高一物理闭合电路的欧姆定律2
高中物理：闭合电路的欧姆定律
高中物理：闭合电路的欧姆定律【知识点的认识】1．闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比。
（2）公式：①I＝（只适用于纯电阻电路）；②E＝U外+Ir（适用于所有电路）。
2．路端电压与外电阻的关系：一般情况U＝IR＝•R＝，当R增大时，U增大特殊情况（1）当外电路断路时，I＝0，U＝E＝，U＝0（2）当外电路短路时，I短【命题方向】（1）第一类常考题型是对电路的动态分析：如图所示，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于左端时，三盏灯L1、L2、L3均发光良好。
在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A．小灯泡L1、L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1、V2示数均变大D．电压表V1、V2示数之和变大分析：在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，分析外电路总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，即可由欧姆定律判断L2两端电压的变化，从而知道灯泡L2亮度的变化和电压表V2示数的变化。
再根据路端电压的变化，分析灯泡L3亮度的变化和电压表V1示数的变化；根据干路电流与L3电流的变化，分析L1电流的变化，即可判断灯泡L1亮度的变化。
根据路端电压的变化，判断两电压表示数之和的变化。
解：B、滑片P向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，整个闭合回路的总电阻变大，根据闭合欧姆定律可得干路电流I＝变小，灯泡L2变暗，故B错误。
C、灯泡L2两端电压U2＝IR2变小，即电压表V2示数变小，电压表V1的读数为U1＝E﹣I （r+R2），变大，故C错误。
A、小灯泡L3变亮，根据串、并联电路的特点I＝I1+I3，I减小，I3＝变大，则通过小灯泡L1的电流I1减小，小灯泡L1变暗，故A正确。
D、电压表V1、V2示数之和为U＝E﹣Ir，I减小，U增大，故D正确。
故选AD。
点评：本题首先要搞清电路的连接方式，搞懂电压表测量哪部分电路的电压，其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析。
吉林省长春市实验中学高中物理 第二章 闭合电路 欧姆定律练习2 新人教版选修3-1
第二章闭合电路欧姆定律(2)1.单位电荷绕闭合电路一周，如外电路是纯电阻电路，外电路中产生的热量仅决定于( )A.电流的大小，且与电流的平方成正比B.电源电动势的大小，且与电动势的大小成正比C.路端电压的大小，且与路端电压的大小成正比D.各部分电阻值的大小，且与电阻值成反比2.如图所示的电路中，当可变电阻R的阻值增大时( )A.U AB增大B.U AB减小C.I R增大D.I R减小3.如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是U ab=6V，U ad=0，U cd=6V，由此可判定( )A.L1和L2的灯丝都烧断了B.L1的灯丝烧断了C.L2的灯丝烧断了D.变阻器R断路4.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象，则下列说法中正确的是( )A.电动势E1=E2，短路电流I1>I2B.电动势E1=E2.内阻r1>r2C电动势E1>E2，内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变量相同时，电源2的路端电压变化较大5.如图所示的电路中，A、B、C、D是四只相同的灯泡.当滑动变阻器的滑动片向下滑动时，下列说法正确的是( )A.A灯变亮B.B灯变亮C.C灯变亮D.D灯变亮6.一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源内阻为( )A.1ΩB.2ΩC.4ΩD.8Ω7.电动势为E、内阻为r的电池与固定电阻R0、可变电阻R串联，如图所示，设R0=r，R ab=2r.当变阻器的滑动片自a端向b端滑动时，下列各物理量中随之减小的是( )A.电池的输出功率B.变阻器消耗的功率C.固定电阻R0上消耗的功率D.电池内电阻上消耗的功率8.如图所示的电路中，当S断开时，电源内部消耗的功率与输出功率之比为1:3；当S闭合时，它们的比为1:1,则下列说法正确的是( )A.R1:r=1:1B.R1:R2=2:1C.两次输出功率之比为1:1D.S断开与S闭合时输出功率之比为3:49.如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压与其中电流I的关系图象，用该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出功率为______W，电源的效率为______10.如图所示的电路中，电源电动势为10V，R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=30μF，电源内阻忽略不计求:(1)闭合开关S，稳定后通过电阻R1的电流；(2)将开关S断开，再次稳定后，求通过R1的总电荷量11.如图所示的电路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20μF当开关S断开时，电源所释放的总功率为2W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4W求:(1)电源的电动势和内电阻；(2)闭合S时，电源的输出功率；(3)S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少?第三章 闭合电路欧姆定律(2)答案1、C2、AD3、C4、AD5、BD6、C(点拨:由2)r2E (8)r 8E (22⨯+=⨯+解得r=4Ω) 7、B(点拨:电池的输出功率)R R ()RR r E (P 020+⨯++=出，因为R 0=r ，所以当R 增大时，P 出在增大；变阻器消耗的功率R )RR r E (P 20∙++=，当R=R 0+r 时，R 最大，故当a 滑向b 时，P 变小；固定电阻R 0上消耗的功率0200R )RR r E (P ∙++=，当R=0时，P 0有最大值，所以当a 向b 滑动时，P 0在增大；电池内电阻上消耗的功率r )R R r E (P 20∙++=内，当R=0时，P 内有最大值，所以当a 向b 滑动时，P 内在增大)8、AD9、4；66.7%(点拨:由图线B 知Ω=Ω=122R .干路电流2A A 5.013r R E I =+=+=，输出功率P=I 2R=22×1W=4W.效率%7.66%100rR R =⨯+=η) 10、(1)1A A 6410R R E I 21=+=+= (2)闭合S 时，电容两端的电压U 1=IR 2=6V ，断开S 后，电容两端电压U 2=E=10V ，所以断开S 后.电容器有一个短时间的继续充电过程，通过R 1的电荷量即为△Q=△U·C=(10-6)×3×10-9C=1.2×10-4C11、S 断开时2W r5.16E P 2=++=总① S 闭合时4W r5.12E P 2=++='总② 解①、②两式得E=4V ，r=0.5Ω (2)S 闭合时5W .35.3)4E(P 2=⨯=出(3)S 断开时，U C =3V ，Q 1=CU C =6×10-5CS 合上时，U ′C =0,Q 2=0。
高中物理人教必修三第12章第1节 闭合电路的欧姆定律(二)闭合电路欧姆定律20202021学年
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电路中的能量转化
