12.2 闭合电路的欧姆定律（分层作业）物理人教版必修第三册

12.2 闭合电路的欧姆定律（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、电动势 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 三、路端电压与负载的关系 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、电动势 1．（25-26高二上·北京·期末）某型号手机的相关信息如表所示，该手机充满电后播放视频的最长时间约10小时。下列判断正确的是（　　） 手机类型 智能手机、手机 屏幕分辨率 像素 电池容量 电池电动势 待机时间 10天 A. 电池容量的单位“”是能量单位 B. 待机时流经该手机电池的平均电流约为 C. 播放视频时每小时经过该手机电池的电量约为 D. 当的电荷流经该手机电池，非静电力做功 2．（25-26高二上·山东聊城·期中）手机电池普遍采用锂离子电池，其电动势通常为，这表示（　　） A. 在电池内部，内有的化学能转化为电能 B. 在电池内部，非静电力把的正电荷从负极移至正极的过程中，的化学能转变为电能 C. 在电池内部，非静电力把的正电荷从正极移至负极的过程中，的化学能转变为电能 D. 无论接不接入外电路，手机电池两极间电压都为 3．（25-26高二上·河北保定·期末）2025年12月29日，以“乘势赋能、创新驱动”为主题的固态电池技术创新发展研讨会在河北省保定市举办。某款固态电池的电动势为、内阻为。该电池对外供电时电路中形成电流的电荷带负电，某段时间内有的电荷通过电池内部，下列说法正确的是（　　） A. 该段时间内电池对外提供的电能小于 B. 带负电电荷在电池内部从负极移动到正极 C. 带负电电荷在电池外部移动时电场力做负功 D. 带负电电荷在电池外部从电势高处移动至电势低处 4．电动势 （1）定义：非静电力在电源内部将正电荷从电源负极移到正极　　　　　　　　与　　　　　　　　　　　　的比。 （2）公式：E＝　　　　　　　　　　　　。 （3）单位：　　　　　　(V)。 （4）物理意义：反映电源内　　　　　　　　　　　　　　　　　的本领的大小。电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 （5）电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积　　　　，跟外电路也　　　　(均选填“有关”或“无关”)。 5．（多选）纯电动汽车使用的能源不是汽油，而是电能，提供电能的是锂离子电池。如图所示，锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极。在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极。负极的碳材料有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌在这些微孔中，嵌入的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多。当汽车开动时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极，回到正极的锂离子越多，则放出的电荷量也就越大。电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量。单体锂离子电池的容量极为有限，为了满足需要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组作为电源。下列说法正确的是（　　） A. “安时”或“毫安时”是电荷量的单位 B. “千瓦时”是能量的单位 C. 图中锂离子的移动情况表明电池处于放电状态 D. 图中锂离子是在静电力的作用下从负极返回正极的 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 6．（24-25高二上·北京朝阳区·质量检测）如图所示，甲、乙两电路中电池组、小灯泡的规格均相同。下列说法正确的是（　　） A. 甲电路的电流比乙电路的干路电流大 B. 甲电路的路端电压比乙电路的路端电压大 C. 甲电路电池组的总功率比乙电路电池组的总功率大 D. 甲电路小灯泡的亮度比乙电路中任意一盏小灯泡的亮度都暗 7．（25-26高二上·福建福州·期中）图甲为一辆玩具车，其内部电路图如图乙所示。电源电动势E=12V，内阻r=0.5Ω，R1=1.5Ω，灯泡L的电阻RL=6Ω，电动机的额定电压U=6V，线圈的电阻rM=2Ω。只闭合开关S1，通过R1的电流为　　　　　A；再闭合开关S2，电动机刚好正常工作，电动机正常工作时的输出功率为　　　　　　W。 8．（25-26高二上·山东师范大学·期中）电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼．若电鳗放电时，产生800V的电动势，电鳗的内阻为40Ω，电鳗的头部和尾部可看作电源的正负极，与周围的水形成回路。假设回路中水的等效电阻为760Ω，则电鳗放电时，其首尾间的输出电压是（　　） A. 40V B. 400V C. 760V D. 800V 9．（25-26高一上·湖南株洲·质量检测）如图甲所示为一种测量环境湿度的仪器，其简化工作原理图如图乙所示。