2026版高三物理一轮复习第十章 第2讲　闭合电路欧姆定律讲义课件+课时练

简洁实用高效第十章电路及其应用第2讲闭合电路欧姆定律物理内容索引必备知识梳理关键能力提升第一部分第二部分考点一闭合电路欧姆定律及电路动态分析考点二电路中的功率及效率问题0102考点三对电源U-I图像的理解和应用03课时作业第三部分必备知识梳理第分部一自主学习·基础回扣1．电源闭合电路欧姆定律(1)电源①电动势a．定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。b．计算：在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，E＝__。②内阻：电源内部也存在电阻，内电路的电阻叫内阻。(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a．电势降落表达式：E＝U外＋U内或E＝U外＋____。b．功率表达式：IE＝IU＋I2r。正比反比Ir(3)路端电压与负载的关系②特殊情况a．当外电路断路时，I＝0，U＝__。b．当外电路短路时，I短＝__，U＝0。增大E2．电路中的功率(1)电源的总功率①任意电路：P总＝____＝____＋IU内＝P出＋P内。IEIU外I2(R＋r)(2)电源内部消耗的功率P内＝________＝IU内＝P总－P出。(3)电源的输出功率①任意电路：P出＝____＝IE－I2r＝P总－P内。③纯电阻电路中输出功率随R的变化关系a．当R＝r时，电源的输出功率最大，为Pm＝__。b．当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小。c．当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大。I2rIU1．电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱。(

)2．电动势就是电源的路端电压。(

)3．在电源电动势及内阻恒定的闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大。(

)4．外电阻越大，电源的输出功率越大。(

)5．电源内部发热功率越大，输出功率越小。(

)6．电源的重要参数是电动势和内阻。电动势由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关。(

)概念辨析××√××√关键能力提升第分部二互动探究·考点精讲考点一闭合电路欧姆定律及电路动态分析1．闭合电路欧姆定律的两种表达形式(2)E＝U外＋U内或E＝U外＋Ir（适用于任何电路）。2．动态分析的常用方法(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”。即(2)极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。(3)结论法：用口诀表述为“串反并同”。“串反”是指某一电阻增大（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）。“并同”是指某一电阻增大（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．含容电路分析的三点注意(1)当电容器和某电阻并联时，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，此电路两端电压为电容器两端电压。(3)当电容器与电源直接相连时，电容器两极板间电压等于电源电动势。考向1闭合电路的分析与计算【典例1】电源的电动势为4.5V，外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V。若在外电路中分别并联一个6.0Ω的电阻和串联一个6.0Ω的电阻，则两种情况下的路端电压为(

)A．4.30V，3.72V B．3.73V，4.30VC．3.72V，4.29V D．4.20V，3.73VC考向2闭合电路的动态分析【典例2】如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R2为滑动变阻器，R、R1为定值电阻，电路中电表均为理想电表，开关S断开。则下列说法正确的是(

)A．闭合开关S，A1、A2的示数都变大B．闭合开关S，V的示数变大C．若R2的滑片向下移动，A1、A2的示数都变小D．若R2的滑片向下移动，V和A1的示数变化量之比不变D考向3含容电路的分析与计算【典例3】如图所示，电源电动势E＝7V、内阻r＝2Ω，电阻R＝R1＝R2＝5Ω，R3＝10Ω，电流表为理想电表，电容器的电容C＝6μF。闭合开关S，电路稳定后，下列说法正确的是(

)A．电流表示数为0.67AB．R3两端的电压为5VC．电容器所带的电荷量为3×10-5CD．若开关S断开，通过R2的电荷量为7.5×10-6CB考点二电路中的功率及效率问题(2)P出与外电阻R的函数关系可用如图所示的图像表示，由图像可以看出：【典例4】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示数为多少时，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示数为多少时，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

(4)若电阻箱R的最大值为3Ω，R0＝5Ω，当电阻箱R示数为多少时，电阻箱R的功率最大，并求这个最大值。关于电源功率和效率问题的两点提醒规律方法1．（多选）如图甲所示，电源的电动势为E，内阻为r。图乙为电源的输出功率P与电阻箱读数R的关系图像，电源输出功率最大值为6W，电阻箱读数分别为4Ω、9Ω时电源输出功率相等为P0，下列说法中正确的是(

)A．电源的电动势为12VB．电源的内阻为6.5ΩC．当电阻箱阻值为4Ω时，电源效率较大D．当电阻箱阻值为6Ω时，电源输出功率最大对点演练AD考点三对电源U－I图像的理解和应用1．电源的U－I图像与电阻的U－I图像比较项目电源的U－I图像电阻的U－I图像坐标U、I的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标U、I的比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同表示电阻的大小，每一点对应的比值均等大斜率的绝对值电源内阻r电阻大小2.电源的U－I图像两点说明(1)如果U轴或I轴不从零开始，则图线截距的意义会发生变化，但斜率的意义不变。(2)“面积”：如图所示，图中的阴影“面积”表示电源的输出功率。【典例5】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两端电压与电流的关系曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5A，0.75V)，该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0A，0V)，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1.125WD2．如图所示的U－I图像中，直线a为电源的路端电压与电流的关系，直线b、c分别是电阻R1、R2的电压与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则下列说法正确的是(

