第10章 2.第2 节 闭合电路欧姆定律及其应用（PPT课件）-【高考突破新方案】2027年高考物理大一轮复习练案

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闭合电路欧姆定律、功率及效率分析、U-I图像比较三大核心考点，通过真题与模拟题统计明确“功率效率问题”占比45%、“定律应用”占30%的高频考查方向，归纳出选择、计算等典型题型。 课件亮点在于“真题溯源+方法提炼+素养渗透”，如以2020浙江卷盐水柱问题为案例，示范“电阻定律+闭合电路欧姆定律”的科学推理过程，结合U-I图像分析培养模型建构能力。特设“易错点警示”（如混淆输出功率与总功率）和“解题模板”，助力学生掌握能量观念在电路分析中的应用，教师可依托此课件实现考点精准突破，提升复习效率。

第2节　闭合电路欧姆定律及其应用 返回目录  闭合电路欧姆定律T1、3、7　     闭合电路的功率及效率问题T2、4、5、8、9　     两类U-I图像的比较与应用T6 返回目录 1.★★(2020浙江1月,6,3分)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水,两端用粗铜丝塞住管 口,形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端,电源电动势和内阻恒定。握 住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍,若忽略温度对电阻率的影响,则此盐水 柱( ) A.通过的电流增大 B.两端的电压增大 C.阻值增大为原来的1.2倍 D.电功率增大为原来的1.44倍 　    B　     高考真题 返回目录 解析　根据电阻定律可知R=ρ =ρ ,橡胶管中盐水柱的体积V不变,当橡胶管长度拉伸 到原长的1.2倍,则电阻变为原来的1.44倍,C错误;根据闭合电路欧姆定律有I= ,U=E -Ir,可知当外电阻变大时,电流变小,路端电压变大,A错误,B正确;根据P=I2R可知,如果电 流保持不变则电功率增大为原来的1.44倍,但是电流在变小,D错误。 返回目录 2.★★(多选)(2020江苏,6,4分)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所 示。当汽车启动时,开关S闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时     ( )   A.车灯的电流变小　　　    B.路端电压变小 C.电路的总电流变小　　　    D.电源的总功率变大 　    ABD　     返回目录 解析　开关S闭合后外电路增加了一个并联支路,则通过电源的总电流增大,C错误。由 U=E-Ir可知路端电压减小,B正确。再由I灯= 可知通过车灯的电流减小,A正确。由P= IE可知电源的总功率增大,D正确。 返回目录 3.★★★(2020北京,12,3分)图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这 段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度 改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是( ) 　    B　     A.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系 B.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系 C.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系 D.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系 返回目录 解析　根据题意,温度计的示数与电流存在一一对应的关系,由闭合电路欧姆定律可知, I= ,由电阻R与温度t的图像关系可知R=kt+b,两式联立可得I= ,即t=  - ,由此判断,温度t与电流I是非线性关系,且tA对应较大的电流,B正确。 返回目录 4.★★(2025届浙江北斗星盟三模)锂电池体积小、容量大、电压稳定,在手机中广泛应 用。它主要依靠锂离子在正极(含锂化合物)和负极(碳材料)之间移动来工作,其原理如 图所示。若某款手机锂电池的电动势为3.7 V,电池容量为4 000 mA·h,正常通话电流为 400 mA,则 ( ) A.正常通话时,电池输出的功率为1.48 W B.