电源电压恒为，定值电阻，为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增大而减小，的最大阻值为50 Ω，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程为0~9 V。闭合开关S，当环境湿度增大时，下列说法正确的是（        ） A. 电流表示数变小，电压表示数变大 B. 电压表示数与电流表示数的比值变小 C. 的最小阻值为 D. 电压表示数的变化范围为 10．许多人造卫星都用太阳电池供电。太阳电池由许多片电池板组成。某电池板不接负载时的电压是，短路电流是。则这块电池板的内阻为（　　） A.  B.  C.  D.  11．图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。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（　　） A. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系 B. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系 C. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系 D. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系 12．装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要，某物理兴趣小组的同学们设计了甲醛监测装置，原理如图甲所示，电源电动势为3V，内阻不计，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随甲醛污染指数的变化规律如图乙所示，已知污染指数在50以下为轻度污染，50~100之间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的是（　　） A. 污染指数越小，电压表示数越大 B. 污染指数越大，电路消耗的总功率越小 C. 污染指数为50时，电压表示数为2.5V D. 电压表示数为1V时，属于重度污染 三、路端电压与负载的关系 13．（25-26高二上·山东德州·期中）（多选）中国新能源汽车的动力电池行业领先全球。下图甲为某款动力电池的输出电压-电流关系，把该动力电池与定值电阻、滑动变阻器组成如图乙所示的电路。已知定值电阻，滑动变阻器最大阻值为。下列说法正确的是（       ）     A. 该动力电池的内阻为 B. 当动力电池的输出电压为60V时，电源的效率为60% C. 该动力电池的最大输出功率为1000W D. 滑动变阻器消耗的最大功率为125W 14．如图甲所示，杭州亚运村启用一款公共座椅，该座椅安装了嵌入式无线充电器，其无线充电功能支持多种充电协议。充电器下方铭牌如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该充电器以最大输出功率输出时，输出电压为21V B. 交流供电电路中电压偶有波动，该充电器允许输入电压的峰值为240V C. 某电池容量为5000mAh，使用5V-3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，大约需要1.7h D. 某电池容量为5000mAh，使用5V-3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，无线充电器输出的电能为9000J 15．（24-25高二上·北京延庆区·期末）（多选）如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在之间调节，则（    ） A. 电源的最大输出功率为8W B. 灯泡L消耗的最大功率为2.5W C. 电位器的最大功率为2.5W D. 当时，电源输出的功率最大 16．（多选）如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，闭合开关，标有“4V，8W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R0=1Ω，则（　　） A. 电动机两端的电压为2V B. 电源的输出功率为20W C. 电动机的输出功率为6W D. 电源的效率为90% 17．（25-26高三上·广西南宁·联考）如图所示为某同学设计的油量表，闭合开关，当往油箱里加油时，浮子高度升高，带动滑杆使滑动变阻器的滑片P下移，下列判断正确的是（　　） A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变小 C. 电源的输出功率一定变大 D. 电源的总功率变小 18．（24-25高一下·湖南衡阳耒阳·月考）如图所示，电路由电源、电阻和、白炽灯L、、、、四根导线组成。原来灯泡正常发光，后来由于电路中某一处断路而突然熄灭。为查明断路点，某同学将电压表的正、负接线柱依次接在线路中，读出对应的电压表的示数如下：d、e间0V；e、h间2.95V；a、d间0V；c、f间2.94V。由此可以判定断路点在（　　） A. d、e间 B. c、d间 C. g、h间 D. e、f间 19．（25-26高二上·北京·期末）人体中的脂肪因缺乏自由电子或离子，不容易导电，某脂肪测量仪的工作原理是根据人体等效电阻阻值的大小来判断脂肪所占比例的高低，简化电路如图所示，其中定值电阻与人体等效电阻的阻值相差不大。