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第22讲 电路 闭合电路的欧姆定律
[解密考纲]主要考查闭合电路欧姆定律、电路动态分析、闭合电路的功率与效率问题． 1．(多选)如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向
b移动的过程中，下列各物理量变化情况为( BD )
A．电流表的读数一直减小 B．R0的功率先减小后增大 C．电源输出功率先增大后减小 D．电压表的读数先增大后减小
解析：滑动变阻器滑片P由b向a端移动过程中，bP和aP并联，外电路总电阻先变大后变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流(电流表示数)先减小后增大，A项错误；根据电功率P0＝IR0，可知R0的功率先减小后增大，B项正确；当外电路总电阻与电源内阻相等时，输出功率最大，但R0与电源内阻r大小关系不能确定，故不能确定电源输出功率的变化情况，C项错误；电压表所测为电源的路端电压，路端电压与外电阻变化趋势一致，故D项正确．
2．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为( D )
31A．、 4411C．、 22
12B．、 3321D．、 33
2
解析：由题中UI图象可知，若电源的电动势为6U0，则a、b两点处对应的路端电压分
UIUUa2Ub1
别为4U0、2U0，电源的效率η＝＝，所以ηa＝＝，ηb＝＝，正确选项为D．
EIEE3E3
3．(多选)电源开关S、S′.定值电阻R1、光敏电阻R2和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置，当开关S、S′ 闭合．且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，则( BD )
A．液滴向下运动 B．液滴向上运动
C．不能确定R2两端的电势差是否升高
D．不改变照射光强度，断开S′，将电容器的上极板向上移一小段距离，则上极板的电势比A点的电势高
解析：强光照射使光敏电阻R2的阻值变小，电流增大，R1两端的电势差IR1升高，R2两端的电势差降低，电容器极板之间电压升高，电场增强，液滴向上运动，选项B正确，选项
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A、C错误；当光照强度不变时断开S′，电容器带电量不变，据U＝＝
Q4πkdQ可知，把电
CεrS容器的上极板向上移一小段距离时两极板间电势差变大，则上极板的电势比A点的电势高，选项D正确．
4．如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的．现在突然发现灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( C )
A．R3断路 C．R2断路
B．R1短路 D．R1、R2同时短路
解析：灯泡A比原来暗了些，说明灯泡A的电流和电压变小；灯泡B比原来亮了些，说明灯泡B的电流和电压变大．采取代入排除法，将选项逐个代入分析： R3断路→R外增大→R总
变大→I减小→U变大，由此可知两灯均变亮，故A错误；R1短路→R外减小→R总减小→I增大，通过灯泡A和B的电流变大，两灯变亮，B项错误；同理分析可知C选项正确，D选项错误．
V的5．(多选)图示电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表○示数减小ΔU(电压表为理想电表)，在这个过程中( AD )
ΔUA．通过R1的电流减小，减小量一定等于
R1
B．R2两端的电压增加，增加量一定等于ΔU C．路端电压减小，减小量一定等于ΔU ΔUD．通过R2的电流增加，但增加量一定小于 R2
解析：电压表示数减小，可知R减小，设路端电压、干路电流分别为U、I，电压表示数为U1，流过R1、R2的电流分别为I1、I2，电阻改变后，分别为U′、I′、U1′、I1′、I2′，ΔU则U1＝I1R1，U1′＝I1′R1，ΔU＝U1－U1′＝(I1－I1′)R1，＝I－I1′＝ΔI，A项正确；
R1
U2＝E－U1－Ir，U2′＝E－U1′－I′r，得ΔU2＝(U1－U1′)－(I′－I)r＝ΔU－(I′－I)r<ΔU，B项错误；路端电压减小量小于ΔU，C项错误；ΔU＝(I′－I)(r＋R2)，ΔI2＝I′
－I＝
ΔUΔU<，D项正确． r＋R2R2
6．(多选)如图所示，甲、乙分别表示两个电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是( AD )
A．电源甲的电动势大于乙的电动势 B．电源甲的内阻小于乙的内阻
C．电流都是I0时，两电源的内电压相等 D．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等
