第8章 第2节 电路、闭合电路的欧姆定律-【名师导航】2025年高考物理一轮总复习课件（江苏专用）

第八章　恒定电流 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 1 链接教材· 夯基固本 一、电路的串联、并联   串联 并联 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝__________________ 电压 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 R＝R1＋R2＋…＋Rn ＝__________________ 功率 分配 ＝＝…＝ P1R1＝P2R2＝…＝PnRn I1＋I2＋…＋In 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 2 二、电源的电动势和内阻 1．电源 电源是把自由电子从____搬到____的一种装置；从能的转化角度看，电源是将其他形式的能转化为____的装置。 正极 负极 电能 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 2．电动势 (1)定义：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____移送到____所做的功。 (2)表达式：E＝。 (3)物理意义：反映了电源把________的能转化为电能的本领大小。 3．内阻 电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫作电源的____，它是电源的另一重要参数。 负极 正极 其他形式 内阻 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 三、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____，跟内、外电路的电阻之和成____。 2．公式 (1)I＝______。(只适用于纯电阻电路) (2)E＝_________或E＝U外＋____。(适用于任何电路) 正比 反比 U内＋U外 Ir 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 3．路端电压U与电流I的关系 (1)一般关系式：U＝______＝IR＝R＝，当R增大时，U____。(适用于任何电路)  (2)U-I图像，特殊情况 ①当电路断路即I＝0时，纵轴的截距为__________。 ②当外电路电压为U＝0时，横轴的截距为________。 ③图线的斜率的绝对值为电源的____。 E－Ir 增大 电源电动势 短路电流 内阻 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 四、电路中的功率 1．电源的总功率 (1)任意电路：P总＝____＝____＋U内I＝P出＋P内。 (2)纯电阻电路：P总＝_________＝。 2．电源内部消耗的功率 P内＝____＝U内I＝P总－P出。 3．电源的输出功率 (1)任意电路：P出＝____＝EI－I2r＝P总－P内。 (2)纯电阻电路：P出＝I2R＝________＝。 EI U外I I2(R＋r) I2r UI 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 一、易错易误辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电路中某电阻的阻值最大，该电阻的功率不一定最大。 (　　) (2)电动势就是电源两极间的电压。 (　　) (3)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大。 (　　) (4)在闭合电路中，外电阻越大，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。 (　　) √ × √ × × 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 二、教材习题衍生 1．(闭合电路欧姆定律)如图所示是饮水机的工作电路简化图，S是温控开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状态；R0是饮水机加热管电阻，R是与加热管串联的电阻。表格是从其说明书中摘录的一些技术数据。不考虑R0、R的电阻受温度变化的影响，表中的功率均指加热管的功率。当S闭合时，饮水机的工作状态和R0的阻值是(　　) A．加热，88 Ω B．加热，220 Ω C．保温，88 Ω D．保温，220 Ω √ 稳定电压 220 V 频率 50 Hz 加热功率 550 W 保温功率 22 W 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 A　[由电功率公式P＝和I＝可知，电压不变的条件下，电阻越小电流越大，功率越大。电源电压不变，当S闭合时，只有R0接在电源上，电路中的电阻变小，总功率变大，因而开关S闭合时是加热状态。利用公式R＝，知R0＝ Ω＝88 Ω， A正确。] 2．(电路的串并联)如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为 1 kΩ， 电流表内阻为0.1 Ω，被测导体R的真实电阻为87.4 Ω。测量时，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻测量值是(　　) A．甲图的测量值是87.4 Ω B．甲图的测量值是87.5 Ω C．乙图的测量值是87.5 Ω D．