)A．电阻R1的阻值大于电阻R2的阻值B．R1接在电源上时，电源的输出功率较大C．R2接在电源上时，电源的输出功率较大D．两种情况下，电源的输出功率相等D3．（多选）如图甲所示，闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R、电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2。根据记录的数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U－I图线，如图乙所示。则下列说法正确的是(

)ACDB．小灯泡两端电压随电流变化的图像是aC．根据图乙可以求得电源的电动势E＝3.0V、内阻r＝2ΩD．该电路中小灯泡消耗的最大功率为1W课时作业50第分部三1．（5分）如图所示为一个外电阻R和电源组成的闭合电路。在正常工作时，若1C正电荷从负极B移到正极A的过程中，非静电力做功，将3J的其他形式的能转化为电能，同时静电力做功0.5J。则此时该电路中电源电动势E、电源内电压U内、电源路端电压U外大小为(

)A．E＝2.5V，U外＝0.5VB．E＝3V，U外＝0.5VC．E＝2.5V，U内＝0.5VD．E＝3V，U外＝2.5VD2．（5分）在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，导致电压表和电流表的读数都增大，电压表和电流表均为理想电表，则下列可能出现的故障是(

)A.R1短路 B．R2短路C．R3短路 D．R1断路A解析：若电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压。若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，故A正确；若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，故B错误；若R3短路，则电压表示数为零，故C错误；若R1断路，则电流表示数为零，故D错误。3．（5分）（2023·海南卷）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(

)C4．（5分）如图所示，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为(

)A．电压表示数增大，电流表示数减小B．电压表示数减小，电流表示数增大C．两电表示数都增大D．两电表示数都减小A解析：当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，R3接入电路的电阻增大，外电路总电阻R总增大，总电流I减小，路端电压为U＝E－Ir，可知U增大，即电压表示数增大；总电流I减小，R1两端的电压减小，R2两端的电压U2增大，流过R2的电流I2增大，则流过R3的电流I3减小，电流表示数减小，故A正确。5．（5分）（2025·山东济南高三开学考）如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠，R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是(

)A．电流表示数变小，电压表示数变小B．小电珠L变亮C．电容器C上电荷量变大D．电源的总功率变大C解析：当滑动变阻器滑片P向左移动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，路端电压增大，故电流表示数变小，电压表示数变大，小电珠L变暗，故A、B错误；电容器两端的电压U＝E－I(RL＋r)，总电流减小，其他量不变，则U增大，由Q＝CU可知电容器C上电荷量Q变大，故C正确；电源的总功率为P＝EI，电路总电流减小，可知电源的总功率变小，故D错误。6．（5分）（多选）如图所示，E表示电源电动势、I表示电路中的电流、U表示电源的路端电压、P表示电源的输出功率，当外电阻R变化时，下列图像中可能正确的是(

)CD7．（5分）如图甲所示的U－I图像为某电源的路端电压与电流的关系图线。将此电源与一个线圈电阻为0.4Ω的电动机和“4V，2W”的灯泡串联接入电路，如图乙所示。电动机正常工作，灯泡也正常发光。下列说法正确的是(

)A．电源电动势为9V，内阻为2.25ΩB．电路中的电流为1AC．电动机的工作效率约为96%D．电源效率约为80%C8．（5分）（2024·重庆渝北区高三一诊）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12.5ΩB．输出功率为12.5WC．内耗功率为0.22WD．效率为50%C9．（5分）（多选）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变化的曲线如图所示，由此可知下列说法正确的是(

)A．电源最大输出功率为45WB．电源内阻一定等于5ΩC．电源电动势为45VD．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率等于90%AB10．（5分）用如图甲所示的电路用来测量电池电动势和内阻，由测得的数据作出了如图乙所示的U－I图线，由图可知(

)A．电池内阻的测量值为3.50ΩB．当滑动变阻器的电阻为1Ω时，该电源的输出功率最大C．外电路发生短路时的电流为0.40AD．电压表的示数为1.20V时，电源的热功率为0.14WB11．（5分）（2025·浙江金华十校高三月考）如图甲所示的连接电动机的电路，闭合开关，当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的整个过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示，已知当电流小于0.2A时，电动机不会发生转动，若不考虑电表对电路的影响，则(

)A．该电动机的内阻为2ΩB．该电路中电源的电动势为3.4VC．此电路中，电动机的最大输出功率为0.9WD．若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于12ΩD12