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

【答案】ABD

【解析】

A.开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流/灯变小，A正确；

B.电路的路端电压为

。路=。灯―/灯R灯

/灯变小，路端电压变小，B正确；

C.总电流即干路电流为

_"内_七一"路

/干一------------------

u路减小，干路电流增大，C错误；

D.电源总功率为

%=EI干

/干增大，总功率变大，D正确。

故选ABD。

9.（2012.上海高考真题）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

【答案】ABC

【解析】

当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=/2「

定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率〃=旦=?■增

ElE

大，B正确；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关系，因此D不对

10.(2016•江苏高考真题)如图所示的电路中，电源电动势为12V,内阻为2C,四个电阻的阻值已在图

中标出.闭合开关S,下列说法正确的有

A.路端电压为10V

B.电源的总功率为10W

C.〃、〃间电压的大小为5V

D.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A

【答案】AC

【解析】

20x20E12

外阻为R：R=-------Q=10Q,则/=-----=------A=1A,则外压U=IR=10V,功率P=EI=12W,

20+20R+r10+2

则A正确,B错误；根据并联电路的特点可求流过a、b电流均为0.5A,所以Ub；,=0.5x(15-5)=5V,故C正

15x5

确；a、b间用导线连接后，根据电路的连接可求外电路电阻为R=2x(-----)0=7.50,电流

15+5

E12

r=A«1.26A故D错

R'+r7.5+2

【点睛】

考查串并联电路电阻的求解及全电路欧姆定律，计算前要明确电路结构是求解问题的关键；

11.(2014•上海高考真题)如图，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X、VsV3示数变化量的绝对值分别为AV|、理想电流表示数变化量的绝

2AV2,AV3,A

对值AZ,则

B.匕的示数增大

C.AV?与△/的比值大于rD.△匕大于△匕

【答案】ACD

【解析】

A.滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串

联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，选项A对；

B.电压表乂测量定值电阻R的电压，电阻不变，总电流变大，所以电压变大即匕示数增大.电压表匕测

量定值电阻和滑动变阻器总电压即路端电压，示数变小，选项B错；

D.电压表匕测量滑动变阻器电压，设电流增加量为△/，则根据△K=A/XR,AK=AZxr,所以

AV1>△匕，选项D对；

C.电压表匕的变化量△匕=A/x（r+H）,所以等=（r+/?）>r，选项c对.

三、实验题

12.（2021・湖南高考真题）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&）、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）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有

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:

电嘤金属夹

O9

图(b)图(c)

图(a)

（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的端（填Z"或“”）；

（3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角。和电流表示数/,得到多

组数据；

（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为左,与纵轴截距为d,设单

位角度对应电阻丝的阻值为石，该电池电动势和内阻可表示为£=，r=（用与、

&、k、d、4表示）

（5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值%。利用现有器材设计实验，在图（c）

方框中画出实验电路图（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；

（6）利用测出的“，可得该电池的电动势和内阻。

【答案】b?华一飞一&

Kk

【解析】

（2）[1]开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律R=「"可

3

知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的人端。

（4）[2]设圆心角为。时，电阻丝接入电路中的电阻为。石,根据闭合电路欧姆定律七=。+〃可知

E=/（&+凡+。石）+〃

整理得

1=功।&+&+厂

1一EE

结合图象的斜率和截距满足

E

解得电源电动势和内阻为

E1

k

亍一RA

（5）13］实验器材中有定值电阻&和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图

原理的简单说明：

①将开关置于凡位置，读出电流表示数/。：

②将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为/。，读出此时角度。；

③此时即可求得为的数值。

13.（2019,全国高考真题）某小组利用图（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U

与温度f的关系，图中VI和V2为理想电压表；R为滑动变阻器，Ro为定值电阻（阻值100C）；S为开关，

E为电源.实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度f由温度计（图中未画出）测出.图（b）是该小

组在恒定电流为50.0HA时得到的某硅二极管UY关系曲线.回答下列问题：

（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0pA,应调节滑动变阻器R,使电压表Vi的示数为。产mV；

根据图（b）可知，当控温炉内的温度f升高时，硅二极管正向电阻（填“变大”或“变小”），电压表

Vi示数（填"增大”或"减小”），此时应将R的滑片向（填“A”或"B”）端移动，以使V示数仍为

l/i.

