专题38+闭合电路欧姆定律-高考全攻略之备战2018年高考物理考点一遍过
专题38+闭合电路欧姆定律
一、串、并联电路的特点
1．特点对比
串联
并联
电流
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2+…+In
电压
U=U1+U2+…+Un
U=U1=U2=…=Un
电阻
R=R1+R2+…+Rn
=++…+
2．几个常用的推论
（1）串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻。
（2）并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻。
（3）无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和。
（4）无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大。
二、闭合电路欧姆定律
1．闭合电路
（1）组成
（2）电源电动势与内、外电压的关系：E=U内+U外。
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
（3）路端电压U与电流I的关系
①关系式：U=E–Ir。
②U–I图像如图所示。
a．当电路断路即I=0时，纵坐标的截距为电源电动势。
b．当外电路电压为U=0时，横坐标的截距为短路电流。
c．图线的斜率的绝对值为电源的内阻。
3．路端电压与外电阻的关系
（1）当外电阻R增大时，I减小，内电压减小，路端电压U外增大。当外电路断开时，I=0，U外+E。
（2）当外电阻R减小时，I增大，内电压增大，路端电压U外减小。当外电路短路时，外电阻R=0，，U外=0。
4．闭合电路中的功率
（1）电源的总功率：P总=IE=IU外+IU内=P出+P内。
（2）电源的内耗功率：P内=I2r=IU内。
（3）电源的输出功率：P出=UI=EI–I2r=P总–P内。
三、电源的功率和效率
1．电源的功率
（1）任意电路：P总=IE=IU外+IU内=P出+P内。
（2）纯电阻电路：。
2．电源内部消耗的功率：。
3．电源的输出功率
（1）任意电路：P出=UI=EI–I2r=P总–P内。
（2）纯电阻电路：。
（3）输出功率和外阻的关系
①当R=r时，电源的输出功率最大，为。
②当R>r时，随着R的增大，输出功率越来越小。
③当R
r。为使R0上消耗的电功率最大，应将变阻器阻值调整到
A．R0 B．R0+r
C．0 D．R0–r
2．如图所示电路，电源内阻不可忽略。在滑动变阻器触头由a滑向b的过程中。下列说法中正确的是
A．电流表示数减小
B．小灯泡L亮度增加
C．电源内电阻消耗功率减小
D．电源输出功率一定增加
3．如图所示为两个不同闭合电路中的两个不同电源的U–I图象，则下述说法中正确的是
A．电动势E1=E2，发生短路时的电流I1r2
C．电动势E1=E2，内阻r1P2 B．P1η2 D．η1<η2
9．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器R2
滑动端向右滑动后，理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU。下列说法中正确的是
A．电压表V的示数减小
B．电流表A2的示数变小
C．ΔU与ΔI1比值一定小于电源内阻r
D．ΔU与ΔI2比值一定小于电源内阻r
10．如图所示，电路中电源的电动势E恒定，内阻r=2 Ω，定值电阻R3=4 Ω。ab段电路消耗的电功率在开关S断开与闭合时相等，电压表和电流表均为理想电表，则以下说法中正确的
A．开关S断开时电压表的示数一定等于S闭合时的示数
B．电阻R1、R2可能分别为4 Ω、6 Ω
C．电阻R1、R2可能分别为3 Ω、9 Ω
D．开关S断开与闭合时，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量大小之比与R1、R2无关
11．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图中的a、b、c所示，则下列说法中正确的是
A．图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系
B．图线a的最高点对应的功率为最大输出功率
C．在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC
D．两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1:2，纵坐标之比一定为1:4
12．下图所示的电路中，电源内阻r不可忽略，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器R2的滑动键P向上滑动时
A．A1和A2的示数均变大
B．V1和V2的示数均变大
C．A1示数的变化量小于A2示数的变化量
D．V1示数的变化量小于V2示数的变化量
13．如图所示，电源内阻r=1 Ω，R1=2 Ω，R2=6 Ω，灯L上标有“3 V 1.5 W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时，电流表示数为1 A，灯L恰能正常发光。
（1）求电源的电动势；
（2）求当P移到最左端时，电流表的示数；
（3）当滑动变阻器的Pb段电阻为多大时，变阻器R3上消耗的功率最大？最大值为多大？
