12.2 闭合电路欧姆定律的应用 专题训练——2026-2027学年人教版高二上学期物理必修三

**基本信息** 以题组分层递进构建闭合电路欧姆定律应用体系，融合概念辨析、定量计算与实验探究，强化科学思维与模型建构。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电动势理解|2题|定义式辨析+能量转化本质|从概念内涵到电源属性的认知深化| |欧姆定律应用|3题|电路参数关联方程+功率计算|公式直接应用到实际电路分析| |图像问题|3题|UI图像斜率与截距物理意义|数学图像到物理量的转化建模| |电阻表原理|2题|闭合电路欧姆定律改装应用|原理理解到仪器设计的迁移| |动态分析|3题|局部电阻变化→整体电路参量连锁推理|电路动态变化的科学推理路径| |故障分析|1题|症状→假设→验证的故障诊断法|电路异常的证据分析与论证| |含容电路|3题|稳态电容电压计算+电量变化量求解|电路暂态到稳态的能量转化分析| |电阻表进阶|1题|倍率切换原理+系统误差修正|仪器精度提升的科学探究思维|

闭合电路欧姆定律的应用专题训练 题组一 对电动势的理解 1.(2025 北京东城第一七一中学期中) 下列关于电动势的说法正确的是（ ） A. 由电动势的定义式可知，电动势与非静电力做的功W成正比，与所移动的电荷量q成反比 B. 电动势是反映电源把电能转化为其他形式的能的本领的物理量 C. 电动势等于电源没有接入外电路时两极间的电压 D. 电源电动势等于内、外电路上的电压之和，所以电动势与外电路的组成有关 2.(2026 江苏扬州大学附属中学月考) 锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极，依靠锂离子在电池内部正极和负极之间移动来工作。如图为常用手机锂电池的内部结构，某过程中，电池内部的锂离子从负极脱嵌通过隔膜嵌入正极。已知该锂电池的电动势为，则下列说法正确的是（ ） A. 电池正处于充电状态 B. 在充电过程中，通过化学反应，电池的正极有生成，通过电解液运动到电池的负极 C. 通常以 “安时”或 “毫安时”表示电池的能量 D. 将一个从负极移动到正极，需要消耗电能 题组二 闭合电路的欧姆定律的简单应用 3.(2026 北京北师大附中期中) 我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号组网卫星成功送入预定轨道。至此，北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。卫星在工作时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板断路电压是，短路电流为，若将该电池板与阻值为的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是（ ） A.　 B. 　C.　 D. 4.(2026 安徽六安期中调研) 如图所示，电源电动势，内电阻，小灯泡标有 “”，当调节可变电阻R使小灯泡恰好正常发光时，下列说法正确的是（ ） A. 流过小灯泡的电流 B. 电源的路端电压为 C. 此时可变电阻R的阻值为 D. 此时可变电阻R消耗的功率为 5.(2026 广东深圳盟校期中) 如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，定值电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数。下列说法正确的是（ ） A. 通过电动机的电流为 B. 电动机内阻损耗的功率为 C. 电动机的输出功率为 D. 电源的效率为 题组三 电源的图像与电阻的图像 6.(2026 江苏苏州月考) 某实验小组通过测量一闭合电路中电源的输出电压U和流过电源的电流I，得到如图所示的图像，已知A点坐标为，下列说法中正确的是（ ） A. 电源电动势为 2 V B. 电源内阻为 2 Ω C. 电源的短路电流为 1 A D.A点对应电源的总功率为 0.96 W 7.(2026 江苏常州金坛一中月考) 将卫星送入预定轨道后，卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示，图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图线（电池内阻不是常量），图线b是某电阻R的图线。在该光照强度下，将它们组成闭合回路时，则（ ） A. 太阳能电池的电动势为 B. 电阻R两端的电压为 C. 太阳能电池的输出功率为 D. 太阳能电池的内阻为 8.(2026 江苏无锡锡山高级中学月考) 在如图甲所示的电路中，、均为定值电阻，且，的阻值未知，是滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随干路电流I变化的图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点数据是滑片在滑动变阻器的两个端点时得到的，则以下说法不正确的是（ ） A. 