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第 20 讲 电路 闭合电路欧姆定律
1、理解和学握闭合电路欧姆定律。
2、会利用闭合电路欧姆定律处理有关功率、动态分析、含容电路和故障分析等问题。
考点一 电路的动态分析
1．闭合电路欧姆定律的公式
2．路端电压U与电流I的关系图1
(1)关系式：U＝ E － Ir .
(2)U－I图象如图1所示．
①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电源电动势．
②当外电路短路即U＝0时，横坐标的截距为短路电流．
③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．
3．电路动态分析的方法
(1)程序法：电路结构的变化→R的变化→→→U 的变化→固定支路→.
端
(2)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．
[例题1] （2024•丰台区一模）如图所示为一个简易的高温报警器原理图。R 为热敏电阻，
T
S为斯密特触发器，其工作特点为当A端电势上升到高电势1.6V时，Y端从高电势跳到低电
势0.25V；当A端电势下降到低电势0.8V时，Y端从低电势跳到高电势3.4V。已知蜂鸣器的
工作电压为3～5V，下列说法正确的是（ ）
A．A端为高电势时蜂鸣器报警
B．温度升高，热敏电阻阻值增大
C．滑片P向b端移动，可提高温度报警器的报警温度
D．若无斯密特触发器，可通过将R 与R 调换位置实现同样的功能
P T
【解答】解：A、由题意：蜂鸣器的工作电压为3～5V，A端为高电势时Y端从高电势跳到低电
势0.25V，即蜂鸣器两端电压为0.25V，低于其工作电压的范围，故蜂鸣器不会报警，故A错误；
B、高温报警器的温度较高时要报警，即高温时Y端为高电势，则A端为低电势，即热敏电阻
R 为两端电压应较小，热敏电阻与滑动变阻器为串联分压的关系，则热敏电阻的阻值应较小。
T
可得到高温时热敏电阻的阻值较小，可知温度升高，热敏电阻阻值减小，故B错误；
C、滑片P向b端移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，根据B选项的分析，要使报警器报警，
此时热敏电阻阻值要更小，对应的温度就要更高，即提高了温度报警器的报警温度，故C正确；
D、在温度变化的过程中斯密特触发器能为蜂鸣器提供稳定的高电压或低电压，若无斯密特触发器，将R 与R 调换位置，随着温度的变化，R 的阻值会变化，蜂鸣器两端的电压会随之变化，
P T T
不能为蜂鸣器提供稳定的高电压或低电压，故D错误。
故选：C。
[例题2] （2024•天津模拟）如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其
灯丝电阻可视为不变），R 、R 为定值电阻，R 为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度
1 2 3
的增大而减小，V为理想电压表。若将照射R 的光的强度减弱，则（ ）
3
A．电压表的示数变大
B．小灯泡变暗
C．通过R 的电流变小
2
D．电源内阻消耗的功率变大
【解答】解：若将照射R 的光的强度减弱，可知其电阻增大，所以外电路的总电阻增大。
3
A.根据闭合电路欧姆定律可知，E＝U外+Ir
外电路总电阻增大，干路电流减小，R 在干路上，所以其电压减小，因此电压表示数减小，故
1
A错误；
BC.因为干路电流减小，所以路端电压增大，R 和R 的电压之和等于路端电压，所以R 的电压
1 2 2
增大，因此流过R 的电流增大，又R 和L的电流之和减小，所以L的电流必然减小，因此灯泡
2 2
变暗，故B正确，C错误；
D.内阻上消耗的功率 P =I2r 因为干路电流减小，故电源内阻消耗的功率变小，故D错误。
r
故选：B。
[例题3] （2024•湖北模拟）如图所示，光敏电阻A、B与恒压源（输出电压U不变）串
联，光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，初始时 A、B的光照强度E相同，阻值相等。现
保持 A 的光照强度。E 不变，改变 B 的光照强度 E ，则 B 消耗的电功率 P 变化情况为
A B
（ ）A．无论E 增大还是减小，P均变小
B
B．无论E 增大还是减小，P均变大
B
C．E 增大时，P变大，E 减小时，P变小
B B
D．E 增大时，P变小，E 减小时，P变大
B B
U2
U =
【解答】解：根据电功率的计算公式有P =( ) 2 R R2
R +R B A+2R +R
A B R A B
B
根据数学方法可知R ＝R 时P最大，所以无论E 增大还是减小，P均变小，故A正确，BCD
A B B
错误；
故选：A。
考点二 电路中的功率及效率问题
1．电源的总功率
(1)任意电路：P ＝IE＝IU ＋IU ＝P ＋P
总 外 内 出 内．
(2)纯电阻电路：P ＝ I 2 ( R ＋ r ) ＝.
总
2．电源内部消耗的功率：P ＝ I 2 r ＝IU ＝P －P
内 内 总 出．
3．电源的输出功率
(1)任意电路：P ＝IU＝IE－I2r＝P －P
出 总 内．
(2)纯电阻电路：P ＝I2R＝＝.
出
(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系
①当R＝r时，电源的输出功率最大为P ＝.
m
②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小．
③当R
