易错点19 闭合电路的欧姆定律 -备战2023年高考物理考试易错题(全国通用)

易错点19闭合电路的欧姆定律 例题1. （2022·上海黄浦·二模）如图电路中，R1为定值电阻，电表均为理想电表。移动滑动变阻器R2的滑片，V、V1、V2和A四个电表的示数分别记为U、U1、U2和I，则必有 （　　） A． B． C． D． 例题2. （2022·浙江金华·模拟预测）如图连接电动机的电路，闭合开关，当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的整个过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化清况如图乙所示，已知当电流小于时，电动机不会发生转动，若不考虑电表对电路的影响，则（　　） A．该电动机的内阻为 B．该电路中电源的电动势为 C．此电路中，电动机的最大输出功率为 D．若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于 一、闭合电路欧姆定律及其能量分析 1．闭合电路中的能量转化 (1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W＝Eq＝EIt. (2)时间t内外电路产生的内能为Q外＝I2Rt.内电路产生的内能为Q内＝I2rt. (3)根据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有W＝Q外＋Q内，即EIt＝I2Rt＋I2rt. 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正比，跟内、外电路的电阻之和成反比． (2)表达式：I＝. (3)另一种表达形式：E＝U外＋U内．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和． 二、路端电压与负载的关系 1．路端电压的表达式： U＝E－Ir. 2．路端电压随外电阻的变化规律 (1)当外电阻R增大时，由I＝可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大． (2)当外电阻R减小时，由I＝可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小． (3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为0，U＝E.即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源短路时，外电阻R＝0，此时I＝. 易混点： 1．静电力和非静电力 (1)静电力是带电体之间通过电场相互作用的力，非静电力是指除静电力外能对电荷移动起作用的力 . (2)非静电力的来源 ①在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能． ②在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能． 2．静电力与非静电力做功的比较 (1)非静电力只存在于电源内部，因此非静电力只在电源内部对电荷做功．通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能． (2)静电力存在于整个闭合电路上，所以在电路中任何部位静电力都要做功．静电力做功将电能转化为其他形式的能． 3．电动势 (1)电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多，则电动势越大． (2)公式E＝是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的，不同种类的电源电动势大小不同． (3)电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． 4.内、外电路中的电势变化 如图所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高． 5．闭合电路欧姆定律的几种表达形式 (1)I＝、E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路． (2)U外＝E－Ir，E＝U外＋U内适用于任意的闭合电路． 6．路端电压与负载的关系：U＝E－U内＝E－r，随着外电阻增大，路端电压增大；当外电路开路时(外电阻无穷大)，路端电压U＝E；这也提供了一种粗测电动势的方法，即用电压表直接测电源电动势． 7.路端电压与电流的关系：U＝E－Ir. 8．电源的U－I图像：如图所示是一条倾斜的直线，图像中U轴截距E表示电源电动势，I轴截距I0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻． 1. （2022·山东·模拟预测）图甲所示的电路中，所用电源内电阻r=0.5Ω，定值电阻R2=4Ω。实验时调节电阻R1，的阻值，得到多组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点，并做出U-I图如图乙所示。将R1连入电路的阻值调至最大时，对应图乙中的A点。下列说法正确的是（　　） A．A点对应外电路的总电阻为20Ω B．电源电动势E=3V C．B点对应外电路的总功率为0.3W D．R1=5Ω时，R1消耗的功率最大 2. （2022·上海金山·二模）如图（a）所示电路，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。从左向右移动变阻器的滑片，根据电表数据得到U-I图像如图（b）所示，则（　　） A．R1的最大功率为4W B．R2的最大功率为3W C．电源的最大输出功率为4W D．电源的输出功率先增大后减小 3. （2022·广东·模拟预测）如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，C为电容器（能承受的电压足够大），R0是阻值为10r的定值电阻，V为电压表，R为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小