第十章 第2节 闭合电路欧姆定律（原卷版）-2027年高考物理一轮复习讲义

第2讲闭合电路欧姆定律

0基础夯实

1.电源闭合电路欧姆定律

(I)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IC的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功,

V

O

I

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正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

②公式：/=帚(只适用户纯电阻电路)。

③其他表达形式

a.电势降落表达式：E=U外+U内或E=U外+企。

b.功率表达式:lE=IU+l2r.

(3)路端电压与负载的关系

FF

①一般情况：。=//?=五＞水=一7，当R增大时，U增大。

A十厂］+工

②特殊情况

a.当外电路断路时，/=0,U=E.

b.当外电路短路时，/亚=/,U=0。

2.电路中的功率

(1)电源的总功率

①任意电路：。©=止=必+/〃内=户出+户内。

尸

②纯电阻电路：〃电=/依十「)=箱7。

(2)电源内部消耗的功率

P内=&=/1/内=尸自一P出。

(3)电源的输出功率

①任意电路：。出=4=花一户「=尸总一/＞内。

卢RF2

②纯电阻电路：P出=/2R=(h+；p=(R_Q2"

-------4-4＞-

③纯电阻电路中输出功率随R的变化关系

电源的输出功率最大，为凡尸^。

a.当R=r时,

b.当时,随着R的增大输出功率越来越小。

c.当RVr时,随着K的增大输出功率越来越大。

Q考点梳理

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

（1），=帚F（适用于外电路是纯电阻的电路）。

（2）E=U外+U内或£=U外+/r（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“部分一整体一部分”.即

更最冷嗑?四端X竺匕

欧普E蒜;迥^严噜

（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”是指某一甩阻增大（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•电阻串联后接在某•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I】（2026•河北保定•二模）如图所示电路,电源电动势为12V,r=%=1（1,R2=6C”

已知电动机额定电压为6V,线圈电阻为0.5C。闭合开关后，电动机恰好正常工作，则（）

E

A.流过电源的电流大小为6AB.电源的效率为50%

C.电动机消耗的总功率为72WD.电动机的机械功率为10W

考向2闭合电路的动态分析

【典例2】（2026•北京主台•二模）某研究小组设计了一种压敏电阻式超载报警器，可将其

安装在升降机底部，其简化原理图如图所示。当升降机装载货物的质量超过某一数值时为超

载，已知压敏电阻扁的阻值随所受压力增大而减小，电源电动势大小可调，内阻不变，流过

超载报警器电流增大到"E寸触发报警。下列说法正确的是（）

A.货物以某一速度落入升降机时触发报警，升降机一定超载

B.若装载货物后的升降机静止时未报警，则其在加速上升过程中一定不会报警

C.若使装载的货物质最更大时启动报警器，可将滑动变阻器滑片P向右移动

D.若使装载的货物质量更大时启动报警器，可将图中电源电动势调小

考向3含容电路的分析与计算

【典例3】（2026・安徽滁州・三模）如图所示电路中，电源电动势为E,内阻为r。&、角为

定值电阻，&为光敏电阻（其阻值随光照强度的增大而减小），心为滑动变阻器。。为平行板

电容器，两极板水平放置°开关S闭合，电路稳定后，一带负电油滴恰好静止在电容器两极

板之间。现进行如下操作，下列说法正确的是（）

A.仅增大对&的光照强度，油滴将向上运动

B.仅将心的滑片向右端缓慢移动，油滴将向上运动

C.仅断开开关S,油滴将保持静止

D.仅减小电容器两极板的正对面积，油滴将向下运动

考点二电路中的功率及效率问题

1.电源的效率：”=m乂100%=手义100%。

产出R

注意：纯电阻电路中,7=7-X100%=-^—XI。。%。

r&K~rr

2.纯电阻电路中电源的最大输出功率

rirQ.DrQ.