（2）由图（b）可以看出U与，成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为

xlO-3V/℃（保留2位有效数字）.

Ar

【答案】5.00变小增大B2.8

【解析】

（1）U产/Ro=1000x50xlO-6A=5xl（y3v=5mV由R=?,/不变，温度升高，U减小，故R减小;由于R

变小，总电阻减小，电流增大；&两端电压增大，即Vi表示数变大，只有增大电阻才能使电流减小，故滑

动变阻器向右调节，即向B端调节.

△U

（2）由图可知,=2.8x10-,V/℃

△t

14.（2011.山东高考真题）（1）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图所示,

将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端.开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下

落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调

整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的

高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.（空气阻力对本实验的影响可以忽略）

①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为

②滑块与斜面间的动摩擦因数为.

③以下能引起实验误差的是.

a.滑块的质量

b.当地重力加速度的大小

c.长度测量时的读数误差

d.小球落地和滑块撞击挡板不同时

（2）某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率.

①所得实验数据如下图，请在给出的直角坐标系上（见答题卡）画出U-I的图像.

尸Ak

②根据所画。一/的

0.050.15

,____

图像，可求得电流/=0.20A时电源的输出功率为W.（保留两位有效数）

③实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并

对电路重新设计.在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐

患的是—.（Rx阻值未知）

【答案】0.37be

【解析】

分析：（1）由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，由匀加速运

动的位移时间公式和自由落体的位移时间公式即可求得加速度的比值；由牛顿第二定律及几何关系即可求

得滑块与斜面间的动摩擦因数；由卜i的数学表达式就可以知道能引起实验误差的因数，还要注意小球落地

和滑块撞击挡板不同时也会造成误差：

（2）由图可知：电流I=0.20A时，电源输出电压为1.85V,就可以求出电源的输出功率.电路a当滑动变

阻器滑动片滑动到最右端，电源短路，存在安全隐患；电路d电压表测量的电源路端电压，不能测出电源

在不同负载下的输出功率，既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是电路be.

解答：解：（1）①由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，

rhx=—at2H=—gt2：­=—；

22gH

②根据几何关系可知：sina=〃，cosa=~

对滑块由牛顿第二定律得：mgsina-nmgcosa=ma,R.a=纪，联立方程解得口=（h-二）,.

HHylx2-h2

③由H得表达式可知，能引起实验误差的是长度x、h、H测量时的读数误差，同时要注意小球落地和滑块

撞击挡板不同时也会造成误差，故第三小问选cd；

（2）①如题图所示：

（"A

②电流I=0.20A0寸，电源输出电压为1.85V,电源的输出功率为P=UI=1.85xO.2OW=O.37W.

③电路a当滑动变阻器滑动片滑动到最右端，电源短路，存在安全隐患；电路d电压表测量的电源路端电

压，不能测出电源在不同负载下的输出功率，既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患

的是电路be.

故答案为（I）①二；②（h-匚）-7=^=十；③cd；（2）①如图所示；②0.37；③be.

HHylx2-h2

点评：本题考查了匀加速直线运动和自由落体运动的基本公式，要求同学们能学会对实验进行误差分析,

并能根据题意设计或分析电路图，要求较高.

四、解答题

15.（2018・北京高考真题）如图1所示，用电动势为从内阻为厂的电源，向滑动变阻器R供电.改变变

阻器R的阻值，路端电压U与电流/均随之变化.

0"------------

图2

（1）以。为纵坐标，/为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-/图像的示意图，并说明U-/

图像与两坐标轴交点的物理意义.

（2）a.请在图2画好的U-/关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率;

b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件.

（3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落

之和.

