2027届新高考物理热点精准复习闭合电路欧姆定律及其应用

2027届新高考物理热点精准复习闭合电路欧姆定律及其应用考点一闭合电路欧姆定律1．电源(1)电动势①定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量的比值电动势表示电源把其他形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。②物理含义：电源内部导体的电阻。(2)内阻：ABCDRE、r化学反应层考点一闭合电路欧姆定律2．闭合电路欧姆定律闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比；(1)内容：(2)公式：(只适用于纯电阻电路)(3)其他表达形式①电势降落表达式：E＝U外＋U内或E＝U外＋Ir；(适用于任意电路)②功率表达式：EI＝UI＋I2r考点一闭合电路欧姆定律3．路端电压与外电阻的关系(1)一般情况：当R增大时，U增大；(2)特殊情况：①当外电路断路时ABBAR→∞；I断=0，U内=0，U端=E②当外电路短路时R=0；I短=E/r，U内=E，U端=0考点一闭合电路欧姆定律4．总电阻变化的几种情况(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)。(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。(3)在如图甲所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。(4)在一个定值电阻R和一个可变电阻R0组成的如图乙所示的电路中，两支路电阻越趋于相等，乙图中电路电阻越大，两支路电阻相等时，乙图中电路电阻最大。考点一闭合电路欧姆定律例1

有一电池，外电路断开时的断路电压为3.0V，外电路接上阻值为8.0Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以确定电池的电动势E和内电阻r为A.E＝2.4V

r＝1.0ΩB.E＝2.4V

r＝2.0ΩC.E＝3.0V

r＝2.0ΩD.E＝3.0V

r＝1.0Ω√考点一闭合电路欧姆定律例2

(2023·江苏淮安市期末)如图所示的闭合电路，电源的电动势E、内阻r保持不变，R1为定值电阻，水平放置的平行金属板间有一带电质点P处于静止状态；现将滑动变阻器R2的滑片向b端滑动，电表为理想电表，则A.电压表的示数减小B.带电质点P将向上运动C.电流表的示数增大D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的

比值变大√考点一闭合电路欧姆定律电路动态分析的方法1．程序法2．“串反并同”结论法(1)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、电功率都将减小，反之则增大。(2)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、电功率都将增大，反之则减小。3．极限法解决因滑动变阻器滑片滑动而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，使电阻最大或电阻为零去讨论。例3

(2024·江苏连云港市期中)如图所示的电路中，电源的电动势E＝12V，内阻r＝5Ω，电阻的阻值分别为R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑动变阻器的最大阻值R＝30Ω，电容器MN的电容C＝20μF，现将滑动触头P置于最左端a点，合上开关S，经过一段时间电路处于稳定。求：(1)通过R1的电流I；(2)断开S后，通过R2的电荷量Q2；(3)滑动触头P置于最左端a点，合上开关S，待电路稳定后，将P缓慢地从a点移到最右端b点的过程中，通过导线BM的电荷量QBM。考点一闭合电路欧姆定律含容电路的分析1．电路简化把电容器所在的支路稳定时视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。2．电容器两端的电压(1)电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻两端无电压，相当于导线。(2)电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。3．电容器的电荷量及变化(1)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；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。(2)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|。(3)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。考点二电源的功率及效率1．电源的总功率(1)任意电路：P总＝EI＝U外I＋U内I＝P出＋P内(2)纯电阻电路：2．电源内部消耗的功率P内＝I2r＝IU内＝P总－P出3．电源的输出功率(1)任意电路：(2)纯电阻电路：P出＝UI＝EI－I2r＝P总－P内考点二电源的功率及效率4.纯电阻电路中电源的最大输出功率当R＝r时，电源的输出功率最大，由P出与外电阻R的关系图像可知：①当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小。②当R<r时，随着R的增大输出功率越来越大。③当P出<Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，考点二电源的功率及效率※4.非纯电阻电路中电源的最大输出功率考点二电源的功率及效率5．电源的效率(1)任意电路：(2)纯电阻电路：R越大，η越大，当R无穷大时η为100%，但无实际意义。考点二电源的功率及效率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.路端电压增大时，电源的输出功率一定变大。(

