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

物理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目录123基础满分练课前

自检自测·夯基固本

能力高分练课中关键能力·可视思维素养提升练课中高考定向·捕捉热点基础

满分练

课前

自检自测·夯基固本

知识点一

串、并联电路的特点2个高考关键点关键点1

串、并联电路的基本规律1.(2023上海卷)如图所示,四个完全相同的灯泡,亮度最高的是(

)[命题点❶❷❸]A.L1

B.L2

C.L3

D.L4A解析

灯泡的亮度取决于实际功率,四个灯泡完全相同,故它们的电阻相同,由电路图知L1接在干路上,流过它的电流最大,由P=I2R知其实际功率最大,即最亮。故A正确。2.(原创+教材改编)在如图的电路中,电源电动势为E,内阻不计,两定值电阻的阻值均为R,滑动变阻器的最大阻值为R1。在滑动变阻器的滑动端移动过程中,R两端电压UAB的变化范围是多少?[命题点❶❷❸]

关键点2

电路的简化3.如图所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值均为2Ω。电流表内阻不计,在B、C两点间加上6V的电压时,电流表的示数为(

)[命题点❶❷❸]A.0 B.1A

C.1.5A D.2AB

回归基础·考教衔接一、串、并联电路的基本规律

项目串联电路并联电路电路图

电压U=U1+U2+U3+…+UnU=U1=U2=U3=…=Un电流I=I1=I2=I3=…=InI=I1+I2+I3+…+In总电阻R总=R1+R2+R3+…+Rn功率P1R1=P2R2=…=PnRn

知识点二

闭合电路欧姆定律3个高考关键点关键点1

电源电动势和内阻4.实验证明,金属棒中的自由电子会发生热扩散现象。当金属棒一端温度高,另一端温度低时,自由电子会在金属棒内部产生热扩散,使得温度较高的一端自由电子的数密度较小,而温度较低的一端自由电子的数密度较大。热扩散作用可以等效为一种非静电力,在温度不均匀的金属棒两端形成一定的电动势,称为汤姆逊电动势。如图所示,金属左侧连接高温热源,保持温度为T1,右侧连接低温热源,保持温度为T2(T1>T2)。此时该金属棒相当于一个电源,将它与一只电阻相连。下列判断正确的是(

)[命题点❹]A.T1端相当于电源的正极,T2端相当于电源的负极B.T2端相当于电源的正极,T1端相当于电源的负极C.该电源是把电能转化为热能的装置D.当该电源放电时,金属棒内的非静电力对电子做负功A解析

金属左侧连接高温热源,保持温度为T1,自由电子的数密度较小,

右侧连接低温热源,保持温度为T2,自由电子的数密度较大,所以T1端相当于电源的正极,T2端相当于电源的负极,故A正确,B错误;该电源是把热能转化为电能的装置,故C错误;当该电源放电时,金属棒内的非静电力对电子做正功,故D错误。

A解析

当发生火情产生大量烟雾时,烟雾进入电离腔,使回路中电流变小,定值电阻及电源内阻上的电压变小,电动势恒定,电离腔两端电压变大。故选A。关键点3

电源U-I图像6.(多选)用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图线,由图可知(

)[命题点❻❼❽]A.电池电动势的测量值为1.40VB.电池内阻的测量值为3.50ΩC.外电路发生短路时的电流为0.40AD.电压表的示数为1.20V时,电流表的示数I'=0.20AAD

回归基础·考教衔接

3.路端电压与外电阻的关系(外电路为纯电阻电路)[❼]一般情况特殊情况

考点一电表改装能力高分练课中关键能力·可视思维例1(2025北京东城模拟)某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装,将多用电表的选择开关旋转到“直流500mA”挡作为图中的电流表A。已知电流表A的内阻RA=0.4Ω,R1=RA,R2=7RA。关于改装表的下列说法正确的是(

)A.若将接线柱1、2接入电路时,最大可以测量的电流为0.5AB.若将接线柱1、3接入电路时,最大可以测量的电压为3.0VC.若将接线柱1、2接入电路时,最大可以测量的电流为2.0AD.若将接线柱1、3接入电路时,最大可以测量的电压为1.5VB

破题思维链解题精要改装成大量程电压表改装成大量程电流表

考点二闭合电路的功率及效率问题例2(原创+跨学科融通)如图所示,已知电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,保护电阻R0=0.5Ω,求当电阻箱R的读数为多少时,电阻箱R消耗的电功率最大,并求这个最大值。

拓展延伸

(1)【例2】中,若电阻箱R的最大值为3

Ω,R0=5

Ω,求当电阻箱R的读数为多少时,电阻箱R的功率最大,并求这个最大值。(2)【例2】中的条件不变,求电源的最大输出功率。

解题精要1.结合图像分析电源的最大输出功率

2.常见电路等效电源

等效为电动势E'=E等效内阻r'=R+r考点三闭合电路的动态分析和故障分析角度一闭合电路的动态分析例3(2025江苏盐城模拟)小明为自己家的宠物设计了一款补水提示器,其部分工作原理如图所示,R0为定值电阻。下列分析正确的是(

