第19讲 闭合电路欧姆定律(专项训练)(天津专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-06-30
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3份
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摘要:
**基本信息**
以闭合电路欧姆定律为核心,通过三级演练系统覆盖定律应用、功率效率、动态分析三大题型,注重知识逻辑递进与实际情景融合,培养物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|题型01|3题(含U-I图像、导电液电路)|定律直接应用与图像分析|从基本公式到图像表征的认知进阶|
|题型02|5题(含滑动变阻器功率、新情景应用)|功率效率计算与实际问题结合|从理论计算到实际功率分析的应用拓展|
|题型03|6题(含传感器、电容器动态)|电路参数变化与传感器应用|从静态电路到动态变化规律的逻辑深化|
内容正文:
第19讲 闭合电路欧姆定律(专项训练)
目 录
模拟·基础演练 1
题型01 闭合电路欧姆定律 1
题型02 电源输出功率和效率 2
题型03 电路动态分析 4
重难·创新演练 6
真题·实战演练 8
模拟·基础演练
考查重点:闭合电路欧姆定律、电源输出功率和效率、电路动态分析
⌛题型01 闭合电路欧姆定律
1.(21-22高三上·天津红桥·期末)如图电源的内阻不可忽略,已知定值电阻R1=5Ω、R2=4Ω,当电键S连接位置1时,电流表示数为0.20A,那么当S接位置2时,电流表的示数可能是( )
A.0.30A B.0.25A C.0.23A D.0.18A
2.(2023·海南·模拟预测)在如图所示的图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线Ⅱ为某一小灯泡L的曲线,曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5,0.75),曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0,0),用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路,由图像可知( )
A.电源电动势为2.0 V
B.电源内阻为
C.小灯泡L接入电源时的电阻为
D.小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W
3.(25-26高二上·吉林长春·期末)如图所示,在马蹄形磁铁内部(S极在上、N极在下)放置盛有导电液的玻璃皿,玻璃皿中央电极接电源负极,玻璃皿内贴着玻璃壁放置一圆环电极接电源正极。电源的电动势E(未知),内阻,电阻、,正负电极间导电液的等效电阻。闭合开关,液体转动稳定时理想电压表的示数为4.2V,理想电流表的示数为0.5A,下列说法不正确的是( )
A.液体按逆时针转动(俯视看)
B.1分钟内液体产生的热量是300J
C.电源的电动势
D.导电液两端电压U与流过其电流I的关系满足
⌛题型02 电源输出功率和效率
4.(2021·北京房山·二模)如图甲所示,电动势为E,内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器Rp、开关S组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙所示。下述说法中正确的是( )
A.图乙中Rx=15Ω
B.电源的电动势E=10V,内阻r=4Ω
C.滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R也消耗功率最大
D.调整滑动变阻器Rp的阻值,可以使电源的输出电流达到1.25A
5.(2026·湖南长沙·二模)如图所示,直流电源电动势为E=5 V、内阻r=1 Ω,定值电阻R1=2 Ω,可变电阻R2的阻值范围为1~4 Ω。闭合开关S,调节可变电阻R2接入电路的阻值,以下说法正确的是( )
A.当R2=1 Ω时,R1达到最大功率2 W
B.当R2=1 Ω时,R2达到最大功率4 W
C.当R2=1 Ω时,电源达到最大输出功率6 W
D.当R2=1 Ω时,电路达到最大总功率12 W
6.(25-26高二上·甘肃白银·期末)如图甲所示为一款新型送餐机器人,内部电路如图乙所示,直流电动机线圈电阻为,电源的电动势为,内阻为。开关闭合,直流电动机正常工作时,理想电流表示数为,下列说法正确的是( )
A.电动机两端的电压为 B.电动机的电功率为
C.电动机的机械功率为 D.电源的效率为
7.(2023·天津静海·模拟预测)小怀同学希望利用电学方法对长度进行测量,电路图如下,其中电源电动势为6V,内阻为1,电流表量程为,内阻为1,有一长方体导体材料R,x、y、z方向上棱长分别为dcm、2cm、1cm,先将R沿x轴方向接入电路,电流表示数1A,再将R沿y轴方向接入电路,电流表示数2A,则下列说法正确的是( )
A.