)×××判断正误考点二电源的功率及效率例4

如图所示，电源电动势E＝10V、内阻r＝1Ω，电动机M的内阻R0＝4Ω，闭合开关S后，标有“8V

12W”的灯泡恰能正常发光，则A.图中理想电流表示数为1AB.电源的输出功率为20WC.10s内电动机产生的热量为10JD.电动机的机械功率为4W√例5

(2023·江苏省东台创新高级中学检测)如图所示，已知电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，保护电阻R0＝0.5Ω，电表为理想电表。(1)当电阻箱R阻值为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值；(2)当电阻箱R阻值为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值；(3)电源的最大输出功率；(4)若电阻箱R的最大值为3Ω，R0＝5Ω，当电阻箱R阻值为多少时，电阻箱R的功率最大，并求这个最大值。考点二电源的功率及效率等效电源把含有电源、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′。(2)两点短路时的电流为等效短路电流I短′，等效内电阻常见电路等效电源如下：考点三两种U－I图像的比较与应用电源U－I图像电阻U－I图像图形物理意义电源的路端电压随电路中电流的变化关系电阻两端的电压随电阻中电流的变化关系截距与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流过坐标原点，表示电流为零时电阻两端的电压为零图线斜率的绝对值电源内阻r电阻大小(电阻为纯电阻)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对应的U、I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UEU

M（I，U）b

Im

IO

I

a考点三两种U－I图像的比较与应用例6

(2023·江苏八市联合二模)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是某电阻R的U－I图像。在同等光照强度下，当它们组成闭合回路时，下列说法正确的是A.电源的输出功率P＝U2I2√D.硅光电池的内阻消耗的热功率Pr＝U2I1－U1I2知识拓展知识拓展知识拓展THANKS“”拓展学习：欧姆表的原理

例题：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?rABERRg(Rg+r)IgER-=RrRgEIg++=问题探究：如何把电流表改装成欧姆表?求电流表满偏时可变电阻的值理论根据:闭合电路欧姆定律=142Ω拓展学习：欧姆表的原理rABER(2)调到满偏后保持R的值不变，在A、B间接一个150Ω的电阻R0，电流表指针指着多少刻度的位置?R0

中值电阻如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。1RrRgEI0++=R0+=5mA问题探究：如何把电流表改装成欧姆表?拓展学习：欧姆表的原理rABERRx(3)如果把任意电阻Rx接在A、B间,电流表读数I与Rx的值有什么关系?如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱。思考与讨论：通过以上计算有何启发？能否将电流表转换成直接测量电阻的仪表？问题探究：如何把电流表改装成欧姆表?拓展学习：欧姆表的原理1.欧姆表的内部电路：2.欧姆表的工作原理：闭合电路欧姆定律的应用Ix=E

Rg+r+R+RxE

=R内+RxRx=-R内

E

Ix拓展学习：欧姆表的原理①欧姆调零：

电阻为0电流最大将红、黑表笔短接，此时待测电阻Rx的值为0，调节欧姆调零旋钮，使电流表满偏，指针指右端电阻零刻线处。注意此时电流最大为Ig。此过程叫欧姆调零拓展学习：欧姆表的原理②电阻刻度是不均匀的电阻为∞电流为0Ix=E

Rg+r+R+RxE

=R内+RxRx=-R内

E

Ix左密右疏拓展学习：欧姆表的原理③中值电阻红、黑表笔之间接待测电阻R中，若电流表指针恰好指刻度正中央。待测电阻Rx的值为0时，电流表满偏，此时电流最大为Ig。则有：即：中值电阻等于多用表的总内电阻。联立两式解得：则此时电流为Ig/2。则有：如图所示的一段电路，电流强度为I，两端电压为U，电荷从左向右定向移动经过这段电路所用的时间为t，在这个过程中电流做了多少功。电压表的改装电流表的改装内部电路扩大后的量程电阻R的作用电阻R的数值电表的总内阻UI串联分压并联分流电压表的改装与电流表改装对比分析问题：若改装的电压表示数比标准表偏小，是什么原因？怎么调整？偏大呢？问题：若改装的电流表示数比标准表偏小，是什么原因？怎么调整？偏大呢？AV示数偏小，说明R偏大，应该把R调小有时也在R上并联一个远远大于R的电阻来达到减小R的目的。示数偏大，说明R偏小，应该把R调大有时也在R上串联一个远远小于R的电阻来达到增大R的目的。示数偏小，说明R偏小，应该把R调大有时也在R上串联一个远远小于R的电阻来达到增大R的目的。示数偏大，说明R偏大，应该把R调小有时也在R上并联一个远远大于R的电阻来达到减小R的目的。问题：若用两个相同的表头分别改装两个量程不同的电压表，V1量程为0~3V，V2量程为0~15V，把他们串联起来使用，他们的示数大小有什么关系？张角大小有什么关系？VV12分析内