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专题8.2 闭合电路的欧姆定律【讲】
【讲核心素养】
1.物理观念：
（1）了解电动势的物理含义。
（2）了解串、并联电路电阻的特点。。
2.科学思维：
（1）理解并会应用闭合电路欧姆定律。
（2）掌握路端电压和电流的关系及电源的U－I图象
3.科学态度与责任：电路设计与安全。
能分析和解决家庭电路中的简单问题，能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际。
【讲考点题型】
【知识点一】闭合电路欧姆定律
1．闭合电路的欧姆定律
（1）内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。
（2）公式：I＝E/（R＋r）。
2．路端电压跟电流的关系
（1）关系式：U＝E－Ir。
（2）用图像表示：如图所示，其中纵轴截距为电源电动势，横轴截距为短路电流，斜率的绝对
值为电源内阻。
【例1】（2020·江西·宁冈中学高三开学考试）如图所示的电路中，所用电源的电动势 E=4V，内
阻r=1.0Ω，电阻R 可调．现将R 调到3Ω后固定．已知R =6Ω，R =3Ω．
1 1 2 3
（1）开关S断开和接通时，通过R 的电流分别为多大？
1
（2）为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R 的阻值调到多大？这
1
时A、B间消耗的最大电功率为多少？
【答案】 （1）断开时0.4A，接通时 ；（2）【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律得：
断开时
闭合时
所以
（2） 闭合时， 是定值电阻，所以电流越大，功率越大，使 、 之间电路的电功率能达
到最大值，所以应将 调为零。
、 间电路消耗的电功率为
【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念及科学思维。
【变式训练1】（多选）（2020·云南省墨江第二中学高三期末）如图所示，灯泡 L标有“3V、
3W”字样，其电阻不变，R ＝5Ω，R 阻值未知，R 是最大电阻为6Ω的滑动变阻器，P为滑动片，
1 2 3
电流表内阻不计。当 P滑到 A端时，灯泡 L正常发光；当 P滑到 B端时，电源的输出功率为
20W。则
A．可求得电源电动势为3V
B．当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为2.56W
C．当P由A滑到B时电流表示数增大
D．当P由A滑到B时灯泡L变亮
【答案】 BC
【解析】A．电灯电阻
P在A端时，R 与R 的并联值为R′=2Ω，外电路总电阻
L 3
干路电流则由全电路欧姆定律得：
P在B端时，外电路总电阻
由 得干路电流 ，由全电路欧姆定律可得：
由以上式子可得：
E=12V，r=1Ω
故A错误；
B．P在中点时， ，所以电源内阻损耗的功率：
故B正确；
C．根据上述分析可知，当P由A滑到B时，电流表示数在增大，故C正确；
D．P在A端时，R 与R 的并联，再与R 串联接入电源，当P在B端时，灯泡被短路，不亮，故
L 3 1
D错误。
故选BC。
【必备知识】路端电压与外电阻的关系
（1）纯电阻电路：U＝IR＝·R＝，当R增大时，U增大；
（2）特殊情况：
①当外电路断路时，I＝0，U＝E；
②当外电路短路时，I ＝，U＝0.
短
【知识点二】电路的动态分析
判定总电阻变化情况的规律
（1）当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小）。
（2）若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支
路增多时，电路的总电阻减小。
（3）在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段 R 与用电器并联，
并
另一段R 与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R 的变化趋势一致。
串 串
【例2】（2020·全国·高三专题练习）在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在
滑动变阻器R 的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中（ ）
2A．电压表的示数增大，电流表的示数减小
B．电容器C所带电荷量减小。
C．R 的电功率增大
1
D．电源的输出功率一定增大
【答案】 A
【解析】A．滑动变阻器的滑动端由 a向b缓慢滑动的过程中，R 阻值变大，电阻总电阻变大，
2
根据闭合电路欧姆定律知，总电流减小，电流表示数减小，电压表测量的是滑动变阻器两端的电
压
总电流减小，电压表示数增大，故A正确；
B．容器两端电压即电压表两端电压 ，电压增大，电容器所带电荷量增多，故B错误；
C．流过电阻R 的电流减小，由公式 可知，消耗的功率变小，故C错误；
1
D．当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，题干中没有明确外电阻与内阻的关系，故滑动
变阻器R 的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，电源的输出功率不一定增大，故D错误。
2
故选A。
【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念、科学思维。
【变式训练2】（2020·河南·模拟预测）如图所示，定值电阻R和电阻箱电阻R串联在恒定电压为
U的电路中，电压表V 、V 和电流表A均为理想电表，且电压表V 的示数大于电压表V 的示数。
1 2 1 2
已知电阻箱电阻R 的最大值大于定值电阻R 的值，若现在逐渐增大电阻箱的电阻直至最大，则
2 1
下列有关说法正确的是（ ）
A． 不变， 不变B． 变大， 变大
C．电阻箱电阻消耗的功率逐渐增大
D．电阻箱电阻消耗的功率先增大后减小
【答案】 AD
【解析】A．对于定值电阻，根据欧姆定律有：
故A正确；
B．将定值电阻和恒定电压电路等效成一个电源，其中U是等效电动势，R 是等效内阻，可得
1
故B错误；
CD．在等效电路中，当R =R ，电阻箱电阻消耗的功率最大，又依题意可知电阻箱的原阻值小于
2 1
定值电阻R ，可见，在逐渐增大电阻箱的电阻直至最大的过程中，电阻箱电阻消耗的功率先增大
1
后减小，故C错误，D正确。
故选AD。
【技巧方法】电路动态分析问题常用的“三法”
（1）程序判断法：遵循“局部→整体→部分”的思路，按以下步骤分析：
（2）“串反并同”结论法（应用条件：电源内阻不为零）
①所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率
都将减小，反之则增大。
②所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率
都将增大，反之则减小。
即：←R↑→
（3）极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑
至两个极端去讨论。
【知识点三】电路的功率及效率问题
1．电源的功率及效率问题
电源总功率 任意电路：P ＝EI＝P ＋P
总 出 内纯电阻电路：P ＝I2（R＋r）＝
总
电源内部消耗的功率 P ＝I2r＝P －P
内 总 出
任意电路：P ＝UI＝P －P
出 总 内
电源的输出功率
纯电阻电路：P ＝I2R＝
出
P 与外电阻R的关系
出
任意电路：η＝×100%＝×100%
电源的效率
纯电阻电路：η＝×100%
2.纯电阻电路中电源的输出功率P 与外电阻R的关系
出
（1）表达式：P ＝I2R＝＝
出
（2）关系图象
①根据如图所示图象可知：随着外电阻的增大，输出功率先增大后减小，即：
②当R＝r时，输出功率最大，为P ＝。
m
③P
出