下列说法正确的是（        ） A. 脂肪所占比例高者对应的电流表的示数较小 B. 脂肪所占比例低者对应的电压表的示数较大 C. 脂肪所占比例低者对应的电源内阻消耗的功率较小 D. 脂肪所占比例高者对应的电源消耗的总功率较大 20．（24-25高二上·广东深圳·期末）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为某一小灯泡的关系图像，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5A，0.75V），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0A，0），用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路，由图像可知（　　） A. 电源电动势为 B. 小灯泡接入电源时的电阻为 C. 小灯泡L实际消耗的电功率为 D. 电源效率为50% 【B 能力提升题】 21．（25-26高二上·吉林吉林外五县各·期末）如图所示是汽车蓄电池供电简化电路图。当汽车启动时，启动开关S闭合，电动机正常工作，车灯、均会变暗，此时干路电流，通过电动机的电流；当汽车启动之后，启动开关S断开，电动机停止工作，车灯、均正常工作，并恢复正常亮度。已知蓄电池电动势，电动机额定电压，电动机内阻，车灯、完全相同且额定电流均为，求： （1）电源内阻r； （2）电动机正常工作时的输出功率； （3）车灯正常工作时的功率。 22．（25-26高二上·海南儋州·期中）（多选）如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻。闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片，在此过程中（　　） A. 灯泡L变亮 B. 两端电压减小 C. 电源的路端电压减小 D. 经过的电流增大 23．（25-26高二上·四川成都锦江区·质量测评）一电动车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知电源电动势为10.5V，内阻为0.05Ω，电动机线圈电阻为0.01Ω。车灯接通，电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到50A，电流表为理想电表，车灯的电阻认为不变。求： （1）车灯电阻R； （2）电动机启动后，车灯的功率为多大； （3）电动机启动后，电动机线圈产生的热功率。 24．（25-26高二上·福建三明·期中）如图所示，为电阻箱，V为理想电压表，当电阻箱读数为时，电压表读数为；当电阻箱读数为时，电压表读数为。 （1）电源的电动势　　　　　　　　　　　，内阻　　　　　　　　　　　； （2）当电阻箱读数为　　　　　　　　　　　时，电源的输出功率最大，最大值为　　　　　　　　　　　W。 25．（25-26高二上·江西上饶·阶段检测）（多选）如图甲所示，将一电源与阻值Ω的定值电阻及电阻箱R连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱读数R的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（       ） A. 电源内阻Ω B. 电源电动势V C. 电阻箱所消耗功率P最大时，电源的效率为90% D. 定值电阻的功率最大时，电阻箱的阻值Ω 【C 拓展培优题】 26．（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. ， 27．（2023·海南·高考真题）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（     ）     A. CE B.  C.  D.  28．（2016·江苏·高考真题）（多选）如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有 A. 路端电压为10 V B. 电源的总功率为10 W C. a、b间电压的大小为5 V D. a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A 29．（2020·江苏·高考真题）（多选）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 30．（2019·江苏·高考真题）如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V（电压表为理想电压表）；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（　　） A. 1Ω B. 2Ω C. 3Ω D. 4Ω / 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.2 闭合电路的欧姆定律（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、电动势 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 三、路端电压与负载的关系 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、电动势 1．