备战2026年高考物理（新高考）易错点09 动态电路分析与电功率计算（4陷阱点5考点4题型）（原卷版）

易错点09对动态电路的分析与电功率计算存在误区

目录

01易错陷阱

易错点一：对电阻大小的影响因素缺乏清晰认知

易错点二：混淆纯电阻电路和非纯电阻电路

易错点三：不会分析恒定电流的动态问题

易错点四：对恒定的两种图像的图线的斜率、截距、面积等理解不准确

02易错知识点

知识点一、电路动态分析模型

知识点二、含容电路

知识点三、关于，的物理意义

���

知识点四、电源的�输�出�功率随外电阻变化情况

知识点五、电路故障的分析

03举一反三——易错题型

题型一：电阻及电源U­I图像的分析与计算

题型二：电路的动态分析

题型三：含电容器电路的动态分析

题型四：纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功与电热

04易错题通关

易错点一：对电阻大小的影响因素缺乏清晰认知

(1)将同一导体不同截面接入电路时，导体的电阻大小是不同的，不要认为同一导体的电阻是一

l

个定值，在表达式R＝ρ中，l是沿电流方向导体的长度，S是垂直电流方向的横截面积，ρ是材料

S

的电阻率。

UΔUUΔU

(2)对线性元件：R＝＝；对非线性元件R＝≠，即非线性元件的电阻不等于U­I图像某

IΔIIΔI

点切线的斜率。

(3)某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点：

导体的电阻率不变，因其由导体材料本身决定。

①导体的体积不变，由V＝lS可知l与S成反比。

l

②在ρ、l、S都确定之后，应用电阻定律R＝ρ求解。

S

③

易错点二：混淆纯电阻电路和非纯电阻电路

1、纯电阻电路与非纯电阻电路的比较

（1）纯电阻电路与非纯电阻电路的比较

纯电阻电路非纯电阻电路

白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、

实例工作中的电动机、电解槽、日光灯等

电熨斗等

电路中消耗的电能全部转化为电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化

能量转化

内能W＝Q为其他形式的能W>Q

U2

电功的计算W＝UIt＝I2Rt＝tW＝UIt

R

U2

电热的计算Q＝UIt＝I2Rt＝tQ＝I2Rt

R

U2

电功率的计算P＝UI＝I2R＝P＝UI

R

2

2U2

电热功率的计算P热＝UI＝IR＝P热＝IR

R

U2U2

注意：在非纯电阻电路中，t既不能表示电功，也不能表示电热；既不能表示电功率，也不能

RR

表示电热功率。(因为欧姆定律不成立)

（2）电动机(或电解槽)的功率关系

2

P入＝P出＋P热或IU＝P出＋Ir。[r为电动机线圈(或电解液)的电阻]

注意：电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。

易错点三：不会分析恒定电流的动态问题

电路的动态分析问题：是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变

化，某处电路变化又引起其他电路的一系列变化；对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律，部

分电路欧姆定律，串、并联电路中电压和电流的关系．

易错点四：对恒定的两种图像的图线的斜率、截距、面积等理解不准确

1、两类U­I图像的比较

电源的图像电阻的图像

�−��−�

图像

物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系.电阻两端电压随电阻中的电流的变化关

系.

截距纵轴截距：表示电路断路时的路端电压过坐标原点，表示没有电压时电流为零.

.

U=E

横轴截距：表示电路短路时的电流.

I=I0

坐标、的表示电源的输出功率.表示电阻消耗的功率.

乘U积I

坐标、的表示外电阻（或等效电阻）的大小，不同每一点对应的比值均相等，表示此电阻的

比U值I点对应的外电阻（或等效电阻）大小不同.大小.

斜率（绝对值）电源内阻.电阻大小.

E

r=I0

知识点一、电路动态分析模型

1.电路动态分析的三种常用方法

（1）程序法

2、需要记住的几个结论

当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，整个电路的总电阻一定增大（或减小）。

①若电键的通断使串联的用电器增多时，总电阻增大；若电键的通断使并联的用电器增多时，总电

②阻减小

用电器断路相当于该处电阻增大至无穷大，用电器短路相当于该处电阻减小至零。

③（2）“串反并同”结论法

所谓“串反”，即某一电阻增大时，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

①减小，反之则增大。

所谓“并同”，即某一电阻增大时，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

②增大，反之则减小。

U串↓U并↑

即：

I串↓←R↑→I并↑

P串↓P并↑

（3）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，让电阻最大或为零

再讨论。

3、电路动态变化的常见类型：

滑动变阻器滑片移动引起的动态变化：限流接法时注意哪部分是有效电阻，分压接法两部分电阻

①一增一减，双臂环路接法有最值；

半导体传感器引起的动态变化：热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等随温度、光强、压力的增大阻

