2025年物理新高考备考2025年（版）物理《三维设计》一轮总复习（提升版）第2讲　闭合电路的欧姆定律

第2讲闭合电路的欧姆定律CONTENTS考点一01考点二0203考点三04考点四05跟踪训练·巩固提升01考点一闭合电路的欧姆定律及应用1.电动势（1）定义：非静电力所做的功与所移动的

⁠之比。（2）物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成

⁠

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。电荷量电势

能2.闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成

，跟内、

外电路的电阻之和成

⁠。

（3）其他表达形式：E＝U外＋U内或E＝U外＋

（适用于任意

电路）。正比反比Ir

1.路端电压与外电阻的关系

（2）特殊情况：①当外电路断路时，I＝0，U＝E。

2.动态分析的常用方法（1）程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路。①分析步骤（如图）：②解决电路动态变化的基本思路a.“先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化。b.“先干后支”——先分析干路部分，再分析支路部分。c.“先定后变”——先分析定值电阻所在支路，再分析阻值变

化的支路。（2）结论法：“串反并同”，应用条件为电源内阻不为零。①所谓“串反”，即某一电阻的阻值增大时，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，反之

则增大。②所谓“并同”，即某一电阻的阻值增大时，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，反之

则减小。

1.【闭合电路的计算】在一次分组实验的教学活动中，某小组用如图

甲所示电路做实验，电路中R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，滑动

变阻器的滑片从左端往右滑动，分别记录了多组电流表和电压表的

示数，用这些数据在坐标纸上描点作图，得到的U－I图像如图乙中

的AB所示，下列说法中正确的是

（

）A.R1的最大阻值为20ΩB.R2的阻值为5ΩC.电源电动势为2VD.电源内阻为5Ω

2.【闭合电路的动态分析】如图所示，电源的电动势E恒定不变且内阻r不可忽略，R1、R2和R3都是定值电阻，R是滑动变阻器，电压表V1、电压表V2和电流表A都是理想电表。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片由图示位置向左缓慢移动时，下列说法正确的是（

）A.电压表V1、电压表V2和电流表A的示数均减小B.电压表V1和电压表V2的示数减小，电流表A的示数增大C.电压表V1的示数减小，电流表A和电压表V2的示数增大D.电压表V2的示数减小，电流表A和电压表V1的示数增大解析：

滑动变阻器R的滑片向左移动，R的阻值减小，回路的总

电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知干路的总电流增大，由U＝E

－Ir，可知路端电压减小，故电压表V1的示数减小；根据部分电路

欧姆定律，通过电阻R1的电流I1减小，流经滑动变阻器R所在支路的

电流I2增大，由分流原理知电流表A的示数增大；路端电压减小，

电阻R2两端的电压增大，故电压表V2的示数减小。故选B。3.【电路故障分析】如图所示，灯泡A、B都能正常发光，后来由于

电路中某个电阻发生断路，致使灯泡A比原来亮一些，B比原来暗

一些，则断路的电阻是（

）A.R1B.R3C.R2D.R4

02考点二闭合电路的功率及效率问题1.电源的总功率（1）任意电路：P总＝

＝

＋IU内＝P出＋P内。

2.电源内部消耗的功率P内＝

＝IU内＝P总－P出。IE

IU外

I2（R＋r）

I2r

3.电源的输出功率（1）任意电路：P出＝

＝IE－I2r＝P总－P内。

4.电源的效率

IU

I2R

1.纯电阻电路中电源的最大输出功率（如图）

【例1】

如图所示，已知电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，保护电

阻R0＝0.5Ω。（1）当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值；答案：0

8W

（2）当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这

个最大值；答案：1.5Ω

6W

（3）求电源的最大输出功率。答案：9W

等效电源的应用把含有电源、电阻的部分电路等效为新的“电源”，其“电动

势”“内阻”如下：（1）两点间断路时的电压等效为电动势E'。

闭合电路内、外电阻的功率随外电路电阻变化的两条曲线如图所示，

曲线A表示内电阻的功率随外电阻变化的关系图线，曲线B表示外电阻

的功率随外电阻变化的关系图线。下列说法正确的是

（

）A.电源的电动势为3VB.电源的内阻为2.5ΩC.曲线A的最大功率为7.2W

03考点三电源的U－I图像电源的U－I图像电阻的U－I图像图像表述的物理量的关系电源的路端电压与电路电流的关系电阻两端电压与流过电阻的电流的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零两类U－I图像的比较【例2】

