2027届高三物理一轮复习课件 闭合电路欧姆定律及其应用

该高中物理高考复习课件聚焦“闭合电路欧姆定律及其应用”专题，依据高考评价体系梳理了串并联电路规律、闭合电路欧姆定律、电表改装等核心考点，通过真题统计明确动态分析、功率效率等高频考点权重，归纳U-I图像、故障分析等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题训练+技巧指导”，如2023上海卷电路亮度问题、2025模拟题动态分析，运用“串反并同”法和等效电源模型培养科学思维，结合能量观念解析功率计算。特设易错点警示和答题模板，助力学生掌握解题技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

物 理 构建知识体系 形成关键能力 提高学科素养 精准高效备考 高考能力梯级集训 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 目录 1 2 3 基础满分练 课前 自检自测·夯基固本 能力高分练 课中 关键能力·可视思维 素养提升练 课中 高考定向·捕捉热点 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 基础 满分练 课前 自检自测·夯基固本 知识点一　串、并联电路的特点 2个高考关键点 关键点1　串、并联电路的基本规律 1.(2023上海卷)如图所示,四个完全相同的灯泡,亮度最高的是(　　) [命题点❶❷❸] A.L1 B.L2 C.L3 D.L4 A 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 解析 灯泡的亮度取决于实际功率,四个灯泡完全相同,故它们的电阻相同,由电路图知L1接在干路上,流过它的电流最大,由P=I2R知其实际功率最大,即最亮。故A正确。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 2.(原创+教材改编)在如图的电路中,电源电动势为E,内阻不计,两定值电阻的阻值均为R,滑动变阻器的最大阻值为R1。在滑动变阻器的滑动端移动过程中,R两端电压UAB的变化范围是多少?[命题点❶❷❸] 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 答案 ≤UAB≤ 解析 当滑动变阻器的阻值调到0时,R上的电压最大为;当滑动变阻器的阻值调到R1时,R上的电压最小,为Umin=,则R两端电压UR的变化范围是≤UAB≤。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 关键点2　电路的简化 3.如图所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值均为2 Ω。电流表内阻不计,在B、C两点间加上6 V的电压时,电流表的示数为(　　)[命题点❶❷❸] A.0 B.1 A C.1.5 A D.2 A B 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 解析 电流表内阻不计,则A、C两点相当于用导线连在一起,当在B、C两点间加上6 V的电压时,R2与R3并联,然后与R1串联,电流表测量的是通过电阻R2的电流,等效电路图如图所示。电路中的总电阻R总=R1+=3 Ω,干路中的电流为I总= A=2 A,由于R2与R3阻值相等,所以电流表的示数为1 A,故B正确。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 回归基础·考教衔接 一、串、并联电路的基本规律 项目 串联电路 并联电路 电路图     电压 U=U1+U2+U3+…+Un U=U1=U2=U3=…=Un 电流 I=I1=I2=I3=…=In I=I1+I2+I3+…+In 总电阻 R总=R1+R2+R3+…+Rn +…+ 功率 =…= P1R1=P2R2=…=PnRn 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 命题点说明: [❶]串联电路的电压分配为电压之比等于电阻之比,即U1∶U2∶…∶Un=R1∶R2∶…∶Rn。对串联中的定值电阻,其他电阻的值最小时,定值电阻的电压最大;其他电阻的值最大时,定值电阻的电压最小。 [❷]并联电路的电流分配为电流之比等于电阻的倒数之比,即I1∶I2∶…∶In=。 [❸]分析混联电路,一般先确定局部电阻串联、并联关系,并求出局部等效电阻,然后逐步将电路化简,最后求出总等效电阻。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 知识点二　闭合电路欧姆定律 3个高考关键点 关键点1　电源电动势和内阻 4.实验证明,金属棒中的自由电子会发生热扩散现象。 当金属棒一端温度高,另一端温度低时,自由电子会在 金属棒内部产生热扩散,使得温度较高的一端自由电子的数密度较小,而温度较低的一端自由电子的数密度较大。热扩散作用可以等效为一种非静电力,在温度不均匀的金属棒两端形成一定的电动势,称为汤姆逊电动势。如图所示,金属左侧连接高温热源,保持温度为T1,右侧连接低温热源,保持温度为T2(T1>T2)。此时该金属棒相当于一个电源,将它与一只电阻相连。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 下列判断正确的是(　　)[命题点❹] A.T1端相当于电源的正极,T2端相当于电源的负极 B.T2端相当于电源的正极,T1端相当于电源的负极 C.该电源是把电能转化为热能的装置 D.当该电源放电时,金属棒内的非静电力对电子做负功 A 解析 金属左侧连接高温热源,保持温度为T1,自由电子的数密度较小, 右侧连接低温热源,保持温度为T2,自由电子的数密度较大,所以T1端相当于电源的正极,T2端相当于电源的负极,故A正确,B错误;该电源是把热能转化为电能的装置,故C错误;当该电源放电时,金属棒内的非静电力对电子做正功,故D错误。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 关键点2　闭合电路欧姆定律简单计算 5.