专题六 闭合电路的欧姆定律的应用 课时训练 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 专题聚焦闭合电路欧姆定律应用，通过“对点训练-综合训练”分层设计，实现从单一知识点到综合应用的巩固路径，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |对点训练|闭合电路动态分析、功率效率、含容电路基础应用|以选择题为主，题组1-3聚焦动态分析，强化电路模型建构与科学推理| |综合训练|多电路综合分析、功率计算及U-I图像应用|含多选与计算题（11-13题），结合实际情境提升综合应用与问题解决能力|

专题六 闭合电路的欧姆定律的应用 课时训练 对点训练 一、选择题: 题组一　闭合电路的动态分析 1.如图所示的电路中，当变阻器R3的滑片向上移动时(　　) A.电压表示数变小，电流表示数变大 B.电压表示数变大，电流表示数变小 C.电压表示数变大，电流表示数变大 D.电压表示数变小，电流表示数变小 2.如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，当闭合开关S时，各个电灯均能正常发光，如果电灯L1因灯丝烧断而熄灭，将要出现的现象是 (　　) A.L3变亮，L2、L4变暗 B.L2、L3变亮，L4变暗 C.L4变亮，L2、L3变暗 D.L2、L4变亮，L3变暗 3.酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否饮酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。这种酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，在如图所示的电路中，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是(　　) A.U越大，表示c越大，c与U成正比 B.U越大，表示c越大，但是c与U不成正比 C.U越大，表示c越小，c与U成反比 D.U越大，表示c越小，但是c与U不成反比 题组二　闭合电路的功率和效率 4.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率P和电源内部的发热功率Pr随路端电压U变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，下面说法不正确的是(　　) A.反映Pr变化的图线是b B.电源电动势为8 V C.电源内阻为2 Ω D.当电压为2 V时，外电路的电阻为2 Ω 5.(多选)如图所示是测定两个电源的电动势和内阻实验中得到的路端电压和电流的关系图线，则应有(　　) A.当I1＝I2时，电源总功率P1＝P2 B.当U1＝U2时，电源输出功率P出1<P出2 C.当I1＝I2时，外电阻R1＝R2 D.当U1＝U2时，电源内部消耗的电功率P内1<P内2 题组三　含容电路的分析和计算 6.如图所示的电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器 R0的滑片 P 向上缓慢滑动的过程中 (　　) A.小灯泡L变亮 B.电压表的示数增大 C.电流表的示数减小 D.电容器C的电荷量减小 7.如图所示，闭合开关S，电路稳定后，水平放置的平行金属板间的带电质点P处于静止状态。若将滑动变阻器R2的滑片向b端移动，则(　　) A.电压表读数减小 B.电流表读数增大 C.质点P将向下运动 D.R1消耗的功率减小 8.在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中(　　) A.电压表的示数增大，电流表的示数减小 B.电容器C所带电荷量减小 C.R1的电功率增大 D.电源的输出功率一定增大 综合训练 一、选择题: 9.如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只闭合开关S1，三个灯泡都能正常工作。如果再闭合S2，则下列表述正确的是(　　) A.电源输出功率减小 B.L1上消耗的功率增大 C.通过R1上的电流增大 D.通过R3上的电流增大 10.(多选)如图所示的是两个小灯泡L1、L2的U－I图像，将这两个小灯泡并联后，接在电动势为3 V、内阻为3 Ω的电源上，则(　　) A．L1中的电流约为0.3 A B．电源的效率约为50% C．L2的电功率约为0.2 W D．电源输出功率约为0.75 W 二、计算题: 11.如图所示，R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，C1＝6 μF，电源电动势E＝18 V，内阻忽略不计。求： (1)开关S断开时，C点的电势为多少？ (2)开关S闭合时，电容器C1所带的电荷量变化了多少？ 12.如图所示，A为某电源的U－I图线，B为某电阻的U－I图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求： (1)电源的输出功率P出； (2)电源内部损耗的电功率； (3)电源的效率η为多大。 13.如图所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，变阻器的最大阻值为10 Ω。 (1)变阻器接入电路的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？ (2)变阻器接入电路的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？ 参考答案： 1.答案　B解析　当变阻器R3的滑片向上移动时，R3接入电路的阻值增加，整个电路总电阻增加，总电流减小，内电压降低，路端电压升高，电压表示数增加；流过R1的电流减小，加在R1两端的电压降低，因此加在R2两端的电压升高，流过R2的电流增大，由于总电流减小，因此流过电流表的电流减小，故B正确，A、C、D错误。 2.答案　B解析　由图可知，L2与L1并联后与L4串联，再与L3并联，L1因灯丝烧断而熄灭，并联部分电阻增大，则总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律I＝知干路总电流I减小，根据U＝E－Ir，知路端电压增大，则有U3＝U，L3两端电压变大，所以通过L3的电流变大，电灯L3变亮；由于干路总电流减小，通过L3的电流变大，所以通过L4的电流减小，L4变暗；L4两端电压减小，并联部分电压增大，则L2两端电压增大，所以通过L2的电流增大，L2变亮，所以B正确，A、C、D错误。 