电池充满电后,手机能正常通话2.7 h C.图示状态是电池放电状态 D.负极积累的锂离子越多,电池存储的电能越少 　    C　     高考模拟 返回目录 解析　正常通话时,电池的总功率为P总=EI=3.7×0.4 W=1.48 W,由于存在一定的内阻,所 以电池输出的功率小于1.48 W,A错误。电池充满电后,手机能正常通话时间为t= =   h=10 h,B错误。图示状态锂离子从电池负极移动到正极,即电池内部的电流方向, 故处于放电状态,C正确。负极积累的锂离子越多,电池存储的电能越多,D错误。 返回目录 5.★★★(多选)(2025届皖豫名校联盟联考)如图1为某手持双头风扇,图2为其简化电路 图。闭合开关S后,两电动机均能正常工作。某同学发现,若用外力迫使电动机M1停止 转动,则M2的转速也减小。已知电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,电动机M1、M2额定电压 均为U=6 V,电动机M1线圈的电阻R1=0.5 Ω,保护电阻R0=1 Ω,则 ( ) A.M1停止转动前,电源的输出功率为18 W B.M1停止转动前,电源的输出功率为27 W C.M1停止转动后,M2功率可能为3 W D.M1停止转动后,M2功率可能为4 W 　    BC　     返回目录 解析    M1停止转动前,电源内阻r和保护电阻R0分得的总电压为U1=E-U=6 V,根据闭合 电路欧姆定律可得,电路中的电流为I= =3 A,则内阻分压为Ur=Ir=3 V,路端电压为 U路=E-Ur=9 V,电源的输出功率为P出=U路I=27 W,A错误,B正确;M1停止转动后, 【关键:当 电动机转动时,电动机为非纯电阻元件,此时U>IR内,欧姆定律不适用,大部分电能转化为 机械能;当电动机被卡住不转时,电动机可以看成纯电阻元件,欧姆定律适用,电能全部 转化为内能】设M2两端的电压为U2,通过M2的电流为I2,由闭合电路欧姆定律得E=U2+  (R0+r),代入数据有5U2+2I2=12 V,M2的功率为P2=U2I2=-2.5 +6U2,当U2=1.2 V 时,M2功率有最大值P2max=3.6 W,C正确,D错误。 返回目录 6.★★★(多选)(2026届四川自贡期末)某电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的 电压与电流的关系如图。用此电源和电阻R1、R2组成电路,R1、R2可以同时接入电路, 也可以单独接入电路。下列说法正确的是 ( ) A.此电源内阻为2 Ω B.此电源电动势为3 V C.将R1、R2串联后接到电源两端,电源的效率为80% D.将R1单独接到此电源两端时,此电源的输出功率最大 　    BD　     返回目录 解析　由电源的路端电压与电流的关系图像可得E=3 V,r= =  Ω=0.5 Ω,A错误,B正 确。由题图可知电阻R1、R2的阻值分别为R1= =  Ω=0.5 Ω,R2= =  Ω=1 Ω,将R1、R2 串联后接到电源两端,电源的效率为η= ×100%=75%,C错误。此电源的输 出功率P出=I2R外= R外= ,可知当外电阻R外=r=0.5 Ω时,电源的输出功 率最大,由于R1=0.5 Ω,所以将R1单独接到此电源两端时,此电源的输出功率最大,D正 确。 返回目录 7.★★★(多选)(2025届黑龙江哈师大附中一模)如图所示,电源电动势E=9 V,内阻r= 6 Ω,电阻R1=4 Ω,R2=8 Ω,R4=3 Ω,R3是可变电阻,电容器电容C=4 μF,a、b分别为电容器 上、下两个极板,G为灵敏电流表。初始时开关S1闭合、S2断开,电路稳定,现将开关S2 也闭合直至电路再次稳定,则下列说法正确的是 ( ) 　    BCD　     A.开关S1闭合、S2断开,电路稳定时电容器b极板带正电 B.S2闭合后,调节R3使上、下两极板电势相等时R3=1.5 Ω C.若R3=1 Ω,则S2闭合前后电路稳定时电源的输出功率相等 D.若R3=1 Ω,则在整个过程中流过电流表的电荷量为1.7×10-5 C 返回目录 解析　开关S1闭合,S2断开,由题图可知电容器b极板与电源负极相连,故b极板带负电,A 错误。S2闭合后,调节R3使电容器上、下两极板电势相等,则R1、R3两端电压相等,设R1、 R2所在支路电压为U,则有 R1= R3,代入题中数据解得R3=1.5 Ω,B正确。若 R3=1 Ω,未闭合S2前,外电路电阻R外1=R1+R2=12 Ω,此时电源输出功率P1= R外1=3 W,闭合S2后,外电路电阻R外2= =3 Ω,此时电源输出功率P2= R外2= 3 W,则有P1=P2,C正确。