内容正文:
2026年高考物理复习专题课件★★
闭合电路欧姆定律
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重难点1 闭合电路欧姆定律及其应用
考向1 闭合电路欧姆定律及应用
例1 (2023年新疆模拟)如图,电路中电阻 。断开 后,
理想电压表的读数为;闭合后,电压表的读数为 ,则电源
的内阻为( ) 。
C
A. B.
C. D.
解析 断开后,理想电压表的示数为,则电动势,闭合 后,电压表的示
数为,由,代入数据解得电源的内阻 ,C项正确。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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重难点2 电源的 图像
电源 图像 电阻 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 电阻中的电流随电阻两端电
压的变化关系
截距 与纵轴交点表示电源电动势 ,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
第2讲 闭合电路欧姆定律
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电源 图像 电阻 图像
坐标、 的乘积 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率
坐标、 的比值 表示外电阻的大小,不同点对
应的外电阻大小不同 每一点对应的比值均等大,表
示此电阻的大小
斜率(绝对值) 电源内阻 电阻大小
续表
第2讲 闭合电路欧姆定律
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例2 (2023年江苏三模)如图所示,直线、分别为电源 、
的路端电压与电路电流的关系图像,将一定值电阻 分别接
到电源、上, 功率相等。则( ) 。
C
A.电源、 效率相同
B.电源 的内阻更大
C.若将定值电阻换为阻值大于的电阻,电源的输出功率大于电源 的输出功率
D.若将定值电阻换为阻值小于的电阻,电源的功率大于电源 的功率
第2讲 闭合电路欧姆定律
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解析 由闭合电路欧姆定律 可知,图像
与轴的交点表示电动势,则 的电动势更小,图
像的斜率的绝对值表示电源内阻,则 的
内阻更小,B项错误;由于定值电阻 分别接到
电源、上时,功率相等,所以定值电阻 两端的电压相等,由电源的效率
,可知电源 效率更高,A项错误;电源的输出功率即定值电阻的功率,
若将定值电阻换为阻值大于的电阻,如图甲,图中的图线与、 图线的交点的
乘积为电源的输出功率,由于图线与图线交点的电压与电流值均大于图线 与图
线交点的电压与电流值,即电源的输出功率大于电源 的输出功率,C项正确;电
第2讲 闭合电路欧姆定律
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源的功率,若将定值电阻换为阻值小于的电阻,如图乙,图线与图线 、
交点的乘积的大小无法比较,所以电源的功率与电源 的功率大小无法比较,D项
错误。
第2讲 闭合电路欧姆定律
【巩固训练1】 (多选)如图所示,图线甲、乙分别为
电源和某金属导体的 图线,电源的电动势和内阻
分别用、 表示,下列说法正确的是( ) 。
AC
A.
B.
C.当该导体直接与该电源相连时,该导体的电阻为
D.当该导体直接与该电源相连时,电路消耗的总功率为
第2讲 闭合电路欧姆定律
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解析 由图像的物理意义可知电源的电动势,内阻 ,A项正确,
B项错误;该导体与该电源相连时,电阻的电压、电流分别为, ,
则 ,此时,电路消耗的总功率 ,C项正确,D项错误。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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重难点3 闭合电路的功率与效率
1.闭合电路的功率及效率问题
电源总功率 任意电路:
纯电阻电路:
电源内部消耗的功率
电源的输出功率 任意电路:
纯电阻电路:
第2讲 闭合电路欧姆定律
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与外电阻 的关系
电源的效率 任意电路:
纯电阻电路:
续表
第2讲 闭合电路欧姆定律
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2.由与外电阻 的关系图像可知
①当时,电源的输出功率最大,为 。
②当时,随着 的增大,输出功率减小。
③当时,随着 的增大,输出功率增加。
④当时,每个输出功率对应两个外电阻和,且 。
例3 如图所示,已知电源电动势,内阻 ,保护
电阻 ,当电阻箱示数为多少时,保护电阻 消耗
的功率最大,并求这个最大值。
答案 0;
第2讲 闭合电路欧姆定律
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解析 保护电阻消耗的功率
因和是常量,而是变量,所以最小时,最大,即 时,
。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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[变式1] 例题中条件不变,当电阻箱示数为多少时,电阻箱消耗的功率 最大,
并求这个最大值。
答案 ;
[变式2] 在例题中,若电阻箱的最大阻值为 , ,当电阻箱 示数为多
少时,电阻箱 的功率最大,并求这个最大值。
答案 ;
第2讲 闭合电路欧姆定律
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[变式3] 例题中条件不变,求电源的最大输出功率。
答案
[变式4] 如图所示,电源电动势,内阻 ,电阻
,可变电阻的阻值范围为 。求可变电阻
的阻值为多大时,可变电阻 的功率最大,最大值为多少?