14．如图所示电路中，电阻R1=R2=R3=10 Ω，电源内阻r=5 Ω，电压表可视为理想电表。当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为U1=10 V。
（1）电阻R2中的电流为多大？
（2）路端电压为多大？
（3）电源的电动势为多大？
（4）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数为多大？
15．如图所示电路中，电源电动势E=10 V，内阻不计，电阻R1=14 Ω，R2=6.0 Ω，R3=2.0 Ω，R4=8.0 Ω，R5=10 Ω，电容器的电容C=2 μF。求：
（1）电容器所带的电荷量，并说明电容器哪个极板带正电；
（2）若R2突然断路，将有多少电荷量通过R5？电流的方向如何？
16．（2016新课标全国Ⅱ卷）阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为
A． B．
C． D．
17．（2016江苏卷）如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的有
A．路端电压为10 V
B．电源的总功率为10 W
C．a、b间电压的大小为5 V
D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A
18．（2016上海卷）如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中
A．U先变大后变小 B．I先变小后变大
C．U与I比值先变大后变小 D．U变化量与I变化量比值等于R3
19．（2014上海卷）如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数变化量的绝对值，则
A．A的示数增大
B．的示数增大
C．与的比值大于r
D．大于
20．（2014天津卷）如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略。平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是
A．增大R1的阻值
B．增大R２的阻值
C．增大两板间的距离
D．断开电键S
2．C【解析】滑片向b端移动时滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电流减小，由E=U+Ir可知，路端电压增大，则流过R的电流增大，故电流表示数增大，故A错误；因总电流减小，而流过R的电流增大，由并联电路的分流规律可知，流过灯泡的电流减小，故灯泡亮度减小，故B错误；因电流减小，则由功率公式可知，电源内部消耗的功率减小，故C正确；当电源内外电阻相等时，电源的输出功率最大，本题无法得出内外电阻的大小关系，故无法确定功率的变化，故D错误。
【名师点睛】本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式，在解题时要注意明确电源的输出功率的极值问题的应用，注意电源的总功率随外电阻的变化而变化。
3．C【解析】根据U=E–Ir可知，直线的截距等于电动势，则电动势E1=E2，直线的斜率等于内阻，则内阻r12r，随着外电阻的减小，输出功率减小。因外电阻一直大于内电阻，故滑片向b端移动时，外电阻减小，故滑动变阻器消耗的功率变小，C正确；滑片移动过程中总电流变大，根据可知P=I2R0，R0不变，定值电阻R0上消耗的功率变大，D错误。
5．D【解析】R2和R3并联后再与R1串联，所以串联电路正比分压可得：，所以
，所以D正确。
6．AC【解析】电源a的电动势大，内阻也大，电源的效率由此可知外电阻越大电源效率越高，输出功率，当R=r时电源输出功率最大，由图像可知图线的斜率表示内阻大小，图线C的斜率表示外电阻阻值的大小，图线a的内阻与C的电阻相接近，所以电源输出功率较大，AC正确。
7．AD【解析】由图示图象可知，电源U–I图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势1.40 V，A正确；电源内阻，B错误；由图示图象可知，路端电压为1.00 V时，电路电流为0.4 A，C错误；当电压表示数为1.20 V时，，D正确；故选AD。
【名师点睛】本题考查闭合电路的欧姆定律的数据处理，要明确图象的意义，同时注意纵坐标是否从零开始的，不能想当然的将横坐标的截距当作短路电流。
8．C【解析】由直线A可知，E=6 V，r=1 Ω，由直线B、C可知，R1=2 Ω，R2=0.5 Ω，P1=()2·R1=8 W，η1==，P2=()2R2=8 W，η2==，故有P1=P2，η1>η2，只有C正确。
9．BC【解析】当滑动变阻器滑动端向右滑动后，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则总电流减小，所以电流表A2的示数减小，根据串联电路分压的特点分析可知，并联部分电压增大，即电压表V的示数增大，故A错误，B正确；根据并联电路的电流规律I2=I1+I，A2的示数I2变小，通过定值电阻R1的电流增大，则A1的示数I1变小，所以ΔI1一定大于ΔI2，电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律U=E–I2r可知，=r，而ΔI1大于ΔI2，所以
查看更多