【答案】（1）U-/图象如图所示：

图象与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流

（2）a如图所示

（3）见解析

【解析】

（1）U-/图像如图所示,

其中图像勺纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流

(2)a.如图所示

p—『R一(")2R_E

b.电源输出的电功率：(R+J»/

R+2r+——

R

当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为匕„=互

4r

(3)电动势定义式：后=电蟹也

q

根据能量守恒定律，在图1所示电路中，非静电力做功卬产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热,

即

W=I-rt+I-Rt=lrq+lRq

E=Ir+IR=l/内+U外

本题答案是：(1)U-/图像如图所示，

其中图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流

(2)a.如图所示

当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为匕„=7

（3）E=U内+U外

点睛：运用数学知识结合电路求出回路中最大输出功率的表达式，并求出当R=，•时，输出功率最大.

【分类过关检测】

一、多选题

1.（2020•江苏省木渎高级中学高一月考）在如图所示的电路中，Ri=10C,R2=8C,当〃、人两点间接理想

电流表时，其读数为0.5A,当外两点间接理想电压表时，其读数为2.5V,则该电源的电动势和内电阻分

别为（）

—••—

ab

口1」

A.E=2.5VB.£=5VC./=1QD.r=2C

【答案】BD

【解析】

当。、〃两点间接理想电流表时.，与被理想电流表短路，根据闭合电路的欧姆定律有

E

-------=0.5A

r+/?2

当ab两点间接理想电压表时，电压表读数即为&两端电压，可得

E

------------R.=2.5V

r+/?|+/?2

联立两式解得

£=5V

r=2Q

故选BD„

2.（2020•江苏苏州市•苏州中学高二月考）如图所示，电路中电源电动势为E,内阻为r,C为电容器，L

为小灯泡，合为定值电阻，足为光敏电阻（随光照强度增大阻值减小），闭合电键，小灯泡能正常发光。

现增大照射光的强度，增大照射光的强度前后理想电压表V2、V3示数变化量的绝对值分别为△3、AS、

A173,理想电流表A示数变化量的绝对值为△/,不考虑灯丝电阻变化，则（）

L%

A.电源的输出功率一定增大

B.灯泡亮度变亮

【答案】BC

【解析】

A.设回路中外电阻为凡则电源的输出功率为

根据数学知识可知，当/?>/■时，尸随R的增大而减小；当时，。随R的增大而增大。增大照射光强

度后，R减小，但由于R与7•大小关系未知，所以电源的输出功率不一定增大，故A错误；

B.增大照射光强度后，/?减小，回路中电流增大，所以灯泡亮度变亮，故B正确；

CD.根据欧姆定律可得

U\=吗

根据闭合电路欧姆定律可得

U,=E-Ir

t/3=E-/(r+/?1)

所以

△4

可知生、包“和缴均保持不变，故C正确，D错误。

MM△/

故选BC。

3.（2021•浙江舟山市•高二期末）如图所示，电源电动势为E,内阻为r,R是定值电阻，热敏电阻&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。分别用/、Q、力和4表示电流表A、电压表Y、电压表V2和电压表V3的示数，用△/、MJ、、

AU2和AU3表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表K的示数变化量的绝对值。当温度降低时，关

于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（）

A.4、牛、（，一定都不变

C.带电液滴一定向下加速运动热敏电阻弓的功率可能一直减小

【答案】BD

【解析】

A.根据电路知识知，V3测路端电压，V2测热敏电阻Rr的电压，VI测定值电阻R的电压；根据欧姆定律可

得

在温度降低的过程中，热敏电阻的阻值增大，牛不变，牛和（，增大，A错误;

B.根据欧姆定律可得

保持不变

根据闭合电路的欧姆定律可得

U2=E-l(r+R)

得

保持不变

根据闭合电路的欧姆定律可得

U3=E-Ir

不变，B正确；

C.带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态，在温度降低的过程，热敏电阻吊

阻值变大，回路中电流变小，路端电压增大，由于流过定值电阻R的电流变小，所以分的电压也就变小，

而路端电压增大，故V2读数增大，平行板间的电场强度也增大，导致带电液滴向上运动，C错误；

D.在温度降低的过程，热敏电阻Rr阻值变大，回路中电流变小，根据

2

P=IRT

热敏电阻的功率可能一宜减小，D正确。

故选BD。

4.（2020.莆田华侨中学高二期中）在如图所示的U—/图像中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关