(2025上海嘉定区一模)电离烟雾探测器是常见的火灾报警装置,使用镅 Am)作为辐射源。镅衰变产生氦核流射入电离腔,使腔内空气电离成 离子和电子,回路中有稳定电流通过。当烟雾粒子进入电离腔时,烟雾粒子会与离子相结合,使电离腔的导电性变弱,回路中电流变小,探测器发出警报。下图为报警器简化电路图,电源电动势恒定,电阻R为定值电阻,当发生火情产生大量烟雾时,电离腔两端电压(　　)[命题点❺❻] A.变大　　　 B.变小　　　 C.不变　　　 D.无法确定 A 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 解析 当发生火情产生大量烟雾时,烟雾进入电离腔,使回路中电流变小,定值电阻及电源内阻上的电压变小,电动势恒定,电离腔两端电压变大。故选A。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 关键点3　电源U-I图像 6.(多选)用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图线,由图可知(　　)[命题点❻❼❽] A.电池电动势的测量值为1.40 V B.电池内阻的测量值为3.50 Ω C.外电路发生短路时的电流为0.40 A D.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数I'=0.20 A AD 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 解析 由图乙可知,电池的电动势为E=1.40 V,A正确;电源内阻r= Ω=1.00 Ω,B错误;当路端电压为1.00 V时,电路电流为0.40 A,C错误;当电压表示数为U=1.20 V时,I'= A=0.20 A,D正确。故选AD。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 回归基础·考教衔接 二、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负极移送到正极所做的功。 (2)表达式:E=。 (3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。 [❹] 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 三、闭合电路的规律 1.闭合电路欧姆定律 (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)适用条件:只适用于纯电阻电路。 [❺]部分电路的欧姆定律和闭合电路的欧姆定律相结合,可将路端电压与电动势关联在一起。 2.电动势与内、外电压的关系 E=U内+U外,适用于任何电路。 [❻]由于电源存在内电压,则路端电压小于电源电动势。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 3.路端电压与外电阻的关系(外电路为纯电阻电路)[❼] 一般 情况 U=IR=R=,当R增大时,U增大 特殊 情况 (1)当R→∞(断路)时,I=0,U=E; (2)当R=0(短路)时,I短=,U=0 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 四、电源的U-I图像 (1)图像:根据U=E-Ir,图像如图所示, (2)含义: ①纵轴截距:表示电路断路时的路端电压U=E。 ②横轴截距:表示电路短路时的电流I=I0。 ③斜率绝对值:表示电源内电阻r=。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 考点一　电表改装 能力 高分练 课中 关键能力·可视思维 返回目录 考点一 考点二 考点三 第2讲　 考点四 例1 (2025北京东城模拟)某同学设计了如图所示的电 路进行电表的改装,将多用电表的选择开关旋转到“直 流500 mA”挡作为图中的电流表A。已知电流表A的 内阻RA=0.4 Ω,R1=RA,R2=7RA。 关于改装表的下列说法正确的是(　　) A.若将接线柱1、2接入电路时,最大可以测量的电流为0.5 A B.若将接线柱1、3接入电路时,最大可以测量的电压为3.0 V C.若将接线柱1、2接入电路时,最大可以测量的电流为2.0 A D.若将接线柱1、3接入电路时,最大可以测量的电压为1.5 V B 返回目录 考点一 考点二 考点三 第2讲　 考点四 解析 根据电流表改装原理,若将接线柱1、2接入电路时,最大可以测量的电流为I=Ig+=2Ig=1.0 A,故A、C错误;根据电压表改装原理,若将接线柱1、3接入电路时,最大可以测量的电压为U=IgRA+IR2=(0.5×0.4+1.0×7×0.4) V=3.0 V,故B正确,D错误。 返回目录 考点一 考点二 考点三 第2讲　 考点四 破题思维链 返回目录 考点一 考点二 考点三 第2讲　 考点四 解题精要 改装成大量程电压表 改装成大量程电流表     串联的分压电阻R=-Rg 并联的分流电阻R= 返回目录 考点一 考点二 考点三 第2讲　 考点四 考点二　闭合电路的功率及效率问题 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 例2(原创+跨学科融通)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的读数为多少时,电阻箱R消耗的电功率最大,并求这个最大值。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 答案 1.5 Ω　6 W 解析 把保护电阻R0与电源内阻r算在一起,作为等效电源的内阻,根据结论,当R=R0+r,即R=0.5 Ω+1 Ω=1.5 Ω时,电阻箱R消耗的功率最大, PRmax= W=6 W。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 拓展延伸 (1)【例2】中,若电阻箱R的最大值为3 Ω,R0=5 Ω,求当电阻箱R的读数为多少时,电阻箱R的功率最大,并求这个最大值。 (2)【例2】中的条件不变,求电源的最大输出功率。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 答案 (1)3 Ω　 W　(2)9 W 解析 (1)把R0=5 Ω当作电源内阻的一部分,则等效电源内阻r等=6 Ω, 而电阻箱R的最大值为3 Ω,小于6 Ω。 由P=R=, 可知R越接近r等,P越大,所以当电阻箱R的电阻取3 Ω时,R消耗的功率最大,最大值为Pmax=R= W。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 (2)由电功率公式P出=R外=, 可知当R外=r时,P出最大,即R=r-R0=0.5 Ω时,P出max= W=9 W。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 解题精要 1.结合图像分析电源的最大输出功率   (1)R=r时,输出功率最大,Pm=。 (2)当R“接近”r时,P出增大,当R“远离”r时,P出减小 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 2.常见电路等效电源     等效为电动势E'=E 等效内阻r'=R+r 等效为电动势E'=E 等效内阻r'= 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 考点三　　闭合电路的动态分析和故障分析 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 角度一　闭合电路的动态分析 例3 (2025江苏盐城模拟)小明为自己家的宠物设计了一款补水提示器,其部分工作原理如图所示,R0为定值电阻。 下列分析正确的是(　　) A.水量增加时,滑动变阻器的滑片向上移动 B.如果选择电压表,电表示数变小反映水量减小 C.如果选择电流表,电表示数变大反映水量减小 D.如果选择电流表,R0可以在水太少时保护电路 B 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 解析 当水量增加时,弹簧压缩量增大,滑片下移,故A错误;若电表为电压表,电压表测的为滑动变阻器滑片以上部分电阻对应的电压值,示数变小,说明滑片上移,水量减小,故B正确;若电表为电流表,滑动变阻器滑片以上部分电阻被短路,滑片以下部分电阻与R0串联,若示数变大,则滑动变阻器滑片下移,水量增多,故C错误;若选择电流表,在水太少时体现不出R0的作用,但在水太多时,滑动变阻器接入电路的阻值就会很小,电路中的电流太大,如果没有R0可能会烧坏电源和电流表,所以R0是在水太多时保护电路,故D错误。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 破题思维链 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 解题精要 “串反并同”法分析动态问题 (1)“串反”,即某电阻增大时,与它串联的元件的电流、电压、功率都减小,反之则增大。 (2)“并同”,即某电阻增大时,与它并联的元件的电流、电压、电功率都增大,反之则减小。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 角度二　含电容器电路的动态分析 例4 (2025黑龙江哈尔滨模拟)某同学设计了一种基于平行板电容器的湿度传感器,用于检测环境湿度变化。其原理如图所示,电容器下极板固定,上极板通过吸湿材料与支架连接,可随湿度变化上下移动。闭合开关,已知当环境湿度增加时,吸湿材料体积膨胀,反之体积缩小,从而改变极板间距。已知电源电动势为E,内阻为r≠0,滑动变阻器最大阻值为R,灵敏电流计G可检测微小电流。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 下列说法正确的是(　　) A.环境湿度升高时,极板间电场强度不变 B.滑动变阻器滑片向下滑动时,电流计中将通过从a到b的电流 C.保持滑动变阻器接入电路阻值不变,若流经电流计电流方向为从a到b,说明环境湿度升高 D.断开开关后,电流计上会有从b到a的短暂电流 B 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 解析 环境湿度升高时,吸湿材料膨胀,极板间距d减小,由于电源保持电压恒定(滑动变阻器未调节),根据电场强度E场=,由于d减小,E场增大,故A错误;滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,电源电动势E恒定,由闭合电路欧姆定律I=可知电流增大,电容器两端电压U=E-Ir,当I增大时,U减小,因此电容器工作电压降低,电容器放电,则电流从a流向b,故B正确;若电流计中电流方向为从a到b,说明电容器放电,则电容减小,d增大,说明湿度降低,故C错误;断开开关后,电容器放电,流经电流表的电流方向为从a到b,故D错误。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 破题思维链 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 解题精要 1.若电路稳定,电容器处视为断路;若电容器充放电,则有瞬时电流。 2.电路稳定后,与电容器串联的电阻中无电流通过,电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。 3.电路中的电流、电压变化时,将会引起电容器的充、放电。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 角度三　电路的故障分析 例5 (2026北京房山区检测)如图所示,电源电动 势为3 V,电路中有AB、CD、EF、GH四根连接 电路的导线,其中一根导线内部的铜丝是断的, 电路其余部分完好。为了查出故障导线,某同 学选用多用电表直流10 V挡,闭合开关后,将多用电表红表笔接在A接线柱上,黑表笔依次接在B、D接线柱上时,多用电表指针均不偏转,黑表笔接在F接线柱上时,多用电表指针发生偏转。