B.沿x、y、z三个方向接入R,电源效率最大约为
C.沿x、y、z三个方向接入R,电流表示数均不会超量程
D.沿x、y、z三个方向接入R,R的功率最小为2W
8.▶新情景◀(22-23高三上·重庆渝中·阶段检测)成人体液总量占体重的左右,体液的主要成分是水和电解质,因此容易导电,而体内脂肪则不容易导电,我们可以用某型号脂肪测量仪(如图甲所示)来测量脂肪率,脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例,模拟电路如图乙所示。测量时,闭合开关,测试者两手分别握住两手柄,则( )
A.体型相近的两人相比,脂肪含量高者对应的电流表示数较小,电压表示数较小
B.体型相近的两人相比,脂肪含量高者对应的电源输出功率小
C.体型相近的两人相比,脂肪含量高者对应的电源效率高
D.当、间电阻逐渐增大时,以电压表示数为横坐标,电流表示数为纵坐标,绘制的图像是一条过原点的直线
⌛题型03 电路动态分析
9.(24-25高三上·天津·期末)如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在滑动变阻器的滑片向上移动的过程中(电压表和电流表均可视为理想电表)( )
A.电压表的示数减小 B.电流表的示数增大
C.电源的总功率减小 D.电源的输出功率一定减小
10.(24-25高三上·天津·期末)图甲为交警常用酒精浓度检测仪,可对驾驶员进行酒精测试,其工作原理如图乙所示,R为气敏电阻,其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,R0为定值电阻,且R0=r。当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电源的输出功率变小
C.电压表示数U与电流表示数I之比保持不变
D.电压表示数变化量∆U与电流表示数变化量∆I之比的绝对值保持不变
11.(25-26高三上·天津·期末)如图所示,当开关闭合后,若将滑动变阻器的滑片向上移动,下列说法正确的是( )
A.灯变暗,电容器两极板上电荷量减小
B.灯变亮,电容器两极板间的电压增大
C.灯变暗,电流表示数减小
D.灯变亮,电压表示数增大
12.(25-26高三上·天津河西·期末)某同学自制电子秤的原理如图所示。托盘与金属弹簧相连,为定值电阻,滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。闭合开关S,托盘空载时,滑片恰好指在变阻器的最上端,此时理想电压表示数为0。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力,所有测量均在电压表量程和弹簧弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.若称量物的质量增大,则电压表的示数增大
B.称量物的质量越大,则电源的输出功率一定越大
C.更换不同劲度系数的弹簧后,电子秤的量程不变
D.电压表的示数与称量物的质量成正比
13.(24-25高三上·广东深圳·阶段检测)如图所示的电路中,E为电源,其内电阻为r,V为理想电压表,L为阻值恒定的小灯泡,为定值电阻,为半导体材料制成的光敏电阻(光照越强,电阻越小),电容器两极板处于水平状态,闭合开关S,电容器中心P点有一带电油滴处于静止状态,电源负极接地,下列说法正确的是( )
A.若将的滑片下移,电压表的示数增大
B.若光照变强,则P点电势升高
C.若光照变强,则灯泡变暗
D.若断开B节点,并将电容器上极板上移,油滴仍然保持静止
14.(25-26高三上·天津和平·期中)如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,电表均为理想电表,开关S处于断开状态,下列说法正确的是( )
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,消耗的功率变大
B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变小
C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表示数变大
D.若滑动触头P不动,闭合开关S,则电流表示数变大、示数变小
重难·创新演练
设题创新:新角度考查研究方法;模块知识融合
1.(2023·四川成都·一模)图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置,装置中金属杠杆的一端接浮标(浮标与杠杆绝缘),另一端的触点P接滑动变阻器R,油量表由电流表改装而成。当汽车加油时,油箱内油面上升过程中,下列说法正确的是( )
A.电路中电流减小 B.两端电压减小
C.整个电路消耗的功率增大 D.电源输出功率一定增大
2.(2025·天津·模拟预测)(多选)如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,选地面的电势为零。当滑动变阻器的滑片向端移动时,若电压表、电流表的示数变化量分别为和,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大 B.电源的效率变低
C.油滴带负电,将向上运动 D.
