暑假预习：闭合电路欧姆定律的内容与公式、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 专项训练-2026年高一升高二暑假物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦闭合电路欧姆定律的概念理解与定量计算，通过生活情境问题构建"公式推导-电路分析-功率计算"的完整逻辑链，渗透科学思维与科学探究素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |闭合电路欧姆定律的内容与公式|4例+3变式|以传感器、电鳗放电等情境为载体，考查公式理解及动态电路分析|从定律内容推导公式，结合串并联电路规律分析路端电压与外电阻关系| |计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率|4例+3变式|结合电动机、电容器等元件，要求综合运用功率公式及能量转化关系|从总功率到输出功率的推导，建立效率计算与外电阻的关联，体现能量观念|

暑假预习：闭合电路欧姆定律的内容与公式、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率专项训练 暑假预习：闭合电路欧姆定律的内容与公式、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 专项训练 考点目录 闭合电路欧姆定律的内容与公式 计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 考点一 闭合电路欧姆定律的内容与公式 例1．（25-26高二下·四川遂宁·期末）端午节期间为防止驾驶员节假日酒后驾车，遂宁交警部门进行了整治酒驾行动。某种酒精测试仪是利用二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，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越小，表示c越大，c与U成反比 C．U越大，表示c越大，c与U不成正比 D．U越小，表示c越大，c与U不成反比 例2．（25-26高二下·云南·阶段检测）电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼类，它能依靠分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。某电鳗体内的起电斑并列分成125行，每行串联5000个起电斑，沿着身体延伸分布。已知每个起电斑的内阻为，并能产生的电动势。该起电斑阵列一端在电鳗的头部而另一端接近其尾部，与电鳗周围的水形成回路，假设回路中水的等效电阻为740Ω。当电鳗放电时，电鳗首、尾间的输出电压为（     ） A． B． C． D． 例3．（25-26高二下·陕西汉中·期中·多选）智能洗衣机能根据衣物的重量自动投放洗衣液，如图为简化的部分工作电路图，其中控制电路通过监测电阻R2两端电压来控制右侧电路的通断，分析左侧电路部分可将其视为断路。已知电源A电动势为12V，内阻为1Ω，R2=9Ω，电阻R1阻值随所受压力F变化的关系式为（R1的单位为Ω，F的单位为N）。当R2两端电压超过临界值3.6V时，使右侧电路接通，电磁铁吸动衔铁，接通对应的投放洗衣液工作电路。下列说法正确的是（　　） A．衣物重量越大，R2两端电压越大 B．当衣物重量小于10N时会接通工作电路2 C．当衣物重量越大，衔铁更容易接通工作电路1 D．增大R2的阻值可以降低达到临界值时的衣物重量 例4．（25-26高一下·浙江宁波·期末·多选）利用电动机通过如图所示的电路提升重物。已知电源电动势，电源内阻，电阻，重物质量。当将重物固定时，电压表的示数为；当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为，流过电动机的电流为。不计一切摩擦，电压表为理想电压表，取，下列说法正确的是（　　） A．电动机内部线圈的电阻为 B．稳定匀速提升重物时， C．重物匀速上升时的速度为 D．匀速提升重物时电动机消耗的电功率是 变式1．（25-26高二下·山西运城·期末）某同学自制的电子秤原理如图所示，空载时变阻器滑片位于上端点，满载时滑片位于下端点、弹簧始终处于弹性限度内，电压表被改装后用来指示被测物体的质量、表盘刻度按照等质量间隔设置。不计摩擦和弹簧电阻，电表为理想电表，下列说法错误的是（     ） A．电子秤量程与弹簧的劲度系数有关 B．所测物体的质量越大，电路消耗的总功率越大 C．电子秤表盘的质量刻度线是均匀分布的 D．电池长时间工作后，电动势不变、内阻变大，物体质量的测量值会偏大 变式2．（25-26高一下·江苏常州·期末）如图所示，四个相同的灯泡并联后接在电池两端。先闭合开关S1使小灯泡L1发光，然后依次闭合开关S2、S3和S4，小灯泡L2、L3和L4也相继发光。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，则在此过程中（     ） A．电路总电阻变大，L1变暗 B．电源的输出功率增大，L1变亮 C．电路总电阻变小，流过电源的电流变小 D．流过电源的电流变大，L1变暗 变式3．（25-26高二上·山东泰安·阶段检测·多选）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P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I、、和表示，电表示数变化量的大小分别用、、和表示。