第2讲 闭合电路的欧姆定律-【创新教程】2026年高考物理总复习大一轮讲义(人教版2019)

2025-09-09
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第2讲 闭合电路的欧姆定律       学生用书 P181 [知识点一] 电源的电动势和内阻 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 1.电动势 (1)电源:电源是通过非静电力做功把其他形式的能 转化成电势能的装置. (2)电动势:非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电 荷量的比值,E=Wq. (3)电动势的物理含义:电动势表示电源把其他形式 的能转化成电势能本领的大小,在数值上等于电 源没有接入电路时两极间的电压. 2.内阻:电源内部导体的电阻. [知识点二] 闭合电路的欧姆定律 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 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:I= ER+r (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 +Ir. ②能量表达式:EI=UI+I2r. 2.路端电压与外电阻的关系 一般 情况 U=IR= ER+r 􀅰R= E 1+rR ,当R 增大时, U 增大 特殊 情况 ①当外电路断路时,I=0,U=E ②当外电路短路时,I短 =Er ,U=0 1.(人教版必修第三册 P87[拓展 学习]改编)如图所示为一个将 电流表改装成欧姆表的示意 图,此欧姆表已经调零,用该欧 姆表测一阻值为R 的电阻时, 指针偏转至满刻度的3 4 处.现 用该欧姆表测一阻值未知的电阻Rx 的阻值,指针 偏转到满刻度的1 4 处,可知该电阻的阻值为 (  ) A.4R   B.3R  C.9R   D.27R 解析:C [设改装后的欧姆表电动势为E,内阻为 R内 ,电流表的满偏电流为Ig,欧姆表调零时有Ig= E R内 ,测阻值为R 的电阻时有34Ig= E R+R内 ,测阻值 未知的电阻Rx 时有 1 4Ig= E Rx+R内 ,解得Rx=9R. 选项C正确.] 2.(人教版必修第三册 P88􀅰T3 改编)许多人造卫星 都用太阳电池供电.太阳电池由许多片电池板组 成.某电池板不接负载时的电压是600μV,短路电 流是30μA.则这块电池板的内阻为 (  ) A.2Ω        B.20Ω C.200Ω D.2000Ω 答案:B 3.(人教版必修第三册 P88􀅰T4 改编)电源的电动势 为4.5V、外电阻为4.0Ω时,路端电压为4.0V,若在 外电路中分别并联一个6.0Ω的电阻和串联一个6. 0Ω的电阻.则两种情况下的路端电压为 (  ) A.4.3V 3.72V B.3.73V 4.3V C.3.72V 4.3V D.4.2V 3.73V 答案:C 4.(人教版必修第三册 P100􀅰 T3 改编)如图是常见的LED 显示屏.现有一显示屏是由 某种型号的LED灯组成的,每只灯在不同电压下 发出不同颜色的光,发光时的工作电流均为 20 mA,当电压为1.4V时发红光;当电压为1.8V时 发黄光;当电压为3.2V 时发蓝光.已知该显示屏 面积为3m2,1m2 灯的数量为1.0×104 个,则当 整个显示屏所有LED灯都发光时,LED灯的总功 率最接近 (  ) A.1.0×102W B.1.0×103W C.1.0×104W D.1.0×106W 解析:B [当 LED 灯发蓝光时,两端的电压U= 3.2V,通过的电流I=20mA=0.02A,则每个 LED灯的电功率P=UI=3.2×0.02W=0.064W. 1m2灯的数量为1.0×104 个,若电压为3.2V,则总功 率:P总=nP=3.0×104×0.064W=1920W,可知在 四个选项中,最接近的是 B选项.故 B正确,A、C、 D错误.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰442􀅰 高考总复习 物理       学生用书 P182 考点一 对闭合电路欧姆定律的理解和应用 在恒流电路中常会涉及两种UGI 图线,一种是电 源的伏安特性曲线(斜率为负值的直线),另一种是电 阻的伏安特性曲线(过原点的直线).求解这类问题时 要注意二者的区别. 