乙图的测量值是87.4 Ω √ 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 C　[由题图可知，甲图采用的是电流表外接法测电阻，测量值为电压表与电阻R并联的阻值，为≈80.4 Ω； 乙图采用的是电流表内接法测电阻，测量值是电流表与电阻R串联的阻值，为R＋RA＝87.5 Ω，故C正确。] 3．(电表的改装)如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10 V，当使用a、c两个端点时，量程为0～100 V。已知电流表的内阻Rg为500 Ω，满偏电流Ig为1 mA，则电阻R1、R2的值是(　　) A．9 500 Ω　90 000 Ω B．90 000 Ω　9 500 Ω C．9 500 Ω　9 000 Ω D．9 000 Ω　9 500 Ω √ A　[接a、b时，由串联电路特点有R总＝R1＋Rg＝，得R1＝－Rg＝9 500 Ω。接a、c时，同理有R′总＝R1＋R2＋Rg＝，得R2＝－Rg－R1＝90 000 Ω，故A正确。] 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 细研考点 · 突破题型 1．串、并联电路的四个有用的结论 (1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻的个数增多时，总电阻增大。 (2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路的条数增多时，总电阻减小。 (3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。 (4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。 考点1　 电路的串联、并联及电表的改装 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 2．电表的改装   改装成电压表 改装成电流表 内部电路 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律   改装成电压表 改装成电流表 改装后的量程 U＝Ig(R＋Rg) I＝Ig 量程扩大的倍数 n＝ n＝ 接入电阻的阻值 R＝－Rg＝(n－1)Rg R＝＝ 改装后的总电阻 Rx＝Rg＋R＝nRg Rx＝＝ 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 角度1　电表的改装 1．有一灵敏电流计，其表头内阻Rg＝1 000 Ω，满偏电流Ig＝100 μA，以下说法正确的是(　　) A．把它改成量程为1.5 V的电压表，应串联一个15 kΩ 的电阻 B．把它改成量程为1.0 A的电流表，应并联一个1 Ω 的电阻 C．把它改成量程为1.0 A的电流表，测量某电流时读数 为0.5 A，此时流过表头的电流为25 μA D．把它改成量程为1.5 V的电压表，测量某电压时读数 为1.5 V，此时流过表头的电流为100 μA √ 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 D　[改装成电压表要串联电阻分压，串联阻值为R＝－Rg＝Ω＝14 000 Ω，故A错误；改装成电流表要并联分流，并联阻值R＝＝ Ω≈0.1 Ω，故B错误；把它改成量程为1.0 A的电流表，用它去测量某电流时读数为0.5 A，则指针正好是满偏的一半，即为50 μA，故C错误；把它改成量程为1.5 V的电压表，测量某电压时读数为1.5 V，指针正好是满偏，所以此时流过表头的电流为100 μA，故D正确。] √ 角度2　并联电路的电流关系与串联电路的电压关系 2．如图所示，甲、乙都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的电表，下列说法正确的是(　　) A．甲表是电流表，R增大时量程增大 B．甲表是电流表，R增大时量程减小 C．乙表是电流表，R增大时量程增大 D．乙表是电压表，R增大时量程减小 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 B　[由电表的改装原理可知，电流表应是G与R并联，改装后加在G两端的最大电压Ug＝IgRg不变，所以并联电阻R越大，I＝Ig＋IR越小，即量程越小，A错误，B正确；电压表应是G与R串联，改装后量程U＝IgRg＋IgR，可知R越大，量程越大，C、D错误。] 角度3　并联电路的电流关系 3．如图所示，电流表A1(0～3 A) 和A2(0～0.6 A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是(　　) A．A1、A2的读数之比为1∶5 B．A1、A2的读数之比为1∶1 C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1 D．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5 √ 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 C　[根据电表改装原理可知，电流计并联电阻改装成大量程的电流表的内阻R＝，则内阻之比等于最大量程的反比，两电流表的量程之比为5∶1，A1、A2的内阻之比为1∶5，并联时，电流之比等于内阻的反比，电流读数之比为5∶1，A、B错误；电流表A1(0～3 A)和A2(0～0.6 A)是由两个相同的电流计改装而成，题图中两个电流表为并联电路，则两电流计也是并联的，电压相等，流过电流计的电流相等，则A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1，D错误，C正确。] 1．