3.(2026·江西南昌·三模)(多选)如图所示,M、N端连接一个稳压交流电源,其有效值为6V,理想变压器的原线圈上接有定值电阻,副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器R,原、副线圈匝数之比,电流表、电压表均为理想电表。初始时,滑动变阻器R的滑片处于正中间位置,电流表、电压表示数分别为I、U,现将滑片逐步上移至最上端,电流表、电压表变化量的绝对值分别为、,下列说法正确的是( )
A.滑片上移过程中电压表示数增大,电流表示数减小
B.
C.滑动变阻器R的滑片处于正中间位置时,电流表示数为1A
D.当滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω时,变压器输出功率最大且为9W
真题·实战演练
高频考点:闭合电路欧姆定律
1.(2026·湖南·高考真题)如图,电阻的阻值为,电流表为理想电表,两个电池组完全相同。若将、端分别接入、端,电流表示数为;若将、端分别接入、端,电流表示数为。则单个电池组的电动势和内阻分别为( )
A., B., C., D.,
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第15讲 静电场力的性质(专项训练)
模拟·基础演练
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
D
C
B
B
C
C
C
C
D
C
A
D
D
重难·创新演练
题号
1
2
3
答案
C
ACD
AD
真题·实战演练
题号
1
答案
A
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第19讲 闭合电路欧姆定律(专项训练)
目 录
模拟·基础演练 1
题型01 闭合电路欧姆定律 1
题型02 电源输出功率和效率 2
题型03 电路动态分析 4
重难·创新演练 6
真题·实战演练 8
模拟·基础演练
考查重点:闭合电路欧姆定律、电源输出功率和效率、电路动态分析
⌛题型01 闭合电路欧姆定律
1.(21-22高三上·天津红桥·期末)如图电源的内阻不可忽略,已知定值电阻R1=5Ω、R2=4Ω,当电键S连接位置1时,电流表示数为0.20A,那么当S接位置2时,电流表的示数可能是( )
A.0.30A B.0.25A C.0.23A D.0.18A
【答案】C
【详解】当电键S接位置1时,电流表的示数为0.20A,根据欧姆定律可知:路端电压
A.当电键S接位置2时,若电流表的示数为0.30A,根据欧姆定律得路端电压
由于
路端电压减小,不可能增大,故A错误;
B.当电键S接位置2时,若电流表的示数为0.25A,根据欧姆定律得路端电压
外电路电阻减小,路端电压减小,不可能不变,故B错误;
C.当电键S接位置2时,若电流表的示数为0.23A,根据欧姆定律得路端电压
外电路电阻减小,路端电压减小,所以电流表示数可能是0.23A,故C正确;
D.外电路电阻减小,电路中电流必然大于0.20A,所以电流表示数不可能是0.18A,故D错误。故选C。
2.(2023·海南·模拟预测)在如图所示的图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线Ⅱ为某一小灯泡L的曲线,曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5,0.75),曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0,0),用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路,由图像可知( )
A.电源电动势为2.0 V
B.电源内阻为
C.小灯泡L接入电源时的电阻为
D.小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W
【答案】D
【详解】AB.设该电源电动势为E,内阻为r,由闭合电路欧姆定律有
代入题图直线Ⅰ中数据有
解得
故AB错误;
CD.根据题意可知,当用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时,灯泡L两端的电压为
流过灯泡的电流为
由欧姆定律可得,小灯泡L接入电源时的电阻为
小灯泡L实际消耗的电功率为
故C错误,D正确。故选D。