(1)P产山:融;两铲=便一川+4尸乐不

(2)产出与外电阻R的函数关系可用如图所示的图像表示，由图像可以看出:

E2

①当R=「时，电源的输出功率最大，为Pm=彳

②当R＞「时，随着R的增大输出功率越来越小。

③当RVr时，随着R的增大输出功率越来越大。

④当凡时，每个输出功率对应两个可能的外电阻凡和&，且R|R2=A

【典例4](2026•北京丰台—模)如图所示，四个规格相同的小灯泡并联后接在电池两端。

先闭合开关Si使小灯泡L发光，然后依次闭合开关S2、S3和S"小灯泡L2、L3和L4也相继发

光。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，则在此过程中()

A.电路总电阻变大，L变暗

B.电源的输出功率增大，Li变凫

C.电路总电阻变小，流过电源的电流变小

D.流过电源的电流变大，J变暗

【典例5】（2026♦重庆沙坪坝•二模）硅晶电池可以将太阳能转化为电能，绿色环保、无污

染。如图所示，图线〃为硅晶电池在某光照强度下，路端电压U与/的关系图像，图线》为

某电阻的U-/图像。将该电池和电阻串联组成一个闭合电路。下列说法正确的是（）

A.该硅晶电池内阻恒定不变B.该电池的电动势为4V

C.此时该电池的输出功率为0.32WD.此时电池效率为80%

【典例6】（2026•安徽黄山•一模）如图所示，电路由电动势为E的电源（内阻为r）、电流

表、定值电阻&和滑动变阻器R串联组成。闭合开关S后，滑动变阻器滑片位于最左端时电

流表示数为/,滑片向右移至正中间时电流表示数为“。以下判断正确的是（）

_________-

R

A.滑动变阻器最大阻值为:

B.滑片向右移动过程中，滑动变阻器两端电压减小

C.滑片移至最右端时，电流表示数为/

D.滑片从最左端移至正中间的过程中，滑动变阻器消耗功率先增大后减小

考点三对电源U-7图像的理解和应用

1.电源的。一/图像与电阻的。一/图像比较

项目电源的。一/图像电阻的。一/图像

图形XK

与纵轴交点表示电源电动势过坐标原点,表示电流为零时.

截距E

F

与横轴交点表示电源短路电流点电阻两端的电压为零

坐标U、

表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率

/的乘积

坐标U、表示外电阻的大小，不同点对应表示电阻的大小，每一点对应的

/的比值的外电阻大小不同比值均等大

斜率的

电源内阻厂电阻大小

绝对值

2.电源的。一/图像两点说明

(1)如果U轴或/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7】(2026•北京顺义•一模)如图1所示，匕为滑动变阻器，七为定值电阻，E为电