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。 考点2　 电路的动态分析问题 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 2．电路动态分析问题常用的“三法” (1)程序判断法：遵循“局部→整体→部分”的思路，按以下步骤分析： 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 (2)“串反并同”结论法(应用条件：电源内阻不为零) 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。 即：←R↑→ (3)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片分别滑至两个极端去讨论。 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 25 [典例]　(一题多法)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和电压表。在滑动变阻器的滑片P自a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是(　　) A．电压表示数减小 B．电流表示数增大 C．电容器C所带电荷量增多 D．a点的电势升高 √ 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 26 B　[方法一：程序法 滑片P由a端向b端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表V示数变大，A错误；电阻R2两端的电压U2＝E－I总(R1＋r)，I总增大，则U2减小，I2＝，故I2减小，电流表A的示数IA＝I总－I2，故电流表A的示数增大，B正确；由于电容器两端的电压UC＝U2减小，由Q＝CUC知电容器所带电荷量Q减少，C错误；Uab＝U2＝φa－φb＝φa，故φa降低，D错误。 方法二：极限法 若将滑片P滑至b点，则R3＝0，φa＝φb＝0，D错误；R2两端电压为零，则电容器C两端电压也为零，电容器所带电荷量Q＝0，C错误；当R3＝0时，电路总电阻最小，总电流最大，R1两端电压最大，故A错误；由于IA＝I1－I2，此时I1最大，I2＝0最小，故IA最大，B正确。] 方法技巧　电路稳定时电容器的处理方法 电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，电容器两端的电压与其并联电器两端电压相等。 [跟进训练] 角度1　传感器电路的动态分析 1．某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的R1和R2，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于U1时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于U2(U1、U2为定值)时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是(　　) A．U1＜U2 B．R2为压力传感器 C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低 D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高 √ 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 29 C　[当a、b两端的电压大于U1时，控制开关自动开启低水位预警，说明R1为压力传感器，当水位比较低时，R1的电阻比较大，则此时的电压比较大，即U1＞U2，故A、B错误；若定值电阻的阻值越大，则R1分到的电压越小，所以开启高水位预警时的水位越低，开启低水位预警时的水位也越低，故C正确，D错误。] 30 角度2　含容电路的动态分析 2．如图所示的电路中，电源的电动势E＝12 V，内阻可忽略不计，电阻的阻值分别为R1＝10 Ω， R2＝20 Ω，滑动变阻器的最大阻值R＝50 Ω，电容器MN的电容C＝20 μF，现将滑动触头P置于最左端a点，合上开关S，经过一段时间电路处于稳定。下列说法正确的是(　　) A．此时电容器M板带正电，N板带负电 B．此时断开开关S，通过R2的电荷量为1.5×10-5 C C．当滑动触头P置于R的中点时，M板带电荷量为＋4×10-5 C D．当滑动触头P从a端滑动到b端的过程中，电容器所带的电荷量先减少后增大，但N板一直带正电荷 √ 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 31 C　[当滑动触头P置于最左端a点时，电容器与R1并联，N板电势高，M板电势低，所以N板带正电，A错误；电容器两端的电压等于电阻R1两端电压，有U1＝E＝4 V，电容器所带的电荷量为Q＝CU1＝8×10-5 C，S断开后电容器的电荷量通过两个支路放电，一条是电阻R1支路，另一条是电阻R2和滑动变阻器R的串联支路，根据并联电路的电流关系可知，两支路的电阻之比为1∶7，则电流之比为7∶1，可知通过R2的电荷量为Q2＝＝1.0×10-5 C，B错误；当滑动触头P置于R的中点时，设φD＝0，φP＝UPD＝6 V，φB＝UBD＝8 V，则UMN＝φB－φP＝2 V，M板带正电，电荷量为Q＝2×20×10-6 C＝4×10-5 C，C正确；当滑动触头P从a端滑动到b端的过程中，电容器两板间电压先减少后增大，电容器所带的电量先减少后增大，但N板先带正电荷后带负电荷，D错误。故选C。] 32 角度3　开关滑动变阻器动态电路 3．