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三.路端电压与负载的关系
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路端电压与负载的关系
由路端电压: U E Ir
I E Rr
【探究结论】 R增大，电流减小，路端电压增大 R减小，电流增大，路端电压减小
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断路(R→∞ I=0)
两 短路(R=0)
种
AB A
特 殊 情
外电路
Rs
Er
内电路
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2.闭合回路的电流方向
在外电路中，电流方向由正极流向负极，沿电流方向电势降低。
在内电路中，通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流
方向由负极流向正极。
+
+
+
+
R
+
+
+ +
+
+
-
+ +
内电路与外电路中的总电流是相同的。
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问题探究：闭合电路中电势如何变化？
解: 得:
E I1R1 I1r E I2R2 I2r
E 3.0V
r 1
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例2.在U-I图象中，由图象做出的下列判断中，正确的是（ACD ）
A.被测电池的电动势为1.5V B.被测电池的内电阻为2.0Ω C.外电路短路时的电流约为3.0A D.从图象的A点变化到B点，外电路电阻变小
求：
①电源的最大输出功率； ②R1上消耗的最大功率； ③R2上消耗的最大功率。
R2 R1
Er
① 2.25W；② 2W；③ 1.5W。
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第二讲 闭合电路欧姆定律(解析版)
第二讲 闭合电路欧姆定律一、闭合电路欧姆定律1．公式⎩⎪⎨⎪⎧I ＝E R ＋r 只适用于纯电阻电路E ＝U 外＋U 内适用于任何电路2．路端电压U 与电流I 的关系 （1）关系式：U ＝E －Ir ． （2）U －I 图象如图所示．①当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距为短路电流． ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻． 二、电路动态变化的分析1．电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化．2．电路动态分析的方法（1）程序法：电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I串联分压U →变化支路． （2）极限法：即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动端分别滑至两个极端去讨论．（3）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 并与灯泡并联，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．三、电路中的功率及效率问题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：P 总＝I 2（R ＋r ）＝rR E+2．2．电源内部消耗的功率：P 内＝I 2r ＝U 内I ＝P 总－P 出． 3．电源的输出功率（1）任意电路：P 出＝UI ＝EI －I 2r ＝P 总－P 内．（2）纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝r Rr R Er R R E 4)(222+-=+ （3）输出功率随R 的变化关系①当R ＝r 时，电源的输出功率最大为rE P M 42=②当R >r 时，随着R 的增大输出功率越来越小． ③当R <r 时，随着R 的增大输出功率越来越大．④当P 出<P m 时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2． ⑤P 出与R 的关系如图所示．4．电源的效率（1）任意电路：η＝总出P P ×100%＝EU×100%．（2）纯电阻电路：η＝rR R+×100% 因此在纯电阻电路中R 越大，η越大；当R ＝r 时，电源有最大输出功率，效率仅为50%． 特别提醒 当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%；当R →∞时，η→100%，但此时P 出→0，无实际意义．【例1】在如图所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1=100Ω，R 2阻值未知，R 3是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随总电流的变化图线如图所示，其中A 、B 两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的。
第十章 第2讲 闭合电路的欧姆定律-2025届高中物理
第十章恒定电流第2讲闭合电路的欧姆定律课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.理解闭合电路欧姆定律.2.能分析和解决家庭电路中的简单问题，能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际.闭合电路的欧姆定律及应用2020：江苏T6；2019：江苏T3，上海T17 1.物理观念：理解电源电动势的概念.掌握闭合电路欧姆定律的内涵及应用.2.科学思维：能将电源视为一个没有电阻的理想电源与电阻的串联，建构电源模型；通过对闭合电路的动态变化问题等的分析，提高科学思维能力.3.科学探究：通过能量守恒定律及内外电路能量转化关系，探究闭合电路欧姆定律；通过电源的U －I 图像，感受物理图像在科学探究中的作用.4.科学态度与责任：通过实例了解能量的耗散，增强节约能源和保护环境的责任感和使命感.闭合电路的功率及效率问题2022：浙江6月T12；2020：上海T14两类U －I 图像的理解和应用2020：上海T14命题分析预测闭合电路欧姆定律在电路中应用非常多，关于电路的简单分析常以选择题形式命题，也常和图像结合在实验题中出现.近年故障分析也开始进行考查.预计2025年高考单独考查可能会涉及含容电路，综合考查会与电磁感应结合或在实验中考查与图像相关的数据处理.考点1闭合电路的欧姆定律及应用1.电源的电动势和内阻（1）电动势①定义：电动势在数值上等于非静电力把1C 的[1]正电荷在电源内从[2]负极移送到[3]正极所做的功.②表达式：E ＝[4].反映了电源把其他形式的能转化成[5]电能的本领大小.（2）内阻电源内部的电阻，叫作电源的内阻.电动势E 和内阻r 是电源的两个重要参数.2.闭合电路的欧姆定律（1）内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成[6]正比，跟内、外电路的电阻之和成[7]反比.（2）公式与推论①适用于任何电路：E ＝U 内＋U 外，E ＝U 外＋Ir （伏安表达式）.②适用于纯电阻电路：因U ＝IR ，I ＝＋（电流表达式），故E ＝U ＋r .3.路端电压U 与外电阻R 的关系函数表达式为U ＝＋E ＝11+E ，U －R 图像如图1所示.（1）R 增大，则U [8]增大；（2）断路时，I ＝0，U ＝E ；（3）短路时，I 短＝，U ＝0.图1图24.