第2講閉合電路的歐姆定律必備知識新學法基礎落實一、串聯(lián)電路與并聯(lián)電路[主干知識·填一填]其他形式電勢能把其他形式的能轉化成電勢能正比反比2．路端電壓與外電阻的關系增大E

[規(guī)律結論·記一記]一、易混易錯判斷1．電動勢是反映電源把其他形式的能轉化為電能本領強弱的物理量．()2．電動勢就等于電源兩極間的電壓．()3．閉合電路中外電阻越大，路端電壓越?。?)4．在閉合電路中，外電阻越大，電源的輸出功率越大．()5．電源的輸出功率越大，電源的效率越高．()[必刷小題·測一測]√××××二、經典小題速練1．(魯科版必修第三冊P102T2)(多選)關于電動勢，下列說法正確的是(

)A．電源電動勢等于電源正、負極之間的電勢差B．用電壓表直接測量電源兩極得到的電壓數(shù)值，實際上總略小于電源電動勢的準確值C．電源電動勢總等于內、外電路上的電壓之和，所以它的數(shù)值與外電路的組成有關D．電源電動勢越大，說明電源把其他形式的能轉化為電能的本領越大BD解析：BD電源正、負極之間的電勢差為電源的路端電壓，只有當電源處于斷路狀態(tài)時，電源的電動勢才等于路端電壓，故A錯誤；用電壓表直接測量電源兩極間電壓時，電壓表與電源構成一個閉合回路，電路中有電流，電源有內電壓，則路端電壓略小于電動勢，即電壓表的測量值略小于電動勢，故B正確；電動勢反映電源的特性，與外電路的結構無關，故C錯誤；電動勢反映了電源將其他形式的能轉化為電能的本領，電動勢越大則轉化本領越大，故D正確．2．(魯科版必修第三冊P82T1)(多選)電阻R1、R2、R3串聯(lián)在電路中，已知R1＝10Ω，R3＝5Ω，R1兩端的電壓為6V，R2兩端的電壓為12V，則(

)A．電路中的電流為2.4AB．電路中的電流為0.6AC．電阻R2的阻值為20ΩD．三只電阻兩端的總電壓為21VBCD3．如圖是有兩個量程的電壓表，當使用a、b兩個端點時，量程為0～10V，當使用a、c兩個端點時，量程為0～100V．已知電流表的內阻Rg為500Ω，滿偏電流Ig為1mA，則電阻R1、R2的值分別為(

)A．9500Ω

90000Ω

B．90000Ω

9500ΩC．9500Ω

9000Ω D．9000Ω

9500ΩA關鍵能力新探究思維拓展命題點一串、并聯(lián)電路規(guī)律的應用(自主學習)[核心整合]1．串聯(lián)電路的總電阻大于電路中的任意一個電阻，串聯(lián)電阻增多時，總電阻增大．2．并聯(lián)電路的總電阻小于任意支路的電阻，并聯(lián)支路增多時，總電阻減?。?．無論是并聯(lián)電路還是串聯(lián)電路，只要某個電阻增大，總電阻就增大．4．無論是并聯(lián)電路還是串聯(lián)電路，電路消耗的總功率等于各電阻消耗的電功率之和．

[題組突破]1．(串聯(lián)電路的分析)如圖所示，a、b、c為同種材料做成的電阻，b與a的長度相等但橫截面積是a的兩倍；c與a的橫截面積相等但長度是a的兩倍．當開關閉合后，三個理想電壓表的示數(shù)關系是(

)A．V1的示數(shù)是V2的2倍B．V1的示數(shù)是V3的2倍C．V2的示數(shù)是V1的2倍D．V2的示數(shù)是V3的2倍A2．(并聯(lián)電路的分析)如圖所示電路中，電壓U保持不變，當開關S斷開時，理想電流表的示數(shù)為0.6A；當開關S閉合時，理想電流表的示數(shù)為0.9A．則兩電阻阻值之比R1∶R2為(

)A．1∶2

B．2∶1

C．2∶3

D．3∶2AC命題點二閉合電路的動態(tài)分析(多維探究)1．動態(tài)電路的特點斷開或閉合開關、滑動變阻器的滑片移動、電阻增大或減小，導致電路電壓、電流、功率等的變化．2．電路動態(tài)分析的方法(1)程序法第1維度：常規(guī)電路的動態(tài)分析……

(1)當外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減小)．(2)若開關的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時，電路的總電阻增大；若開關的通、斷使并聯(lián)的支路增多時，電路的總電阻減?。?3)在如圖所示分壓電路中，滑動變阻器可視為由兩段電阻構成，其中一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)．A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢一致．