下列判断正确的是（     ） A．， B．变小，变大 C．变大，变大 D．变大，变小 考点二 计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 例1．（25-26高一下·江苏常州·期末）如图所示电路，电源电动势为12V，，。已知电动机额定电压为6V，线圈电阻为0.5Ω，闭合开关后，电动机恰好正常工作，求： (1)电动机的机械功率P (2)电源的效率η 例2．（25-26高一下·江苏镇江·期末）如图所示为某款电动自行车充电器对蓄电池组进行充电的电路，A、B两端接在充电器的输出端上，蓄电池组的内阻，指示灯L的规格为“，”，当可变电阻时，指示灯恰能正常发光，理想电压表示数为，求： (1)充电器的输出电压； (2)蓄电池组将电能转化为电池化学能的功率。 例3．（25-26高二上·山东青岛·阶段检测）在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离。电源电动势，内电阻，电阻。滑动变阻器阻值范围，闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量，质量，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取。求： (1)AB两板间的电压； (2)电源的效率。 例4．（25-26高二上·四川眉山·阶段检测）已知电源的内阻为r，滑动变阻器的滑片滑到a、b两个不同的位置（图中未标出）时，电源输出功率相等。已知滑片滑到a位置时，电路中的电流强度为Ia，求滑片滑到b位置时，电路的路端电压Ub（最后结果用r、Ia表示）。 变式1．（25-26高二上·江西赣州·阶段检测）在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V，内阻r=20Ω，电阻。滑动变阻器阻值范围为0-5000Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10-7C，质量m=0.2g，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，g取10m/s2。求： (1)A、B两极板间电压U； (2)滑动变阻器消耗的电功率P和滑动变阻器接入电路的电阻； 变式2．（24-25高二上·河北邯郸·阶段检测）如图所示电路中，已知电源电动势，内阻，，小灯泡的额定功率，当开关闭合，理想电流表示数为，此时小灯泡恰好正常发光，求电阻的阻值及此时电源输出功率。 变式3．（25-26高二上·内蒙古赤峰·期末）如图所示电路，电源电动势，内阻为，R为定值电阻，为滑动变阻器，电流表量程为（不计内阻）。闭合开关、，调节滑动变阻器，当滑动变阻器接入电路中的电阻值为时，电流表示数恰好达到满偏；保持滑动变阻器接入电路中的电阻值不变，断开开关，电流表示数恰好为满偏的一半。求： (1)定值电阻的电阻值； (2)断开开关后，内、外电路消耗的电功率之比。 2 学科网（北京）股份有限公司 $暑假预习：闭合电路欧姆定律的内容与公式、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率专项训练 暑假预习：闭合电路欧姆定律的内容与公式、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 专项训练 考点目录 闭合电路欧姆定律的内容与公式 计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 考点一 闭合电路欧姆定律的内容与公式 例1．（25-26高二下·四川遂宁·期末）端午节期间为防止驾驶员节假日酒后驾车，遂宁交警部门进行了整治酒驾行动。某种酒精测试仪是利用二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，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越小，表示c越大，c与U成反比 C．U越大，表示c越大，c与U不成正比 D．U越小，表示c越大，c与U不成反比 【答案】C 【详解】设酒精气体传感器电阻为，根据题意有（为常数） 设电源电动势为，内阻为，根据闭合电路欧姆定律可得 则电压表示数为 可知U越大，表示c越大，但两者不成正比。 故选C。 例2．（25-26高二下·云南·阶段检测）电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼类，它能依靠分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。某电鳗体内的起电斑并列分成125行，每行串联5000个起电斑，沿着身体延伸分布。已知每个起电斑的内阻为，并能产生的电动势。该起电斑阵列一端在电鳗的头部而另一端接近其尾部，与电鳗周围的水形成回路，假设回路中水的等效电阻为740Ω。当电鳗放电时，电鳗首、尾间的输出电压为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据电池组的串联、并联规律有，， 并联电阻 由闭合电路欧姆定律有 电鳗首、尾间的输出电压为 故选B。 例3．（25-26高二下·陕西汉中·期中·多选）智能洗衣机能根据衣物的重量自动投放洗衣液，如图为简化的部分工作电路图，其中控制电路通过监测电阻R2两端电压来控制右侧电路的通断，分析左侧电路部分可将其视为断路。已知电源A电动势为12V，内阻为1Ω，R2=9Ω，电阻R1阻值随所受压力F变化的关系式为（R1的单位为Ω，F的单位为N）。