系图像，直线II为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。则（）

A.电源的电动势为3V

B.电源的内阻为2。

C.电源的工作效率为75%

D.电路消耗的总功率为6W

【答案】AD

【解析】

A.根据闭合电路欧姆定律得

U=E-lr

当/=0时

U=E

则由图I读出电源的电动势

E=3V

A正确；

B.内阻等于图线的斜率大小，则

r=—=-Q=0.6Q

M5

B错误；

C.两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出路端电压U=2V,电路

中电流/=2A,则电源的效率

=—x100%®66.7%

/7EI

C错误；

D.电路消耗的总功率

P=£7=3X2W=6W

D正确。

故选AD。

5.（2020•莆田华侨中学高二期中）在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器，Ro

为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时•，下列

判断正确的是（）

C.电容器c的电量将增加

D.电容器C的电压将不变

【答案】AC

【解析】

AB.当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻值增大，外电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律,

通过灯泡的电流减小，灯泡L将变暗，B错误A正确；

CD.当滑动变阻器的滑片向右移动时;滑动变阻器的电阻值增大，外电阻增大，外电压增大，则电容器两

端的电压增大，根据

u

C的电量将增加，D错误C正确。

故选AC。

二、单选题

6.（2020.江苏苏州市.苏州中学高二月考）如图所示的电路中，电源电动势为12V,内阻为2C,四个电阻

的阻值己在图中标出，闭合开关S,下列说法正确的有（）

A.路端电压为10V

B.电源的总功率为10W

C.6间电压的大小为6V

D.db间用导线连接后，电路的总电流为1A

【答案】A

【解析】

A.根据电阻的串并联规律可知电路的外电阻为

R=20-20c=i0c

20+20

根据闭合电路欧姆定律可知路端电压为

ER

U=------=10V

R+r

故A正确;

B.电源的总功率为

E2

P=------=12W

R+r

故B错误；

C.规定电源负极为电势零点，则“点电势为

(p=U--U=2.5V

04

b点电势为

微=U」U=7.5V

b4

所以4、〃间电压的大小为

故C错误；

D./b间用导线连接后，根据电阻的串并联规律可知电路外电阻为

/?=2xl^Q=7.5Q

15+5

根据闭合电路欧姆定律可知电路的总电流为

E

/=—=—«1.26A

R'+r

故D错误。

故选Ao

7.（2021•浙江舟山市•高二期末）机器人的使用提高了工作效率，将人们从繁重的生产劳动中解放出来。

如图所示，款微型机器人的直流电动机额定电压为U,额定电流为/,线圈电阻为R,将它接在电动势为区

内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作。下列说法正确的是（）

A.电动机消耗的总功率为E7

B.电源的效率为三E一-lLrx1()0%

E

C.电源的输出功率为

D.若用该机器人竖直提升质量为，〃的重物，则重物稳定后的速度为"