答案 ;
第2讲 闭合电路欧姆定律
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重难点4 电路的动态分析及含容电路与故障电路的分析
考向1 闭合电路动态分析问题
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:
第2讲 闭合电路欧姆定律
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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。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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例4 (2023年广东模拟)如图所示,电源的电动势 恒定不变
且内阻不可忽略,、和都是定值电阻, 是滑动变阻
器,电压表 、电压表 和电流表 都是理想电表。闭
合开关 ,当滑动变阻器的滑片由图示位置向左缓慢移动时,
下列说法正确的是( ) 。
B
A.电压表 、电压表 和电流表 的示数均减小
B.电压表 和电压表 的示数减小,电流表 的示数增大
C.电压表 的示数减小,电流表 和电压表 的示数增大
D.电压表 的示数减小,电流表 和电压表 的示数增大
第2讲 闭合电路欧姆定律
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解析 滑动变阻器的滑片向左移动, 的阻值减小,回路的总电阻减小,根据闭合
电路欧姆定律知干路的总电流增大,由 ,可知路端电压减小,故电压表
的示数减小;根据部分电路欧姆定律知,通过电阻的电流 减小,流经滑动变
阻器所在支路的电流 增大,由分流原理知电流表 的示数增大;路端电压减小,
电阻 两端的电压增大,故电压表 的示数减小,B项正确。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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【巩固训练2】 (2023年湖北七市联合调研)如图,电路中
两电源电动势分别为、,内阻分别为、 ,且
,,为滑动变阻器, 为滑动变阻器滑片,灯
泡电阻可认为不变。现闭合开关,当单刀双掷开关 接1时,
灯泡均正常发光,则下列说法错误的是( ) 。
D
A.若滑片向下滑动,则变亮, 变暗
B.若滑片向下滑动,则变暗, 变亮
C.若将单刀双掷开关接2,则、、 均变亮
D.若将单刀双掷开关 接2,则电源的输出功率可能变小
第2讲 闭合电路欧姆定律
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解析 将滑动变阻器的滑片向下滑动,接入电路的电阻变大,与灯 并联的部
分电阻变大,外电路总电阻变大,干路电流减小,灯变暗,路端电压 变大,灯
两端的电压变小,与灯并联电路的电压,增大, 减小,则
增大,灯变亮;流过的电流,减小,增大,则减小,灯 变
暗,A、B两项正确。若将单刀双掷开关 接2,电源电动势不变,内阻变小,
,电路干路电流增大,外电路电压变大,外电路各用电器阻值不变,故各
支路电流增大,灯泡、、均变亮,C项正确。 ,电路总电流增大,
外电路电阻不变,输出功率一定增大,D项错误。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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1.当外电路中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,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并
联的支路增多,电路的总电阻减小。
3.在如图所示的分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段 与用
电器并联,另一段与并联部分串联。、两端的总电阻与 的变化趋势一致。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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考向2 电路故障问题的分析
1.电路故障特点
电路故障一般是短路或断路。常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯泡短路、电阻
内部断路、接触不良等。故障的特点如下:
断路状态的特点 短路状态的特点
电源电压不为零而电流为零;若外电路导线上某两点之间
的电压不为零,则这两点间有断点,而这两点与电源连接
部分无断点 有电流通过元件而元
件两端电压为零
第2讲 闭合电路欧姆定律
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2.利用电流表、电压表判断电路故障的方法:
常见故障 故障解读 原因分析
___________正常、
___________无示数 “电流表示数正常”表明电流表所在电
路为通路,“电压表无示数”表明无电
流通过电压表 故障原因可能是:
.电压表损坏;
.电压表接触不良;
.与电压表并联的用电器短路
___________正常、
___________无示数 “电压表有示数”表明电压表有电流通
过,“电流表无示数”说明没有或几乎
没有电流流过电流表 故障原因可能是:
.电流表短路;
.和电压表并联的用电器断路
___________、__________
均无示数 “两表均无示数”表明无电流通过两表 除了两表同时被短路外,可能
是干路断路导致无电流
第2讲 闭合电路欧姆定律
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例5 (2023年湖南模拟)如图,灯泡、 都能正常发光,