（25-26高二上·北京·期末）某型号手机的相关信息如表所示，该手机充满电后播放视频的最长时间约10小时。下列判断正确的是（　　） 手机类型 智能手机、手机 屏幕分辨率 像素 电池容量 电池电动势 待机时间 10天 A. 电池容量的单位“”是能量单位 B. 待机时流经该手机电池的平均电流约为 C. 播放视频时每小时经过该手机电池的电量约为 D. 当的电荷流经该手机电池，非静电力做功 【答案】D 【详解】A．电池容量的单位“”表示电荷量（），而非能量单位，故A错误； B．待机时间10天（），电池容量，平均电流，故B错误； C．播放视频最长时间10小时，平均电流 则每小时电量，故C错误； D．电动势，根据非静电力做功可知，当时，故D正确。 故选D。 2．（25-26高二上·山东聊城·期中）手机电池普遍采用锂离子电池，其电动势通常为，这表示（　　） A. 在电池内部，内有的化学能转化为电能 B. 在电池内部，非静电力把的正电荷从负极移至正极的过程中，的化学能转变为电能 C. 在电池内部，非静电力把的正电荷从正极移至负极的过程中，的化学能转变为电能 D. 无论接不接入外电路，手机电池两极间电压都为 【答案】B 【详解】A．电动势3.7V表示每移动1C电荷时化学能转化为3.7J电能，而非单位时间内的能量转化，故A错误。 BC．电动势的定义是非静电力将单位正电荷从负极移至正极所做的功。3.7V对应移动1C电荷时非静电力做功3.7J，化学能转化为电能，故B正确，C错误。 D．电动势是电源未接入电路时的电压。接入外电路时，内阻导致路端电压小于电动势，故D错误。 故选B。 3．（25-26高二上·河北保定·期末）2025年12月29日，以“乘势赋能、创新驱动”为主题的固态电池技术创新发展研讨会在河北省保定市举办。某款固态电池的电动势为、内阻为。该电池对外供电时电路中形成电流的电荷带负电，某段时间内有的电荷通过电池内部，下列说法正确的是（　　） A. 该段时间内电池对外提供的电能小于 B. 带负电电荷在电池内部从负极移动到正极 C. 带负电电荷在电池外部移动时电场力做负功 D. 带负电电荷在电池外部从电势高处移动至电势低处 【答案】A 【详解】A．电池提供的总电能 由于供电过程中内阻会消耗部分电能（转化为内能），因此对外提供的电能一定小于总电能 42J，故A正确； B．在电池内部，电流方向从负极流向正极（放电时）。电荷带负电，其运动方向与电流方向相反，因此负电荷从正极移动到负极，故B错误； C．在电池外部，电流方向从正极流向负极，电场方向从正极（高电势）指向负极（低电势）。负电荷（如电子）从负极移动到正极，电场力方向与运动方向相同，因此电场力做正功，故C错误； D．在电池外部，正极电势高，负极电势低。负电荷从负极（低电势）移动到正极（高电势），因此是从电势低处移动至电势高处，故D错误。 故选A。 4．电动势 （1）定义：非静电力在电源内部将正电荷从电源负极移到正极　　　　　　　　与　　　　　　　　　　　　的比。 （2）公式：E＝　　　　　　　　　　　　。 （3）单位：　　　　　　(V)。 （4）物理意义：反映电源内　　　　　　　　　　　　　　　　　的本领的大小。电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 （5）电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积　　　　，跟外电路也　　　　(均选填“有关”或“无关”)。 【答案】（1）① 做的功    ② 电荷量     （2）     （3）伏特     （4）非静电力做功     （5）① 无关    ② 无关      【详解】(1)小问详解： [1][2]定义：非静电力在电源内部将正电荷从电源负极移到正极做的功与电荷量的比。 (2)小问详解： 公式 (3)小问详解： 单位：伏特。 (4)小问详解： 物理意义：反映电源内非静电力做功的本领的大小。 (5)小问详解： [1][2]电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路也无关。 5．（多选）纯电动汽车使用的能源不是汽油，而是电能，提供电能的是锂离子电池。如图所示，锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极。在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极。负极的碳材料有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌在这些微孔中，嵌入的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多。当汽车开动时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极，回到正极的锂离子越多，则放出的电荷量也就越大。电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量。单体锂离子电池的容量极为有限，为了满足需要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组作为电源。下列说法正确的是（　　） A. “安时”或“毫安时”是电荷量的单位 B. “千瓦时”是能量的单位 C. 图中锂离子的移动情况表明电池处于放电状态 D. 图中锂离子是在静电力的作用下从负极返回正极的 【答案】ABC 【详解】A．“安时”是电池容量的单位，通过单位之间的换算可知，A正确； B．