②值减小；

开关的通断引起的动态变化：开关视为电阻，接通时其阻值为零，断开时其阻值为无穷大，所以，

③由通而断阻值变大，由断而通阻值变小。

4.滑动变阻器的几种接法

限流接法分压接法双臂环路接法

左部分为有效电阻，向←滑动，向←滑动，R并增大，R串减小，两部分电阻并联，RAB先增大后减

AB间总阻值减小。AB间总电阻减小。小，当并联的两部分阻值相等时

RAB最大。

知识点二、含容电路

(1)电路简化

电路稳定后，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)电路稳定时电容器的电压

电路稳定时，电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻相当于导线，其两端无电压。电容器

两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。

(3)电容器的带电荷量及变化

电容器两端电压的变化引起电容器充、放电。

利用Q＝UC计算电容器初、末状态所带的电荷量Q1和Q2。

①如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为|Q1－Q2|。

②如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为Q1＋Q2。

③

知识点三、关于，的物理意义

���

���

对任何导体均有：导体的伏安特性曲线上任意一点的坐标比值为电阻的阻值，即

U

R=I

对定值电阻有：导体的伏安特性曲线的斜率同样表示导体的电阻

ΔU

对阻值变化的电阻有：导体的伏安特性曲线的斜率表示将阻值变化R=的电ΔI阻做为唯一的外电路时的等

效电源的内阻，即

'ΔU

r=ΔI

知识点四、电源的输出功率随外电阻变化的情况

当外电阻为纯电阻电路时

1．电源的输出功率

2

2E

2E

P＝IR＝·R＝2(输出功率随外电阻变化的图线如图所示)．

出2(R－r)

(r＋R)＋4r

R

E2E2

(1)当R＝r时，P出最大＝＝.

4r4Rs

(2)当P<P时，每个输出功率值对应两个可能的外电阻R和R，且r＝

出出最大12E

R1·R2.

图R1

(3)R<r时，P出随R的增大而增大；R>r时，P出随R的增大而减小．

2．电源的效率

I2RR1

η＝＝＝，η随着R的增大而增大，当R＝r时，电源有最大输出功率时，效率仅

2r

I(R＋r)R＋r1＋

R

50%

知识点五、电路故障的分析

电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、

接触不良等，检查故障的基本方法有两种。

(1)电压表检测

若电压表示数等于电源电压，说明电路中有电流通过电压表，电路为通路(电压表作为一个大电阻把

开关和电源接通了)，则开关S和导线不断路，灯L断路即故障所在。

(2)假设法

已知电路发生某种故障，寻找故障发生位置时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部

分电路发生故障，运用欧姆定律进行正向推理。推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发

生在这部分电路，若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路。直到找出发生

故障的全部可能为止，亦称排除法。

题型一：电阻及电源U­I图像的分析与计算

【例1】（2024•如皋市模拟）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（电池内阻不是常数），图线b是某电

阻R的U−I图像。当它们组成闭合回路时，硅光电池的效率为（）

A．B．

�1�1

C．�3D．�2

�3−�1�2−�1

【变式1-�13】（2024•河北模拟）某一规格小灯泡的伏安特�2性曲线如图所示，现将它直接接在电源电动

势E＝3V，内阻r＝6的电源上，小灯泡的实际功率约为（）

Ω

A．0.17WB．0.35WC．0.71WD．1.41W

【变式1-2】（2023•镇江三模）如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电源电流的关

系图像，将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，R0功率相等。则（）

A．电源a、b效率相同

B．电源a的内阻更大

C．若将定值电阻换为大于R0的电阻，电源b的输出功率大于电源a的输出功率

D．若将定值电阻换为小于R0的电阻，电源b的功率大于电源a的功率

【变式1-3】（2023•宝山区二模）如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与流过电源电

流的关系图像。若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则

（）

A．Ia＞IbB．Ia＜Ib

C．Ia＝IbD．以上情况都有可能

题型二：电路的动态分析

【例2】（2024•镜湖区校级二模）在如图所示的电路中，灯泡A和R1的阻值均为2，灯泡B和R2

的阻值均为4，电源电动势E＝15V，内阻r＝5，灯泡A和B的额定电压均为Ω2.4V，R3为定

值电阻，闭合Ω开关S，灯泡A和B恰好正常发光Ω。若某时刻R2突然发生断路，设A、B均不会

被烧坏。则（）

A．A、B灯泡均变亮

B．灯泡A和灯泡B的功率之和变大

C．灯泡A两端电压变化比灯泡B两端电压变化大

D．R3消耗的电功率变小

【变式2-1】（2024•成都模拟）图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端

接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽

车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（）

A．电路中电流减小

B．R1两端电压减小

C．整个电路消耗的功率增大

D．电源输出功率一定增大

【变式2-2】（2023•湖南模拟）如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内阻r＝1，定值电阻R1＝