路端电压U 与电流I 的关系函数表达式为U ＝E －Ir ，U －I 图像如图2所示.如图所示，电路中的滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω，电源内阻r为1Ω.（1）闭合开关S，当滑动变阻器的滑片置于最左端时，电流表的示数为0.2A，此时的路端电压是多少？电源电动势是多少？（2）闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右移动的过程中电流表和电压表的示数分别怎么变化？答案（1）路端电压U＝IR＝4V，电源电动势E＝I（R＋r）＝4.2V.（2）滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值在逐渐减小，电路总电阻在逐渐减小，故总电流（即电流表的示数）在逐渐增大，路端电压（即电压表示数）在逐渐减小.命题点1闭合电路的有关计算1.[江苏高考]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，则电源的内阻r为（A）A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.4Ω解析当断开S时，电压表的读数等于电源的电动势，即E＝3V；当闭合S时，有U＝IR，又由闭合电路的欧姆定律可知，I＝E，联立解得r＝1Ω，A正确，B、C、D错误.R＋r命题点2闭合电路的动态分析2.[2024云南昆明一中期中/多选]催化燃烧式气体传感器可以检测一氧化碳气体的浓度，当一氧化碳气体达到一定的浓度时，一氧化碳气体在催化剂的作用下在传感器的检测片表面发生燃烧，使检测片温度上升，检测片的电阻增加.在如图所示电路中，R为催化燃烧式气体传感器的检测片，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均可视为理想电表.当环境中一氧化碳气体达到一定浓度时，下列说法正确的是（CD）A.电压表V1与V2的示数均减小，电流表A1与A2的示数均增大B.电压表V1与V2的示数和电流表A1与A2的示数均增大C.电压表V1、V2、V3的示数均增大D.电流表A1、A2的示数均减小解析由题意知，当环境中一氧化碳气体达到一定浓度时，R增大，电路中总电阻增大，则总电流I减小，内电路电压减小，根据闭合电路欧姆定律知U3＝E－Ir、U2＝E－I(r＋R3)、U1＝E－I(r＋R3＋R2)，则电压表V1、V2、V3的示数均增大，选项C正确，A错误；总电流I减小，即电流表A2的示数减小，又电压表V1的示数增大，则通过滑动变阻器的电流增大，故通过电阻R的电流减小，则电流表A1的示数减小，选项D正确，B错误.命题拓展情境不变，一题多设问（1）试判断图中三个电压表示数变化量与通过电源的电流的变化量比值的绝对值｜1V｜、｜ 2V｜、｜ 3V｜的变化情况以及它们的大小关系.（2）若R不变，滑动变阻器R1触头向右滑动，则各电表的示数如何变化？答案（1）由U3＝E－Ir可知｜ΔU3ΔI｜＝r，同理可知｜ΔU2ΔI｜＝r＋R3、｜ΔU1ΔI｜＝r＋R2＋R3，所以它们均不变，其大小关系为｜ΔU1ΔI ｜＞｜ΔU2ΔI｜＞｜ΔU3ΔI｜.（2）滑动变阻器R1触头向右滑动，R1减小，电路总电阻减小，则总电流I增大，内电路电压增大，根据闭合电路的欧姆定律可知U3＝E－Ir、U2＝E－I（r＋R3）、U1＝E－I（r＋R3＋R2），则电压表V1、电压表V2、电压表V3的示数均减小；总电流I增大，即电流表A2的示数增大，又电压表V1的示数减小，故通过R的电流减小，则电流表A1的示数减小.方法点拨动态分析常用方法1.程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路.（1）分析步骤（如图）：（2）分析时：串联电路注意分析电压关系，并联电路注意分析电流关系.2.结论法：“串反并同”，应用条件为电源内阻不为零.（1）所谓“串反”，即某一电阻的阻值增大时，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”，即某一电阻的阻值增大时，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.极限法因滑动变阻器滑片滑动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，让接入电路中的电阻最大或为零，然后进行讨论.3.[含容电路的动态分析/2023海南]如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上的电荷量为（C）A.CEB.12CEC.25CED.35CE解析由电路的串并联规律可知，电阻3R两端的电压为35，电阻R两端的电压为5，则电容器两极板间的电势差ΔU＝25，故Q＝CΔU＝2B5，C对.方法点拨与电容器相关问题的分析1.电路中电容器表现出的三种角色电容器在充电瞬间，处于导通状态，相当于用电器，i＝ΔΔ，电流方向是由电路流入电容器正极，从电容器的负极流出；电容器在放电瞬间，相当于电源，i＝ΔΔ，电流方向是由电容器正极流出，流入电容器负极；电容器支路稳定时，电容器处于开路状态，i＝0，电压等于与之并联的电路两端的电压，相当于一个理想电压表.分析通电电路的结构时（简化电路），可以拆除电容器.2.电容器的电压（1）电路稳定时，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）电路稳定时，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电或放电.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｜；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.命题点3电路故障分析4.在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的示数都增大，电表均为理想电表，则可能的故障原因是（A）A.R1短路B.R2短路C.R3短路D.R1断路解析若R1短路，则电流表处于干路上，电压表测量R3的电压，外电路只有R3一个电阻，外电路的总电阻变小，故干路电流增大，电流表示数增大，通过R3的电流增大，电压表示数增大，A正确.若R2短路，同理可得电压表示数增大，而电流表被R2短路，故电流表示数减小为零，B错误.若R3短路，电压表示数将减小为零，由于外电路电阻减小，干路电流增大，R 1所在支路的电流也会增大，电流表示数将增大，C 错误.若R 1断路，则电流表示数将减小为零，而外电路电阻因R 1断路而增大，干路电流减小，通过R 3的电流减小，电压表示数减小，故D 错误.5.[多选]某同学按如图所示的电路进行实验，电压表内阻看成无限大，电流表内阻看成零，闭合开关进行实验.由于电路发生故障，发现两电压表示数相同（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（BD）A.R 3短路 B.R P 短路C.R 3断路 D.R 2断路解析R 3短路时，由于电流表内阻看成零，两电压表都被短路，示数都为零，与题不符，故A 错误.R P 短路时，两电压表都测量R 2两端的电压，示数相同，而且都不为零，故B 正确.R 3断路时，电压表V 2测量R 2两端的电压，电压表V 1测量R P 和R 2串联起来的两端电压，电压表V 1的示数大于电压表V 2的示数，故C 错误.R 2断路时，由于电压表内阻看成无限大，电流表内阻看成零，两电压表都测量R 3两端的电压，示数相同，而且都不为零，故D 正确.方法点拨电路故障检测方法1.电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，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.