电源UGI图像 电阻UGI图像 关系式 U=E-Ir U=IR 图形 物理 意义 电源的路端电压随电 流的变化关系 电阻 两 端 电 压 与电 阻 中 的 电 流的关系 截距 与纵轴交点表示电源 电动势E,与横轴交 点表示电源短路电流 过坐标轴原点, 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 表示外电阻的大小 表示 该 电 阻 的 大小 斜率(绝 对值) 电源电阻r的大小 若图 像 为 过 原 点的直线,图像 斜率 表 示 电 阻 的大小 两曲线在 同一坐标 系中的交点 表示电阻的工作点,即将电阻接在该电 源上时,电阻中的电流和两端的电压 [典例1] 有一电池,外电路断开时的路端电压为 3􀆰0V,外电路接上阻值为8􀆰0Ω的负载电阻后路 端电压降为2􀆰4V,则可以确定电池的电动势E 和 内电阻r为 (  ) A.E=2􀆰4V,r=1􀆰0Ω B.E=2􀆰4V,r=2􀆰0Ω C.E=3􀆰0V,r=2􀆰0Ω D.E=3􀆰0V,r=1􀆰0Ω [解析] C [外电路断开时的路端电压为3􀆰0V, 则电池的电动势E=3􀆰0V.当外电路接上阻值为 8􀆰0Ω的负载电阻后路端电压降为2􀆰4V,由U= IR,U=E-Ir,得r=2􀆰0Ω,故C正确.] [典例2] 如图直线A 为某电源 的UGI 图线,曲线B 为某小灯 泡L的UGI 图线的一部分,用 该电源和小灯泡 L 串联起来 组成闭合回路时灯泡 L 恰能 正常发光,则下列说法中正确 的是 (  ) A.此电源的内电阻为23Ω B.灯泡L的额定电压为3V,额定功率为6W C.把灯泡L换成阻值恒为1Ω 的纯电阻,电源的 输出功率将变小 D.由于小灯泡 L的UGI 图线是一条曲线,所以灯 泡发光过程中欧姆定律不适用 [解析] B  [由 图 像 知,电 源 的 内 阻 为 r= ΔU ΔI = 4-1 6 Ω=0.5Ω ,A 错误;因为灯泡 L正常 发光,故灯泡L的额定电压为3V,额定功率为P =UI=3×2W=6W,B正确;正常工作时,灯泡 L 的电阻为R1= U I=1.5Ω ,换成R2=1Ω 的纯电阻 后,该电阻更接近电源内阻r,故电源的输出功率将 变大,C错误;小灯泡是纯电阻元件,适用欧姆定 律,其UGI图线是一条曲线的原因是灯泡的电阻随 温度的变化而发生变化,D错误.] 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 1.利用两种图像解题的基本方法 利用电源的UGI图像和电阻的UGI图像解题, 无论电阻的UGI图像是线性还是非线性,解决 此类问题的基本方法是图解法,即把电源和电 阻的UGI图线画在同一坐标系中,图线的交点 坐标的意义是电阻直接接在该电源两端时工 作电压和电流,电阻的电压和电流可求,其他 的量也可求. 2.非线性元件有关问题的求解,关键在于确定其 实际电压和电流,确定方法如下: (1)先根据闭合电路欧姆定律,结合实际电路写 出元件的电压U 随电流I的变化关系. (2)在原UGI图像中,画出U、I关系图像. (3)两图像的交点坐标即为元件的实际电流和 电压. (4)若遇到两元件串联或并联在电路中,则要结 合图形看电压之和或电流之和确定其实际电 流或实际电压的大小. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰542􀅰                                                第十章 电路及其应用 电能 能量守恒定律 考点二 闭合电路的动态分析 1.解决电路动态变化的基本思路 “先总 后分” 先判断总电阻和总电流如何变化. “先干 后支” 先分析干路部分,再分析支路部分. “先定 后变” 先分析定值电阻所在支路,再分析阻值 变化的支路. 2.电路动态分析的方法 (1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”.即 (2)极限法: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)串反并同法:“串反”是指某一电阻增大(或减小) 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(或增大).“并同”是指某一电 阻增大(或减小)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(或减小). 3.分析含容电路应注意的两点 (1)电路稳定后,电容器所在支路电阻无电压降,因此 电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电 压.在电路稳定后,与电容器串联的电阻阻值变 化,不影响电路中其他电表示数和灯泡亮度. (2)电路中的电流、电压变化时,将会引起电容器的 充、放电.如果电容器两端电压升高,电容器将充 电,电荷量增大;如果电容器两端电压降低,电容 器将通过与它连接的电路放电,电荷量减小. [典例3] (2025􀅰上海 杨浦区模拟)(多选)如 图所示的电路中,E 为 电源电动势,r 为电源 内阻,R1 和 R3 均为定 值电阻,R2 为滑动变阻 器,当 R2 的滑片在ab 的中点时合上开关S,此时三个电表 A1、A2 和 V 的示数分别为I1、I2 和U.现将R2 的滑片向a端移 动,则下列说法正确的是 (  ) A.