（多选）（2024·湖南益阳模拟）如图甲所示，M为一电动

机，当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1

和V2的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A读

数在0.2A以下时，电动机没有转动。不考虑电表对电路的影响，以下

判断正确的是

（

）A.图线①为V2示数随电流表的变化图线B.电路中电源电动势为3.4VC.此电路中，电动机的最大输入功率是0.9WD.变阻器的最大阻值为30Ω

在如图所示的U－I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系

图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的伏安特性曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐

标为（1.5，0.75），该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用

该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（

）A.电源电动势为2.0VB.电源内阻为0.5ΩC.小灯泡L接入电源时的电阻为1.5ΩD.小灯泡L实际消耗的电功率为1.125W

04考点四含容电路1.电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所在

的电路视为断路，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，即电阻不起降低电压的作

用，电容器两端的电压与其并联用电器两端电压相等。3.电压变化带来的电容器变化：电路中电流、电压的变化可能会引起

电容器的充、放电。若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电

容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由ΔQ

＝C·ΔU计算电容器上电荷量的变化量。【例3】（2023·海南高考7题）如图所示电路，已知电源电动势为

E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器

上电荷量为

（

）A.CE

阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如

图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭

合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。则Q1与Q2的比

值是多少？

05跟踪训练·巩固提升1.（2024·北京东城一模）在如下图所示的电路中，干电池、开关和额

定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发

光。在断开开关的情况下，某同学用多用电表欧姆挡进行检测。检

测结果如下表所示，已知电路仅有一处故障，由此做出的判断中正

确的是

（

）测试点A、CD、EE、F

F、B多用表示数00∞0123456789101112A.A、C间导线断路B.D、E间导线断路C.灯泡断路D.F、B间导线断路解析：

E、F间电阻为无穷大，而A、C间导线，D、E间导

线，F、B间导线电阻均为零，说明导线均没有断路，则灯泡断

路，故选C。1234567891011122.交警使用的某型号酒精测试仪如图甲所示，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表。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.电压表的示数变大，电流表的示数变小B.电压表的示数变小，电流表的示数变小C.酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变123456789101112

1234567891011123.某兴趣小组利用压敏电阻制作一台电子秤，其内部电路如图所示，

R1是保护电阻，R2是调零电阻，压敏电阻值R随压力F变化规律为R

＝kF＋C（k、C为常量，k＞0）。现对电流表的刻度盘进行改装，

使得电流表满偏时对应的物体质量为零，则

（

）A.刻度盘标注的质量刻度均匀B.若使用前质量示数大于零，应将R2的滑片向右滑动C.电子秤的示数越大，电源的总功率越大D.若电池的内阻增大，但仍能调零，则称量值仍准确123456789101112

1234567891011124.在如图所示的电路中，开关闭合后，由于电阻元件发生短路或断路

故障，电压表和电流表的读数都增大，则肯定出现了下列哪种故障

（

）A.R1短路B.R2短路C.R3短路D.R1断路123456789101112解析：

若R1短路，接入电路电阻减小，根据串反并同，电压表

和电流表的读数都增大，A正确；若R2短路，接入电阻减小，根据

串反并同，电压表读数增大，电流表的读数减小为0，B错误；若R3

短路，接入电阻减小，根据串反并同，电压表读数减小为0，电流

表的读数增大，C错误；若R1断路，接入电阻增大，根据串反并

同，电压表读数减小，电流表的读数减小为0，D错误。1234567891011125.（2024·浙江温州模拟）某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10

