2025高考物理复习闭合电路的欧姆定律课件教案练习题

第九章电路与电能第2讲闭合电路的欧姆定律课标要求1．了解电动势的物理意义，理解并掌握闭合电路的欧姆定律。2．会用闭合电路欧姆定律分析电路的动态变化。3．会计算涉及电源的电路功率。4．掌握路端电压和电流的关系及电源的U-I图像。考点一闭合电路的欧姆定律考点二闭合电路的功率和效率考点三闭合电路的动态分析内容索引聚焦学科素养课时测评考点四电源的U-I图像问题考点一闭合电路的欧姆定律1．电动势(1)非静电力所做的功与所移动的电荷量的比叫作电动势。(2)物理意义：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。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______，跟内、外电阻之和成______。(2)公式：I＝

(只适用于纯电阻电路)。(3)其他表达形式E＝U外＋U内或E＝U外＋_____(适用于任意电路)。知识梳理电势能正比反比Ir自主训练1电动势的理解(多选)关于电动势，下列说法正确的是A．电源电动势等于电源正、负极之间的电势差B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关D．电源电动势越大，说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大√√电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压，故A错误；用电压表直接测量电源两极间电压时，电压表与电源构成一个闭合回路，电路中有电流，电源有内电压，则路端电压略小于电动势，即电压表的测量值略小于电动势，故B正确；电动势反映电源的特性，与外电路的组成无关，故C错误；电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领，电动势越大则转化本领越大，故D正确。自主训练2闭合电路欧姆定律的简单应用如图所示的电路中，电阻R＝2Ω。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．1Ω B．2ΩC．3Ω D．4Ω√当断开S后，电压表的读数等于电源的电动势，即E＝3V；当闭合S后，有U＝IR，又由闭合电路欧姆定律可知I＝

，联立解得r＝1Ω，A正确，B、C、D错误。自主训练3含容电路的分析与计算(2023·海南高考)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 B．

CEC．

CE D．

CE√电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负极为零电势点，则电容器上极板的电势为φ上＝

·2R＝

，电容器下极板的电势为φ下＝

·4R＝

，则电容器两极板间的电压U下上＝φ下－φ上＝

，则电容器上的电荷量为Q＝CU上下＝

CE，故选C。电动势和电势差的区分归纳提升项目电动势E电势差U物理意义非静电力做功，其他形式的能转化为电能静电力做功，电能转化为其他形式的能定义式E＝

，W为非静电力做功U＝

，W为静电力做功单位伏特(V)联系E＝U内＋U外，电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差返回考点二闭合电路的功率和效率1．电源的总功率(1)任意电路：P总＝______＝________＋U内I＝P出＋P内。(2)纯电阻电路：P总＝_________＝

。知识梳理2．电源内部消耗的功率P内＝____＝U内I＝P总－P出。3．电源的输出功率(1)任意电路：P出＝____＝EI－I2r＝P总－P内。(2)纯电阻电路：P出＝_____＝

。EIU外II2(R＋r)I2rUII2R4．电源的效率(1)任意电路：η＝

×100%＝

×100%。(2)纯电阻电路：η＝

×100%。1．外电阻越大，电源的输出功率越大。 (

)2．电源的输出功率越大，电源的效率越高。 (

)3．电源内部发热功率越大，输出功率越小。 (

)基础知识判断×××纯电阻闭合电路中，电源的输出功率P出与外电阻R的关系：P出＝UI＝I2R核心突破P出与外电阻R的函数关系如图所示，由图像可以看出：P出随R的增大先增大后减小。(1)当R＝r时，电源的输出功率最大，为Pm＝

。(2)当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小。(3)当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大。(4)当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2＝r2。

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)求当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，最大功率是多少？例1保护电阻消耗的电功率为P0＝因R0和r是常量，而R是变量，所以R最小时，P0最大，即R＝0时，P0max＝