当R2两端电压超过临界值3.6V时，使右侧电路接通，电磁铁吸动衔铁，接通对应的投放洗衣液工作电路。下列说法正确的是（　　） A．衣物重量越大，R2两端电压越大 B．当衣物重量小于10N时会接通工作电路2 C．当衣物重量越大，衔铁更容易接通工作电路1 D．增大R2的阻值可以降低达到临界值时的衣物重量 【答案】AD 【详解】A．根据题意可知，衣物重量越大，电阻R1阻值越小，干路电流越大，则R2两端的电压越大，故A正确； C．根据题意结合A分析可知，当衣物重量大于临界值时，R2两端的电压增大到临界值，使控制电路接通，电磁铁吸动衔铁，接通工作电路2，即衣物重量越大，衔铁更容易接通工作电路2，故C错误； B．当R2两端电压达到临界值时，即R2两端电压为3.6V，则干路电流为 代入数据解得 根据电阻R1阻值随所受压力变化的关系式 可得 由此可知，当衣物重量大于10N时会接通工作电路2，故B错误； D．由以上分析可知，增大R2的阻值，则达到临界时电流减小，R1的阻值增大，衣物的重量变小，故D正确。 故选AD。 例4．（25-26高一下·浙江宁波·期末·多选）利用电动机通过如图所示的电路提升重物。已知电源电动势，电源内阻，电阻，重物质量。当将重物固定时，电压表的示数为；当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为，流过电动机的电流为。不计一切摩擦，电压表为理想电压表，取，下列说法正确的是（　　） A．电动机内部线圈的电阻为 B．稳定匀速提升重物时， C．重物匀速上升时的速度为 D．匀速提升重物时电动机消耗的电功率是 【答案】AC 【详解】A．由题，电源电动势E=6V，电源内阻，当将重物固定时，电压表的示数为U=5V，则根据闭合电路欧姆定律得，电路中电流为 电动机的电阻，A正确； BCD．当重物匀速上升时，电压表的示数为 电路中电流为 电动机两端的电压为 故电动机消耗的功率 根据能量转化和守恒定律得 代入解得，选项BD错误，C正确。 故选AC。 变式1．（25-26高二下·山西运城·期末）某同学自制的电子秤原理如图所示，空载时变阻器滑片位于上端点，满载时滑片位于下端点、弹簧始终处于弹性限度内，电压表被改装后用来指示被测物体的质量、表盘刻度按照等质量间隔设置。不计摩擦和弹簧电阻，电表为理想电表，下列说法错误的是（     ） A．电子秤量程与弹簧的劲度系数有关 B．所测物体的质量越大，电路消耗的总功率越大 C．电子秤表盘的质量刻度线是均匀分布的 D．电池长时间工作后，电动势不变、内阻变大，物体质量的测量值会偏大 【答案】B 【详解】A．满载时，弹簧压缩量最大，设变阻器总长度为，变阻器滑片从移到，根据胡克定律有 则电子秤量程 电子秤量程与弹簧的劲度系数有关，故A正确； B．电压表为理想电表，相当于断路，由闭合电路欧姆定律， 可得电路消耗的总功率 总功率与所测物体的质量无关，故B错误； C．物体的质量与弹簧的压缩量成正比，即 电压表测量的是滑片到端的电压，电压表示数 由于、、、、均为定值，与是一次函数关系，因此电子秤表盘的质量刻度线是均匀分布的，故C正确； D．电池长时间工作后，电动势不变，内阻变大，导致总电流变小，对于同一物体，实际电压表示数小于原来的示数，由于表盘刻度线没变，根据可知示数越小对应的质量刻度越大，所以物体质量的测量值会偏大，故D正确。 本题选错误的，故选B。 变式2．（25-26高一下·江苏常州·期末）如图所示，四个相同的灯泡并联后接在电池两端。先闭合开关S1使小灯泡L1发光，然后依次闭合开关S2、S3和S4，小灯泡L2、L3和L4也相继发光。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，则在此过程中（     ） A．电路总电阻变大，L1变暗 B．电源的输出功率增大，L1变亮 C．电路总电阻变小，流过电源的电流变小 D．流过电源的电流变大，L1变暗 【答案】D 【详解】A．由图可知，这四个相同的灯泡是并联接法。初始情况开关全部断开，依次闭合相当于不断增加并联支路。因此根据并联电路的电阻规律 可知外电路电阻不断减小，电路总电阻减小。故A错误； B．电源的输出功率为，在内外电路阻值相同时达到最大值。题目未给出内外电路阻值关系，因此无法判断。故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律，可知，电路总阻值变小，则干路电流会增大，流过电源的电流会变大。故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律可知，当电流增大后电源分压增大，路端电压减小。因此灯泡两端电压减小，根据可知灯泡会变暗。故D正确。 故选D。 变式3．（25-26高二上·山东泰安·阶段检测·多选）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P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I、、和表示，电表示数变化量的大小分别用、、和表示。下列判断正确的是（     ） A．， B．变小，变大 C．变大，变大 D．变大，变小 【答案】AB 【详解】B．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，则接入电路阻值变大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大；由于通过的电流减小，则两端电压减小，即变小；根据可知，变大，故B正确； C．由欧姆定律有，滑动触头P向下滑动，接入电路阻值变大，故变大；根据闭合电路欧姆定律可得 则有 可知不变，故C错误； D．