3.(25-26高二上·吉林长春·期末)如图所示,在马蹄形磁铁内部(S极在上、N极在下)放置盛有导电液的玻璃皿,玻璃皿中央电极接电源负极,玻璃皿内贴着玻璃壁放置一圆环电极接电源正极。电源的电动势E(未知),内阻,电阻、,正负电极间导电液的等效电阻。闭合开关,液体转动稳定时理想电压表的示数为4.2V,理想电流表的示数为0.5A,下列说法不正确的是( )
A.液体按逆时针转动(俯视看)
B.1分钟内液体产生的热量是300J
C.电源的电动势
D.导电液两端电压U与流过其电流I的关系满足
【答案】C
【详解】A.通过液体的电流由玻璃皿边缘流向中心,玻璃皿所在处的磁场竖直向上,由左手定则可知,导电液体受到的磁场力沿逆时针方向,因此液体沿逆时针方向旋转(俯视看),故A说法正确,不符合题意;
B.根据欧姆定律,电阻两端的电压为
电阻两端的电压为
可解得电流
所以流过玻璃皿的电流为
1分钟内液体产生的热量为,故B说法正确,不符合题意;
C.根据欧姆定律,电源的电动势为,故C说法错误,符合题意;
D.导电液两端的电压与电阻两端的电压相等为3V,可得导电液两端电压U与流过其电流I的关系,故D说法正确,不符合题意。故选C。
⌛题型02 电源输出功率和效率
4.(2021·北京房山·二模)如图甲所示,电动势为E,内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器Rp、开关S组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙所示。下述说法中正确的是( )
A.图乙中Rx=15Ω
B.电源的电动势E=10V,内阻r=4Ω
C.滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R也消耗功率最大
D.调整滑动变阻器Rp的阻值,可以使电源的输出电流达到1.25A
【答案】B
【详解】B.由图乙知,当
时,滑动变阻器消耗的功率最大,时,则
最大功率
解得
B正确;
A.滑动变阻器的阻值为5Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等,有
解得
A错误;
C.当回路中电流最大时,即时定值电阻R消耗的功率最大,C错误;
D.当滑动变阻器的阻值为0时,电路中电流最大,最大值为
则调整滑动变阻器Rp的阻值,不可能使电源的输出电流达到1.25A,选项D错误。故选B。
5.(2026·湖南长沙·二模)如图所示,直流电源电动势为E=5 V、内阻r=1 Ω,定值电阻R1=2 Ω,可变电阻R2的阻值范围为1~4 Ω。闭合开关S,调节可变电阻R2接入电路的阻值,以下说法正确的是( )
A.当R2=1 Ω时,R1达到最大功率2 W
B.当R2=1 Ω时,R2达到最大功率4 W
C.当R2=1 Ω时,电源达到最大输出功率6 W
D.当R2=1 Ω时,电路达到最大总功率12 W
【答案】B
【详解】A.R1是定值电阻,功率,U为路端电压。R2越小,总外阻越小,总电流越大,内电压越大,路端电压U越小,则越小。因此R2=1 Ω时,R1功率最小,故A错误;
B.总电阻
根据闭合电路欧姆定律可知
路端电压为
R2的功率为
联立代入数据解得
根据数学知识可知时,随增大而增大,因此越小,越大。
代入可得,故B正确;
C.电源输出功率的规律:当外电阻等于内阻r时,输出功率最大。令外阻
解得
此时最大输出功率,故C错误;
D. 电路总功率,E不变,总电阻越小总电流越大,总功率越大。时总电阻最小,总电流
解得总功率,故D错误;故选B。
6.(25-26高二上·甘肃白银·期末)如图甲所示为一款新型送餐机器人,内部电路如图乙所示,直流电动机线圈电阻为,电源的电动势为,内阻为。开关闭合,直流电动机正常工作时,理想电流表示数为,下列说法正确的是( )
A.电动机两端的电压为 B.电动机的电功率为
C.电动机的机械功率为 D.电源的效率为
【答案】C
【详解】A.电动机工作时有
可得两端的电压,故A错误;
B.电动机的电功率为电源的输出功率,故B错误;
C.电动机的机械功率,故C正确;
D.电源的效率,故D错误。故选C。
7.(2023·天津静海·模拟预测)小怀同学希望利用电学方法对长度进行测量,电路图如下,其中电源电动势为6V,内阻为1,电流表量程为,内阻为1,有一长方体导体材料R,x、y、z方向上棱长分别为dcm、2cm、1cm,先将R沿x轴方向接入电路,电流表示数1A,再将R沿y轴方向接入电路,电流表示数2A,则下列说法正确的是( )
A.