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解析：由图线知甲的电动势大于乙，A项正确；甲的内阻大于乙的内阻，B项错；电流都是I0时，因甲的内阻大，故甲的内电压大，C项错误；据欧姆定律，外电阻R＝，路端电压都为U0时，干路电流都是I0，两电源的外电阻相等，D项正确．
7．(2016·浙江瑞安十校联考)如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为( B )
解析：由图可知，电源电动势E＝6 V，
当U＝4 V时，I＝4 A，有6 V＝4 V＋4 A×r，解得r＝0.5 Ω， 当路端电压为4.8 V时，U内＝E－U＝6 V－4.8 V＝1.2 V， 由
UIURU4.8
＝，得R＝r＝×0.5 Ω＝2 Ω， U内rU内1.2
由电阻的串并联知识可知B项为可能电路．
8．(2017·湖北黄石模拟)如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，则( C )
A．R接到a电源上，电源的效率较高 B．R接到b电源上，电源的输出功率较大
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低 D．R接到b电源上，电阻R的发热功率和电源的效率都较高
解析：电源的效率η＝＝，由题图可知，电阻R接在电源a上时电路中电流为，
EIE2短路电流为I0，且ra>rb，根据闭合电路欧姆定律I0＝，＝，解得R＝ra，则a电源
ra2R＋ra的效率为50%，电阻R接在电源b上时>50%，则电源b的效率大于50%，故A错误；电源的U-I图线与电阻R的U-I图线的交点表示电阻R接在该电源上的工作状态，由题图可知电阻R接在电源a上时的电压和电流较大，电源a的输出功率较大，故B错误；由以上分析可知，R接到a电源上，电源的输出功率较大，电源效率较低，故C正确，D错误．
9．(多选)(2017·湖北黄冈一模)如图所示是超导限流器(虚线框内部分)示意图．超导部件临界电流为IC，当通过限流器的电流大于IC时，超导部件从阻值为零的超导态转变为正常态(视为纯电阻)．已知超导部件的正常电阻为R1＝3 Ω，临界电流IC＝1.2 A，限流电阻R2＝6 Ω，小灯泡上标有“6 V 6 W”字样，电源E＝8 V，r＝2 Ω.原来电路正常工作，现小灯泡突然发生短路．则( BD )
3
A．短路前通过R1的电流为A 4
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UIUI0
EaI0EaUbEb文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
B．短路后超导部件转为正常态 C．短路后通过R1的电流为2 A 4
D．短路后通过R1的电流为 A 3
解析：原来灯泡正常工作，电流为1 A，故R1处于超导状态，其电阻为零，通过R1的电流为1 A，A错误．灯泡短路时，电流突然达到＝4 A>1.2 A，超导部件由超导态转为正常态，B正确．短路后限流器并联电阻为2 Ω，其两端电压为4 V，故通过R1的电流为I′14
＝ A，C错误、D正确． 3
10．(多选)(2017·湖北武汉调研)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示．则下列说法正确的是( CD )
A．图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系 B．图中a线最高点对应的功率为最大输出功率
C．在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PC
D．两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4
解析：P＝Ir，电流I越大，P越大，且为非线性关系，所以图线b表示Pr随电流I变化的关系，选项A错误；PE＝E·I，PE与I成正比，为图线a，故图中a线最高点对应的功率为电源最大功率，选项B错误；电源输出功率PR＝PE－Pr，所以在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PC，选项C正确；两个图线交点M对应R＝r，N对应R＝0，两
2
ErE2E2
个图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶2，M点纵坐标P＝，N点的纵坐标P＝，两个
4rr图线交点M与N的纵坐标之比一定为1∶4，选项D正确．
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2024高考物理一轮总复习第七章恒定电流第22讲电路闭合电路的欧姆定律课时达标