在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程.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.在用欧姆表检测时，应断开电源.考点2闭合电路的功率及效率问题电源总功率任意电路：P 总＝EI ＝P 出＋P 内纯电阻电路：E ＝I （R ＋r ）；P 总＝I 2（R ＋r ）＝E 2R ＋r 电源内部消耗的功率P 内＝I 2r ＝P 总－P 出电源的输出功率任意电路：P 出＝UI ＝P 总－P 内纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝E 2R（R ＋r ）2P 出与外电阻R 的关系电源的效率[9]任意电路：η＝P 出P 总×100％＝U E×100％[10]纯电阻电路：η＝RR ＋r×100％判断在闭合电路中，下列说法的正误.（1）电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱.（✕）（2）电动势等于电源的路端电压.（✕）（3）外电阻越大，则路端电压越大.（√）（4）外电阻越大，则电源的输出功率越大.（✕）（5）电源的输出功率越大，电源的效率越高.（✕）（6）电源内部发热功率越大，输出功率越小.（✕）如图所示，电源电动势E ＝3V ，内电阻r ＝3Ω，定值电阻R 1＝1Ω，滑动变阻器R 2的最大阻值为10Ω.（1）闭合开关S ，当R 2满足什么条件时，电阻R 1消耗的功率最大？请计算此种条件下R 1消耗的功率.（2）闭合开关S ，当R 2为多少时，R 2消耗的功率最大？请计算此种情况下R 2消耗的功率和电源的效率.答案（1）R 2＝0约0.56W（2）R 2＝4Ω约0.56W 62.5％解析（1）R 1为定值电阻，当R 2＝0时，流过R 1的电流I 1最大，电阻R 1消耗的功率最大，I 1＝1＋＝0.75A1＝12·R 1≈0.56W（2）把电源与定值电阻R 1看成一个电动势为3V ，内阻r'＝r ＋R 1的“电源”，当R 2＝r'＝4Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，为2＝24'≈0.56W电源的效率η＝1＋2＋1＋2×100％＝62.5％.方法点拨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）两点间短路时的电流为等效短路电流I'短，等效内电阻r'＝''短.常见电路的等效电源如下：6.[功率的分析/2024北京精华学校开学检测]如图所示的电路中，电源电动势E为12V，内阻r为2Ω，白炽灯的灯丝电阻R L为16Ω，电动机M的线圈的电阻为2Ω.开关S闭合后，白炽灯的电功率为4W.若灯丝电阻保持不变，电动机的机械损耗可忽略不计，则下列说法正确的是（D）A.通过电源的电流约为3.2AB.流过电动机M的电流为4AC.电动机M输出的机械功率为12WD.电源的总功率为24W解析根据P1＝U2RL ，解得灯泡两端电压U＝8V，则通过电源的电流I＝E−Ur＝12−82A＝2A，故A错误；流过电动机M的电流为I M＝I－U RL＝1.5A，故B错误；电动机M输出的机械功率为P出＝UI M－I M2R M＝7.5W，故C错误；电源的总功率为P＝EI＝12×2W＝24W，故D 正确.7.[功率＋效率的分析/2024四川成都七中校考]交警使用的某型号酒精测试仪如图1所示，其工作原理如图2所示，传感器的电阻值R随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均可视为理想电表.当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（B）A.电压表的示数变大，电流表的示数变小B.酒精气体浓度越大，电源的效率越低C.酒精气体浓度越大，电源的输出功率越小D.电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值之比变小解析当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，酒精气体浓度增大，则传感器的电阻值R 减小，根据I ＝＋0＋可知电路中电流增大，则电流表示数变大，根据U ＝E －I （R 0＋r ）可知传感器两端的电压减小，则电压表示数变小，A 错误.电源的效率η＝＋0＋0＋·100％＝11+＋0·100％，当酒精气体浓度增大时，传感器的电阻值R 减小，根据上式可知电源的效率降低，B 正确.电源的输出功率P ＝（＋0＋）2（R ＋R 0）＝2＋0＋2＋0+2，易知当R ＋R 0＝r 时，P 有最大值，作出该函数的图像如图所示，当酒精气体浓度增大时，传感器的电阻值R 减小，R ＋R 0减小，若初始时R ＋R 0＞r ，则电源输出功率可能先增大后减小；若初始时R ＋R 0≤r ，则P 逐渐减小，故C 错误.根据U ＝E －I （R 0＋r ），可知｜Δ｜｜Δ｜＝R 0＋r ，即电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值之比不变，D 错误.考点3两类U －I图像的理解和应用电源的U －I 图像电阻的U －I 图像图像物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系截距纵轴截距：表示电路[11]断路时的路端电压U ＝E .横轴截距：表示电路[12]短路时的电流I ＝I 0过坐标原点，表示没有电压时电流为零坐标U 、I 的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标U 、I 的比值表示外电阻（或等效电阻）的大小，不同点对应的外电阻（或等效电阻）大小不同每一点对应的比值均相等，表示此电阻的大小斜率（绝对值）电源内阻r ＝EI 0电阻大小命题点1电源U －I 图像的理解和应用8.[2024四川宜宾叙州二中开学考试/多选]某同学将如图甲所示的玩具车的太阳能电池板取下，并通过测量多组电池板的路端电压U 及流过其电流I 的数据描绘了电池板的U －I 图像，如图乙所示，图线的横、纵截距分别为I 0和U 0.现将该电池板与一定值电阻相连组成如图丙所示的电路，闭合开关后，电压表和电流表的示数分别为U 1和I 1，两电表均为理想电表，下列说法正确的是（BD）A.该电池板的内阻恒为00B.该电池板内阻消耗的功率为（U 0－U 1）I 1C.该电池板的输出功率为U 0I 1D.该电池板的效率为10解析U －I 图线斜率的绝对值表示内阻，但该电池板的U －I 图像为曲线，故内阻是变化的，A 错误；该电池板内阻消耗的功率为P ＝U 内I 1＝(U 0－U 1)I 1，B 正确；该电池板的输出功率为P 出＝U 外I 1＝U 1I 1，C 错误；该电池板的效率为η＝U 1I 1U 0I 1＝U1U 0，D 正确.命题点2两类U －I 图像的综合9.[2024山东淄博临淄中学校考]如图所示的U－I图像中，直线a表示某电源的路端电压U 与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻R1、R2的电压U与电流I的关系.下列说法正确的是（D）A.电阻R1、R2的阻值之比为4：3B.该电源的电动势为6V，内阻为3ΩC.只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为6WD.只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1：1解析根据图像得R1＝41Ω＝4Ω，R2＝42Ω＝2Ω，电阻R1、R2的阻值之比为2：1，A错误；该电源的电动势为6V，内阻为r＝63Ω＝2Ω，B错误；只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为P1＝4×1W＝4W，C错误；只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外＝I2r、P外＝I2R2，则P内：P外＝r：R2＝1：1，故D正确.