“千瓦时”是能量的单位，B正确； C．图中箭头向左，表示锂离子从负极向正极移动，处于放电状态，C正确； D．图中电场强度方向向右，锂离子带正电，向左移动，是在非静电力作用下从负极返回正极的，D错误。 故选ABC。 二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 6．（24-25高二上·北京朝阳区·质量检测）如图所示，甲、乙两电路中电池组、小灯泡的规格均相同。下列说法正确的是（　　） A. 甲电路的电流比乙电路的干路电流大 B. 甲电路的路端电压比乙电路的路端电压大 C. 甲电路电池组的总功率比乙电路电池组的总功率大 D. 甲电路小灯泡的亮度比乙电路中任意一盏小灯泡的亮度都暗 【答案】B 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得 由图可知甲图中的外电阻大于乙图中的外电阻，则甲图中的电流小于乙图中的干路电流，故A错误； B．根据 可知甲图中的路端电压大于乙图中的路端电压，故B正确； C．根据 可知甲电路电池组的总功率小于乙电路电池组的总功率，故C错误； D．由于甲电路的路端电压比乙电路的路端电压大，甲电路中小灯泡的实际功率较大，则甲电路小灯泡的亮度比乙电路中任意一盏小灯泡的亮度都亮，故D错误。 故选B。 7．（25-26高二上·福建福州·期中）图甲为一辆玩具车，其内部电路图如图乙所示。电源电动势E=12V，内阻r=0.5Ω，R1=1.5Ω，灯泡L的电阻RL=6Ω，电动机的额定电压U=6V，线圈的电阻rM=2Ω。只闭合开关S1，通过R1的电流为　　　　　A；再闭合开关S2，电动机刚好正常工作，电动机正常工作时的输出功率为　　　　　　W。 【答案】① 1.5    ② 4 【详解】[1] 只闭合开关，根据闭合电路欧姆定律可得 [2] 再闭合开关，电动机刚好正常工作，电动机的额定电压，电动机和灯泡并联，故灯泡电压也为，据闭合电路欧姆定律 通过灯泡的电流 通过电动机的电流 电动机的输出功率 8．（25-26高二上·山东师范大学·期中）电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼．若电鳗放电时，产生800V的电动势，电鳗的内阻为40Ω，电鳗的头部和尾部可看作电源的正负极，与周围的水形成回路。假设回路中水的等效电阻为760Ω，则电鳗放电时，其首尾间的输出电压是（　　） A. 40V B. 400V C. 760V D. 800V 【答案】C 【详解】电鳗放电时，其首尾间的输出电压为路端电压，即外电路（水）两端的电压。总电阻 根据闭合电路欧姆定律总电流 路端电压 故选C。 9．（25-26高一上·湖南株洲·质量检测）如图甲所示为一种测量环境湿度的仪器，其简化工作原理图如图乙所示。电源电压恒为，定值电阻，为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增大而减小，的最大阻值为50 Ω，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程为0~9 V。闭合开关S，当环境湿度增大时，下列说法正确的是（        ） A. 电流表示数变小，电压表示数变大 B. 电压表示数与电流表示数的比值变小 C. 的最小阻值为 D. 电压表示数的变化范围为 【答案】D 【详解】A．由电路图可知，闭合开关后，定值电阻与湿敏电阻串联，电压表测两端的电压 电流表测电路中的电流。因湿敏电阻的阻值随环境湿度的增加而减小，所以当环境的湿度增大时的阻值减小，电路的总电阻减 小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由欧姆定律可知，定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大，A错误； B．电压表示数与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值，保持不变，B错误； C．由于电流表量程为，所以电路中的最大电流为，电路的总电阻 的最小阻值为 故C错误； D．电路中的最小电流为 两端的最小电压 两端的最大电压 所以电压表示数的变化范围为，故D正确； 故选D。 10．许多人造卫星都用太阳电池供电。太阳电池由许多片电池板组成。某电池板不接负载时的电压是，短路电流是。则这块电池板的内阻为（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】B 【详解】由欧姆定律可得 故选B。 11．图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。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（　　） A. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系 B. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系 C. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系 D. 