电源的总功率减小 B.R3 消耗的功率增大 C.I1 增大,I2 减小,U 增大 D.I1 减小,I2 不变,U 减小 [解析] AC [法一:程序法 将滑动变阻器的滑片向a端移动,滑动变阻器接入 电路中的电阻增大,电路中的总电阻增大,电路中 的总电流I减小,电源的总功率P=EI减小,R3 消 耗的功率P3=I2R3,减小,选项 A 正确,B错误;电 路中的总电流减小,由U=E-Ir知电源的路端电 压U 增大,R1、R2 并联部分的总电阻增大,电压增 大,通过R1 的电流I1 增大,而总电流I减小,则通 过R2 的电流I2 减小,选项C正确,D错误. 法二:串反并同法 将滑动变阻器的滑片向a端移动,滑动变阻器接入 电路中的电阻增大,与其串联的电流表 A2 的示数 减小,与其间接串联的电源的总功率、R3 消耗的功 率均减小,A 正确,B错误;与其间接并联的电流表 A1、电压表 V 的示数均增大,C正确,D错误.] [典例4] (2025􀅰安徽“江南”十 校联考)如图所示的电路中,电 源电动势为E,内阻为R,L1 和 L2 为相同的灯泡,每个灯泡的 电阻和定值电阻的阻值均为R,电压表为理想电 表,S为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位 置时,下列说法中正确的是 (  ) A.电压表读数将变小 B.L1 亮度不变,L2 将变暗 C.L1 将变亮,L2 将变暗 D.电源内阻的发热功率将变小 [解析] A [开关在位置1时,外电路总电阻R总 =32R ,电压表示数U= 3 2R R+32R E=35E ,同理,每 个灯泡两端的电压U1=U2= 1 5E ,电源内阻的发热 功率为P热 = 2 5E æ è ç ö ø ÷ 2 R = 4E2 25R ,开关在位置2时,外电 路总电阻R′总=23R ,电压表示数U′= 2 3R R+23R E=25E , 灯泡L1 的电压U′1= 1 5E ,L2 的电压U′2= 2 5E ,电 源内阻的发热功率为P′热 = 3 5E æ è ç ö ø ÷ 2 R = 9E2 25R ,综上所 述,电压表读数变小,故 A 正确;L1 亮度不变,L2 将变亮,故 B、C 错误;电源内阻的发热功率将变 大,故 D错误.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰642􀅰 高考总复习 物理 [典例5] (2025􀅰河北邯郸市模 拟)如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1Ω,R0=3Ω,R1= 7􀆰5Ω,R2=3Ω,R3=2Ω,电容 器的电容C=2μF.开始时开关S处于闭合状态, 则下列说法正确的是 (  ) A.开关S闭合时,电容器上极板带正电 B.开关S闭合时,电容器两极板间电势差是3V C.将开关S断开,稳定后电容器极板所带的电荷量 是3􀆰6×10-6C D.将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0 的 电荷量是9􀆰6×10-6C [解析] D [开关S闭合时的等效电路图如图甲 所示,电容器C 两端电压等于R3 两端电压U3,已 知电路总电阻R= (R2+R3)R1 R2+R3+R1 +r=4Ω,由闭合 电路欧姆定律可知干路电流I=ER=1􀆰5A ,路端 电压U=E-Ir=4􀆰5V,则U3= R3 R2+R3 U=1􀆰8V, 此时电容器所带电荷量Q1=CU3=3􀆰6×10-6 C, 且上极板带负电,下极板带正电,故 A、B错误;开 关S断开时的等效电路图如图乙所示,稳定后电容 器C 两 端 电 压 等 于R2 两 端 电 压U2,此 时U2= E R2+R3+r R2=3V,电容器所带电荷量Q2=CU2 =6×10-6C,且上极板带正电,下极板带负电,故 通过R0 的电荷量Q=Q1+Q2=9􀆰6×10-6C,故 C 错误,D正确.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点三 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)= E 2 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= E 2R (R+r)2 P出 与外电 阻R 的关系 电源的效率 任意电路:η= P出 P总 ×100%= U E×100% 纯电阻电路:η= R R+r×100% [典例6] (多选)(2025􀅰黑龙 江大庆市铁人中学期末)如 图所示,三个电阻R1、R2、R3 的阻值均为 R,电源的内阻 r<R,c为滑动变阻器的中 点.闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由c点向a 端滑动,下列说法正确的是 (  ) A.R2 消耗的功率变小 B.R3 消耗的功率变大 C.电源输出的功率变大 D.