W＝8W。答案：0

8W(2)求当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，最大功率是多少？答案：

1.5Ω

6W将电阻R0当作电源内阻的一部分，当R＝R0＋r即R＝0.5Ω＋1Ω＝1.5Ω时，电阻箱R消耗的功率最大，PRmax＝

W＝6W。(3)求当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大，最大功率是多少？答案：0.5Ω

9W电功率公式P出＝

R外＝

，则当R外＝r时，P出最大，即R＝r－R0＝0.5Ω时，P出max＝

W＝9W。(4)若电阻箱R的最大值为3Ω，R0＝5Ω，求当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R的功率最大，最大功率是多少？答案：3Ω

W把R0＝5Ω当作电源内阻的一部分，则等效电源内阻r等＝R0＋r＝6Ω，而电阻箱R的最大值为3Ω，小于6Ω，由P＝

R＝

，可知不能满足R＝r等，所以当电阻箱R的电阻取3Ω时，R消耗的功率最大，最大值为P＝

R＝W。规律总结“等效电源”问题一个电源(E、r)与电阻串联或者并联，可以等效为新的“电源”，其“等效电动势”“等效内阻”如下：1．如图甲所示，电源(E、r)与电阻R串联：(1)等效电动势：E′＝E；(2)等效内阻：r′＝r＋R。

规律总结2．如图乙所示，电源(E、r)与电阻R并联：(1)等效电动势：E′＝

E；(2)等效内阻：r′＝

。对点练1．(多选)某同学将一直流电源的总功率PE、电源内部的发热功率Pr和输出功率PR随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是A．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PC

B．b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4C．电源的最大输出功率PRmax＝9WD．电源的电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω√√√在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，因为直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr之和，所以这三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PC，故A正确；图线c表示电路的输出功率与电流的关系图线，很显然，最大输出功率小于3W，故C错误；当内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电流即为b、c图线的交点处的电流，此时电流的大小为

，输出功率的大小为

，a、b图线的交点表示电源的总功率PE和电源内部的发热功率Pr相等，此时电源短路，所以此时电流的大小为

，功率的大小为

，所以横坐标之比为1∶2，纵坐标之比为1∶4，故B正确；当I＝3A时，PR＝0，说明外电路短路，根据PE＝EI知电源的电动势E＝3V，内电阻r＝

＝1Ω，故D正确。对点练2．(多选)如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r＜R，c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动。下列说法正确的是A．R2消耗的功率变小B．R3消耗的功率变大C．电源输出的功率变大D．电源内阻消耗的功率变大√√当滑动变阻器的滑片在中点c时，电路中并联部分阻值最大，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动时，并联部分阻值减小，因R1＞r，故外电阻越小，电源的输出功率越大，选项C正确；电路中并联部分阻值减小，故电路总阻值减小，总电流增大，电源内阻消耗的功率变大，选项D正确；电路中并联部分阻值减小，根据串联分压规律，并联部分的电压减小，滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动时，右侧并联部分电阻增大，电流减小，则R3消耗的功率变小，选项B错误；电路总电流增大，右侧部分电流减小，故左侧部分电流增大，R2消耗的功率变大，选项A错误。返回考点三闭合电路的动态分析纯电阻电路中路端电压与外电阻的关系路端电压：U＝IR＝

·R＝(1)当R增大时，U______。当R减小时，U______。(2)特殊情况①当外电路断路时，I＝0，U＝____。②当外电路短路时，I短＝

，U＝___。知识梳理增大减小E01．闭合电路中外电阻越大，路端电压一定越大。 (

)2．闭合电路中外电阻等于零时路端电压等于电源的电动势。 (

)3．闭合电路中外电阻无限大时路端电压为零 (

)基础知识判断√××闭合电路动态分析的三种方法1．程序法(1)思路“局部电路⇒整体电路⇒局部电路”。(2)具体步骤：核心突破2．结论法——“串反并同”(适用条件：电源内阻不为零的电路)(1)所谓“串反”，即某一电阻增大(或减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大)。(2)所谓“并同”，即某一电阻增大(或减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小)。3．极限法因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零，然后再讨论有关问题。考向1常规电路的动态分析

(多选)如图所示，电源电动势E和内阻r一定，R1、R2是定值电阻，R0是光敏电阻(光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小)，L是小灯泡。闭合开关，当照射到R0的光照强度减小时，以下分析正确的是A．电流表示数减小