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系 【答案】B 【详解】由甲图可知，点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，故应标在电流较大的刻度上；而点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故应标在电流较小的刻度上；由图甲得 其中为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得 联立解得 可知t与I是非线性关系，故B正确，ACD错误。 故选B。 12．装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要，某物理兴趣小组的同学们设计了甲醛监测装置，原理如图甲所示，电源电动势为3V，内阻不计，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随甲醛污染指数的变化规律如图乙所示，已知污染指数在50以下为轻度污染，50~100之间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的是（　　） A. 污染指数越小，电压表示数越大 B. 污染指数越大，电路消耗的总功率越小 C. 污染指数为50时，电压表示数为2.5V D. 电压表示数为1V时，属于重度污染 【答案】D 【详解】A．电路中的电流 电压表的示数 由图可知，污染指数越小，可变电阻R阻值越大，则电压表示数越小，故A错误； B．电路消耗的总功率 由图可知，污染指数越大，可变电阻R阻值越小，则电路消耗的总功率越大，故B错误； C．由图可知，污染指数为50时，可变电阻R阻值为，由上述讨论可解得电压表的示数 故C错误； D．电压表示数为1V时，根据 解得 由图可知，此时污染指数为150，属于重度污染，故D正确。 故选D。 三、路端电压与负载的关系 13．（25-26高二上·山东德州·期中）（多选）中国新能源汽车的动力电池行业领先全球。下图甲为某款动力电池的输出电压-电流关系，把该动力电池与定值电阻、滑动变阻器组成如图乙所示的电路。已知定值电阻，滑动变阻器最大阻值为。下列说法正确的是（       ）     A. 该动力电池的内阻为 B. 当动力电池的输出电压为60V时，电源的效率为60% C. 该动力电池的最大输出功率为1000W D. 滑动变阻器消耗的最大功率为125W 【答案】BD 【详解】A．根据 可知图像的纵截距表示电源电动势，则 图像斜率的绝对值表示电源的内阻，则有，故A错误； B．根据，故B正确； C．输出功率为 又 联立得 变形得 可知当时最大输出功率为，故C错误； D．将看成电源的内阻，则滑动变阻器消耗的功率为 又 变形得 可知当时最大输出功率为，故D正确。 故选BD。 14．如图甲所示，杭州亚运村启用一款公共座椅，该座椅安装了嵌入式无线充电器，其无线充电功能支持多种充电协议。充电器下方铭牌如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该充电器以最大输出功率输出时，输出电压为21V B. 交流供电电路中电压偶有波动，该充电器允许输入电压的峰值为240V C. 某电池容量为5000mAh，使用5V-3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，大约需要1.7h D. 某电池容量为5000mAh，使用5V-3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，无线充电器输出的电能为9000J 【答案】C 【详解】A．根据输出功率PUI 可知，充电器最大输出功率为65W，对应的是“20V-3.25A”输出，即输出电压为20V，故A错误； B．由题图乙可知，充电器输入最大电压有效值为240V，对应峰值为UmU339.4V 故B错误； C．根据qIt 可得电池由完全耗尽到充满，大约需要时间为 th1.7h 故C正确； D．电池的容量是5000mAh，即 q5000×10-3×3600C1.8×104C 电池由完全耗尽到充满，无线充电器输出的电能为 WqU1.8×104×5J9×104J 故D错误。 故选C。 15．（24-25高二上·北京延庆区·期末）（多选）如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在之间调节，则（    ） A. 电源的最大输出功率为8W B. 灯泡L消耗的最大功率为2.5W C. 电位器的最大功率为2.5W D. 当时，电源输出的功率最大 【答案】AC 【详解】AD．当满足时电源输出功率最大，但因，则当R0=0时外电阻最接近于内阻，即此时电源输出功率最大，即此时电源的最大输出功率为 选项A正确，D错误； B．当灯泡L消耗功率最大时，电路电流最大，总电阻最小，此时R0=0，根据选项A的计算可知，即此时灯泡L消耗的最大功率为8W，选项B错误； C．将灯泡RL视为电源内阻，则当 时电位器的功率最大，最大功率为 选项C正确； 故选AC。 16．（多选）如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，闭合开关，标有“4V，8W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R0=1Ω，则（　　） A. 电动机两端的电压为2V B. 电源的输出功率为20W C. 电动机的输出功率为6W D. 电源的效率为90% 【答案】CD 【详解】A．灯泡恰好正常发光，则电路中电流 电源内阻的电压为 电动机两端电压为 故A错误； B．电源的输出功率 故B错误； C．电动机的输出功率 故C正确； D．电源的效率为 故D正确。 