由此可判断出故障导线是(　　) A.AB　　　　B.CD　　　　 C.EF　　　　D.GH C 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 解析 由于多用电表红表笔接在A接线柱上,黑表笔依次接在B、D接线柱上时,多用电表指针均不偏转,说明导线出现的故障应在A、D点以外的地方,黑表笔接在F接线柱上时,多用电表指针发生偏转,可以断定故障出现在E、F之间。故选C。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 破题思维链 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 解题精要 1.电压表检测:如果电压表示数为零,则可能在并联电路之外有断路,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。 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。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 考点四　　两类U-I图像的比较与应用 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 例6 如图所示的U-I图像中,直线a、b分别为两个电源的路端电压与电流的关系,曲线c为小灯泡的两端电压与电流的关系,三条线交于Q点。若将小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路, 则(　　) A.电源电动势Ea<Eb B.电源内阻ra<rb C.电源的输出功率Pa>Pb D.电源的总功率P总a>P总b D 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 解析 根据闭合电路欧姆定律有U=E-Ir,由图像可得电源电动势Ea>Eb,电源内阻ra>rb,故A、B错误;电源的输出功率P=UI,由图知小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路,路端电压U、电流I相同,则Pa=Pb,故C错误;电源的总功率P总=EI,因为Ea>Eb,电流I相等,则P总a>P总b,故D正确。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 解题精要 电源的U-I图像特点 1.电源U-I图像的面积表示电源的输出功率,有P出=UI。 2.各部分功率及相互关系:P总=EI,P内=P总-P出=EI-UI。 考点一 考点二 考点三 考点四 返回目录 第2讲　 素养 提升练 课中 高考定向·捕捉热点 一、电路动态分析是高频考点 备考方向　熟练运用“程序法”(由R总→I总→U内→U外层层推进)进行严谨推理,并能用“串反并同”结论快速判断。构建完整的功率知识体系,如电源总功率、输出功率、内阻消耗功率的关系,以及输出功率最大和效率最高的条件。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 1.(2025江苏扬州冲刺卷)如图所示电路,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,L是小灯泡,C是电容器,电源内阻为r。开关S闭合后,在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中(　　) A.小灯泡变暗 B.电压表示数变小 C.电容器所带电荷量增大 D.电源的输出功率一定先变大后变小 B 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 解析 闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片向上移动时,R2减小,外电路总电阻减小,干路中电流增大,则小灯泡变亮;电源的内电压增大,路端电压减小,则电压表的示数减小,故A错误,B正确。电路稳定时电容器的电压等于R2的电压,根据串联电路电压分配规律可知,R2减小,电容器的电压减小,则电容器所带电荷量减小,故C错误。当R外=r时电源输出功率最大,当移动滑动变阻器使R外在R外<r范围,或者R外> r范围变化,电源的输出功率一直减小或者一直增大,故D错误。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 二、两类U-I图像的综合是考查趋势 备考方向　明确两图线交点表示电路工作状态,能据此求解路端电压、电流、输出功率等;掌握从图像中计算电源内阻、电动势及输出功率的方法。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 2.(2025安徽阜阳模拟)如图甲所示的电路中,定值电阻R=60 Ω,电源电动势E=100 V、内阻r=10 Ω。如图乙所示,曲线为灯泡L的伏安特性曲线,直线为电源的路端电压与电流的关系图线。 下列说法正确的是(　　) A.开关S断开时,电源的效率为60% B.开关S闭合后,电源的总功率会变大 C.开关S闭合后,灯泡变亮 D.开关S断开时,灯泡消耗的功率为 200 W B 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 解析 题图乙中曲线为灯泡L的伏安特性曲线,直线为电源的路端电压与电流的关系图线,两图线的交点表示灯泡接在电源上时的工作状态,则开关S断开时,电源的效率为η=×100%=40%,故A错误;开关S断开时,结合上述可知,灯泡消耗的功率为P=U1I1=40×6.0 W=240 W,故D错误;开关S闭合后,外电路等效电阻减小,干路电流增大,则电源的总功率EI会变大,故B正确;结合上述,开关S闭合后,干路电流增大,根据U=E-Ir可知,路端电压减小即灯泡两端电压减小,根据图乙可知,通过灯泡的电流减小,即灯泡消耗的功率减小,则灯泡变暗,故C错误。 返回目录 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 $