B．电压表示数不变C．灯泡变亮

D．电源效率增大例2√√当照射到R0的光照强度减小时，R0的阻值增大，回路中的总电阻增大，干路电流减小，即电流表示数减小，A正确；干路电流减小，由U内＝Ir，可知内电压减小，U＝E－U内，则路端电压增大，即电压表示数增大，B错误；干路电流减小，即流经R1的电流减小，R1两端电压减小，又知电压表示数增大，故R2两端电压增大，流经R2的电流增大，则流经灯泡的电流减小，灯泡变暗，C错误；路端电压U增大，根据η＝

×100%，可知电源的效率η增大，D正确。考向2含容电路的动态分析

(多选)如图所示，电源电动势为E、内阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT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。在温度降低的过程中，分别用I、U1、U2和U3表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数，用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3分别表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数变化量的绝对值。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．一定都不变B．均不变C．带电液滴一定向下加速运动D．电源的工作效率一定变大例3√√由题意可知，

＝R，

＝RT，

＝R＋RT，当温度降低时，RT增大，则

不变，

增大，

增大，A错误；

＝R不变，

＝r不变，

＝R＋r不变，B正确；RT增大时，其两端电压增大，平行板电容器两端的电压也增大，液滴向上加速运动，C错误；RT增大，则路端电压增大，电源的工作效率增大，D正确。规律总结分析含电容器电路的两点注意1．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路上的电阻无电压降低，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。在电路稳定后，与电容器串联的电阻中无电流通过，与电容器串联的电阻阻值变化，不影响电路中其他电表示数和灯泡亮度。

2．电路中的电流、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，电荷量增大；如果电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，电荷量减小。

考向3电路的故障分析

(2023·河北唐山模拟)某同学按如图所示的电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由于某一电阻引起的，则可能的故障是A．RP断路

B．R2断路C．R1短路

D．R3短路例4√若R3短路，则电压表V2示数为零，两电压表示数不相同；若RP断路，则电压表V2示数为零，两电压表示数不相同；若R1短路，则V1测滑动变阻器和R2串联的总电压，V2测R2两端电压，两电压表示数不同；若R2断路，则两电压表均测R3两端电压，两电压表示数相同且不为零，A、C、D错误，B正确。规律总结两种电路故障的特点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：表现为有电流通过电路但用电器或电阻两端电压为零。返回考点四电源的U-I图像问题路端电压U与电流I的关系1．关系式：U＝______。2．U-I图像：如图所示(1)当电路断路时，即I＝0时，纵坐标的截距为电源的________。(2)当外电路电压U＝0时，横轴的截距为______电流。(3)图线斜率的绝对值为电源的______。知识梳理E－Ir电动势短路内阻1．路端电压与电流成线性关系。

(

)2．路端电压就是电源的电动势。 (

)3．纵轴U不从零开始时，纵轴的截距表示电动势，横轴的截距仍然表示短路电流。 (

)基础知识判断√××两类U-I图像的比较核心突破比较项目电源的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中干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的交点①与纵轴交点表示电源电动势E②与横轴交点表示电源短路电流过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零图线的斜率－r(r为电源内阻)表示电阻大小(电阻为纯电阻时)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坐标的比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均表示此时电阻的阻值大小

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

，该点的切线与横轴的交点坐标为

，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例5√根据题意，由闭合回路欧姆定律有U＝E－Ir，代入题中数据有0.75V＝E－1.5A·r，0＝E－2.0A·r，解得E＝3.0V，r＝1.5Ω，故A、B错误；根据题意可知，当用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时，灯泡L两端的电压为0.75V，流过灯泡的电流为1.5A，由欧姆定律可得，小灯泡L接入电源时的电阻为RL＝

＝0.5Ω，小灯泡L实际消耗的电功率为P＝UI＝1.125W，故C错误，D正确。故选D。对点练1．如图所示的I-U图像中，直线I为通过电阻R的电流与其两端电压的关系图线，直线Ⅱ为电源E的电流与路端电压的关系图线。下列说法正确的是A．电源内阻大小为B．电阻R的阻值为C．Ⅰ、Ⅱ交点坐标表示的是电阻R接在电源E两端时电源的内电压及电流D．图中阴影部分的面积表示把电阻R接在此电源两端时，电源内部消耗的功率为ab√根据闭合电路欧姆定律可得E＝U＋Ir，可得I＝