mg

【答案】B

【解析】

A.电动机正常工作，其额定电压为U,通过的电流为/,则电动机消耗的总功率为

P「U1

A错误；

B.根据

E=U+Ir

电源的效率

B正确；

C.电源的输出功率等于电动机的输入功率，即为

C错误；

D.电动机的热功率

W=

重物稳定后电动机的输出功率

珠=UI-I2R=mgv

解得

Ul-I-R

v=-------------

"吆

D错误。

故选B。

8.（2021•浙江温州市•高二期末）如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用以测试汽

车司机是否酒驾，与为定值电阻，R2为气敏电阻。R2的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电

动势保持不变。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则（）

A.测试仪中电压表的示数越小B.测试仪中电流表的示数越小

C.电路消耗的总功率越大D.电压表与电流表示数的比值越小

【答案】B

【解析】

AB.山图乙可知，酒精浓度越大，气敏电阻阻值越大，所以电路中的总电阻越大，根据闭合电路欧姆定律

可知，电路中的电流就越小，即电流表示数越小。根据闭合电路欧姆定律

U=E-I（^+r）

可得气敏电阻两端电压就越大，电压表示数就越大，A错误B正确；

C.电路消耗的总功率为

P=EI

由上面的分析可知酒精浓度越大，电路中的电流越小，电路消耗的总功率越小，C错误；

D.压表与电流表示数的比值表示气敏电阻的阻值大小，因为酒精浓度越大，气敏电阻阻值就越大，所以电

压表与电流表示数的比值就越大，D错误。

故选B。

9.（2021•江苏宿迁市•高一期末）交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器

电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r,电路中的电表均为理想电表,

且％当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（)

A.电压表的示数减小，电流表的示数减小

B.电压表的示数增大，电流表的示数减小

C.电源对外输出功率减小

D.电压表示数变化量bU与电流表示数变化量AZ的绝对值之比不变

【答案】D

【解析】

AB.当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻减小，电路中电流增大，内电阻及凡上的电压增大，则

传感器电阻上的电压减小，电压表示数减小。AB错误；

C.当内外电阻相等时，电源输出功率最大，当传感器电阻减小时，外电阻阻值接近内电阻，所以电源输出

功率变大。C错误；

D.根据闭合电路的欧姆定律得

U=-I（&+r）+E

则有

即比值不变。D正确。

故选D。

10.（2021•江苏南通市•高一期末）汽车胎压监测的简化电路如图所示，Ri、&为定值电阻，岛为压敏电阻,

胎内气压越大其电阻越小，监测R。两端的电压可判断胎压是否正常。如果轮胎漏气，则（）

A.电压表的示数增大

B.路端电压减小

C.4中的电流增大

D.R2中的电流减小

【答案】A

【解析】

AD.如果轮胎漏气，轮胎内气体的压强减小，压敏电阻的阻值增大，根据串反并同规律，与压敏电阻并联

的电压表的读数增大，与压敏电阻并联的&的电流增大，A正确，D错误；

C.如果轮胎漏气，轮胎内气体的压强减小，压敏电阻的阻值增大，根据串反并同规律，与压敏电阻串联的

体的电流减小，C错误；

B.根据闭合电路欧姆定律

U=E-Ir

如果轮胎漏气，轮胎内气体的压强减小，压敏电阻的阻值增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大,

B错误。

故选A。

11.（2021.浙江宁波市•高二期末）如图所示，用和凡是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导

体，但号的尺寸比尺2大得多，把它们分别连接在如图所示的电路的48两端，接飞时电压表的读数为G,

电源的输出功率为片，接此时电压表的读数为。2，电源的输出功率为鸟，则下列判断正确的是（）

A.&<R-,B./?,>/?,C.U[=U?D.PX>P2

【答案】C

【解析】

AB.设正方向的边长为“，则导体的电阻

DLap

R=p-=p—=—

Sadd

由两导体的夕与d相同，则两导体的电阻相等，即

故AB错误；

CD.导体接入电路中，电压表示数

E

U=IR=------R

R+r

由于电源电动势E,内阻心导体电阻R相同，则电压表示数U相同，由

P上

R

可得功率相同，故C正确，D错误。

故选C。

12.（2021•江苏徐州市•高一期末）如图所示，电源电动势为E、内阻为r,电阻Q=2r,滑动变阻器的最大

阻值R=5r,最初滑动变阻器的滑片处于b端，则当滑动变阻器的滑片缓慢向a端滑动时（）

Er

LYp

®（V）口凡

—TJ

aRb

A.电流表示数逐渐减小

B.电压表示数逐渐减小

C.滑动变阻器消耗的电功率先增大后减小

D.当滑动变阻器的电阻R=3r时，电阻e的功率最大

【答案】C

【解析】

AB.当滑动变阻器的滑片缓慢向〃端滑动时，阻值减小，总电阻减小，则电流变大，即电流表示数逐渐变

大，尺上的电压变大，则电压表示数逐渐变大，选项AB错误；

C.将电阻