(2021·全國高三專題練習)如圖所示的電路中，當變阻器R1的滑動觸頭向上滑動時，A、B兩燈亮度的變化情況為(

)A．A燈和B燈都變亮

B．A燈和B燈都變暗C．A燈變亮，B燈變暗

D．A燈變暗，B燈變亮解析：A

“串反并同”指的是在一個閉合回路中某一個電學元件的阻值發(fā)生了變化，則與其并聯(lián)的電學元件的電學量的變化趨勢與其相同，與其串聯(lián)的電學元件的電學量的變化趨勢與其相反，這里的關聯(lián)是指兩電學元件之間沒有電流的流進流出關系，串聯(lián)指的是電流有流進流出關系．當變阻器R1的滑動觸頭向上滑動時，滑動變阻器的阻值增大，根據(jù)“串反并同”規(guī)律可知A、B燈泡與之并聯(lián)，則兩燈都變亮，所以A正確；B、C、D錯誤．例

1A第2維度：含熱敏電阻、光敏電阻等的動態(tài)電路…………………

電路中有光敏電阻、熱敏電阻且阻值發(fā)生變化時，電路中各個部分的電流、電壓和功率都會隨之發(fā)生變化．對含有敏感元件的電路，弄清楚敏感元件的特性是解題的關鍵．

(多選)某溫度檢測、光電控制加熱裝置原理如圖所示．圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高阻值減小)，用來探測加熱電阻絲R的溫度，RG為光敏電阻(隨光照強度增大阻值減小)，接收小燈泡L的光照，除RT、RG外，其他電阻均為定值電阻．當R處溫度降低時(

)A．L變亮 B．通過R3的電流減小C．E2的路端電壓增大 D．R消耗的功率減小例

2BC解析：BC當R處溫度降低時，熱敏電阻RT阻值變大，由閉合電路歐姆定律可知，左側電路中的電流減小，通過小燈泡L的電流減小，小燈泡L的光照強度減小，光敏電阻RG的阻值變大，對右側電路，由閉合電路歐姆定律可知，通過R2的電流變小，右側電路中的電源E2的路端電壓變大，R兩端電壓變大，通過R的電流也變大，R消耗的功率變大，通過R3的電流變小，選項B、C正確．第3維度：含電容器的動態(tài)電路……

(1)電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路上的電阻無電壓降，因此電容器兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓．在電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電阻中無電流通過，與電容器串聯(lián)的電阻阻值變化，不影響電路中其他電表示數(shù)和燈泡亮度．(2)電路中的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充、放電．如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電，電荷量增大；如果電容器兩端電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電，電荷量減?。鐖D所示，電源內阻不可忽略且電源電動勢和內阻保持不變，當滑動變阻器的滑動片向下移動時，關于電燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是(

)A．L變暗，Q增大

B．L變暗，Q減小C．L變亮，Q增大

D．L變亮，Q減小例

3B解析：B當滑動變阻器的滑動片向下移動時，滑動變阻器的有效電阻減小，電路的總電阻減小，干路電流變大，內電壓變大，外電壓變小．燈泡電壓與外電壓相等，所以燈泡變暗．因為燈泡變暗，所以流過燈泡電流減小，則流過滑動變阻器電流變大，所以電阻R1的電壓變大，則滑動變阻器電壓減小，根據(jù)電容公式可得電容器電量減?。?維度：含二極管的直流電路……

(多選)在如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內阻為r，D為理想二極管(具有單向導通作用)，R1為定值電阻，C為電容器，電壓表和電流表均為理想電表，S1、S2均斷開，則下列說法正確的是(

)A．僅閉合S1，將滑動變阻器的滑片向右移，電壓表、電流表示數(shù)均變大B．僅閉合S1，將滑動變阻器的滑片向右移，電容器的帶電荷量不變C．先閉合S1，將滑動變阻器的滑片向右移，再閉合S2電容器有放電現(xiàn)象D．同時閉合S1、S2，將滑動變阻器的滑片向右移，定值電阻R1兩端的電壓增大例

4BC解析：BC僅閉合S1，當滑動變阻器的滑片向右移時，R2的有效阻值減小，故總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大，因電容器與二極管串聯(lián)，電容器不能放電，故電容器的帶電荷量不變，故A錯誤，B正確；先閉合S1，將滑動變阻器的滑片向右移，再閉合S2，電容器與R2形成閉合回路，電壓減小，故電容器所帶的電荷量減小，電容器對外放電，故C正確；同時閉合S1、S2，二極管與R1并聯(lián)，而二極管的正向導電的電阻為零，故此時R1被短接，故D錯誤．(1)理想二極管正向導通電阻為零，反向連接時電阻視為無窮大．(2)與二極管并聯(lián)的用電器，二極管正向導通時被短路．(3)與二極管串聯(lián)的電容器，只能充電，不能放電．總結提升例