B.沿x、y、z三个方向接入R,电源效率最大约为
C.沿x、y、z三个方向接入R,电流表示数均不会超量程
D.沿x、y、z三个方向接入R,R的功率最小为2W
【答案】C
【详解】AC.由闭合电路欧姆定律有
代入数据,沿x轴方向时,则有
沿y轴方向时,则有
根据电阻定律带入数据可得
沿z轴方向时
由闭合电路欧姆定律
代入数据可得沿z轴方向时
故A错误,C正确;
B.由题意可知路端电压最大为沿x轴接入电路时
根据
故B错误;
D.根据可得,沿x轴方向时
沿y轴方向时
沿z轴方向时
故D错误。故选C。
8.▶新情景◀(22-23高三上·重庆渝中·阶段检测)成人体液总量占体重的左右,体液的主要成分是水和电解质,因此容易导电,而体内脂肪则不容易导电,我们可以用某型号脂肪测量仪(如图甲所示)来测量脂肪率,脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例,模拟电路如图乙所示。测量时,闭合开关,测试者两手分别握住两手柄,则( )
A.体型相近的两人相比,脂肪含量高者对应的电流表示数较小,电压表示数较小
B.体型相近的两人相比,脂肪含量高者对应的电源输出功率小
C.体型相近的两人相比,脂肪含量高者对应的电源效率高
D.当、间电阻逐渐增大时,以电压表示数为横坐标,电流表示数为纵坐标,绘制的图像是一条过原点的直线
【答案】C
【详解】A.体型相近的两人,脂肪含量高者电阻较大,图乙为串联电路,脂肪含量高者总电阻大,因此总电流小,因此电流表示数较小,根据闭合回路欧姆定律可得两端电压为
当总电流较小时,两端电压较大,即电压表示数较大,故A错误;
B.电源的输出功率与外电阻和电源内阻的关系有关,外电阻与电源的内阻越接近,电源输出功率越大,本题中未给出外电阻与电源内阻的关系,因此无法确定谁对应的电源输出功率小,故B错误;
C.图乙为串联电路,因此电源效率为
由A选项分析可知,脂肪含量高者两端电压大,故对应的电源效率高,故C正确;
D.根据闭合回路欧姆定律可得
变化后得到
可知电压表示数为横坐标,电流表示数为纵坐标,绘制的图像是一条与横纵和纵轴都有交点的向下倾斜的直线,故D错误。故选C。
⌛题型03 电路动态分析
9.(24-25高三上·天津·期末)如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在滑动变阻器的滑片向上移动的过程中(电压表和电流表均可视为理想电表)( )
A.电压表的示数减小 B.电流表的示数增大
C.电源的总功率减小 D.电源的输出功率一定减小
【答案】C
【详解】A.当变阻器的滑片向上滑动时,接入电路的阻值变大,故它与R2并联的总电阻变大,再与R1串联的总电阻也会变大,即外电路的电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知,回路中总电流减小,根据可知路端电压增大,即电压表的示数增大,故A错误;
B.由于电路的总电流减小,所以内阻及R1两端的电压也随之减小,故与R2两端的电压增大,则流过的电流增大,流过的电流减小,则电流表的示数减小,故B错误;
C.电源的总功率为
由于电路的总电流减小,故电源的总功率减小,故C正确;
D.电源输出的功率
可知时电源输出的功率最大,题中各电阻大小未知,无法判断电源输出的功率变化情况,故D错误。故选C。
10.(24-25高三上·天津·期末)图甲为交警常用酒精浓度检测仪,可对驾驶员进行酒精测试,其工作原理如图乙所示,R为气敏电阻,其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,R0为定值电阻,且R0=r。当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电源的输出功率变小
C.电压表示数U与电流表示数I之比保持不变
D.电压表示数变化量∆U与电流表示数变化量∆I之比的绝对值保持不变
【答案】D
【详解】A.吹气时,R的阻值减小,电路中的电流变大,内电压变大,R0分压变大,R两端电压变小,则电压表的示数减小,故A错误;
B.根据电源输出功率与外电路电阻关系可知,当外电阻与内阻相等时,电源的输出功率最大,所以当外电阻减小时,电源的输出功率增大,故B错误;
C.根据欧姆定律可得
电压表与电流表的比值等于R,因此电压表与电流表的比值变小,故C错误;
D.根据闭合电路欧姆定律可得
所以
所以电压表示数变化量∆U与电流表示数变化量∆I之比的绝对值保持不变,故D正确。故选D。
11.(25-26高三上·天津·期末)如图所示,当开关闭合后,若将滑动变阻器的滑片向上移动,下列说法正确的是( )
A.灯变暗,电容器两极板上电荷量减小
B.灯变亮,电容器两极板间的电压增大