3.答案　B解析　由闭合电路欧姆定律可得：电压表示数U＝R0； 酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，即＝kc， 整理得U＝R0。则U越大，表示c越大，但是c与U不成正比，故B项正确，A、C、D三项错误。 4.答案　B解析　由闭合电路的欧姆定律得Pr＝I2r＝ 由数学知识可知，反映Pr变化的图线是b，故A正确； PE＝IE＝E＝－U 即对应图像a，由图像可知，＝8 W，＝2 A 联立解得E＝4 V，r＝2 Ω，故B错误，C正确；当电压为2 V 时，由闭合电路的欧姆定律得E＝U0＋I0r，解得I0＝1 A，则外电路的电阻为R＝＝2 Ω，故D正确。 5.答案　ABD解析　由题图可知，两电源的电动势E相等，由电源的总功率P＝EI知，当I1＝I2时，电源总功率P1＝P2，故A正确；电源的输出功率P出＝UI，当U1＝U2时，由题图读出I1<I2，则P出1<P出2，故B正确；由题图可知，图线1的斜率的绝对值大于图线2的斜率的绝对值，则电源的内阻r1>r2，当I1＝I2时，由闭合电路欧姆定律可知，R1<R2，故C错误；当U1＝U2时I1<I2，而内电压U内1＝U内2，则由公式P＝UI知，P内1<P内2，故D正确。 6.答案　B解析　滑片向上滑动，R0增大，电路总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律I＝可知干路电流减小，则通过灯泡的电流减小，所以小灯泡变暗，A错误；电压表测量路端电压，根据闭合电路的欧姆定律E＝U路＋Ir和干路电流减小，知路端电压增大，B正确；小灯泡分压减小，路端电压增大，所以除小灯泡以外的并联部分电路两端电压增大，根据欧姆定律I＝可知电流表的示数增大，C错误；电容器两端电压增大，根据电容的定义式C＝可知电容器所带电荷量增大，D错误。 7.答案　D解析　由图可知，R1与滑动变阻器串联；电容器与滑动变阻器并联；当滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路总电阻增大；由闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流减小；路端电压增大，同时R1两端的电压减小，所以电压表示数增大，电流表示数减小，故A、B错误；流过R1的电流减小，由公式P＝I2R知R1消耗的功率减小，故D正确；电容器板间电压增大，板间电场强度增大，故质点P受到的向上电场力增大，则重力小于电场力，质点P将向上运动，故C错误。 8.答案　A解析　滑动变阻器的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，R2阻值变大，电路总电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律知，电路总电流减小，电流表示数减小，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压U＝E－I(R1＋r)，总电流减小，电压表示数增大，故A正确；电容器两端电压即电压表两端电压，Q＝CU，电压增大，电容器所带电荷量增多，故B错误；流过电阻R1的电流减小，由公式P＝I2R1可知，R1的电功率变小，故C错误；当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，题干中没有明确外电阻与内阻的关系，故滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，电源的输出功率不一定增大，故D错误。 9.答案　C解析　在闭合S2之前，三个灯泡都能正常工作，闭合S2之后，电路中的总电阻R总减小，则I总增大，即通过R1的电流增大，由于不计电源内阻，由电源的输出功率P出＝EI，可知电源的输出功率增大，A错误，C正确；并联部分的电压减小，并联部分各支路电流减小，由L1的消耗功率PL1＝IRL1可知，L1上消耗的功率减小，B、D错误。 10.答案 BD。解析：电源电动势为3 V，内阻为3 Ω，作出电源路端电压和电流图像，两个小灯泡并联，故接入电路时两小灯泡的电压和电路的路端电压均相等，根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir，且两灯泡电流之和等于干路电流。综上分析，图中路端电压等于1.5 V时满足条件。根据图像得当电压为1.5 V时，L1、L2中的电流约为0.2 A、0.3 A，L2的电功率约为P＝UI2＝0.45 W，故A、C错误；电源的效率约为η＝×100%＝×100%＝50%，B正确；电源输出功率约为P出＝UI＝0.75 W，D正确。 11.答案　(1)0　(2)减少了3.6×10－5 C 解析　(1)开关S断开时，待电路稳定后，两支路都无电流，B、C两点电势相等，A、D两点电势相等，因B接地，所以φC＝φB＝0。 (2)开关S闭合前，C1两端的电势差U＝E＝18 V。开关S闭合后，两个电容器相当于两个电压表，C1两端的电势差U′＝E＝×18 V＝12 V 故C1两端电势差减小了ΔU＝U－U′＝18 V－12 V＝6 V， 带电荷量减少了ΔQ＝C1ΔU＝6×10－6×6 C＝3.6×10－5 C。 12.答案　(1)4 W　(2)2 W　(3)66.7% 解析　(1)根据题意从A图线可读出E＝3 V，r＝＝ Ω＝0.5 Ω， 从B图线中可读出外电阻R＝1 Ω 由闭合电路的欧姆定律可得I＝＝ A＝2 A 则电源的输出功率P出＝I2R＝4 W。 (2)电源内部消耗的功率P内＝I2r＝2 W。 (3)电源的总功率P总＝IE＝6 W， 故电源的效率η＝×100%≈66.7%。 13.答案　(1)2 Ω　 W　(2)0　 W 解析　(1)此种情况可以把R0看作电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率也就是电源的输出功率。 即当R＝r＋R0＝2 Ω时，R消耗的功率最大为 Pm＝＝ W＝ W。 (2)定值电阻R0上消耗的功率可以表示为P＝I2R0，因为R0不变，当流过R0的电流最大时，定值电阻R0上消耗的功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R＝0时，R0上消耗的功率最大，最大功率 Pm′＝R0＝×1.5 W＝ W。 学科网（北京）股份有限公司 $