)A.水量增加时,滑动变阻器的滑片向上移动B.如果选择电压表,电表示数变小反映水量减小C.如果选择电流表,电表示数变大反映水量减小D.如果选择电流表,R0可以在水太少时保护电路B解析

当水量增加时,弹簧压缩量增大,滑片下移,故A错误;若电表为电压表,电压表测的为滑动变阻器滑片以上部分电阻对应的电压值,示数变小,说明滑片上移,水量减小,故B正确;若电表为电流表,滑动变阻器滑片以上部分电阻被短路,滑片以下部分电阻与R0串联,若示数变大,则滑动变阻器滑片下移,水量增多,故C错误;若选择电流表,在水太少时体现不出R0的作用,但在水太多时,滑动变阻器接入电路的阻值就会很小,电路中的电流太大,如果没有R0可能会烧坏电源和电流表,所以R0是在水太多时保护电路,故D错误。破题思维链解题精要“串反并同”法分析动态问题(1)“串反”,即某电阻增大时,与它串联的元件的电流、电压、功率都减小,反之则增大。(2)“并同”,即某电阻增大时,与它并联的元件的电流、电压、电功率都增大,反之则减小。角度二含电容器电路的动态分析例4(2025黑龙江哈尔滨模拟)某同学设计了一种基于平行板电容器的湿度传感器,用于检测环境湿度变化。其原理如图所示,电容器下极板固定,上极板通过吸湿材料与支架连接,可随湿度变化上下移动。闭合开关,已知当环境湿度增加时,吸湿材料体积膨胀,反之体积缩小,从而改变极板间距。已知电源电动势为E,内阻为r≠0,滑动变阻器最大阻值为R,灵敏电流计G可检测微小电流。下列说法正确的是(

)A.环境湿度升高时,极板间电场强度不变B.滑动变阻器滑片向下滑动时,电流计中将通过从a到b的电流C.保持滑动变阻器接入电路阻值不变,若流经电流计电流方向为从a到b,说明环境湿度升高D.断开开关后,电流计上会有从b到a的短暂电流B

破题思维链解题精要1.若电路稳定,电容器处视为断路;若电容器充放电,则有瞬时电流。2.电路稳定后,与电容器串联的电阻中无电流通过,电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。3.电路中的电流、电压变化时,将会引起电容器的充、放电。角度三电路的故障分析例5(2026北京房山区检测)如图所示,电源电动势为3V,电路中有AB、CD、EF、GH四根连接电路的导线,其中一根导线内部的铜丝是断的,电路其余部分完好。为了查出故障导线,某同学选用多用电表直流10V挡,闭合开关后,将多用电表红表笔接在A接线柱上,黑表笔依次接在B、D接线柱上时,多用电表指针均不偏转,黑表笔接在F接线柱上时,多用电表指针发生偏转。由此可判断出故障导线是(

)A.AB

B.CD

C.EF

D.GHC解析

由于多用电表红表笔接在A接线柱上,黑表笔依次接在B、D接线柱上时,多用电表指针均不偏转,说明导线出现的故障应在A、D点以外的地方,黑表笔接在F接线柱上时,多用电表指针发生偏转,可以断定故障出现在E、F之间。故选C。破题思维链解题精要1.电压表检测:如果电压表示数为零,则可能在并联电路之外有断路,或并联部分短路。2.电流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流,通过对电流值的分析,可以确定故障的位置。3.欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处断路;当测量值很小或为零时,表示该处短路。考点四两类U-I图像的比较与应用例6

如图所示的U-I图像中,直线a、b分别为两个电源的路端电压与电流的关系,曲线c为小灯泡的两端电压与电流的关系,三条线交于Q点。若将小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路,则(

)A.电源电动势Ea<EbB.电源内阻ra<rbC.电源的输出功率Pa>PbD.电源的总功率P总a>P总bD解析

根据闭合电路欧姆定律有U=E-Ir,由图像可得电源电动势Ea>Eb,电源内阻ra>rb,故A、B错误;电源的输出功率P=UI,由图知小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路,路端电压U、电流I相同,则Pa=Pb,故C错误;电源的总功率P总=EI,因为Ea>Eb,电流I相等,则P总a>P总b,故D正确。解题精要电源的U-I图像特点1.电源U-I图像的面积表示电源的输出功率,有P出=UI。2.各部分功率及相互关系:P总=EI,P内=P总-P出=EI-UI。素养提升练课中高考定向·捕捉热点一、电路动态分析是高频考点备考方向熟练运用“程序法”(由R总→I总→U内→U外层层推进)进行严谨推理,并能用“串反并同”结论快速判断。构建完整的功率知识体系,如电源总功率、输出功率、内阻消耗功率的关系,以及输出功率最大和效率最高的条件。1.(2025江苏扬州冲刺卷)如图所示电路,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,L是小灯泡,C是电容器,电源内阻为r。开关S闭合后,在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中(

)A.小灯泡变暗B.电压表示数变小C.电容器所带电荷量增大D.电源的输出功率一定先变大后变小B解析

闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片