C.灯变暗,电流表示数减小
D.灯变亮,电压表示数增大
【答案】C
【详解】CD.当开关闭合后,若将滑动变阻器的滑片向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值增大,由闭合电路欧姆定律可知,干路电流减小,灯变暗,电流表示数减小,路端电压增大,电压表示数增大,故C正确,D错误;
AB.电容器两极板间的电压,由于减小,则增大,根据可知,电容器两极板上电荷量增大,故AB错误。故选C。
12.(25-26高三上·天津河西·期末)某同学自制电子秤的原理如图所示。托盘与金属弹簧相连,为定值电阻,滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。闭合开关S,托盘空载时,滑片恰好指在变阻器的最上端,此时理想电压表示数为0。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力,所有测量均在电压表量程和弹簧弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.若称量物的质量增大,则电压表的示数增大
B.称量物的质量越大,则电源的输出功率一定越大
C.更换不同劲度系数的弹簧后,电子秤的量程不变
D.电压表的示数与称量物的质量成正比
【答案】A
【详解】A.根据电路结构分析,可知称量物的质量增大,则滑动的滑片向下移动,所以滑动变阻器阻值R越大,根据闭合电路欧姆定律
可知电路中的总电流减小,根据
可知电压表的示数增大,故A正确;
B.当外电路的总电阻与内阻r相等时电源的输出功率最大。称量物的质量越大,则滑动变阻器接入电阻R增大,但由于不知道与r的大小关系,无法确定电源输出功率的变化趋势,故B错误;
C.在称量物体时,根据平衡条件有
解得
可知更换不同劲度系数的弹簧后,称量相同物体时,形变量不同,故滑动变阻器接入电阻R不同,电压表示数也不同,为保证电压不超量程,量程会改变,故C错误;
D.设滑动变阻器上端到滑动端的长度为x,在称量物体时,根据平衡条件有
滑动变阻器接入电路的阻值为
根据闭合电路欧姆定律
电压表示数为
联立得
可知电压表的示数与称量物的质量不成正比,故D错误。故选A。
13.(24-25高三上·广东深圳·阶段检测)如图所示的电路中,E为电源,其内电阻为r,V为理想电压表,L为阻值恒定的小灯泡,为定值电阻,为半导体材料制成的光敏电阻(光照越强,电阻越小),电容器两极板处于水平状态,闭合开关S,电容器中心P点有一带电油滴处于静止状态,电源负极接地,下列说法正确的是( )
A.若将的滑片下移,电压表的示数增大
B.若光照变强,则P点电势升高
C.若光照变强,则灯泡变暗
D.若断开B节点,并将电容器上极板上移,油滴仍然保持静止
【答案】D
【详解】A.由于电容器在直流电路中相当于断路,所以当电路稳定时,相当于导线,将的滑片下移时,电压表的示数保持不变,故A错误;
BC.若光照变强,光敏电阻减小,总电阻变小,电流变大,则通过小灯泡的电流变大,灯泡变亮;电容器两端电压为
I变大,则变小,即电容器两板间的电压变小,场强变小,P点与下极板间电势差变小,则P点电势降低,故BC错误;
D.断开B节点,电容器电量保持不变,并将电容器上极板上移,根据
, ,
整理得
保持不变,油滴仍然保持静止,故D正确。故选D。
14.(25-26高三上·天津和平·期中)如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,电表均为理想电表,开关S处于断开状态,下列说法正确的是( )
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,消耗的功率变大
B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变小
C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表示数变大
D.若滑动触头P不动,闭合开关S,则电流表示数变大、示数变小
【答案】D
【详解】理想变压器,输入电压不变,匝数不变,输出电压也不变。
当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻值增大,滑动变阻器与并联部分的电阻增大,电路的总电阻增大。
AB.与串联分压,电压不变,电阻增大,并联电路分到的电压值增大,电压表V示数变大,同时分到的电压减小,消耗的功率变小,AB错误;
C.变压器输出电压不变,电路的总电阻增大,输出功率减小,变压器的输入功率也随之减小,,电流表示数变小,C错误;
