文档内容
第 20 讲 电路 闭合电路欧姆定律
目录
考点一 电路的动态分析...............................................................................................................1
考点二 电路中的功率及效率问题...............................................................................................2
考点三 电路故障问题...................................................................................................................6
考点四 电源和电阻U－I图象的比较.......................................................................................12
考点五 含电容器电路的分析.....................................................................................................14
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] （2023•奉贤区二模）如图所示的电路中，R 、R 是定值电阻，电表均
1 2
为理想电表，R 是磁敏材料制定的元件（其特点无磁场时处于断开状态，有磁场出现
B
时导通）。闭合开关S，滑动变阻器R的滑片处于某位置，当有磁铁靠近R 附近时（
B
）
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分1 百】A．电流表读数减小 B．R 的功率减小
1
C．电压表读数增大 D．电源总功率增大
【解答】解：AC、当有磁铁经过R 附近时，外电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得：I
B
E
= ，则知电流表示数I变大，外电路电压为U＝E﹣Ir，I变大，其它量不变，所以
R+r
电压表示数U减小，故AC错误；
B、无磁场时，R 处于断路状态，电功率为0，有磁场时R 有电功率，故B错误
1 1
D、干路电流变大，根据P＝IE可知电源总功率增大，故D正确。
故选：D。
[例题2] 如图所示电路中，电源的内电阻为r，R 、R 、R 均为定值电阻，电表
1 3 4
均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R 的滑动触头P向右滑动时，电表的示数
2
都发生变化，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为 ΔI、ΔU，下列说法不正确
的是（ ）
A．电压表示数变大 B．电流表示数变小
ΔU ΔU
C． ＜r D． ＞r
ΔI ΔI
【解答】解：设R 、R 、R 、R 的电流分别为I 、I 、I 、I ，电压分别为U 、U 、
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2
U
3
、U
4
．干路电流为I总 ，路端电压为U，电流表电流为I。
A、R
2
变大，外电阻变大，I总 变小，U＝E﹣Ir变大，U
3
变大。故A正确。
B、I
3
变大，I总 变小，由I
4
＝I总 ﹣I
3
变小，U
4
变小，而U
1
＝U﹣U
4
，U变大，则U
1
变大，
I
1
变大，I总 ＝I+I
1
，I变小。故B正确。
ΔU
C、D，由欧姆定律U＝E﹣I总r，得
ΔI
=r．由I总
＝I+I
1
，I变小，I
1
变大，I总 变小，
总
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分2 百】ΔU ΔU ΔU
则ΔI＞ΔI总 ，
ΔI
＜
ΔI
．故
ΔI
＜r．故C正确，D错误。
总
本题选不正确的，故选：D。
[例题3] （多选）在如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R 是定值电
1
阻，R 是滑动变阻器（R ＞R ），闭合开关S，不同规格的灯泡L 和L 均正常发光，
2 2 1 1 2
现将滑动变阻器的滑动片P向上移动一定的距离，理想电流表A 、A 、电压表的示数
1 2
均会发生一定变化，其变化量分别用 ΔI 、ΔI 和ΔU表示，则下列分析判断可能正确
1 2
的是（ ）
A．电压表V示数变大，电流表A 示数变小
1
B．电流表A 示数不可能变为零
2
C．灯泡L 、L 都变暗
1 2
ΔU
D．电源的内阻r =
ΔI
1
【解答】解：A、将滑动变阻器的滑动片P向上移动，其接入电路的电阻增大，外电路
总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知干路电流减小，内电压减小，路端电压增大，则电
压表V示数变大，电流表A 示数变小，故A正确；
1
R R
B、当
L1= 1
时，电流表A 示数为零，故B错误；
R R 2
L2 2
C、R 阻值增大，R 与L 并联部分阻值增大，回路中其它电路部分阻值未变，故 R 与
2 2 2 2
L 并联部分的电压增大，R 与L 并联部分的电压减小，则L 变亮，L 变暗，故C错误；
2 1 1 2 1
ΔU ΔU
D、根据闭合电路欧姆定律得：U＝E﹣Ir，得电源内阻r = = ，故D正确。
ΔI ΔI
1
故选：AD。
[例题4] （2022•青浦区二模）利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以
制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体
与电动势为E、内阻为r的电源，理想电压表和保护电阻R 连成如图乙所示的电路。
0
用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简
易的电子温度计。下列说法正确的是（ ）
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分3 百】A．电压较大的刻度对应较高的温度
B．电压刻度0V对应的就是0℃
C．该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的
D．若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高
【解答】解：AB、温度为t 时电阻R的阻值大于温度t 时的阻值，由串联电路分压规
A B
R
律可知，R的电压：U = E，R越大，U越大，所以t 应标在电压较大的刻度上，
R+R +r A
0
t 应标在电压较小的刻度上，故AB错误；
B
R
C、由U = E知，U与R是非线性关系，而R与t是线性关系，则U与t是非线
R+R +r
0
性关系，电压表刻度是均匀的，所以电子温度计表盘上温度刻度不均匀，故C错误；
E
D、若电池用久后内阻r变大，由I = 知电路中电流变小，R的电压变小，则用
R+R +r
0
该温度计测量的温度要比真实值偏高，故D正确。
故选：D。
[例题5] 如图甲所示，条形码扫描笔的原理是扫描笔头在条形码上匀速移动时，
遇到黑色线条，发光二极管发出的光线将被吸收，光敏三极管接收不到反射光，呈高
阻抗；遇到白色间隔，光线被反射到光敏三极管，三极管呈低阻抗。光敏三极管将条
形码变成一个个电脉冲信号，信号经信号处理系统处理，即完成对条形码信息的识别，
等效电路图如图乙所示，其中R为光敏三极管的等效电阻，R 为定值电阻，下列判断
0
正确的是（ ）
A．当扫描笔头在白色线条上移动时，信号处理系统获得高电压
B．当扫描笔头在黑色间隔上移动时，信号处理系统获得高电压
C．扫描速度对信号处理系统接收到的电压信号无影响
D．扫描笔头外壳出现破损漏光，仍然能正常工作
【解答】解：A、当扫描笔头在白色间隔上移动时，光敏三极管呈低阻抗，电路中电流
资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分4 百】大，R 的电压大，则信号处理系统获得高电压，故A正确；
0
B、当扫描笔头在黑色线条上移动时，光敏三极管接收不到反射光，呈高阻抗，由闭合
电路欧姆定律可知电路中电流小，R 的电压低，则信号处理系统获得低电压，故B错误；
0
C、如果扫描速度发生变化，在信号处理系统中高低电压的时间间隔就会发生变化，从
而无法正确判断黑、白条纹宽度，可能出现错误识别信息，故C错误；
D、扫描笔头外壳出现破损时，外面的光就会进入光敏三级管，从而出现错误信息，导
致不能正常工作，故D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