故选CD。 17．（25-26高三上·广西南宁·联考）如图所示为某同学设计的油量表，闭合开关，当往油箱里加油时，浮子高度升高，带动滑杆使滑动变阻器的滑片P下移，下列判断正确的是（　　） A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变小 C. 电源的输出功率一定变大 D. 电源的总功率变小 【答案】B 【详解】AB．当往油箱里加油时，滑片P向下移，电路中的总电阻减小，总电流变大，电流表示数变大，电压表的示数变小，A错误、B项正确； C．由于外电阻与电源内阻大小关系无法确定，因此无法判断电源的输出功率是变大还是变小，故C错误； D．由可知，总电流增大时电源的总功率变大，故D错误。 故选B。 18．（24-25高一下·湖南衡阳耒阳·月考）如图所示，电路由电源、电阻和、白炽灯L、、、、四根导线组成。原来灯泡正常发光，后来由于电路中某一处断路而突然熄灭。为查明断路点，某同学将电压表的正、负接线柱依次接在线路中，读出对应的电压表的示数如下：d、e间0V；e、h间2.95V；a、d间0V；c、f间2.94V。由此可以判定断路点在（　　） A. d、e间 B. c、d间 C. g、h间 D. e、f间 【答案】D 【详解】由d、e间和a、d间电压为0V可知，断路在efgh部分，由e、h间为2.95V和c、f间为2.94V可确定，断路在公共部分e、f部分。 故选D。 19．（25-26高二上·北京·期末）人体中的脂肪因缺乏自由电子或离子，不容易导电，某脂肪测量仪的工作原理是根据人体等效电阻阻值的大小来判断脂肪所占比例的高低，简化电路如图所示，其中定值电阻与人体等效电阻的阻值相差不大。下列说法正确的是（        ） A. 脂肪所占比例高者对应的电流表的示数较小 B. 脂肪所占比例低者对应的电压表的示数较大 C. 脂肪所占比例低者对应的电源内阻消耗的功率较小 D. 脂肪所占比例高者对应的电源消耗的总功率较大 【答案】A 【详解】A．根据题意，脂肪不易导电，因此脂肪占比越高，人体等效电阻越大。脂肪占比高→大→总电阻大→总电流小，因此电流表示数较小，故A正确； B．脂肪占比低→小→总电阻小→总电流大，两端电压 增大则减小，电压表示数更小，故B错误； C．脂肪占比低→小→总电流大，电源内阻功率 越大则内阻功率越大，故C错误； D．脂肪占比高，总电流小，电源总功率 越小则总功率越小，故D错误。 故选A。 20．（24-25高二上·广东深圳·期末）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为某一小灯泡的关系图像，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5A，0.75V），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0A，0），用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路，由图像可知（　　） A. 电源电动势为 B. 小灯泡接入电源时的电阻为 C. 小灯泡L实际消耗的电功率为 D. 电源效率为50% 【答案】C 【详解】A．设该电源电动势为，内阻为，由闭合电路欧姆定律有 代入题图直线中数据有， 解得 故错误； BC．根据题意可知，当将该电源直接与小灯泡连接成闭合电路时，灯泡两端的电压为，流过灯泡的电流为，由欧姆定律可得，小灯泡接入电源时的电阻为 小灯泡实际消耗的电功率为 故错误，正确； D．电源的效率 故D错误。 故选C。 【B 能力提升题】 21．（25-26高二上·吉林吉林外五县各·期末）如图所示是汽车蓄电池供电简化电路图。当汽车启动时，启动开关S闭合，电动机正常工作，车灯、均会变暗，此时干路电流，通过电动机的电流；当汽车启动之后，启动开关S断开，电动机停止工作，车灯、均正常工作，并恢复正常亮度。已知蓄电池电动势，电动机额定电压，电动机内阻，车灯、完全相同且额定电流均为，求： （1）电源内阻r； （2）电动机正常工作时的输出功率； （3）车灯正常工作时的功率。 【答案】（1）     （2）288W     （3）168W      【详解】(1)小问详解： 由题意知路端电压时，干路电流 根据可得， 因此电源内阻为 (2)小问详解： 电动机正常工作时的总功率 电动机的热功率 因此电动机的输出功率 (3)小问详解： 车灯正常工作时干路电流 此时路端电压等于车灯的额定电压，因此 车灯的额定功率 22．（25-26高二上·海南儋州·期中）（多选）如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻。闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片，在此过程中（　　） A. 灯泡L变亮 B. 两端电压减小 C. 电源的路端电压减小 D. 经过的电流增大 【答案】CD 【详解】C．闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片，接入电路阻值变小，则电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，故C正确； B．由于通过的电流增大，根据欧姆定律可知两端电压增大，故B错误； A．由路端电压减小，两端电压增大，所以灯泡L两端电压减小，通过灯泡L的电流减小，灯泡L的功率减小，灯泡L变暗，故A错误； D．由于电路总电流增大，通过灯泡L的电流减小，所以经过的电流增大，故D正确。 