·U，可知直线Ⅱ斜率的绝对值等于电源内阻的倒数，则有

，解得电源内阻大小为r＝

，故A错误；根据欧姆定律可知，直线Ⅰ的斜率等于电阻R的倒数，则有

，解得R＝

，故B错误；Ⅰ、Ⅱ交点坐标表示的是电阻R接在电源E两端时电源的外电压及电流，故C错误；直线Ⅱ的纵轴截距为

＝3b，解得电源电动势为E＝3br＝3a，把电阻R接在此电源两端时，由题图中交点可知，此时电流为b，外电压为2a，则电源内部消耗的功率为Pr＝U内I＝(E－U外)I＝(3a－2a)b＝ab，故D正确。对点练2．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点，如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某纯电阻电器的U-I图像，则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个电路时，电池的A．内阻为12.5Ω B．输出功率为12.5WC．内耗功率为0.22W D．效率为50%√由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时E′＝U，由a与纵轴的交点读出电动势为E＝3.6V，根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为U＝2.5V，电流为I＝0.2A，则电池的内阻为r＝

Ω＝5.5Ω，故A错误；电池的输出功率为P出＝UI＝2.5×0.2W＝0.5W，故B错误；内耗功率为P内＝I2r＝0.22×5.5W＝0.22W，故C正确；电池的效率为η＝

×100%＝

×100%≈69.4%，故D错误。故选C。返回聚焦学科素养

闭合电路中的STSE问题在人们的日常生产生活中，闭合电路的欧姆定律等有关知识有着广泛的应用，也是高考命题的热点问题之一，考查学生对实际问题的分析、归纳、模型构建的能力。应用1．[电子秤](多选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。下列说法正确的是A．该秤能测量的最大体重是1400NB．该秤能测量的最大体重是1300NC．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400A处√√电路中允许的最大电流为3A，因此根据闭合电路欧姆定律，压力传感器的最小电阻应满足R＋r＝

，解得R最小值为2Ω，代入R＝30－0.02F，求出F最大值Fm＝1400N，A正确，B错误；当F＝0时，R＝30Ω，这时电路中的电流I＝

A＝0.375A，C正确，D错误。应用2．[汽车启动电路]如图为汽车启动电路原理图，汽车电动机启动时车灯会瞬间变暗。在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表的示数为10A，电动机启动时电流表的示数为58A。已知电源的电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，设电流表的内阻不计、车灯的电阻不变。则A．车灯的电阻为1.0ΩB．电动机的内阻为0.2ΩC．打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为480WD．打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为60%√根据闭合电路欧姆定律，车灯的电阻为R＝

－r＝

Ω－0.05Ω＝1.2Ω，A错误；电动机启动时，电路外电压为U外＝E－I′r＝12.5V－58×0.05V＝9.6V，流过车灯的电流为I1＝

A＝8A，流过电动机的电流为I2＝I′－I1＝50A，由于电动机启动时会产生反向电动势E，可知电动机的内阻应满足rM＜

Ω＝0.192Ω，B错误；打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为P＝U外I2＝9.6×50W＝480W，C正确；打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为η＝

＝76.8%，D错误。×100%应用3．[水位预警系统]某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的R1和R2，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于U1时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于U2(U1、U2为定值)时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是A．U1＜U2B．R2为压力传感器C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高√由题意可知，水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开启低水位预警，此时水位较低，压力传感器的电阻值较大，由于a、b两端此时的电压大于U1，根据串联电路电压分布特点可知，R1为压力传感器，故高水位时压力传感器的电阻值越小，R1压力传感器两端的电压越小，