D.若滑动触头P不动,闭合开关S,(滑动变阻器,,组成的)并联部分的电阻减小,并联电路分到的电压值减小,,示数变小
变压器输出回电路的总电阻减小,输出功率增大,变压器的输入功率也随之增大,,电流表示数变大,D正确。故选D。
重难·创新演练
设题创新:新角度考查研究方法;模块知识融合
1.(2023·四川成都·一模)图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置,装置中金属杠杆的一端接浮标(浮标与杠杆绝缘),另一端的触点P接滑动变阻器R,油量表由电流表改装而成。当汽车加油时,油箱内油面上升过程中,下列说法正确的是( )
A.电路中电流减小 B.两端电压减小
C.整个电路消耗的功率增大 D.电源输出功率一定增大
【答案】C
【详解】A.当汽车加油时油箱内油面上升时,通过浮球和杠杆使触点P向下滑动,滑动变阻器R接入电路的电阻变小,整个电路的总电阻变小,电路中的电流变大,故A错误;
B.两端电压
由于电路中的电流变大,所以两端电压升高,故B错误;
C.整个电路消耗的功率
由于电路中的电流变大,所以整个电路消耗的功率增大,故C正确;
D.电源输出功率
当时,电源输出功率最大,因不知道电路中各个电阻的大小关系,所以无法判断电源输出功率的变化,故D错误。故选C。
2.(2025·天津·模拟预测)(多选)如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,选地面的电势为零。当滑动变阻器的滑片向端移动时,若电压表、电流表的示数变化量分别为和,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大 B.电源的效率变低
C.油滴带负电,将向上运动 D.
【答案】ACD
【详解】A.滑动变阻器的滑片向端移动时,连入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律知干路电流减小,电源的内电压和的电压减小,则并联部分的电压增大,电压表读数变大,故A正确;
B.电源的效率为,根据前面分析可知,路端电压增大,所以电源的效率变高,故B错误;
C.平行金属板上极板与电源正极相连,故油滴带负电,平行金属板间电压增大,根据知平行金属板间的场强增大,油滴受到的电场力增大,则油滴将向上运动,故C正确;
D.电流表示数即干路电流为,电压表示数为,由闭合电路欧姆定律得
则有,故D正确。故选ACD。
3.(2026·江西南昌·三模)(多选)如图所示,M、N端连接一个稳压交流电源,其有效值为6V,理想变压器的原线圈上接有定值电阻,副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器R,原、副线圈匝数之比,电流表、电压表均为理想电表。初始时,滑动变阻器R的滑片处于正中间位置,电流表、电压表示数分别为I、U,现将滑片逐步上移至最上端,电流表、电压表变化量的绝对值分别为、,下列说法正确的是( )
A.滑片上移过程中电压表示数增大,电流表示数减小
B.
C.滑动变阻器R的滑片处于正中间位置时,电流表示数为1A
D.当滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω时,变压器输出功率最大且为9W
【答案】AD
【详解】A.设原线圈电流为、两端电压为,副线圈电流为、两端电压为,电源电压有效值为
根据理想变压器规律有:,,即,
原线圈回路满足,代入得
滑片上移过程中,滑动变阻器接入电路的阻值增大,副线圈回路总电阻增大,故副线圈电流减小,电流表示数减小
由可知减小时增大,即电压表示数增大,故A正确;
B.由可得,变化量满足,故B错误;
C.滑片处于正中间时,副线圈回路满足
联立得
解得,故C错误;
D.将副线圈负载等效到原线圈侧,等效电阻
变压器输出功率等于等效电阻的功率,即
当时输出功率最大,此时,解得,最大功率,故D正确。故选 AD。
真题·实战演练
高频考点:闭合电路欧姆定律
1.(2026·湖南·高考真题)如图,电阻的阻值为,电流表为理想电表,两个电池组完全相同。若将、端分别接入、端,电流表示数为;若将、端分别接入、端,电流表示数为。则单个电池组的电动势和内阻分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】A
【详解】设单个电池组的电动势为,内阻为,根据闭合电路欧姆定律分两种情况列方程求解:
a、b接d、e时:只有单个电池接入电路,根据闭合电路欧姆定律:
a、c接d、e时:两个电池串联,总电动势为,总内阻为,同理得:
联立解得:,。故选A。
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