源电动势，r为电源内阻。实验时调节Q的阻值得到多组电压表和电流表数据，用这些数据

A.电源的电动势为3V

B.定值电阻&的阻值为50

C.当电流为0.2A时，滑动变阻器R/接入电路的阻值为7.5Q

D.图线A8的斜率等于电源的内阻

【典例8】（2026•重庆沙坪坝•模拟预测）硅晶电池可以将太阳能转化为电能，绿色环保、

无污染。如图所示，图线“为硅晶电池在某光照强度下，路端电压U与/的关系图像，图线

〃为某电阻的U―/图像。将该电池和电阻串联组成一个闭合电路。下列说法正确的是（）

A.该硅晶电池内阻恒定不变

B.该电池的电动势为4V

C.此时该电池的输出功率为0.32W

D.此时电池效率为80%

【典例9]某同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R。、电源的电动势E和内

阻人调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动，记或了电流表A和电压表VI及电压表V2

的测量数据，所有电表都视作理想电表。根据数据描绘了如图乙所示的两条U-/直线，则下

列说法中正确的是（

A.定值电阻Ro的阻值为1QB.电源的内阻为1Q

C.电源的电动势为1.5VD.滑动变阻器上消耗的功率最大为0.175W

03巩固训练

1.（2025・河北保定•二模）某同学设计的智能停车位计时收费电路如图所示，当汽车进入

车位时，会使原磁场发生偏离，导致磁阻传感器所月的材料电阻率减小。下列说法正确

的是（）

正常磁场正常磁场

A.磁阻传感器的工作原理是电磁感应

B.车辆驶入车位时，电压表的示数减小

C.车辆驶离车位时，电流表的示数增大

D.车位处于“占用〃状态时电源的输出功率较大

2.（2026•北京东城•二模）如图所示为某种加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑

块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的金属滑动片M下端与滑动变阻器R接

触良好，且不计摩擦；灯为定值电阻。两弹簧处于原长时，M下端位于R的中点，理想

电压表的指针位于表盘中央，当。端电势高于。端时，指针位于表盘右侧。将加速度计

固定在水平运动的被测物体上进行测量，若加速度a变化，电压表的示数U也会发生相

应变化，定义上=好为该加速度计的灵敏度，则下列说法正确的是（)

A.电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比

B.若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右

C.若电压表指针位于表盘右侧，则物体加速度方向向右

D.若仅减小则该加速度计的灵敏度将变大

3.（2026•陕西西安•三模）空气炸锅原理是利用顶部的电动机M和加热管R,使热空气在封

闭的空间中高速循环，如图是简化的空气炸锅电路示意图。电源的电动势恒为E,内阻

为r，温控开关K的电阻随着温度的升高而逐渐减小，定值电阻凡接在干路上。闭合开关

心空气炸锅开始工作，温度升高时，下列说法正确的是（）

A.迪过e的电流减小

B.电动机M两端的电玉变大

C.加热管的热功率增大

D.电源的总功率变小

4.（2026・湖南长沙•三槿）如图所示，电源电动势为E,内阻为r,%、R?为定俏电阻.。为

平行板电容器，下端接地，电表均为理想电表。现将滑动变阻器R的滑片置于最上端，

闭合开关S,将一个带电液滴在P点无初速释放，液滴恰能静止在P点。若将滑片向下滑

动，下列说法正确的是（）

A.电流表和电压表的示数均增大

B.液滴带负电，将向上运动

C.P点电势减小

D.设电压表和电流表示数变化量的绝对值分别为和A/,^=r

A/

5.（2026•江苏南京•模拟预测）如图所示，电源内阻较大，当开关闭合、滑动变阻器滑片

位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L也能

正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向。端滑动，则（）

A.灯泡将变暗，电源效率将减小

B.液滴带正电，将向下做加速运动

C.滑片滑动瞬间，带电液滴电势能将减小

D.若滑片不动，增大电容器两极板间距，电源输出功率可能增大

6.（25-26高二下•辽宁沈阳•开学考试）如图所示电路，电源内阻为八两相同灯泡电阻均

为R,其中L2与一光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小）串联，D为理想二极管（具

有单向导电性），电表均为理想电表。闭合S后，一衿电油滴恰好在平行板电容器中央静

止不动。现装置所处位置光照强度变大，电压表Vi、V2示数变化量绝对值分别为A/、A/，

电流表示数变化量为A/,则下列说法中错误的是（）

7.（2026•北京东城•一模）在如图所示电路中，当变阻器的滑动头P向端移动时（）

A.电压表示数变大，电流表示数变小B.电压表示数变小，电流表示数变大

C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小

8.如图所示，某电路由直流电源、四个电阻箱以及平行板电容器组成。闭合开关S,一带

负电的油滴恰好静止在极板间某位置，则电阻箱阻值&、R2>R3、R4之间的关系是（）

B.D.无法判断

A小十

9.在图所示的电路中，电源电动势为石，内阻为「，闭合开关S,电流表示数为/,电压表

示数为U。现将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向。端移动一些，则与P移动前相

比（）

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

10.（2025•安徽淮北•一模）如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，占、%、氏3

为定值电阻，电为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，

电压表示数变化量的绝对值为△氏电流表示数变化量的绝对值为A/,下列说法正确的是

()