根据，由于接入电路阻值变大，则变大； 根据闭合电路欧姆定律可得 则有 可知不变，故D错误； A．根据欧姆定律可得 由于以上分析有， 则有，，故A正确。 故选AB。 考点二 计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率 例1．（25-26高一下·江苏常州·期末）如图所示电路，电源电动势为12V，，。已知电动机额定电压为6V，线圈电阻为0.5Ω，闭合开关后，电动机恰好正常工作，求： (1)电动机的机械功率P (2)电源的效率η 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律 有，其中 得 由欧姆定律 流过的电流 所以 设电动机的内阻，由电动机的功率关系 有，其中， 得 （2）根据电源的效率公式 有，其中 得 例2．（25-26高一下·江苏镇江·期末）如图所示为某款电动自行车充电器对蓄电池组进行充电的电路，A、B两端接在充电器的输出端上，蓄电池组的内阻，指示灯L的规格为“，”，当可变电阻时，指示灯恰能正常发光，理想电压表示数为，求： (1)充电器的输出电压； (2)蓄电池组将电能转化为电池化学能的功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）指示灯正常发光，先计算电路电流： 由 得电路电流 电路结构为、、蓄电池内阻串联，电压表测量和蓄电池组的总电压，可变电阻的电压为 因此充电器输出电压为电压与电压表示数之和 （2）蓄电池两端的总电压为电压表示数减去指示灯电压 输入蓄电池的总功率为，其中内阻发热消耗功率，剩余功率转化为化学能，因此 例3．（25-26高二上·山东青岛·阶段检测）在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离。电源电动势，内电阻，电阻。滑动变阻器阻值范围，闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量，质量，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取。求： (1)AB两板间的电压； (2)电源的效率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）小球从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程中，在电场力和重力作用下做匀减速直线运动，设A、B两极板间电压为U，根据动能定理可得 代入数据解得 （2）设滑动变阻器接入电路中的电阻值为R，根据闭合电路欧姆定律可得 又 联立解得 电源的效率为 代入数据解得 例4．（25-26高二上·四川眉山·阶段检测）已知电源的内阻为r，滑动变阻器的滑片滑到a、b两个不同的位置（图中未标出）时，电源输出功率相等。已知滑片滑到a位置时，电路中的电流强度为Ia，求滑片滑到b位置时，电路的路端电压Ub（最后结果用r、Ia表示）。 【答案】 【详解】解法一：设电动势为E，电源输出功率为P，回路电流为I，内阻为r，则有 整理成 设滑片滑到b位置时，回路电路为，由韦达定理可知 则 解法二：设电动势为E，内阻为r，两次外电阻分别为Ra、Rb 由电源输出功率相等可得 由上式推出 再由电源输出功率相等可得： 所以 解法三：设电动势为E，电源输出功率为P，路端电压为U，内阻为r，则 整理成 设滑片滑到a位置时，路端电压为，由韦达定理可得， 所以 变式1．（25-26高二上·江西赣州·阶段检测）在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V，内阻r=20Ω，电阻。滑动变阻器阻值范围为0-5000Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10-7C，质量m=0.2g，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，g取10m/s2。求： (1)A、B两极板间电压U； (2)滑动变阻器消耗的电功率P和滑动变阻器接入电路的电阻； 【答案】(1)200V (2)20W， 【详解】（1）从A到B根据动能定理，有     解得 U=200V （2）根据闭合电路欧姆定律，有    解得I=0.1A 滑动变阻器消耗的电功率 P=IU=20W   此时滑动变阻器接入电路的电阻为 变式2．（24-25高二上·河北邯郸·阶段检测）如图所示电路中，已知电源电动势，内阻，，小灯泡的额定功率，当开关闭合，理想电流表示数为，此时小灯泡恰好正常发光，求电阻的阻值及此时电源输出功率。 【答案】， 【详解】题意可知灯泡两端电压 则灯泡电阻 电路总电流为 由闭合电路欧姆定律 联立解得 电源输出功率 变式3．（25-26高二上·内蒙古赤峰·期末）如图所示电路，电源电动势，内阻为，R为定值电阻，为滑动变阻器，电流表量程为（不计内阻）。闭合开关、，调节滑动变阻器，当滑动变阻器接入电路中的电阻值为时，电流表示数恰好达到满偏；保持滑动变阻器接入电路中的电阻值不变，断开开关，电流表示数恰好为满偏的一半。求： (1)定值电阻的电阻值； (2)断开开关后，内、外电路消耗的电功率之比。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）闭合开关、，电流表满偏，此时电路中电流为 根据闭合电路欧姆定律有 解得 断开开关，电流表半偏，此时电路中电流为 根据闭合电路欧姆定律有 解得 （2）根据，有 解得 2 学科网（北京）股份有限公司 $