U1＞U2，A、B错误；根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端的电压为U＝

，若定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时a、b两端的电压大于U1，R1压力传感器的阻值需要越大，则水位越低；当开启高水位预警时a、b两端的电压小于U2，R1压力传感器的阻值需要越大，则水位越低，C正确，D错误。故选C。应用4．[酒精测试仪]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√当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，R的阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中电流I变大，所以电流表的示数变大，R两端电压为U＝E－I(R0＋r)变小，所以电压表的示数变小，故A、B错误；因为不知道外电阻R0＋R与电源内阻r的关系，所以无法判断电源的输出功率如何变化，故C错误；电压表示数为U＝E－I(R0＋r)，则电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为

＝R0＋r，保持不变，故D正确。返回课时测评1．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√由题图乙可知当R1的阻值最大时，对应电压和电流分别为2V、0.1A，则R1的最大阻值为R1＝

Ω＝20Ω，故A正确；根据闭合电路欧姆定律有E＝U＋I(R2＋r)，根据数学方法可知图像的纵轴截距为2.5V，斜率的绝对值为|k|＝

Ω＝5Ω，则电源电动势为E＝2.5V，R2＋r＝5Ω，所以电源内阻和R2的阻值都小于5Ω，故B、C、D错误。故选A。2．电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。直线A、B和C分别是电源a、电源b和电阻R的伏安特性图线。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么A．电源a、b电动势一样大，b内阻较大B．R接到电源a上，电路中的电流较小C．R接到电源b上，电源的输出功率较大D．R接到电源b上，电源效率较高√由电源的伏安特性图线可知，纵轴截距表示电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，故电源a、b电动势一样大，b内阻较大，A正确；当电源与电阻直接相连时，电源和电阻的伏安特性图线交点表示电阻的工作状态，其横坐标表示电路中的电流，故R接到电源a上，电路中的电流较大，B错误；由P＝UI，可知电源和电阻的伏安特性图线交点的横纵坐标的乘积(矩形面积)即为电源的输出功率，如图所示，可知R接到电源a上，电源的输出功率较大。电源的效率可表示为η＝

×100%＝

×100%，由电源的伏安特性图线可知，两电源的电动势E相等，当R接到电源a上，路端电压U较大，电源效率较高，C、D错误。故选A。3．(多选)(2024·四川内江模拟)如图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图像。由该图像可知下列说法正确的是A．电源输出功率最大值为8WB．电源的电动势为4VC．电源的内电阻为1ΩD．电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16W√√√当内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，由题图可知，最大值为4W，选项A错误；根据P＝UI可得，当I＝2A时，外电压为2V，内电压也为2V，电源的电动势为4V，选项B正确；电源的内电阻为r＝

＝1Ω，选项C正确；电源被短路时，电源消耗的最大功率可达P＝

＝16W，选项D正确。4．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。Q1与Q2的比值为A． B．

C． D．√S断开时等效电路图如图甲所示。电容器两端电压为U1＝

；S闭合时等效电路图如图乙所示。电容器两端电压为U2＝

，由Q＝CU得

，故选项C正确。5．如图所示的电路中，电源的电动势为6V，当开关S闭合后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分的电压分别为Uab＝6V，Uad＝0，Ucd＝6V，由此可断定A．L1和L2的灯丝都烧断了B．L1的灯丝烧断了C．L2的灯丝烧断了D．滑动变阻器R断路√由Uab＝6V可知电源完好，灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障，由Ucd＝6V可知，灯泡L1与滑动变阻器R完好，断路故障出现在c、d之间，故灯泡L2的灯丝烧断了，选项C正确。6．(2024·江苏淮安模拟)如图甲所示，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的关系如图乙所示，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√把滑动变阻器RP看作外电阻，剩余部分等效为电源内阻，由题图可知，当RP阻值为10Ω时功率最大，说明等效电源内阻r′为10Ω，所以r′＝

＋R＝10Ω，代入数据解得r＝4Ω，当RP阻值为10Ω时，由公式P＝IRP＝0.4W，代入数据解得IP＝0.2A，所以R0两端的电压为U0＝IP(RP＋R)＝0.2×(10＋8)V＝3.6V，所以通过R0的电流为I0＝