9，R2＝10，R3＝5；滑动变阻器R4的取值范围为0～15。闭合开关S，Ω调节滑动变阻器的

滑Ω片，使R4Ω取不同的Ω阻值接入电路，则下列说法正确的是（Ω）

A．R4＝0时，定值电阻R1消耗的功率最大，为2W

B．R4＝5时，电源内阻消耗的功率最小，为0.5W

C．R4＝10Ω时，R4消耗的功率最大，为0.4W

D．R4＝15Ω时，电源的效率最高，为90%

【变式2-3】（2Ω023•鞍山三模）在如图所示的电路中，电压表和电流表均视为理想电表，闭合电键S，

将滑动变阻器滑片P缓慢向左移动过程中，灯泡的电阻恒定不变，电压表示数变化量的绝对值为

ΔU，电流表示数变化量的绝对值为ΔI，则下列判断正确的是（）

A．灯泡变亮B．电容器的带电量变大

C．电源的效率减小D．变大

��

𝛥

题型三：含电容器电路的动态分析

【例3】（2024•丹阳市校级一模）如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为

总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当

开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（）

A．若断开开关S，带电微粒向上运动

B．只逐渐减小对R1的光照强度时，电压表示数变大，电阻R0消耗电功率变大

C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动

D．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流

【变式3-1】（2024•镇海区校级模拟）如图所示，C为平行板电容器，D为理想二极管。当滑动变阻

器R2的滑片在中点时，闭合开关K，带电小球恰能在两平行板间静止，下列说法正确的是（）

A．若将滑动变阻器R2的滑片向右移动，电容器带电量不变

B．若将滑动变阻器R2的滑片向右移动，则带电小球将向下加速运动

C．若电容器的上金属板向下平移一小段距离，则带电小球向下加速运动

D．若电容器的上金属板向上平移一小段距离，则带电小球仍保持静止

【变式3-2】（2024•香坊区校级四模）在如图所示的电路中，D是一只理想二极管，平行板电容器

AB内部有一带电小球Q处于静止状态。闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P滑动时，四个

理想电表的示数都发生变化。电流表A、电压表V1、电压表V2、电压表V3的示数分别用I、U1、

U2和U3表示，它们的示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。闭合开关S，下

列说法正确的是（）

A．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，I变小、U2变大，U3变小、带电小球Q向下运动

B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，不变，减小

��1��2

C．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极𝛥板A和B�稍�错开一些（两极板仍平行），Q仍静

止不动

D．若滑动变阻器的滑动触头P不动时，当两极板A和B的间距稍增大一些（两极板仍平行），Q

仍静止不动

【变式3-3】（2024•黄州区校级四模）如图所示，在平行板电容器中固定一个带负电质点P，电容器

下极板接地，电源电动势和内阻分别为E和r，电流表和电压表均视为理想电表，电压表和电流

表示数为U和I。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（）

A．电压表和电流表示数都变大

B．P质点的电势能增加

C．R3消耗的电功率变大

D．电源的输出功率一定减小

题型四：纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功与电热

【例4】（2024•浙江二模）华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超

级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多

电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充

电站体验，其车总质量为1.6t，所用电池组规格为“360V，150A•h”（内阻不能忽略），车上显示

屏显示此次充电电量由30%充到80%用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每

度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由80%下降到50%共行驶了120公里，已知他的车行驶