电源的电动势为 B. 电源的内阻为 C. 定值电阻的阻值为 D. 滑动变阻器的最大阻值为 题组四 电阻表的原理 9.(2026 北京北师大实验中学期中) 某同学把小量程电流表、电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置，如图所示。两支表笔直接接触时，电流表的读数为；两支表笔与的电阻相连时，电流表的读数为。下列分析正确的是（ ） A. 若将电流表表盘上均匀的刻度标注其表示的电阻值，则标注的阻值也是均匀的 B. 用这个装置可以粗测电路中正常发光的小灯泡的阻值 C. 由题中数据可求得该装置的内阻为 D. 用这个装置测量的电阻时，电流表的示数为 10.(2026 重庆西南大学附属中学期中) 如图所示为多用电表的原理示意图，其中表头的满偏电流为，内阻，，调零电阻的最大阻值，电池电动势，内阻。虚线框中为选择开关，下列说法正确的是（ ） A. 若电池用久了，电动势减小，内阻增大，即使能够欧姆调零，测量的电阻值也会偏小 B. 若电压表量程为，则阻值为 C. 测某电阻阻值时，正确操作后若指针指在正中央，则待测电阻的阻值为 D. 图中的A端与黑色表笔相连接 题组五 闭合电路的动态分析 1.(2025 江苏南京金陵中学月考) 在如图所示的电路中，当滑动变阻器R的滑片向下滑动时，设两只灯泡均未烧坏，且灯泡电阻视为恒定，则（ ） A.A灯变暗 B.B灯变亮 C. 电源的输出功率减小 D. 电源的效率增大 2.(2026 江苏扬州中学期中) 如图所示，电路中电表均可视为理想电表，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向左滑动，下列结论正确的是（ ） A. 电流表的示数减小 B. 电压表示数减小，电压表示数增大 C. 电源的输出功率一定减小 D.、分别为电压表、的示数的变化量，则 3.(2026 江苏南京师大附中期中) 某简化电路如图所示，电源电动势，内阻为r。当开关闭合后，电压表示数为，电流表的示数为，电流表的示数为。已知定值电阻，，电表可视为理想电表，当滑动变阻器的滑片滑动时，电压表示数变化量大小为，电流表示数变化量大小为，则（ ） A. B. 滑动变阻器的滑片向左滑动，示数增大 C. D. 滑动变阻器的滑片向左滑动，电源输出功率减小 题组六 闭合电路中的故障问题 4.(2026 重庆渝西中学期中) 在如图所示的电路中，电源内阻不计，电表均为理想电表，开关闭合后，由于某电阻元件在某时刻发生短路或断路故障，电压表示数减小，电流表的示数增大，则可能出现的故障是（ ） A.断路　 B.断路　 C.断路　 D.短路 题组七 含容电路的分析与计算 ⓅP259 定点 2 5.(2026 江西南昌二中期中) 如图所示的电路中，电源的电动势，内阻忽略不计，定值电阻的阻值分别为，滑动变阻器R的最大阻值，电容器的电容。现将滑动触头P置于滑动变阻器最左端a点，合上开关，待电路稳定后，将P缓慢地从a点右移到的过程中，通过导线PN的电荷量为（ ） A. B. C. D. 6.(2026 江苏南京金陵中学期中) 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r，两相同灯泡、的电阻均为r，D为理想二极管（具有单向导电性），电表均为理想电表。闭合后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器（最大阻值）的滑片由最低点向上滑动到最高点的过程中，电压表、示数变化量的绝对值分别为、，电流表示数变化量的绝对值为，则下列说法中正确的是（ ） A. 两灯泡逐渐变暗 B. 油滴仍处于静止状态 C. D. 滑片滑动的过程中，滑动变阻器消耗的功率逐渐增大 7.(2025 山东菏泽期中) 一电路如图所示，电阻，，，平行板电容器的电容，电压表为理想电压表。已知开关断开时，电压表的示数；开关闭合时，电压表的示数。求： (1) 开关断开时，电源的输出功率P； (2) 电源的电动势E和内阻r； (3) 开关由断开到闭合，流过的总电荷量Q。 题组八 电阻表的误差分析与倍率原理 8.(2026 湖北武汉第二中学月考) 某物理爱好者设计了一个三挡位（“”“”“”）的电阻表，其内部结构如图所示，为单刀三掷开关，R为调零电阻，、、为定值电阻，表头的满偏电流为，内阻为，干电池的电动势为E，内阻为r。用此电阻表测量一待测电阻的阻值。回答下列问题： (1) 电阻表的红色表笔应该连接在图中______（选填 “a” 或 “b”）处。 (2) 当电阻表的挡位为 “” 时，应将单刀三掷开关与______（选填 “1”“2” 或 “3”）接通。 (3) 定值电阻、、的阻值之比为________。 (4) 若从 “” 挡位换成 “” 挡位，在进行欧姆调零时，调零电阻R的滑片应该______（选填 “向上” 或 “向下”）调节。 (5) 在 “” 挡位进行欧姆调零后，在a、b处两表笔间接入阻值为的定值电阻，稳定后表头的指针偏转到满偏刻度的；取走，在a、b处两表笔间接入待测电阻，稳定后表头的指针偏转到满偏刻度的，则______。 (6) 若电源电动势原来为，一段时间后，电动势降为，用此电阻表欧姆调零后测量某电阻，读数为，则该电阻的真实值为______。 答案解析 1.C 是电动势的定义式，电动势反映电源本身的性质，与非静电力做的功W以及所移动的电荷量q无关，A 错误。电源的电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能本领的大小，与外电路的组成无关；电动势等于电源未接入外电路时两极间的电压，当电源接入外电路时，电动势等于内、外电路上的电压之和，B、D 错误，C 正确。 2.B 锂电池充电时，通过化学反应，电池的正极有生成，从电源正极运动到负极，即电流从正极流向负极；而图中从负极板通过隔膜返回电源正极，克服电场力做功，是在非电场力的作用下从电源负极返回正极，说明非静电力做正功，表明电池处于放电状态，故 A 错误，B 正确；“安时”或 “毫安时”表示电池储存的电荷量，C 错误；根据电动势的定义式可知，将一个从负极移动到正极，需要克服电场力做功，，电能增加，故 D 错误。 3.B 电池板断路时，路端电压等于电动势，即，短路时外电阻，短路电流，可得电池板内阻；若将该电池板与阻值为的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压为，故选 B。 4.D 小灯泡正常发光，则流过小灯泡的电流，故 A 错误；电源的路端电压，故 B 错误；此时可变电阻R两端的电压为，则阻值为，故 C 错误；此时可变电阻R消耗的功率为，故 D 正确。 5.C 分析电路可知，外电路为电动机与定值电阻串联，电压表测两端的电压，由欧姆定律可知电路中的总电流为，则电动机内阻损耗的功率为，故 A、B 错误；电源内电压为，由闭合电路欧姆定律可知电动机两端的电压为，故电动机的输出功率为，C 正确；电源的效率为，D 错误。 6.C 由于，可知图线斜率的绝对值等于电源内阻，可得内阻，B 错误；当时，外电路短路，此时电路中的电流为短路电流，结合题图可知短路电流，C 正确；电源电动势为，故 A 错误；A点对应电源的总功率为，故 D 错误。 7.C 根据闭合电路欧姆定律可得，当时，有，由图线a与纵轴的交点，读出太阳能电池的电动势，故 A 错误；太阳能电池的图线与电阻R的图线的交点表示电阻R与太阳能电池直接相连时的工作状态，则电阻R两端的电压，电流，太阳能电池的输出功率为，B 错误，C 正确；由闭合电路欧姆定律可得，太阳能电池的内阻为，故 D 错误。 8.C 关键点拨分析电路图可知，当的滑片自左向右滑动时，接入电路的阻值变小，电路中的总电阻变小，干路电流变大，可知图线上的A、B两点分别对应滑片位于最左端和最右端。由闭合电路欧姆定律可得，将图线上A、B两点的U、I值分别代入可得，，解得，，A、B 正确；由于图线上的A、B两点分别对应滑片位于最左端和最右端，当滑片位于最右端时，，被短路，则外电路电阻为，由B点的U、I值得，C 错误；当滑片在最左端时，的有效阻值最大，对应着图线上的A点，则，由外电路结构可知，解得滑动变阻器的最大阻值，D 正确。 9.D 根据闭合电路欧姆定律可得，电流I与电阻的关系为，其中E是电池的电动势，R内是装置的内阻（包括电流表和定值电阻、电池的内阻），从这个公式可以看出，电流I与电阻之间并不是线性关系，因此如果将电流表的表盘刻度标注上相应的电阻阻值，均匀刻度对应的阻值是不均匀的，故 A 错误；用电阻表测量电阻时，待测电阻应与外电路断开，故不能用这个装置粗测电路中正常发光的小灯泡的阻值，B 错误；根据闭合电路欧姆定律，两支表笔直接接触时有(E=I_1R_{\text{内}})，两支表笔与的电阻相连时有，代入数值得，，故 C 错误；用这个装置测量的电阻时，根据闭合电路欧姆定律可以计算出电流，故 D 正确。10.C S接2时为电阻挡，表头满偏时，E=ImR内；测电阻时，，两式联立得，若电源电动势减小，同一被测电阻对应的电流减小，指针偏转角度变小，则即使能够欧姆调零，测量的电阻值也会偏大，A 错误；S接3时为电压挡，若电压表的量程为，有，解得，故 B 错误；测某电阻阻值时S接2，干路中最大电流，此时多用电表的内阻，指针指在正中央时，有，解得，故 C 正确；由 “红进黑出” 可知，黑表笔与多用电表内部电源的正极相连，红表笔与内部电源的负极相连，因此图中的A端与红色表笔相连接，故 D 错误。 题组五 1.D 当滑动变阻器R的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，总电流减小，A灯两端的电压增大，A灯变亮；流经和A灯的电流增大，总电流减小，则流经B灯的电流减小，B灯变暗，A、B 错误。