2027物理步步高 大一轮复习第十章　第50课时　闭合电路欧姆定律及应用

第十章恒定电流闭合电路欧姆定律及应用第50课时1.掌握闭合电路欧姆定律及其基本应用，会对直流电路进行动态分析。2.会计算涉及电源的电路功率。3.理解电源的U-I图像的特点及规律。目标要求考点一闭合电路欧姆定律考点二闭合电路的动态分析内容索引课时精练考点三电源的功率及效率闭合电路欧姆定律考点一

电势能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_____；(2)公式：I=_____(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+____(适用于_____电路)；②功率表达式：EI=UI+____。正比反比

Ir任意I2r

增大E

如图所示的电路中，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，电压表为理想电表，当开关S断开时，电压表示数为5.0V；当开关S闭合时，电压表示数为2.4V，求电源的电动势E和内电阻r。答案

6.0V

1.0Ω

电源U-I图像电阻U-I图像图像

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过坐标原点，表示电流为零时电阻两端的电压为零4.电源的U-I图像与电阻的U-I图像比较电源U-I图像电阻U-I图像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

(2025·北京市朝阳区期末)如图甲所示的电路中，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表。改变滑动变阻器R1的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的图线a、图线b分别画在图乙所示的坐标系中。下列选项正确的是A.图线a对应电压表V1B.定值电阻为4ΩC.电源电动势大小为12VD.电源内阻为2Ω√

针对训练

(2025·江苏常州市检测)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的伏安特性曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5，0.75)，该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0，0)，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1.125W√

在同一坐标系中画出电源的U-I图像与电阻的U-I图像，两图像的交点表示电阻的实际工作点，即交点的纵坐标表示实际工作电压，横坐标表示实际工作电流，乘积表示实际功率。

(2025·辽宁大连市期中)在如图所示的电路中，定值电阻R1=2Ω、R2=3Ω、R3=1Ω、R4=3Ω、R5=4Ω，电容器的电容C=4μF，电源的电动势E=10V，内阻不计。闭合开关S1、S2，电路稳定后，求：答案

12W(1)若保持开关S1、S2闭合，电阻R3突然断路，电路稳定后，电阻R2的电功率；

(2)若保持开关S1闭合，断开开关S2，电路稳定后，流过R5的电荷量。答案

1.6×10-5C

含有电容器的电路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。返回考点二闭合电路的动态分析1.动态电路的特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变化。2.判定总电阻变化情况的规律(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)串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；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，若R0≥R，则当两个并联支路的电阻值相等时，a、b两端的总电阻最大；若R0<R，则两并联支路电阻值越接近，a、b两端的总电阻越大。即“阻差小，总阻大，阻差大，总阻小”。

讨论交流

√

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。返回考点三电源的功率及效率1.电源的总功率(1)任意电路：P总=____。(2)纯电阻电路：P总=________。2.电源内部消耗的功率P内=____=P总-P出。3.电源的输出功率(1)任意电路：P出=____=IE-I2r。(2)纯电阻电路：P出=_____。IEI2(R+r)I2rIUI2R

(来自教材改编)如图所示，电源的电动势不变，内阻r为2

Ω，定值电阻R1为0.5

Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为5

Ω。讨论交流答案

0(1)当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？

R1上消耗功率P1=I2R1当R2=0时，电流I最大，P1最大。(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？答案

1.5Ω

R1+R2=r时，电源输出的功率最大，此时R2=1.5

Ω。(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器R2消耗的功率最大？答案

2.5Ω

当R2=R1+r时，R2上消耗功率P2最大，此时R2=2.5

Ω。(4)若R2的最大阻值为2

Ω，当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器R2消耗功率最大？答案

2Ω

当R2=2

Ω时，R2上消耗功率最大。

提炼·总结

(2025·安徽合肥市检测)将一电源与电阻箱R、定值电阻R0=4Ω连接成闭合回路，如图甲所示。测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R的关系如图乙所示，则下列说法正确的是A.电源内阻r=5ΩB.电源电动势E=30VC.定值电阻R0功率最大时，电阻箱R=1ΩD.电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为90%√

√√

返回课时精练精练高频考点提升关键能力对一对题号12345678答案ADDADBCCBD题号91011答案CBC答案12345678910111.如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，电压表为理想电表，则电源的内阻r为A.1Ω B.2Ω C.3Ω D.4Ω√1234567891011答案基础落实练1234567891011答案

2.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。关于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外的值正确的是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=2.5V√1234567891011答案1234567891011答案

3.(2026·黑龙江哈尔滨市期中)如图所示，在U-I图像中直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，则下列说法正确的是A.该电源的电动势为4VB.该电源的内阻为3ΩC.电阻R的阻值为2ΩD.该电源的输出功率为4W1234567891011√答案1234567891011答案

4.(多选)(2025·安徽合肥市期中)如图所示，电源电动势E和内阻r一定，R1、R2是定值电阻，R0为光敏电阻(光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小)，L是小灯泡。闭合开关，当照射到R0的光照强度减小时，以下分析正确的是A.电流表示数减小B.电压表示数不变C.灯泡变亮D.电源效率增大√1234567891011答案√1234567891011答案

5.(2025·内蒙古赤峰市期中)某工厂相邻两车间A、B的照明电路由一个开关控制，其电路图如图所示，电源电动势为E、内阻为r，闭合开关S后，两车间内相同的a、b灯都正常发光，后来由于某种故障，A车间内的a灯突然变亮，B车间内的b灯突然变暗，已知电阻RA=RB，此故障可能是A.电阻R0短路B.电阻RA短路C.电阻RB短路D.电阻RA、RB同时短路√1234567891011答案1234567891011答案

若电阻R0短路，总电阻减小，干路电流增大，两支路电流均增大，两灯均变亮，故A错误；若电阻RA短路，总电阻减小，干路电流增大，并联部分电压减小，b灯变暗，由b灯支路电流减小知a灯支路电流增大，a灯变亮，故B正确；若电阻RB短路，总电阻减小，干路电流增大，并联部分电压减小，a灯变暗，由a灯支路电流减小知b灯支路电流增大，b灯变亮，故C错误；若电阻RA、RB同时短路，开始时两灯泡通过的电流相等，当总电阻减小，干路电流增大，流过两灯泡的电流也相等，故两支路电流均增大，则a、b灯均变亮，故D错误。

√1234567891011答案

1234567891011答案7.“祝融号”火星车的动力主要来源于太阳能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图所示，其中太阳能电池电动势E=120V，内阻r未知，电动机线圈电阻rM=1.6Ω，电热丝定值电阻R=4Ω。当火星车正常行驶时，电动机两端电压UM=80V，电热丝R消耗功率P=100W。则A.火星车正常行驶时，通过电热丝电流为1.25AB.太阳能电池的内阻为3ΩC.若电动机的转子被卡住不动，电热丝消耗的功

率为625WD.火星车正常行驶时，电动机的效率为80%√1234567891011答案1234567891011答案

8.(多选)(2025·四川雅安市二模)控制体内脂肪积累可有效控制体重，图甲为脂肪测量仪，被测试者手握把手P、Q，通过测量流经双手的微弱电流来测量电阻，从而测定身体脂肪率，其简化原理如图乙所示。体型相近的测试者，脂肪率越高的，电阻越大。则两体型相近者参加测试时A.脂肪率高者测试时，R1消耗功率较大B.脂肪率高者测试时，电源效率较高C.脂肪率高者测试时，电压表示数和电

流表示数比值较小D.电压表示数变化量和电流表示数变化量比值