若R3=1 Ω,未闭合S2前,电容器两端电压Uab1= R2=4 V 返回目录 (上极板带正电、下极板带负电),闭合S2后,电源路端电压U0= R外2=3 V,则电容器 两端电压Uab2= R3- R1=-  V(上极板带负电、下极板带正电), 【关键:若变化 前后极板带电的电性相同,流过电流表的电荷量为|Q1-Q2|,若变化前后极板带电的电性 相反,流过电流表的电荷量为Q1+Q2】则在整个过程中流过电流表的电荷量为ΔQ=C (Uab1+|Uab2|)=4×10-6×  C=1.7×10-5 C,D正确。 返回目录 8.★★★(2025届北京昌平二模)图1为某声敏电阻的阻值R随声音强度L(单位:dB)变化 关系的图像,某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置,其简化电路如图2所 示。电源电动势E=8 V,内阻r=2 Ω,电阻R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是声敏电 阻。已知定值电阻的阻值为10 Ω,电压表的量程为0~ 3 V,声音强度越大,电压表的示数 也越大。下列说法正确的是 ( ) 　    D　     A.电压表的示数为2.5 V时,声音强度为20 dB B.该电路能测量的最大声音强度为120 dB C.该电路中声敏电阻的最大功率可达8 W D.若换用阻值更小的定值电阻,则电路能测量的最大声音强度将变大 返回目录 解析　根据题意可知声音强度越大,声敏电阻的阻值越小,电压表的示数越大,结合串联 电路中电阻越大分压越大可知,R1是声敏电阻,R2是定值电阻,电压表的示数为2.5 V时, 流过电路的电流I=  A=0.25 A,声敏电阻的阻值R1= ,代入数据可得R1=20 Ω, 结合题图1可知声音强度为80 dB,A错误。电压表的量程为0~3 V,则电路中的最大电流 Imax=  A=0.3 A,声敏电阻的最小阻值R1min= ,代入数据可得R1min≈14.7 Ω,结 合题图1可知该电路能测量的最大声音强度小于120 dB,B错误。将R2与r一起等效为电 源内阻,R1的功率P= R1,整理可得P= ,当R1阻值越接近 返回目录 R2+r时,R1功率越大,根据以上分析可知R1min≈14.7 Ω,则当电压表示数为3 V时,R1的功率 最大,最大功率为Pmax=EImax- (R2+r),代入数据可得Pmax=1.32 W,C错误。电压表的示数 U= ·R2= ,电压表量程不变,若换用阻值更小的定值电阻,则声敏电阻 阻值的最小值变小,结合题图1可知电路能测量的最大声音强度将变大,D正确。 返回目录 9.★★★(多选)(2025届重庆八中模拟)某研究小组对某款新手机的直流电池进行性能 测试,测试过程中电池输出的 - 图像如图所示,其中P为电池的输出功率,I为通过电池 的电流。该电池容量为6 000 mA·h,充电功率为100 W,充电额定电压为20 V,则该电池  ( )   　    AD　     A.内阻为0.25 Ω B.电动势为24 V C.最大输出功率为288 W D.从空电状态充满需要大约1.2 h 返回目录 解析　电池的输出功率P=EI-I2r,变形可得 =E -r,结合图像得r=0.25 Ω,E=  V=12 V,A正确,B错误。当外电阻等于电池内阻时,电池的输出功率最大,最大输出功率为Pmax = ,所以该电池的最大输出功率为Pmax= =144 W,C错误。充电电流为I= =  A=5 A,充电时间为t= =1.2 h,D正确。 返回目录  结合圆周运动规律进行电路分析 (2025届山东泰安一中质检)角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结 构如图所示。当系统绕光滑的轴转动时,元件A发生位移并输出相应的电压信号,成为 飞机、卫星等制导系统的信息源。已知A的质量为m,弹簧的劲度系数为k、原长为l,电 源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器电阻丝的总长也为l,电阻分布均匀,系统静止 时滑片P位于B点,当系统以角速度ω转动时,下列说法正确的是 ( ) 　    D　     创新风向·模块融合 A.电路中电流随角速度的增大而增大 B.电路中电流随角速度的增大而减小 C.弹簧的伸长量为x=  D.输出电压U与ω的函数关系式为U=  返回目录 解析　滑片的移动不影响滑动变阻器接入电路中的电阻,故电路中的电流不随角速度 的变化而变化,A、B错误。由牛顿第二定律得kx=m(l+x)ω2,所以x= ,C错误。输 出电压U= E,代入x= 可得U= ,D正确。 返回目录 $