后来由于电路中某个电阻发生断路,致使灯泡 比原来更亮
一些,灯泡 比原来更暗一些,则断路的电阻是( ) 。
C
A. B. C. D.
第2讲 闭合电路欧姆定律
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解析 电阻 单独在一个支路上,断路后使并联电路的阻值变大,使灯泡所在的并联
电路两端的电压变大,两个灯泡都变亮,A项错误。电阻与灯泡 是并联的,如果
断路,此处只有灯泡 一个电阻,根据并联电路总电阻与分电阻的关系,此处电
阻相当于增大,所以灯泡两端电压增大,由可知,功率变大,灯泡 变亮,
B项错误。电阻与灯泡是并联的,如果断路,此处只有灯泡 一个电阻,根据
并联电路总电阻与分电阻的关系,此处电阻相当于增大,所以灯泡 两端电压增大,
灯泡两端电压减小。由知,灯泡功率变大,变亮;灯泡 功率变小,变暗,
C项正确。电阻在干路上,如果 断路,则整个电路没有电流,灯泡都不发光,D
项错误。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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考向3 含电容器电路的分析
1.电路简化
把电容器所在的支路视为断路,简化电路时可以将其去掉,求电荷量时再在相应位
置补上。
2.电容器的电压
(1)电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。
(2)电容器所在的支路中没有电流,稳定时与之串联的电阻无电压,相当于导线。
3.电容器的电荷量及变化
(1)利用计算电容器初、末状态所带的电荷量和 。
(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 。
(3)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 。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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例6 (2023年海南卷)如图所示电路,已知电源电动势为 ,内
阻不计,电容器电容为,闭合开关 ,待电路稳定后,电容器
上电荷量为( ) 。
C
A. B.
C. D.
解析 电路稳定后,由于电源内阻不计,则整个回路可看成、的串联部分与 、
的串联部分并联,若取电源负极为零电势点,则电容器上极板的电势
,电容器下极板的电势 ,则电容两端的电压
,则电容器上的电荷量 ,C项正确。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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分析含容电路应注意的两点
(1)电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路上的电阻两
端无电压,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中无电流通过,该电阻阻值变化,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。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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考向4 热敏电阻、光敏电阻等的动态电路
例7 (2023年天津模拟)(多选)某温度检测、光电
控制加热装置如图所示。图中 为热敏电阻(随温度
升高阻值减小),用来探测加热电阻丝的温度,
为光敏电阻(随光照强度增大阻值减小),接收小灯
泡的光照,除、 外,其他电阻均为定值电阻。
当 处温度降低时,以下说法正确的是( ) 。
BC
A.变亮 B.通过 的电流减小
C.的路端电压增大 D. 消耗的功率减小
第2讲 闭合电路欧姆定律
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解析 当处温度降低时,热敏电阻 阻值变大,由闭合电路欧姆定律可知,左侧电
路中的电流减小,通过小灯泡的电流减小,小灯泡 的光照强度减小,A项错误;
光敏电阻的阻值变大,对右侧电路,由闭合电路欧姆定律可知,通过 的电流变
小,右侧电路中的电源的路端电压变大,两端电压变大,通过 的电流也变大,
消耗的功率变大,通过 的电流变小,D项错误,B、C两项正确。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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解答此题的易错点主要有:一是没有把两个电路联动考虑;二是不能正确运用
相关电路规律分析推理。当处温度降低时,热敏电阻 的阻值变化,左侧电路中
的电流变化,灯泡亮度变化,光敏电阻 的阻值变化,从而引起右侧电路中各个电
阻的电压、电流、电功率变化。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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考向5 电路中电表变化量的分析
例8 (多选)某电路如图所示,闭合开关 ,当滑动变阻器
的滑片 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,
电表的示数分别用、、和 表示,电表示数的变化量
分别用、、和 表示。下列说法正确的是
( ) 。
AC
A.不变,不变 B.变大, 变大
C.变大,不变 D.不变, 不变
第2讲 闭合电路欧姆定律
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解析 方法一:由题图可知,,为定值,A项正确;,随 向下
滑动而变大,而 ,为定值,B项错误,C项正确;因
,故此比值增大,而 ,为定值,D项错误。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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方法二:在同一坐标系中分别作出电压表 、 、 的示数随电流 的变化图线
如图中、、所示,为定值电阻的图线,为将 等效为电源内阻时电源
的图线,为电源的图线。由图可知, ,为定值,A项正确。
因,随向下滑动而变大,而,为图线 的斜率的绝
对值,B项错误,C项正确。因,故此比值增大,而,为图线
的斜率的绝对值,电源内阻不变,D项错误。
第2讲 闭合电路欧姆定律
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