5D總結提升命題點三閉合電路的功率及效率問題(師生互動)[核心整合]1．有關電源功率和效率的重要公式如圖所示，已知電源電動勢E＝6V，內阻r＝1Ω，保護電阻R0＝0.5Ω，求當電阻箱R的讀數(shù)為多少時，保護電阻R0消耗的電功率最大，并求這個最大值．例

6(1)例6中的條件不變，求當電阻箱R的讀數(shù)為多少時，電阻箱R消耗的功率PR最大，并求這個最大值．(2)在例6中，若電阻箱R的最大值為3Ω，R0＝5Ω，求當電阻箱R的讀數(shù)為多少時，電阻箱R的功率最大，并求這個最大值．

(3)例6中的條件不變，求電源的最大輸出功率．變式拓展特別提醒D2．(電源效率及某元件消耗功率變化規(guī)律分析)在如圖所示的電路中，電源內阻和定值電阻的阻值均為r，滑動變阻器的最大阻值為2r.閉合開關，將滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動的過程中，下列選項正確的是(

)A．電壓表的示數(shù)變大B．電流表的示數(shù)變大C．電源的效率變大D．滑動變阻器消耗功率變大B2．電源與電阻的U

I圖像的對比圖線上每一點坐標的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率圖線上每一點對應的U、I比值表示外電阻的大小，不同點對應的外電阻大小不同每一點對應的比值均等大，表示此電阻的大小圖線的斜率的大小圖線斜率的絕對值等于內電阻r的大小電阻的大小例

7B電源的U-I圖線與電阻的U-I圖線的交點表示電源的路端電壓與用電器兩端的電壓相等，通過電源的電流與通過用電器的電流相等，故交點表示該電源單獨對該用電器供電的電壓和電流．題后反思

[題組突破]1．(電源的U

I圖像的理解及應用)(多選)如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關系圖像，下列結論正確的是(

)A．電源的電動勢為6.0VB．電源的內阻為12ΩC．電源的短路電流為0.5AD．電流為0.3A時的外電阻是18ΩAD2．(電源與電阻U

I圖像的綜合應用)(多選)兩位同學在實驗室中利用如圖(a)所示的電路進行實驗，調節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一位同學記錄電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一位同學記錄電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)．兩位同學根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)描繪出如圖(b)所示的兩條U-I圖線．則圖像中兩圖線的交點表示的物理意義是(

)A．滑動變阻器的滑動觸頭P滑到了最右端B．電源的輸出功率最大C．定值電阻R0消耗的功率為0.5WD．電源的效率達到最大值BC核心素養(yǎng)新導向學科培優(yōu)素養(yǎng)培優(yōu)24電路故障分析1．故障特點(1)斷路特點：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零．(2)短路特點：表現(xiàn)為有電流通過電路但用電器或電阻兩端電壓為零．2．檢測方法(1)電壓表檢測：如果電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段短路．(2)電流表檢測：當電路中接有電源時，可用電流表測量各部分電路上的電流，通過對電流值的分析，可以確定故障的位置．在運用電流表檢測時，一定要注意電流表的極性和量程．(3)歐姆表檢測：當測量值很大時，表示該處斷路；當測量值很小或為零時，表示該處短路．在運用歐姆表檢測時，被檢測元件應從電路中拆下來．(4)假設法：將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設某部分電路發(fā)生某種故障，運用閉合電路或部分電路的歐姆定律進行推理．如圖，電源內阻不能忽略，電流表和電壓表均為理想電表．若發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)為零，則可能的故障是(

)A．R1斷路

B．R1短路C．R2斷路

D．R2短路典例

B解析：B分析電路結構可知，電流表測量流過電阻R3的電流，電壓表測量電阻R1兩端的電壓，若R1斷路，外電阻增大，則干路電流減小，內電壓減小，則路端電壓增大，則電阻R3兩端的電壓變大，此時電壓表測量電阻R3兩端的電壓，示數(shù)變大，根據(jù)歐姆定律可知，通過電阻R3的電流變大，電流表示數(shù)變大，故A錯誤；若R1短路，電壓表測量電阻R1兩端的電壓，示數(shù)為零；外電阻減小，路端電壓減小，根據(jù)歐姆定律可知，通過電阻R3的電流變小，電流表示數(shù)變小，故B正確；若R2斷路，則電壓表示數(shù)為零；外電阻增大，干路電流減小，內電壓減小，路端電壓增大，則電阻R3兩端的電壓變大，根據(jù)歐姆定律可知，通過電阻R3的電流變大，電流表示數(shù)變大，故C錯誤；若R2短路，外電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，干路電流增大，內電壓增大，則路端電壓減小，通過R3的電流減小，通過R4的電流減小，則流過電阻R1的電流變大，兩端電壓變大，電壓表示數(shù)變大，故D錯誤．已知電路發(fā)生某種故障，尋找故障發(fā)生的位置時，可將整個電路劃分為若干部分；然后逐一假設某部分電路發(fā)生故障，運用歐姆定律進行推理，推理結果若與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路；若不符合，則故障不發(fā)生在這部分電路．用這種方法逐段找下去，直至找到發(fā)生故障的全部可能為止，這里應用了排除法．反思領悟限時規(guī)范訓練[基礎鞏固]1．小明在一根細橡膠管中灌滿食鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱，他將此鹽水柱接到電源兩端，電源電動勢和內阻恒定，握住鹽水柱兩端將它水平均勻拉伸到原長的1.2倍，若忽略溫度對電阻率的影響，則此鹽水柱(