由于外电路电阻与电源内阻的大小关系未知，因此不能确定电源的输出功率如何变化，C 错误；电源的效率，由于外电路的电阻R外增大，电源的效率增大，D 正确。 2.D 闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路部分的电阻减小，电路的总电阻减小，根据可知，电路的总电流增大，A 错误；电压表测量的是R两端的电压，由可知电压表示数增大，电压表测量的是路端电压，则，可得电压表示数减小，B 错误；电源的输出功率，当外电阻等于内阻r时，电源的输出功率最大，由于不知道与r的大小关系，所以无法确定电源输出功率的变化情况，C 错误；、，所以，D 正确。 3.A 根据闭合电路欧姆定律可得，解得，又因为，所以，A 正确；当开关闭合时，两端的电压，则两端的电压，的阻值为，故 C 错误；滑动变阻器的滑片向左滑动时，电路中的总阻值减小，干路电流增大，将、等效成电源内阻的一部分，可知两端的电压，故两端的电压减小，则通过的电流减小，即示数减小，故 B 错误；电源的内阻，电源的输出功率，可知外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，由于外电阻大于电源的内阻，所以滑动变阻器的滑片向左滑动，外电阻减小而接近电源内阻，故电源输出功率增大，故 D 错误。 4.B 若断路，所在支路断开，外电路变为与串联，总电阻增大，干路电流减小，由可知两端电压减小；电流表与串联，支路断路后电流表示数变为 0，即电流表示数减小，不符合题意，A 错误；若断路，所在支路断开，外电路变为与串联，总电阻增大，干路电流减小，由得两端电压减小，电流表测干路电流，电流表示数增大，B 正确；若断路，电流表示数为 0，电压表测电源电压，示数增大，C 错误；若短路，则被短路，总电阻，干路电流增大，两端电压增大，D 错误。 5.D 滑动触头P置于滑动变阻器最左端a点时，电容器N极板带正电，此时有，其中，解得；P从a点右移到处时，滑动变阻器左、右侧电阻分别为，，令D点电势为0，则此时有 ，其中，解得，，可知此时电容器M极板带正电，N极板带负电，，解得；则通过导线PN的电荷量为，故选 D。 6.B 滑动变阻器的滑片由最低点向上滑动到最高点的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知回路中电流变大，故两灯泡变亮，A 错误。由闭合电路欧姆定律有，因总电流增大，所以(\text{V}{2})的示数和电容器极板间电压变小，则电容器应放电；但由于二极管具有单向导电性，电荷不能放出，故电容器的电荷量Q不变，根据、、解得，可知电场强度E不变，故油滴仍处于静止状态，B 正确。根据闭合电路的欧姆定律有，，可得，，则，故 C 错误。把(\text{L}{1})、(\text{L}{2})看作电源内阻的一部分，则等效电源的等效内阻为3r，当外电阻的阻值等于内阻的阻值时，电源的输出功率有最大值，因滑动变阻器的最大阻值，故滑片由最低点向上滑动到最高点的过程中，滑动变阻器的功率先增大后减小，故 D 错误。 7. 答案(1)(2)(3) 解析(1) 开关(\text{S})断开时，电路图如图甲所示则电源的输出功率代入数据得开关(\text{S})断开时，外电阻路端电压开关S闭合时，电路图如图乙所示外电阻则路端电压联立解得， 开关S断开时，电容器两端的电压开关S闭合时，电容器两端的电压开关S由断开到闭合，流过的总电荷量代入数据得 8. 答案(1)a(2)1(3)(1:9:90)(4) 向下(5)(4,000)(6)24 解析(1) 电流从红表笔流进电阻表，从黑表笔流出电阻表，电阻表红表笔与内部电源负极相连，故红色表笔应该连接在a处。 (2) 当开关S与1接通时，回路中满偏电流最小，电阻表内阻最大，中值电阻最大，倍率最大，即挡位为 “”。 (3) 当开关S与1接通时，回路中满偏电流为；当开关S与2接通时，回路中满偏电流为；当开关S与3接通时，回路中满偏电流为，依题意，回路中满偏电流应满足，联立解得定值电阻、、的阻值之比为。 (4) 从 “” 挡位换成 “” 挡位，即开关S从2拨向3，根据闭合电路欧姆定律，有，，又，则R调零2>R调零3，即调零电阻接入电路的阻值减小，因此滑片应该向下调节。 (5) 在 “” 挡位进行欧姆调零，则有；在a、b处两表笔间接入阻值为的定值电阻，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的1/4，则有；在a、b处两表笔间接入待测电阻，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的1/3，则有，联立解得。 (6) 若电源电动势原来为，欧姆调零时对应的内阻为R内，则有一段时间后，电动势降为，用此电阻表进行欧姆调零时，有，联立可得，当测量某电阻时读数为，则该电阻的真实值为。 学科网（北京）股份有限公司 $