电源内阻消耗的功率变大 [解析] CD [把等效电路画出,如图所示, 设 Rca =Rx,Rcb =R滑 -Rx,则 R外 =R + (R+Rx)(R+R滑 -Rx) R+R+R滑 ,当Rx= R滑 2 时,R外 有最大 值,当滑动变阻器的滑片由c点向a 端滑动时,Rca 减小,Rcb 增大,R外 减小,R总 =R外 +r减小,I1= E R总 增大,故电源内阻消耗的功率Pr=I21r增大,故 D正确.并联部分电压U并 =E-I1(r+R1)减小, I3= U并 R3+Rcb 减小,故PR3=I23R3 减小,故 B错误. 而I2=I1-I3 增大,故 PR2=I22R2 增大,故 A 错 误.根 据 电 源 输 出 功 率 与 R外 的 关 系 图 可 知,当 R外 >r 时,R外 减 小,电 源 输 出 功 率 越 大,故 C 正确.] [典例7] (2025􀅰湖南省长郡中学模拟)如图甲所 示的电路,其中电源电动势E=6V,内阻r=2Ω, 定值电阻R=4Ω,已知滑动变阻器消耗的功率P 与其接入电路的阻值RP 的关系如图乙所示.则下 列说法中正确的是 (  ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰742􀅰                                                第十章 电路及其应用 电能 能量守恒定律 A.图乙中滑动变阻器的最大功率P2=2W B.图乙中R1=6Ω,R2=12Ω C.滑动变阻器消耗功率P 最大时,定值电阻R 消 耗的功率也最大 D.调整滑动变阻器RP 的阻值,可以使电源的输出 电流达到2A [解析] B [由闭合电路欧姆定律的推论可知,当 电路外电阻等于内阻r时,输出功率最大,最大值 为Pm= E2 4r ,把定值电阻看成电源内阻的一部分,由 题图乙可知,当RP=R1=R+r=6Ω 时,滑动变阻 器消耗的功率最大,最大功率为 P2= E2 4(R+r)= 1􀆰5W,A 错误;滑动变阻器的阻值为3Ω时与阻值 为R2 时消耗的功率相等,有( E 3Ω+R+r )2×3Ω= ( E R2+R+r )2R2,解得R2=12Ω,B正确;当回路中 电流最大时,即RP=0时,定值电阻R 消耗的功率 最大,C错误;当滑动变阻器RP 的阻值为0时,电 路中电流最大,最大值为Im = E R+r= 6 4+2 A= 1A,则调整滑动变阻器RP 的阻值,不可以使电源 的输出电流达到2A,D错误.] [典例8] (2025􀅰西安模拟)如 图所示,E=8V,r=2Ω,R1= 8Ω,R2 为变阻器接入电路中 的有效阻值,问: (1)要使变阻器获得的电功率 最大,则R2 的取值应是多大? 这时R2 的功率是 多大? (2)要使R1 得到的电功率最大,则R2 的取值应是 多大? R1 的最大功率是多大? 这时电源的效率是 多大? (3)调节R2 的阻值,能否使电源以最大的功率 E2 4r 输出? 为什么? [解析] (1)将R1 和电源(E,r)等效为一新电源, 则新电源的电动势E′=E=8V, 内阻r′=r+R1=10Ω,且为定值 利用电源的输出功率随外电阻变化的结论知, 当R2=r′=10Ω时,R2 有最大功率,即 P2max= E′2 4r′= 82 4×10W=1.6W. (2)因R1 是定值电阻,所以流过R1 的电流越大,R1 的功率就越大.当R2=0时,电路中有最大电流,即 Imax= E R1+r =0.8A, R1 的最大功率P1max=I2maxR1=5.12W, 这时电源的效率 η= R1 R1+r ×100%=80%. (3)不能.因为即使R2=0,外电阻R1 也大于r,不 可能有E 2 4r 的最大输出功率.本题中,当R2=0时, 外电路得到的功率最大. [答案] (1)10Ω 1.6W (2)0 5.12W 80%  (3)不能 理由见解析  电源输出功率的极值问题的处理方法 对于电源输出功率的极值问题,可以采用数学中求极 值的方法,也可以采用电源的输出功率随外电阻的变 化规律来求解,但应当注意的是,当待求的最大功率 对应的电阻值不能等于等效电源的内阻时,此时的条 件是当电阻值最接近等效电源的内阻时,电源的输出 功率最大.假设一电源的电动势为E,内阻为r,外电 路有一可调电阻R,电源的输出功率为: P出 =I2R= E 2R (R+r)2 = E 2 (R-r)2 R +4r . 由以上表达式可知电源的输出功率随外电路电阻R 的变化关系为: (1)当R=r时,电源的输出功率最大,为Pm= E2 4r ; (2)当R>r时,随着R 的增大,电源的输出功率越来 越小; (3)当R<r时,随着R 的增大,电源的输出功率越来 越大; (4)当P出 <Pm 时,每个输出功率对应两个外电阻阻 值R1 和R2,且R1R2=r2.  交警使用的某型号酒精测试仪如图甲,其工作原理 如图乙所示,传感器电阻R 的电阻值随酒精气体浓 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,下列说法中正确的是 (  ) A.