时的阻力为车重的0.02倍，则（）

A．充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率

B．小振本次充电的平均功率约为300kW

C．小振本次充电的充电效率约为90%

D．小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为40%

【变式4-1】（2024•浙江二模）如图为某国产新能源汽车铭牌，该车驱动电机的额定功率为80kW（输

出功率），充电器的充电效率为90%，从零电量充到额定容量的80%，正常充电需要8h，超快充

状态下仅需0.4h。下列说法正确的是（）

A．驱动电机正常工作时的电流约为231A

B．超快充时的电功率为正常充电时电功率的18倍

C．从零电量充80%的电需要消耗约72kW•h的电能

D．汽车在水平面加速过程中，若实际功率保持不变，则加速度增大

【变式4-2】（2024•嘉兴模拟）如图所示是折叠电动自行车，该车使用说明书上部分参数如下表所示。

根据表中数据，该电动自行车（）

最高时速：约25km/h充电时间：约4h

车轮尺寸：14寸（直径：35.56cm）充电器输入电压：AC220V50～60Hz

整车质量：24kg电力续航里程：70km

整车载重：150kg电池容量：14Ah

电机功率：300W工作电压：48V

A．以最高时速行驶时车轮转速约为39r/s

B．电池充满电后所存储电能约为2.4×106J

C．纯电力行驶时所受地面和空气的平均阻力约为34N

D．充电器输入电流约为0.76A

【变式4-3】（多选）（2024•青羊区校级模拟）直流电动机在生产生活中有着广泛的应用。同学们为

了研究直流电动机的机械效率（有用功率与总功率的百分比）问题，设计了如图甲所示的电路，

一内阻为r1＝1直流电动机M和规格为“6V，6W”的指示电灯L并联之后接在电动势为E＝8V，

内阻r2＝0.5的Ω直流电源上。闭合开关S，电动机和指示灯均正常工作，在提升物体过程中，如

图乙所示。则Ω下列说法正确的是（）

A．流过电动机的电流为3A

B．该电源的效率为60%

C．电动机的输出功率为15W

D．用该电动机可将重为7.5N的物体以0.6m/s的速度匀速提升，则电动机工作的机械效率为25%

1.（2024•镇海区校级模拟）如图甲所示，杭州亚运村启用一款公共座椅，该座椅安装了嵌入式无

线充电器，其无线充电功能支持多种充电协议。充电器下方铭牌如图乙所示，下列说法正确的

是（）

A．该充电器以最大输出功率输出时，输出电压为21V

B．交流供电电路中电压偶有波动，该充电器允许输入电压的峰值为240V

C．某电池容量为5000mAh，使用5V﹣3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，大约需要1.7h

D．某电池容量为5000mAh，使用5V﹣3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，无线充电器输出

的电能为9000J

2.（2024•江苏一模）测量电阻的阻值时，当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择用何种接法时，

可采用试触的方法。如图所示，某同学测量未知电阻R时，让电压表的一端接在A点，另一端

先后接到B点和C点，他发现电流表示数有明显变化，而电压表示数无明显变化，则下列说法

中正确的是（）

A．应选择电流表内接电路，测量值等于真实值

B．应选择电流表内接电路，测量值大于真实值

C．应选择电流表外接电路，测量值大于真实值

D．应选择电流表外接电路，测量值小于真实值

3.（2024•顺义区二模）某同学想通过测绘一只额定电压为2.5V小灯泡的I﹣U图像来研究小灯泡

的电阻随电压变化的规律。实验电路如图甲所示，根据实验数据描绘的I﹣U图像如图乙所示。

列说法正确的是（）

A．小灯泡正常工作时的电阻约为5.8

B．随着小灯泡两端电压的增大，小灯Ω泡的电阻变小

C．该实验的系统误差主要是由电流表的分压引起的

D．图甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于A处

4.（2024•沙坪坝区模拟）某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示。

电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。闭合开关S，若材料热

胀冷缩，则（）

A．材料温度降低，极板间电场强度变大

B．滑动变阻器滑片向上滑动少许可以降低电容器的工作电压

C．检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明电容器在充电

D．检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从a到b的短暂电流

5.如图甲所示的电路中定值电阻R＝60，电源电动势E＝100V，r＝10。如图乙所示，曲线为

灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的Ω路端电压与电流的关系图线，以Ω下说法正确的是（）

A．开关S断开时电源的效率为60%

B．开关S闭合后电源的总功率会变小

C．开关S闭合后灯泡的亮度增强

D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W

6.（2024•朝阳区校级模拟）有一种测量物体重力的电子秤，其电路原理图如图中的虚线所示，主

要由三部分构成：踏板、压力传感器R（实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器）、显示体重

的仪表G（实质上是电流表）。不计踏板的质量，已知电流表的量程为2A，内阻为1，电源电

动势为12V，内阻为1，电阻R随压力F变化的函数式为R＝30﹣0.01F（F和R的Ω单位分别

为N和）。下列说法中Ω正确的是（）

Ω

A．该秤能测量的最大体重是1600N

B．电流表G的量程越大，则能测量的最大体重越小

C．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘的0.375A处

D．该秤可以通过电路规律转换成F＝3200关系进行刻度转换

1200

7.（2024•江苏模拟）如图甲所示，在“观察+电容�器的充、放电现象”实验中，将单刀双掷开关S

与“1”端相接，并将电阻箱的阻值调为R1和R2（R1＞R2）两种情况，两次得到的电流I随时

间t变化图像如图乙中曲线所示，则（）

A．实线是电阻箱阻值为R2的结果

B．电阻箱阻值越大，电容器充电越快

C．实线与横轴所围面积大于虚线与横轴所围面积

D．实线与横轴所围面积等于虚线与横轴所围面积

8.（2024•广东三模）在如图甲所示的电路中，定值电阻。R1＝4