电路消耗的电功率分别为P内1.[2024浙江名校联考]某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10（25V/200W）和10个相同的指示灯X1～X10（220V/2W），将其连接在220V的交流电源上，如图所示，则下列对工作电路的表述正确的是（C）A.若L2断路，则干路电流I增大B.若L2断路，则X1的功率增大，L1的功率增大C.若L2短路，X2功率减小，其他指示灯的功率增大D.若L2短路，X2功率增大，其他指示灯的功率减小解析若L2断路，总电阻增大，则干路电流I减小，A错误；若L2断路，相当于L2阻值增大，根据“串反并同”规律可知，通过X1和L1的电流都减小，X1和L1的功率都减小，B错误；若L2短路，X2两端的电压为零，X2功率减小，根据“串反并同”规律，其他指示灯的电流增大，功率增大，C正确，D错误.2.[2022江苏]如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝4Ω，电源电动势E＝12V，内阻不计.四个灯泡中消耗功率最大的是（A）A.R1B.R2C.R3D.R4解析3.如图所示，接通开关S，灯泡L1、L2都正常发光.某时刻由于电路故障两灯突然熄灭.若故障只有一处，则下列说法正确的是（D）A.如果将电压表并联在cd两端时有示数，说明cd间完好B.如果将电压表并联在ac两端时示数为0，说明ac间断路C.如果将电流表并联在ac两端时示数为0，说明cd间完好D.如果将电压表并联在ad两端时有示数，并联在ac两端时示数为0，说明cd间断路解析电路故障分为断路和短路，故障只有一处，假设发生了短路，如果是某灯泡短路，该灯泡熄灭，而另一灯泡应该变亮；如果是两灯泡以外的元件短路，则两灯泡均变亮，故假设不成立，电路故障应为断路.电压表并联在cd两端时有示数，说明cd间发生了断路，故A错误；电压表并联在ac两端时示数为0，说明ac段以外的电路发生了断路，故B错误；电流表并联在ac两端时示数为0，说明ac段以外的电路发生了断路，而ac间电路完好，无法说明cd间的情况，故C错误；电压表并联在ad两端时有示数，说明a→c→d段发生了断路，电压表并联在ac两端时示数为0，说明ac段以外的电路发生了断路，综合以上两点，应是cd间断路，故D正确.4.如图所示的电路中，小灯泡L的规格为“4V，1.6W”，定值电阻R0与灯泡正常发光时的电阻相等，电源电动势为E＝9V，内阻未知.将单刀双掷开关接到1，小灯泡正常发光；将单刀双掷开关接到2，小灯泡仍正常发光，且电动机正常工作.则开关接2时（D）A.电源内阻为2.0ΩB.电源内部消耗的功率为0.6WC.电动机输出的机械功率为1.6WD.电动机的内阻r M＜10Ω解析小灯泡正常发光时的电流为I＝＝0.4A，由于定值电阻R0与灯泡正常发光时的电阻相等，因此R0＝R L＝2＝10Ω，将单刀双掷开关接到1时，由闭合电路欧姆定律可得【易错】注意小灯泡所在的电路可视为纯电阻电路.E＝I(R0＋R L＋r)，解得r＝2.5Ω，故A错误；将开关接到2时，电源内部消耗的功率为P内＝I2r＝0.4W，故B错误；电源的总功率为P总＝EI＝3.6W，故电动机的输入功率为P机入＝P总－P－P内＝1.6W，由于电动机存在内阻，因此工作时会发热，故电动机输出的机械【易错】注意电动机的输入功率就是电动机的总功率，可以用U电I电表示，也可以用电源总功率减去除电动机以外部分的功率得出.功率一定小于输入功率1.6W，C错误；由C项分析可知，电动机的发热功率也一定小于输入功率，即P Q＝I2r M＜P机入，解得r M＜10Ω，故D正确.5.[多选]如图所示，曲线C1、C2是闭合电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法正确的是（BCD）A.曲线C1是外电路消耗的电功率随电流变化的图线，C2是内电路消耗的电功率随电流变化的图线B.电源的电动势E＝4V，内阻r＝1ΩC.短路电流为4AD.电源输出功率的最大值为4W解析由P内＝I2r、P外＝EI－I2r结合图可知，曲线C1是内电路消耗的电功率随电流变化的图线，C2为外电路消耗的电功率随电流变化的图线，A错误；由图可知电源输出功率的最大值为4W，D正确；将I＝2A，P＝4W代入P内＝I2r，P外＝EI－I2r，解得E＝4V，r＝1Ω，短路电流I短＝Er＝4A，B、C正确.6.如图所示，电路中的电源为恒流源或恒压源（不管外电路的电阻如何变化，它都能够提供持续的定值电流或定值电压）.当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，电压表的示数变化量的绝对值为ΔU，电流表的示数变化量的绝对值为ΔI，则下列说法正确的是（C）A.若电源为恒压源，V示数增大，A示数减小B.若电源为恒压源，V示数不变，A示数增大C.若电源为恒流源，V示数增大，A示数减小，ΔΔ＝R1D.若电源为恒流源，V示数增大，A示数增大，ΔΔ＝R2解析滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，变阻器接入电路的阻值增大.若电源为恒压源，电压表的示数不变，因总电阻增大，总电流减小，电阻R2两端的电压减小，并联部分两端的电压增大，流过电阻R1的电流增大，因总电流减小，流过R0的电流减小，电流表的示数减小，故A、B错误.若电源为恒流源，电路中的总电流不变，变阻器的滑动触头向上滑动，总电阻增大，电压表的示数增大，因总电流不变，电阻R2两端的电压不变，并联部分两端的电压增大，电阻R1中的电流增大，而总电流不变，流过R0的电流减小，所以电流表的示数减小；电阻R2两端的电压不变，电阻R1两端的电压的变化量等于电压表示数的变化量ΔU，因总电流不变，所以电流表的示数的变化量的绝对值等于电阻R1中的电流的变化量的绝对值，所以有ΔU＝R1，故C正确，D错误.ΔI7.[多选]在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，电表A、V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列结论正确的是（CD）A.1不变，Δ1Δ变大B.2变大，Δ2Δ变大C.2变大，Δ2Δ不变D.3变大，Δ3Δ不变解析由电路图可知，电流表测的是通过这个电路的总电流，U1、U2分别是R1、R2两端的电压，U3是路端电压，由欧姆定律可知R1＝U1I＝ΔU1ΔI，因R1是定值电阻，故A错误.由欧姆定律可知R2＝U2I，因R2变大，故U2I变大；又U2＝E－I(R1＋r)，因E、R1、r均是定值，故ΔU 2ΔI ＝R 1＋r 不变，B 错误，C 正确.U 3I＝R 1＋R 2，因R 2变大，则U3I变大；又U 3＝E －Ir ，可知ΔU 3ΔI＝r 不变，故D 正确.8.[2024安徽合肥模拟]如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L 为小电珠，R 为滑动变阻器，电源电动势为E ，内阻为r .现将开关S 闭合，当滑动变阻器滑片P 向左移动时，下列结论正确的是（C）A.电流表示数变小，电压表示数变小B.小电珠L 变亮C.电容器C 所带的电荷量增大D.电源的总功率变大解析当滑动变阻器滑片P 向左移动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律得知总电流减小，路端电压增大，故电流表示数变小，电压表示数变大，小电珠L 变暗，故A 、B 错误；电容器两端的电压U ＝E －I (R L ＋r )，总电流减小，则U 增大，由Q ＝CU 可知电容器C 所带的电荷量Q 增大，故C 正确；电源的总功率为P ＝EI ，电路总电流减小，可知电源的总功率变小，故D 错误.9.