电压表的示数变大,电流表的示数变小 B.电压表的示数变小,电流表的示数变小 C.酒精气体浓度越大,电源的输出功率越大 D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对 值之比保持不变 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰842􀅰 高考总复习 物理 解析:D [由于传感器电阻R 的 电阻值随酒精气体浓度的增大而 减小,而酒驾驾驶员吹气时,酒精 浓度变大,R变小,由闭合电路的欧 姆定律可知I = ER+r+R0 ,U = E -I(R0+r), 可知电流表示数变大,电压表示数变小,A、B错误; 电源的输出功率关于外阻R外 的图像如图所示,由 图可看出当R外 =r时电源的输出功率最大,而酒 精气体浓度越大导致R +R0 减小,若开始时有R +R0>r,则随着R 减小电源的输出功率增大,若 R +R0<r,则随着R 减小电源的输出功率减小, C错误;根据闭合电路的欧姆定律有 E = U1+ I1(r+R0),E = U2 +I2(r+R0),整 理 后 有 ΔU ΔI =r+R0 ,则无论R 怎么变,电压表示数变化 量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变,D 正确.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第3讲 电学实验基础       学生用书 P185 考点一 游标卡尺和螺旋测微器的读数 1.游标卡尺 原 理 利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的 差值制成.不管游标尺上有多少个小等分刻 度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样 多的小等分刻度少1mm. 精 度 对应 关 系 为 10 分 度 0.1 mm,20 分 度 0.05mm,50分度0.02mm. 读 数 若用x表示由主尺上读出的整毫米数,K 表 示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的 游标的格数,则记录结果表达为(x+K×精 确度)mm. 2.螺旋测微器 原 理 测微螺杆F 与固定刻度B 之间的精密螺纹 的螺距为0.5mm,即旋钮D 每旋转一周,F 前进或后退0.5mm,而可动刻度E 上的刻度 为50等份,每转动一小格,F 前进或后退0. 01mm,即螺旋测微器的精确度为0.01mm. 读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测 微器又叫千分尺. 续表 读 数 测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读 出,小数部分由可动刻度读出.测量值(mm)= 固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露 出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm). [典例1] 某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小 球的直径时,他应先转动   到F 靠近小球,再 转动   到F 夹住小球,直至听到棘轮发出声音 为止,拨动   使F 固定后读数(以上均填仪器部 件字母符号).正确操作后,螺旋测微器的示数如图 乙所示,则小球的直径是    mm. [解析] 用螺旋测微器测小球直径时,先转动粗调 旋钮D 使测微螺杆F 靠近被测小球,再转动微调 旋钮 H 使测微螺杆F 夹住小球,直到棘轮发出声 音为止,拨动止动旋钮G 使F 固定后读数,读数为 6.5mm+20.0×0.01mm=6.700mm. [答案] D H G 6.700 [典例2] (1)如图甲所示的三把游标卡尺,它们的 游标尺从上至下分别为9mm 长10等分、19mm 长20等分、49mm 长50等分,它们的读数依次为      mm,     mm,     mm. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰942􀅰                                                第十章 电路及其应用 电能 能量守恒定律

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第2讲 闭合电路的欧姆定律-【创新教程】2026年高考物理总复习大一轮讲义(人教版2019)
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