如图所示，电源电动势E及内阻r恒定不变，R、R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电压表V及电流表A1、A2均为理想电表，则下列说法不正确的是(　　) A．若S闭合，当R2的滑片下滑时，两电流表A1、A2的示数变化量ΔI1＜ΔI2　 B．若S闭合，当R2的滑片下滑时，电压表V和电流表A1的示数变化量之比＝r不变 C．若S闭合，当R2的滑片下滑时，电压表V和电流表A1的示数变化量之比＝R＋r不变 D．R2 的滑片保持某一不为零的值不动，将开关S由断开 转为闭合，则电流表A1的示数变大，电压表V、电流表A2 的示数均变小 √ 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 33 B　[若S闭合，当R2的滑片下滑时，R2的有效电阻变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知干路电流变大，即A1的示数变大，电源的内电压和R两端的电压均变大，则R1、R2并联电路的电压变小，流过R1电流变小，故A2的示数变大。A1的示数等于流过R1电流与A2的示数之和，故ΔI1＜ΔI2，故A正确；若S闭合，当R2的滑片下滑时，根据闭合电路欧姆定律得U＝E－I1(R＋r)，则电压表V和电流表A1的示数变化量之比＝R＋r不变，故B错误，C正确；将开关S由断开转为闭合，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知干路电流变大，即A1的示数变大，电源的内电压和R两端的电压均变大，则电压表V的示数变小，电流表A2的示数变小，故D正确。] 34 1．电源的功率及效率问题 考点3　 电源的功率和效率 电源总功率 任意电路：P总＝EI＝P出＋P内 纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝ 电源内部消耗的功率 P内＝I2r＝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＝I2R＝ 电源的效率 任意电路：η＝×100%＝×100% 纯电阻电路：η＝×100% 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 2．纯电阻电路中电源的输出功率P出与外电阻R的关系 (1)表达式：P出＝I2R＝＝ (2)关系图像 ①根据如图所示图像可知：随着外电阻的增大，输出功率先增大后减小，即： ②当R＝r时，输出功率最大，为Pm＝。 ③P出<Pm时，每个输出功率对应两个不同的外 电阻R1和R2，且满足R1R2＝r2，因此需要注意题目可能出现多解的情况。 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 [典例]　(一题多变)(用电器最大功率)如图所示，已知电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，求：当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值。 [解析]　保护电阻消耗的电功率为P0＝，因R0和r是常量，而R是变量，所以R最小时，P0最大，即R＝0时，P0max＝＝ W＝8 W。 [答案]　0　8 W 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 [变式1]　(用电器最大功率)在典例中，条件不变，求当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值。 [解析]　这时要把保护电阻R0与电源内阻r算在一起，据以上结论，当R＝R0＋r，即R＝1 Ω＋0.5 Ω＝1.5 Ω时，电阻箱R消耗的功率最大，PRmax＝＝ W＝6 W。 [答案]　1.5 Ω　6 W 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 [变式2]　(用电器最大功率)在典例中，若电阻箱R的最大值为3 Ω，R0＝5 Ω，求：当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R的功率最大，并求这个最大值。 [解析]　把R0＝5 Ω当作电源内阻的一部分，则等效电源内阻r等为6 Ω，而电阻箱R的最大值为3 Ω，小于6 Ω，由P＝R＝，可知不能满足R＝r等，所以当电阻箱R的电阻取3 Ω时，R消耗功率最大，最大值为Pmax＝R＝ W。 [答案]　3 Ω　 W 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 [变式3]　(电源输出最大功率)典例中条件不变，求电源的最大输出功率。 [解析]　由电功率公式P出＝R外＝，当R外＝r时，P出最大，即R＝r－R0＝0.5 Ω 时，P出max＝＝ W＝9 W。 [答案]　9 W 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 [变式4]　(一题多法)(用电器最大功率)如图所示，电源电动势E＝2 V，内阻r＝1 Ω，电阻R0＝2 Ω，可变电阻的阻值范围为0～10 Ω。求可变电阻为多大时，R上消耗的功率最大，最大值为多少？ [解析]　方法一：PR＝，根据闭合电路的欧姆定律， 路端电压U＝E·＝， 所以PR＝ 代入数据整理得PR＝，当R＝ Ω时，R上消耗的功率最大，PRmax＝ W。 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 方法二：采用等效电源法分析，把定值电阻等效到电源的内部，即把电源和定值电阻看作电动势为E′＝E，内阻为r′＝的电源，当R＝r′＝时，电源对外电路R的输出功率的最大值为PRmax＝ 把数值代入各式得E′＝E＝ V r′＝＝ Ω 所以PRmax＝＝ W [答案]　 Ω　 W 易错警示　解决最大功率问题的两点注意 (1)解决最大功率问题时，要弄清是定值电阻还是可变电阻的最大功率，定值电阻的最大功率用P＝I2R＝分析，可变电阻的最大功率用等效电源法求解。 (2)电源输出功率最大时，效率不是最大，只有50%。 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 [跟进训练] 角度1　电源输出最大功率与用电器最大功率 1．将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知(　　) A．电源最大输出功率可能大于45 W B．电源内阻一定等于5 Ω C．电源电动势为45 V D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50% √ 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 B　[由于题述将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率。由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45 W，所以电源最大输出功率为45 W，选项A错误；由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻一定等于5 Ω，选项B正确；由电阻箱所消耗功率P最大值为45 W可知，此时电阻箱读数为R＝5 Ω，电流I＝＝3 A，电源电动势E＝I(R＋r)＝30 V，选项C错误；电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为50%，选项D错误。] 角度2　电源输出最大功率 2．如图所示，图中直线①表示某电路的路端电压与电流的关系图像，图中曲线②表示该电路中电源的输出功率与电流的关系图像，则下列说法正确的是(　　) A．电源的电动势为30 V，内阻为 Ω B．当外电路总电阻为 Ω时，电源的输出功率最大 C．电流为2.5 A时，外电路的电阻为15 Ω D．输出功率为120 W时，输出电压是50 V √ 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 C　[根据闭合电路的欧姆定律，电源的输出电压U＝E－Ir，对照U-I图像，当I＝0时，U＝E＝50 V，U-I图像斜率的绝对值表示内电阻，故r＝＝ Ω＝5 Ω，故A错误；当外电路总电阻等于内阻即5 Ω时，电源的输出功率最大，故B错误；电流为2.5 A时，总电阻为R总＝＝ Ω＝20 Ω，故外电路电阻为R＝R总－r＝15 Ω，故C正确；输出功率为120 W时，根据题图可知，电流为4 A，输出电压为30 V，选项D错误。故选C。] 1．(电源的伏安特性曲线)节能的LED灯越来越普及，而驱动LED灯需要恒流源。如图所示，电源为恒流电源(能提供恒定的电流)，R1、R2为定值电阻，电流表和电压表均为理想电表。移动滑动变阻器R的滑片，下列电压表示数U、电源的输出功率P随电流表示数I变化的关系图线可能正确的是(　　) 考点4　 电源U-I图像与电阻I-U图像的对比 A　　　　　　　　　B　　　 　　　C　　　　　　　　　D √ 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 C　[设电源提供的恒定电流为I0，根据并联电路特点可知U＝I0R1＋(I0－I)R2＝I0(R1＋R2)－IR2，可知U-I是斜率为负的一次函数关系，由上述分析可知，A、B错误；又由电源的输出功率P＝UI0＝(R1＋R2)－(I0R2)I，可知P-I是为斜率为负的一次函数关系，由上述分析可知，C正确，D错误。故选C。] 2．(电源与用电器的伏安特性曲线综合)图甲为某电源的U-I图线，图乙为某小灯泡的U-I图线，则下列说法中正确的是(　　) A．电源的内阻为0.5 Ω B．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小 C．当小灯泡两端的电压为0.5 V时，它的电阻约为 Ω D．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为3 W √ 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 D　[根据电源的U-I图线在纵轴的截距表示电动势，斜率的绝对值表示电源内阻可知，E＝1.5 V，r＝ Ω， 选项A错误；根据小灯泡U-I 图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻可知，小灯泡的电阻随电流的增大而增大，由P＝I2R知，小灯泡的电阻随着电功率的增大而增大，选项B错误；当小灯泡两端的电压为U＝0.5 V时，对应小灯泡中电流为I＝6 A，根据小灯泡U-I图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻可知，小灯泡电阻R＝＝ Ω， 选项C错误；把电源和小灯泡组成闭合回路，在题图乙中画出题图甲对应的图线，如图所示，两图线的交点表示电路的 工作状态，根据小灯泡U-I图线上某点的纵、横坐标的 乘积表示消耗的电功率可知，小灯泡的功率约为3 W， 选项D正确。] 规律总结 类别 线性元件 非线性元件 电源 图像 物理 意义 反映I和U的正比关系 反映I和U的非正比关系 反映电源的输出特性，纵轴截距为电源电动势，横轴截距为短路电流 注意 问题 图线的斜率的倒数表示导体的电阻，R＝＝，遵从欧姆定律 图线的斜率仅表示电阻的变化趋势，某点的电阻值需用点的坐标值计算，即R＝ 图线斜率的绝对值表示电源的内阻(注意纵坐标数值是否从零开始) 链接教材· 夯基固本 细研考点·突破题型 课时分层作业 第2节　电路、闭合电路的欧姆定律 $$