故选CD。 23．（25-26高二上·四川成都锦江区·质量测评）一电动车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知电源电动势为10.5V，内阻为0.05Ω，电动机线圈电阻为0.01Ω。车灯接通，电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到50A，电流表为理想电表，车灯的电阻认为不变。求： （1）车灯电阻R； （2）电动机启动后，车灯的功率为多大； （3）电动机启动后，电动机线圈产生的热功率。 【答案】（1）     （2）     （3）      【详解】(1)小问详解： 电动机未起动时，只有车灯接入电路，电路为车灯与电源内阻串联，根据闭合电路欧姆定律   解得车灯电阻为 (2)小问详解： 电动机启动后，电动机与车灯并联，总电流 根据闭合电路欧姆定律  可得路端电压 并联电路中车灯两端电压等于路端电压，则车灯功率 可得 (3)小问详解： 流过车灯的电流 根据并联电路电流规律，流过电动机的电流  电动机线圈的热功率 解得 24．（25-26高二上·福建三明·期中）如图所示，为电阻箱，V为理想电压表，当电阻箱读数为时，电压表读数为；当电阻箱读数为时，电压表读数为。 （1）电源的电动势　　　　　　　　　　　，内阻　　　　　　　　　　　； （2）当电阻箱读数为　　　　　　　　　　　时，电源的输出功率最大，最大值为　　　　　　　　　　　W。 【答案】（1）① 6    ② 1     （2）① 1    ② 9      【详解】(1)小问详解： [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 当电阻箱读数为时，电压表读数为，则有 当电阻箱读数为时，电压表读数为。则有 联立解得， (2)小问详解： [1][2] 电源的输出功率为 可知当时，电源的输出功率最大，最大值为 25．（25-26高二上·江西上饶·阶段检测）（多选）如图甲所示，将一电源与阻值Ω的定值电阻及电阻箱R连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱读数R的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（       ） A. 电源内阻Ω B. 电源电动势V C. 电阻箱所消耗功率P最大时，电源的效率为90% D. 定值电阻的功率最大时，电阻箱的阻值Ω 【答案】BC 【详解】A．根据乙图，由电阻箱功率最大的条件可知，此时满足，可知电源内阻，故A错误； B．由电阻箱功率最大时满足 解得，故B正确； C．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率，故C正确； D．由可知，当时，定值电阻功率最大，故D错误。 故选BC。 【C 拓展培优题】 26．（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。 27．（2023·海南·高考真题）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（     ）     A. CE B.  C.  D.  【答案】C 【详解】电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负极为零电势点，则电容器上极板的电势为 电容器下极板的电势为 则电容两端的电压 则电容器上的电荷量为 故选C。 28．（2016·江苏·高考真题）（多选）如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有 A. 路端电压为10 V B. 电源的总功率为10 W C. a、b间电压的大小为5 V D. a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A 【答案】AC 【详解】外阻为R： ，则 ，则外压U=IR=10V，功率P=EI=12W，则A正确，B错误；根据并联电路的特点可求流过a、b电流均为0.5A，所以Uba=0.5×(15-5)=5V，故C正确；a、b间用导线连接后，根据电路的连接可求外电路电阻为 ，电流，故D错 【点睛】考查串并联电路电阻的求解及全电路欧姆定律，计算前要明确电路结构是求解问题的关键； 29．（2020·江苏·高考真题）（多选）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 【答案】ABD 【详解】A．开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流变小，A正确； B．电路的路端电压为 变小，路端电压变小，B正确； C．总电流即干路电流为 减小，干路电流增大，C错误； D．电源总功率为 增大，总功率变大，D正确。 故选ABD。 30．（2019·江苏·高考真题）如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V（电压表为理想电压表）；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（　　） A. 1Ω B. 2Ω C. 3Ω D. 4Ω 【答案】A 【详解】开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：， 故A正确． / 学科网（北京）股份有限公司 $