)A．通過的電流增大B．兩端的電壓增大C．阻值增大為原來的1.2倍D．電功率增大為原來的1.44倍123456789B1234567892．(2021·北京高三一模)如圖所示，接通電鍵S，燈泡L1、L2都正常發(fā)光．某時刻由于電路故障，兩燈突然熄滅．若故障只有一處，則下列說法正確的是(

)A．如果將電壓表并聯(lián)在cd兩端有示數(shù)，說明cd間完好B．如果將電壓表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明ac間斷路C．如果將電流表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明cd間完好D．如果將電壓表并聯(lián)在ad兩端有示數(shù)，并聯(lián)ac兩端示數(shù)為0，說明cd間斷路123456789D解析：D電路故障分為斷路和短路，故障只有一處，假設發(fā)生了短路，如果是某盞燈短路，該燈熄滅，而另一盞燈應該變亮，如果是兩盞燈以外的元件短路，則兩盞燈均變亮，故假設不成立．電路故障應為斷路．電壓表并聯(lián)在cd兩端有示數(shù)，說明cd間發(fā)生了斷路，故A錯誤；電壓表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明ac部分以外的電路發(fā)生了斷路，而ac間電路完好，故B錯誤；電流表并聯(lián)在ac兩端示數(shù)為0，說明ac部分以外的電路發(fā)生了斷路，而ac間電路完好，無法說明cd間情況，故C錯誤；電壓表并聯(lián)在ad兩端有示數(shù)，說明ad段發(fā)生了斷路，并聯(lián)ac兩端示數(shù)為0，說明ac部分以外的電路發(fā)生了斷路，故綜合以上兩點，應是cd間斷路，故D正確．1234567893．(2022·德州模擬)圖甲是實驗室的可拆卸鉛蓄電池裝置，圖乙是其示意圖．利用鉛與稀硫酸的化學反應，該裝置可以將化學能轉化為電能．圖中M為電池正極(二氧化鉛棒上端)，N為電池負極(鉛棒上端)，P、Q分別為與正、負極非?？拷奶结?探針是為測量內電壓而加入電池的，它們不參與化學反應)．用電壓傳感器(可看作理想電壓表)測量各端間的電勢差，數(shù)據(jù)如表，則下列說法正確的是(

)123456789DA.外電路接通時稀硫酸溶液中的電流方向向右B．該電池的電動勢約為0.59VC．該電池的電動勢約為1.51VD．該電池的內阻約為2.5Ω123456789UMPUPQUQN外電路斷開時1.51V約為00.59V在M、N之間接入10Ω電阻時1.47V－0.42V0.63V1234567894．(2022·重慶高三月考)如圖所示電路中，直流電源E的內阻r≠0，滑動變阻器R1的滑片P1位于ab中點，滑動變阻器R2的滑片P2位于cd中點，水平平行板電容器C的兩極板中間有一帶電微粒恰好處于靜止狀態(tài)，則能使該帶電微粒豎直向上運動的操作是(

)A．滑片P2向c端移動B．滑片P2向d端移動C．滑片P1向b端移動D．滑片P1向a端移動解析：C要使該帶電微粒豎直向上運動，電容器C的兩極板間電壓需增大，滑動變阻器R1分壓需增大，滑片P1應向b端移動．故選C.123456789C5．如圖所示，電路中電池的電動勢E＝3.0V，內電阻r≈1.5Ω，電阻R1＝0.5Ω，R2是可變電阻，其阻值范圍是0～5Ω，求：(1)開關S閉合，可變電阻R2為多大時，固定電阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？(2)若R2取1.0Ω，開關S由斷開到閉合后電路中電流表的示數(shù)變化如乙圖所示，則電容器C1的電容多大？123456789123456789答案：(1)R2＝0

1.125W

(2)3×10－3F123456789[能力提升]6．(多選)如圖所示，D是一只理想二極管，水平放置的平行板電容器AB內部原有帶電微粒P處于靜止