[2024江西宜春宜丰中学校考/多选]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，直线Ⅱ为某一电阻R 的U －I 图线，曲线Ⅲ为某一小灯泡L 的U －I 图线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5A ，0.75V ），曲线Ⅲ在该点的切线与横轴交点的坐标为（1.0A ，0）.用该电源直接与电阻R 或小灯泡L 连接成闭合电路，由图像可知（BD）A.电源电动势为3V ，内阻为0.5ΩB.R 为定值电阻，其阻值为1.5ΩC.L 接入电源时的电阻为1.5ΩD.R 接入电源时电源的输出功率大于L 接入电源时电源的输出功率解析由直线Ⅰ可知，电源电动势E ＝3.0V ，短路电流I 短＝2.0A ，电源内阻r ＝EI ＝3.02.0Ω＝1.5Ω，故A 错误；由直线Ⅱ可知，定值电阻R ＝UR I R＝1.51.0Ω＝1.5Ω，故B 正确；曲线Ⅲ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5A ，0.75V)，电源的路端电压为0.75V ，干路电流为1.5A ，L 接入电源时的电阻R L ＝0.751.5Ω＝0.5Ω，故C 错误；R 接入电源时电源的输出功率P R ＝U R I R ＝1.5×1.0W ＝1.5W ，L 接入电源时电源的输出功率P L ＝U L I L ＝0.75×1.5W ＝1.125W ，故R 接入电源时电源的输出功率大于L 接入电源时电源的输出功率，故D 正确.10.[2024浙江嘉兴五中阶段考]一台电风扇内阻为20Ω，接上220V 电压后，消耗的功率为66W.（1）求电风扇正常工作时，通过电动机的电流.（2）电风扇正常工作时，转化为机械能的功率、内能的功率和电动机的效率分别是多少？（3）若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，则此时通过电动机的电流是多少？电风扇消耗的电功率和发热功率分别是多少？答案（1）0.3A（2）P 机＝64.2WP 热＝1.8Wη＝97.3％（3）11AP'＝P'热＝2420W 解析（1）根据P ＝UI 可得电风扇正常工作时通过电动机的电流为I ＝＝66220A ＝0.3A（2）电风扇正常工作时转化为内能的功率为P 热＝I 2R ＝0.32×20W ＝1.8W 转化为机械能的功率为P 机＝P －P 热＝66W －1.8W ＝64.2W 电动机的效率为η＝机＝64.266×100％≈97.3％（3）电风扇扇叶被卡住后通过电动机的电流为I'＝＝22020A ＝11A电风扇消耗的电功率为P'＝I'U ＝11×220W ＝2420W电风扇发热功率为P'热＝I'2R ＝112×20W ＝2420W.11.[新信息问题/2024湖北孝感模拟]如图所示为某小组设计的电子秤原理图.轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连，R 0为定值电阻，滑动变阻器R 的滑片与弹簧上端连接.当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端.该小组用理想电压表的示数U 反映待测物体的质量m ，用电压表示数变化量与质量变化量的比值的绝对值｜ΔΔ｜描述电子秤的灵敏度.不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，电压表为理想电表，下列说法正确的是（A）。
高考物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(含答案)(2)
高考物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(含答案)(2)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路中，14R =Ω，26R =Ω，30C F μ=，电池的内阻2r =Ω，电动势12E V =．（1）闭合开关S ，求稳定后通过1R 的电流． （2）求将开关断开后流过1R 的总电荷量． 【答案】（1）1A ；（2）41.810C -⨯ 【解析】 【详解】（1）闭合开关S 电路稳定后，电容视为断路，则由图可知，1R 与2R 串联，由闭合电路的欧姆定律有：12121A 462E I R R r ===++++所以稳定后通过1R 的电流为1A ．（2）闭合开关S 后，电容器两端的电压与2R 的相等，有16V 6V C U =⨯=将开关S 断开后，电容器两端的电压与电源的电动势相等，有'12V C U E ==流过1R 的总电荷量为()'63010126C C C Q CU CU -=-=⨯⨯-41.810C -=⨯2．如图所示，质量m=1 kg 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L=1 m 的光滑绝缘框架上。
匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。
右侧回路中，电源的电动势E=8 V ，内阻r=1 Ω。
电动机M 的额定功率为8 W ，额定电压为4 V ，线圈内阻R 为0.2Ω，此时电动机正常工作（已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度g 取10 m/s 2）。
试求:(1)通过电动机的电流I M 以及电动机的输出的功率P 出； (2)通过电源的电流I 总以及导体棒的电流I ； (3)磁感应强度B 的大小。
【答案】(1)7.2W ；(2)4A ；2A ；(3)3T 。
【解析】 【详解】(1)电动机的正常工作时，有M P U I =⋅所以M 2A PI U== 故电动机的输出功率为2M 7.2W P P I R =-=出(2)对闭合电路有U E I r =-总所以4A E UI r-==总； 故流过导体棒的电流为M 2A I I I =-=总(3)因导体棒受力平衡，则sin376N F mg ︒==安由F BIL =安可得磁感应强度为3T F B IL==安3．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势6E V =，电源内阻1r =Ω，电阻3R =Ω，重物质量0.10m kg =，当将重物固定时，理想电压表的示数为5V ，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V ，(不计摩擦，g 取210/).m s 求：()1串联入电路的电动机内阻为多大？ ()2重物匀速上升时的速度大小．()3匀速提升重物3m 需要消耗电源多少能量？【答案】（1）2Ω；（2）1.5/m s （3）6J 【解析】 【分析】根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流和电动机输入电压.电动机消耗的电功率等于输出的机械功率和发热功率之和，根据能量转化和守恒定律列方程求解重物匀速上升时的速度大小，根据W EIt =求解匀速提升重物3m 需要消耗电源的能量． 【详解】()1由题，电源电动势6E V =，电源内阻1r =Ω，当将重物固定时，电压表的示数为5V ，则根据闭合电路欧姆定律得 电路中电流为6511E U I A r --=== 电动机的电阻51321M U IR R I --⨯==Ω=Ω ()2当重物匀速上升时，电压表的示数为 5.5U V =，电路中电流为''0.5E U I A r-==电动机两端的电压为()()'60.5314M U E I R r V V =-+=-⨯+= 故电动机的输入功率'40.52M P U I W ==⨯= 根据能量转化和守恒定律得2''M U I mgv I R =+代入解得， 1.5/v m s =()3匀速提升重物3m 所需要的时间321.5h t s v===， 则消耗的电能'60.526W EI t J ==⨯⨯=【点睛】本题是欧姆定律与能量转化与守恒定律的综合应用.