A.电压表的示数变大

C.电阻&的电功率变小D.通过电阻k的电流方向向左

11.（2026・四川雅安•一模）截止2025年9月，我国新能源汽车累计销售突破4000万辆，

产销量连续10年保持全球第一，为全球减碳目标作出中国贡献。某新能源汽车由电池

向电动机M供电，模以电路如图所示，电源电动势E=15V,内阻r=3Q,定值电阻R=1Q,

电动机的线圈电阻，'=1Q°当电动机所牵引的负载运动状态不同时，理想电流表读数不

同。下列判断正确的是（）

E1~~心—

〃电动机

A.若电动机被卡住，电流表读数为3.75A

B.电流表读数为1.5A时，电动机输出功率最大

C.电流表读数为1.5A时，电源输出功率最大

D.当电动机输出功率最大时，其效率为50%

12.（2026・广西贵港•一模）如图所示的电路中，定值电阻当、&、R?的阻值相等，电容器

的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关L时，电容器所带的电荷

量为外；当两个开关K1、&均闭合时，电容器所带的电荷量为《2。则”等于（）

A.1:2B.2:1C.2:3D.3:2

13.（2026・四川广安•一模）某传感器正常工作时需要用到恒流源/（恒流源输出的电流大

小、方向均不变，用符号表示）。如图，&为阻值不变的传感器，%为

定值电阻，光敏电阻/?3阻值随光照强度的增大而减小，。为电容器，V和A均为理想电

表。闭合开关S,在光照强度增大过程中（）

A.%两端电压增大

B.电容器所带电荷量增大

C.恒流源的输出功率不变

D.V和A的示数变化量之比的绝对值博卜R2

14.（2025•新疆•二模）如图所示，E为电源，内阻不可忽略，电阻R为光敏电阻，其阻值随

光照强度增强而减小，A为指示灯，电阻不计；B为灯泡，电阻恒定。灯泡B逐渐变亮

时，指示灯A为绿色；灯泡B逐渐变暗时，指示灯A为红色：灯泡B亮度不变时，指示

灯A不显色。闭合开关电路稳定后，当光线逐渐变暗时，下列说法正确的是（）

A.电源的效率逐渐降低B.指示灯A为红色

C.灯泡B逐渐变亮D.通过电阻R的电流一定增大

15.（2025•陕西榆林•模拟预测）如图所示，%、/?2为定值电阻，R'是滑动变阻器，L为小灯

泡，电源有内阻。开关闭合，当整个电路稳定后，小灯泡能发光，下列说法正确的是（）

k上

A.电压表测的是电源电动势

B.电阻心中始终有从。到人的电流

C.若滑动变阻器接入电路的电阻变大，则小灯泡变暗

D.若突然断开开关，则不再有电流通过小灯泡

16.（2025•四川成都•一模）如图所示，电源电动势为£内阻为r,为定值电阻，且岛＞r,

%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•带电微粒

恰好处于静止状态。下列说法正确的是（）

A.只增大&的光照强度，电源的输出功率、效率均减小

B.只增大Ri的光照强度，电压表本数变化量与十路电流变化量的绝对值之比变小

c.只将电容器上极板往上平移一段距离，心中有向卜.的电流流过

D.只将滑动变阻器色的滑片P?向上端移动，带电微粒会向下运动

17.（2025•山东•模拟预测）某学习小组采用如图所示的电路图来测量金属丝心的电阻率，

闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录可压表和电流表的示数U和/,得到

多组数据，并作出该金属丝的U-/图像，得到一条过原点的直线，斜率为院已知金属

丝的直径为"，连入电路部分的长度为L,则（）

⑨

MN

A.闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处在N端

B.该金属丝电阻率的测量值为吟

C.用U"图像处理数据可以减小系统误差

D.若只考虑电表内阻引起的误差，所测电阻率偏大

18.（2025•四川成都•一模）如图所示，电路中光敏电阻比的阻值随光照强度增大而减小，

当环境光照强度增大时，可维持小灯泡亮度不变的操