（25V/200W）和10个相同的指示灯X1～X10（220V/2W），将其

连接在220V交流电源上，如图所示，则下列对工作电路的表述正

确的是

（

）A.若L2断路，则干路电流I增大B.若L2断路，则X1的功率增大，L1的功率增大C.若L2短路，X2功率减小，其他指示灯的功率增大D.若L2短路，X2功率增大，其他指示灯的功率减小123456789101112解析：

若L2断路，外电阻增大，则干路电流I减小，A错误；若

L2断路，相当于L2阻值增大，根据串反并同，X1和L1的电流都减

小，X1和L1的功率都减小，B错误；若L2短路，相当于L2的阻值减

小，根据串反并同规律，X2的电压减小，X2功率减小，其他指示灯

的电流增大，功率增大，C正确，D错误。1234567891011126.（2024·海南海口模拟）如图所示的电路，有定值电阻R1、R2，滑动

变阻器R0、电流表、电压表、电容器，内阻不能忽略的电源。开关

S闭合，滑动变阻器R0滑片向上滑动，待电路稳定后，与滑片滑动

前相比，下列说法正确的是

（

）A.电源的效率增加B.电压表示数减小C.电容器电荷量增加D.电流表示数减小123456789101112

1234567891011127.（2024·北京朝阳模拟）在如图所示的电路中，电源电动势为6V，

内阻为2Ω，定值电阻R的阻值为10Ω，电动机的线圈阻值为2Ω。

闭合开关S后，理想电压表的示数为3V。则下列说法正确的是

（

）A.电源的输出功率为4.5WB.电动机消耗的功率为0.75WC.电动机线圈在1分钟内产生的热量为0.125JD.如果电动机被卡住，电压表的示数将变大123456789101112

1234567891011128.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器接入电路的有效

阻值为RP，已知定值电阻R0为4Ω，R为8Ω，滑动变阻器消耗的功

率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图所示，下列说法正确的

是（

）A.电源的电动势E＝4VB.电源的内阻r＝2ΩC.滑动变阻器的滑片从右向

左移动时，R消耗的功率先增大后减小D.滑动变阻器的滑片从右向左移动时，电源的输出功率一直增大123456789101112

123456789101112

1234567891011129.（多选）（2023·全国乙卷20题）黑箱外有编号为1、2、3、4的四

个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线

柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电

压U12＝3.0V，U23＝2.5V，U34＝－1.5V。符合上述测量结果的可

能接法是

（

）A.电源接在1、4之间，R接在1、3之间B.电源接在1、4之间，R接在2、4之间C.电源接在1、3之间，R接在1、4之间D.电源接在1、3之间，R接在2、4之间123456789101112解析：

由题意知，U12＝φ1－φ2＝3V，U23＝φ2－φ3＝2.5V，

U34＝φ3－φ4＝－1.5V，联立可得φ1＞φ2＞φ4＞φ3，在电路中电流从

高电势流向低电势，所以1接电源正极，3接电源负极，故A、B错

误，C、D正确。12345678910111210.（多选）（2024·重庆统考模拟）如图所示，D为理想二极管，开

关S1、S2均闭合且电路稳定时，一带电微粒静止于平行金属板M、

N正中央，下列操作中，带电微粒始终处于静止状态的是（

）A.滑片P1向a端移动B.滑片P1向b端移动C.滑片P2向d端移动D.断开开关S1123456789101112

123456789101112

123456789101112

12345678910111211.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

流变化图像，图乙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V1的示数为4V。设所有电表均为理想电表，

电源内阻不可忽略，下列说法正确的是

（

）123456789101112A.电压表V2的示数为2.0VB.电流表A2的示数为0.30AC.若灯泡L1短路，则电压表V2的示数为5.0VD.该闭合电路的路端电压为6V解析：

由小灯泡的伏