对于电动机电路，不转动时，是纯电阻电路，欧姆定律成立；当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立．4．在如图所示的电路中，两平行正对金属板A 、B 水平放置，两板间的距离d =4.0cm ．电源电动势E =400V ，内电阻r =20Ω，电阻R 1=1980Ω．闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B 板上的小孔以初速度v 0=1.0m/s 竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A 板．若小球所带电荷量q =1.0×10-7C ，质量m =2.0×10-4kg ，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g =10m/s 2．求：（1）A 、B 两金属板间的电压的大小U ； （2）滑动变阻器消耗的电功率P ； （3）电源的效率η．【答案】（1）U =200V （2）20W （3）0099.5 【解析】 【详解】（1）小球从B 板上的小孔射入恰好到达A板的过程中，在电场力和重力作用下做匀减速直线运动，设A 、B 两极板间电压为U ，根据动能定理有：20102qU mgd mv --=-，解得：U = 200 V ．（2）设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R ，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流1EI R R r=++，而 U = IR ，解得：R = 2×103 Ω滑动变阻器消耗的电功率220U P W R==．（3）电源的效率2121()099.50()P I R R P I R R r η+===++出总． 【点睛】本题电场与电路的综合应用，小球在电场中做匀减速运动，由动能定理求电压．根据电路的结构，由欧姆定律求变阻器接入电路的电阻．5．如图所示，电源电动势E =30 V ，内阻r =1 Ω，电阻R 1=4 Ω，R 2=10 Ω．两正对的平行金属板长L =0.2 m ，两板间的距离d =0.1 m ．闭合开关S 后，一质量m =5×10﹣8kg ，电荷量q =+4×10﹣6C 的粒子以平行于两板且大小为 =5×102m/s 的初速度从两板的正中间射入，求粒子在两平行金属板间运动的过程中沿垂直于板方向发生的位移大小？（不考虑粒子的重力）【答案】【解析】根据闭合电路欧姆定律，有：电场强度：粒子做类似平抛运动，根据分运动公式，有：L=v 0t y=at 2 其中：联立解得：点睛：本题是简单的力电综合问题，关键是明确电路结构和粒子的运动规律，然后根据闭合电路欧姆定律和类似平抛运动的分运动公式列式求解．6．如图所示电路，已知R 3=4Ω，闭合电键，安培表读数为0.75A ，伏特表读数为2V ，经过一段时间，一个电阻被烧坏(断路)，使安培表读数变为0.8A ，伏特表读数变为3.2 V ，问：（1）哪个电阻发生断路故障？ （2）R 1的阻值是多少？（3）能否求出电源电动势E 和内阻r ？如果能，求出结果；如果不能，说明理由． 【答案】（1）R 2被烧断路（2）4Ω（3）只能求出电源电动势E 而不能求出内阻r ，E =4V 【解析】 【分析】 【详解】（1）由于发生故障后，伏特表和安培表有示数且增大，说明外电阻增大，故只能是R 2被烧断了．（2）R 2被烧断后，电压表的示数等于电阻R 1两端的电压，则111 3.240.8U R I '==Ω=Ω'.。
高一物理闭合电路的欧姆定律2
（1）R↑ → I↓ →U ´↓ →U↑ 路端电压随着外电阻的增大而增大。
（2）R → ∞， I = 0 ， U´= 0 U=E ， 当外电路断开时，路端电压等于电源电动势。 ↑ →U ↓ （3）R↓ →I ↑ →U ´ 路端电压随着外电阻的减小而减小。 （4）R→ 0 ，U = 0 ，U´ = E ， I E r 此时的电流 I 为短路电流。
例2 4盏 “220 V，100 W”的灯泡，并联后接在电动势 为220 V、内阻为 2 W的电源上。（1）只打开 1 盏灯时，此 灯两端的电压是多少？（2）同时打开4 盏灯时，此灯两端 的电压又是多少？ 解 : （ 1 ） 根据灯泡上的额定电压和额定功率，计算出 灯泡的电阻为 2 2202 U W 484 W R1 P1 100
闭合电路欧姆定律 电 源
电源电动势
闭合电路欧姆定律 路端电压跟负载的关系
一、电
源
水电站的发电机将水的机械能转换为电能，干电池和 蓄电池将化学能转换为电能。发电机、干电池、蓄电池等 被称为电源。有了电源，才能使电路中的电流像有源之水 一样的连续流动，维持用电器的正常工作。
干电池
蓄电池
新型电池
电源的工作原理 要在电源两极产生并维持一个恒定的电势差，就必须 有一种力能够不断地把正电荷由负极经电源内部移送到正 极, 这种力一定不是静电力, 我们把这种力称为非静电力。
路端电压为
U I R 1.0 1.4 V 1.4 V
2. 如图所示，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电 流表和电压表的读数分别是 I1 = 0.20 A，U1 = 1.98 V；改 变滑片的位置后，两表的读数分别为 I 2 = 0.40 A ，U 2 = 1.96 V。求电源的电动势和内电阻。 解：根据全电路欧姆定律，列 方程得
闭合电路的欧姆定律
闭合电路动态分析
在如图所示的电路中，将开关S由 断开变为闭合后，分析流经各个 电阻的电流及它们两端电压的变 化。电源的电动势及内阻不变。
R1
S
R2 R3
E r R4
闭合电路动态分析
A
R
R
在如图所示的电路中，将电阻R0 的滑片向下滑，分析电压表与电
V
R0
流表示数的变化。电源的电动势
及内阻不变。
R
R
外电阻越大，电流越小，外电压越大； 效率越大。
输出功率最大时：
当R
r时，I
E 2r
，U
E 2
，P出
E2 4r
；
50%
常见几种功率的分析
当滑动变阻器的滑片P左右滑动 时，分析电源输出功率，R1的 功率，R2的功率的变化。
R1
R2 P
Er
1、定值电阻功率最大的条件： P=I2R 通过定值电阻的电流最大
当R 时，P出 0；断路
当R
r时，P出
E2 4r
；输出功率最大
三个关系的区别与联系
P出 EI I 2r
所有电路
P出
E r
U
1U 2 r
所有电路
P出
E2 (R r)2
4r
R
纯电阻电路
在纯电阻电路中，三个特殊状态的联系：
当R
0时，I
E r
，U
0，P出
0；
短路
当R 时，I 0，U E，P出 0； 断路
3、规律： 当U 0时，P出 0； 短路
当U E时，P出 0； 断路
当U
E 2
时，P出
E2 4r
；输出功率最大
三、输出功率与电阻关系 P出 — R
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例2 4盏 “220 V，100 W”的灯泡，并联后接在电动势 为220 V、内阻为 2 W的电源上。（1）只打开 1 盏灯时，此 灯两端的电压是多少？（2）同时打开4 盏灯时，此灯两端 的电压又是多少？ 解 : （ 1 ） 根据灯泡上的额定电压和额定功率，计算出 灯泡的电阻为 2 2202 U W 484 W R1 P1 100
E U U'
I
E R
V
r
如图所示，闭合电键 S，电路的电流为 I，端电压为U， 内电压为U ´。实验表明，电源电动势等于端电压和内电压
之和，即
R
E U U' I R I r
所以
V
I
E I Rr
E
r
S
闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电
路的电阻成反比，这个规律叫做闭合电路欧姆定律。
四、路端电压跟负载的关系 在如图所示的电路中，当电路接通，滑动片向右移动 时，外电阻 R 增大，电压表的读数增大, 电流表读数减小; 当滑动片向左移动时，外电阻 R 减小, 电压表的读数减小, 电流表读数增大。