A＝0.9A，所以内电压为U内＝(I0＋IP)r＝1.1×4V＝4.4V，所以电源电动势为E＝U0＋U内＝3.6V＋4.4V＝8V，故A、B错误；滑动变阻器的滑片从右向左移动时，有效阻值RP阻值不断增大，则总电阻不断增大，总电流不断减小，内电压减小，路端电压增大，所以通过R0的电流增大，流过R的电流减小，根据P＝I2R可知，R消耗的功率一直减小，故C错误；当RP阻值为零时，R0和R并联阻值为R并＝＝Ω＝Ω，并联部分的总电阻一定小于各部分电阻，定值电阻R0为4Ω，虽然随着滑动变阻器电阻不断增大，并联总电阻增大，但是并联后的总电阻一定小于4Ω，一定小于电源内阻r＝4Ω，内、外电阻越接近，电源输出功率越大，则电源输出功率一直增大，故D正确。故选D。7．(多选)如图所示，图甲中M为一电动机，开关S闭合后，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。不考虑电表内阻，以下判断正确的是A．图线①为V2读数随电流表读数的变化图线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为0.9WD．滑动变阻器的最大阻值为30Ω√√由题图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以图线①为V2的读数随电流表读数的变化图线，故A正确；图线①斜率的绝对值等于电源的内阻，为r＝Ω＝2Ω，当电流I1＝0.1A时，U1＝3.4V，则电源的电动势E＝U1＋I1r＝(3.4＋0.1×2)V＝3.6V，故B错误；当I2＝0.3A时，U2＝3V，此时电动机输入功率最大，且P＝U2I2＝3×0.3W＝0.9W，故C正确；若电流表A示数小于0.2A，电动机不转动，则电动机的电阻rM＝Ω＝4Ω，当I1＝0.1A时，电路中电流最小，滑动变阻器的电阻为最大值，所以R与R0并联电阻的最大值R并＝

－r－rM＝

Ω＝30Ω，则滑动变阻器的最大阻值大于30Ω，故D错误。8．如图所示的电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中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√当滑片下移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则通过R2的电流减小，即电流表示数减小，A正确。9．如图所示的电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，则故障的原因可能是A．R1短路

B．R2断路C．R2短路

D．R3短路√A灯在干路上，A灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路，选项B错误；因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，与其并联的用电器两端的电压减小，C、D两灯变暗，A、B两灯变亮，这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的，而与A、B两灯是串联的。观察电路中电阻的连接形式，只有R3短路符合条件，故选项A、C错误，D正确。10．(2024·河北邯郸模拟)某压敏电阻的阻值R随压力F变化的规律如图甲所示，将它水平放在电梯地板上并接入如图乙所示的电路中，在其受压面上放一物体M，即可通过电路中电流表A的示数I来研究电梯的运动情况。已知电梯静止时电流表的示数为I0。下列说法正确的是A．若示数I＝I0，则电梯一定处于静止状态B．若示数I保持不变，则电梯一定做匀速运动C．若示数I在增大，则电梯的速度在增大D．若示数I＞I0，则电梯可能在减速向下运动√若示数为I0，说明物体M对压敏电阻的压力与静止时相同，即M的合外力为零，电梯可能处于静止状态也可能处于匀速运动状态，故A错误；由题图甲可知压敏电阻的阻值与受到的压力有关，若示数I不变，说明压敏电阻的阻值保持不变，压敏电阻受到的压力不变，M受到的支持力不变，M的合外力恒定，故M可能做匀变速直线运动，也可能做匀速运动，也可能静止，故B错误；若示数I在增大，说明压敏电阻的阻值在减小，由题图甲可知，压力越大，阻值越小，所以压敏电阻受到的压力在逐渐增大，由上述条件只能判断压敏电阻受到的合外力在变化，由于不能确定合外力方向，故无法确定电梯速度如何变化，故C错误；压敏电阻受到的压力等于M的重力时，对应电流表示数为I0。当I＞I0时，电路中电流比静止时变大，说明压敏电阻阻值变小，压力增大，压力大于重力，M的合外力向上，加速度方向向上，如果电梯正在上升，则为加速上升，如果电梯正在下降，则为减速下降，故D正确。故选D。11．(2024·安徽省芜湖模拟)如图甲