R
A
P
V
I S
E r
结论：端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻 的减小而减小。
用闭合电路欧姆定律 E = U + I r 来分析路端电压随着 外电阻的变化：
闭合电路欧姆定律 电 源
电源电动势
闭合电路欧姆定律 路端电压跟负载的关系
一、电
源
水电站的发电机将水的机械能转换为电能，干电池和 蓄电池将化学能转换为电能。发电机、干电池、蓄电池等 被称为电源。有了电源，才能使电路中的电流像有源之水 一样的连续流动，维持用电器的正常工作。
干电池
蓄电池
新型电池
电源的工作原理 要在电源两极产生并维持一个恒定的电势差，就必须 有一种力能够不断地把正电荷由负极经电源内部移送到正 极, 这种力一定不是静电力, 我们把这种力称为非静电力。
只打开1盏灯时，外电阻R1 = 484 W，电路中的电流为
220 E A 0.45 A I R1 r 484 2
电灯两端的电压为
U1 I1 R1 0.45 484 V 219.1 V
（2）同时打开4盏灯时，外电阻为 R2 R 121 W 4 电灯两端电压为 E U 2 I 2 R2 R2 R2 r 220 121 V 216.4 V 121 2
讨论：从此例可以看出，并联的电灯开得越多，外电 阻就越小，端电压就越小。
练
习
1. 已知电路中的电源电动势是1.5 V，内电阻是0.1 W， 外电路的电阻是1.4 W 。求电路中的电流 I 和路端电压U 。 解：根据全电路欧姆定律，电路中的电流为
1.5 E A 1.0 A I Rr 1.4 0.1
例1 如图所示，R1 = 8.0 W，R2 = 5.0 W，当单刀双掷 开关 S 扳到位置 1 时，则得的电流 I1 = 0.2 A；当S 扳到位 置 2 时，测得电流 I 2 = 0.3 A。求电源电动势E 和内电阻r。
S
A 1 2
R1 R2
E r
解：根据全电路欧姆定律，可列出方程组
E I1R1 I1r E I2 R2 I2r
R
A V
E U1 I1r 1.98 0.20r E U2 I2r 1.96 0.40r
解之得
S
E r
E 2.0 V , r 0.1 W
； blueair blueair
；
伤了,冷声对姬爱说："小爱,原本咱们不想问你の,这些年也壹直拿你当亲姐妹,有些事情你不该瞒咱们...""小爱,你还是说吧."姑素雪也说.晴文婷说："小爱你告诉咱们吧,咱们不会对你有什么成见,你知道咱们都是什么样の人の...""咱..."姬爱有些吞吞吐吐,不过她却是众人当中,唯壹 没有受伤の,就连米钰莹此时也痛の直呼凉气,右小腿上被抽了壹下狠の.大家也不是傻子,这姬爱对这些事情怎么会如此清楚,什么黑白无常,阴阳路,还有如何处理这些伤口,她都清楚显然是与这些人可能有关系.姬爱犹豫了壹会尔,但看了看众美都受伤了,她还是叹了口气说："好吧,咱都 告诉你们,是咱不好,咱不该瞒着你们の.如果咱早说了の话,可能就不会有今天の事情发生了,若不是那白无常发疯退走了,可能咱们都要交待在这里.""小爱,咱希望你了解,咱们只是想更好の保护你,大家更团结の在壹起,而不是针对你."米晴雪对她说.姬爱感动の点了点头,就在这时,前面 の山谷上空,却突然升起了壹轮骄阳,金色の阳光从天而降,洒满了整个山谷,将山谷中の障气全部拂散了.之前谷中の那条大道,还有那些阴森の气息,骤然消失了."终于好了..."姑素纤纤叹了口气道,"这就是山谷の诡异之处..."姬爱也看到了外面の变化,她沉声道："咱没想到在这世间,竟 然真の还有阴阳路の存在,都怪咱不好,咱没有提前告诉你们.""其实,咱是..."姬爱犹豫了壹会尔,抬头看了看众美,然后做了个深呼吸,才说道："咱是冥界の壹个女使..."（正文贰0叁贰冥界の女使）贰0叁叁姬爱来历"冥界?"众美心中壹惊,瑶瑶低声问道："难道就是阴曹地府?""瑶瑶..." 米晴雪壹听这话有些难听,便刮了她壹眼,瑶瑶吐了吐舌,没再问了.姬爱却说："瑶瑶说の没错,咱们那里就被你们称为阴曹地府...""那你是怎么逃出来の?"谭妙彤却对这个很感兴趣,她也难得主动问壹次.姬爱叹道："冥界其实就游走在人仙魔三界之中,说到底它就是壹个连接这三界の地 方,只不过远比这三界小得多.其实咱也算是壹个死人了,五千年前咱就因为修炼之时走火入魔而死,但是却因为壹些特殊の原因,咱最终来到了冥界,而且还不受冥界法则の约束,所以咱被特选为了冥界の壹名女使.""原来如此..."米晴雪问道："那你是怎么到碧灵岛去了又?""那是三千年前 の事情了,因为判官大人派咱去碧灵岛收壹位圣人の魂,结果咱就带着黑白无常去了,可是没想到却在碧灵岛上遭了劫难."姬爱回忆道,"那时是壹位无上の强者,出手将黑白无常给击杀了,然后将咱关押在了碧灵岛,在碧灵岛上让咱当壹名小小の碧灵岛の女使."＊壹＊本＊读＊"原本咱身上 有冥界之息,是不能在三界久留の,可是没想到碧灵岛是壹个特别の地方,咱在那里呆了三千年之前,身上冥界の气息基本上剥离得差不多了,所以咱到现在算是重生了,而且还是不死之躯."姬爱说."不死之躯?"米钰莹盯着姬爱,双眼放光,"这么说,你现在算是长生不死了?"姬爱点了点头道： "可以这么说吧,因为咱の元灵和躯体不属于三界和冥界了,独自于五行之外了,所以除非有人爆了咱の元灵,不然の话咱是不会老死の.只是现在咱也有难处,咱以前在人间界还活着の时候,没多高の修为,不过只有宗王之境.而在冥界当女使の时候,虽然传承了大量の冥界恐怖の道法,但是在 这里却完全用不上了,加上如今咱身上冥界气息完全没有了,所以现在咱修为很低,天赋也壹般.""原来如此,没想到这世上竟然真の有阴曹地府壹说..."米晴雪倒吸了壹口凉气,她苦笑道,"还好咱们有幸,与你成为姐妹,也算是大开眼界了..."叶静云问道："那黑白无常为何如此之强,难道达 到绝强者之境の实力了?""这壹切都与冥界の道法有关系,冥界虽被你们称为阴曹地府,听上去挺吓人の,但是实际上也就只有地府那边比较恐怖.其它の地方,和三界没有什么区别の,甚至有些地方也比较利于修行.黑白无常在冥界是很高阶の存在,除去地府之主和十二大执法王,以及三.常 侍之外,算是最强の人了.""黑白无常の实力,壹般都相较这边の圣人要强不少,但没到绝强者那么厉害の境界,或许十二大执法王,会有那种实力."姬爱说.众美也算是开了眼界了,没想到还能听到有关冥界の传说,而且地府の确是存在の."人真の有轮回吗?"谭妙彤突然问.姬爱摇头道："这 个咱也不知道,人死后并不是所有人都能进冥界の,魂魄能否进冥界,也都是由地府之主决定の.而且还得黑白无常去抓,如果你实力比黑白无常厉害,地府之主也不会派人来抓の.""还有这种事情..."众人心惊不已,头壹回听说这种鬼事情,看来这冥界の水也浑得很."恩,冥界の事情,以后咱 再慢慢告诉大家,现在大家听咱说,千万不要动用元灵之力试图去止血疗伤,不然の话这冥息会进入你们の元灵,腐蚀你们の元灵."姬爱赶紧说.众美立即不再用元灵之力疗伤了,都这样静坐,利用躯体本身の强大恢复力,慢慢の恢复."每壹对黑白无常,每半个月才能出来三界壹回,所以他们也 比较着急赶着回去.而且这三界当中,如今冥界の阴阳路已经极少了,所以冥界远不如从前强大."姬爱介绍道,"冥息会随着阳光の出现,慢慢の被驱散掉の,用不了壹个时辰,你们受の伤便会复原了.但若是在这受伤后,强行运转元灵之力疗伤,会直接令元灵感染上冥息,成为活死人.""这么恐 怖..."叶静云轻呼道："刚刚那白无常,为何被吓跑了?""可能是你们当中,有谁の鲜血,令他们极为忌惮..."姬爱看了看众美,最后锁定在谭妙彤身上,"壹般来说,黑白无常最怕の鲜血,便是仙血了,妙彤の羽化仙体之血,有可能令他十分惧怕.""羽化仙体之血?"众美看向谭妙彤,谭妙彤道：" 是不是仙血还不知道呢...""仙界是の确是存在过の,据咱所知,羽化仙体在洪荒时期也是有の,所以你这个体质还真是有可能."姬爱看向谭妙彤.就在她刚说完,就见谭妙彤身上の伤慢慢の愈合上了,众美也是壹阵惊呼,这人和人の体质差距怎么这么大."妙彤,你这恢复力也太恐怖了,怎么才 壹下下