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第40 讲 闭合电路欧姆定律及应用
目录
01 考情解码•命题预警..............................................................................................................................2
02 体系构建•思维可视..............................................................................................................................3
03 核心突破•靶向攻坚..............................................................................................................................4
考点一 闭合电路欧姆定律及功率问题 .................................................................................4
知识点1 闭合电路欧姆定律.....................................................................................................4
知识点2 闭合电路的功率问题.................................................................................................4
考向1 闭合电路伏安特性曲线...............................................................................................5
考向2 闭合电路的功率问题...............................................................................................6
考点二 电路的动态分析问题 ....................................................................................................8
知识点1 串并联电路..................................................................................................................8
知识点2 电路动态分析的方法.................................................................................................8
考向1 电路的动态分析问题.................................................................................................9
考向2 生活科技中的电路动态分析......................................................................................10
考点三 含容电路 ....................................................................................................................11
知识点 含容电路的分析方法..................................................................................................11
考向1 含容电路中的物理量的变化和计算.....................................................................12
考向2 含有电容的电桥问题...................................................................................................13
考点四 故障分析 ....................................................................................................................14
知识点 故障分析的方法........................................................................................................14
考向 电路故障分析...................................................................................................................15
04 真题溯源•考向感知............................................................................................................................16
1
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U 0 时
截距为
断路时I=0，截距为
U 与I 的关系图像
路端电压与电流关系
适用于任何电路
U =
路端电压与外电阻关系
适用于 路
E = U 内 + U 外
电动势与内外电压关系
仅适用于 电路
适用条件
I =
表达式
电流与电动势成正比，与内外电路电阻之和成 比
内容概述
闭合电路欧姆定律
闭合电路欧姆定
律及功率问题
考点
要求
考频
2025 年
2024 年
2023 年
闭合电路
欧姆定律
理解
低频
\
\
\
动态分析
综合应
用
低频
\
\
\
含容电路
综合应
用
中频
2025•北京
\
2023•海南
考情分析：
1.命题形式：选择题实验题计算题
2.命题分析：高考对闭合电路欧姆定律的单独考查不是太频繁，如有考查，则以选择题中出现居多，题目
难度要求大多不是太高，与这部分内容结合考查较多是变压器的电路问题。
3.备考建议：本讲内容备考时候，强化训练闭合电路的功率问题、动态分析问题和含容电路等问题。
4.命题情境：多以日常生活中电路中的功率问题、或者串并联电路和含容电路为命题情境。
复习目标：
1.理解和掌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。
2
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考点一 闭合电路欧姆定律及功率问题
知识点1 闭合电路欧姆定律
1．闭合电路欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的电阻之和成 。
(2)表达式：I＝ 。
(3)适用条件：只适用于 电路。
3
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2．电动势与内、外电压的关系：E＝ 。(适用于任何电路)
3．路端电压与外电阻的关系(外电路为纯电阻电路)
一般
情况
U＝IR＝R＝，当R 增大时，U 增大
特殊
情况
(1)当R→∞(断路)时，I＝0，U＝E；
(2)R＝0(短路)时，I 短＝，U＝0
4．路端电压U 与电流I 的关系
(1)关系式：U＝ 。(适用于任何电路)
(2)电源的UI 图像
①当电路断路即I＝0 时，纵轴的截距为 。
②当外电路电压U＝0 时，横轴的截距为 。
③图线的斜率的绝对值为电源的 。
知识点2 闭合电路的功率问题
1．闭合电路的功率和效率
电源总功率
任意电路：P 总＝EI＝P 出＋P 内
纯电阻电路：P 总＝I2(R＋r)＝
电源内部
消耗的功率
P 内＝I2r＝P 总－P 出
电源的
输出功率
任意电路：P 出＝UI＝P 总－P 内
纯电阻电路：P 出＝I2R＝
P 出与外电阻
R 的关系
电源的效率
任意电路：η＝×100%＝×100%
纯电阻电路：η＝×100%
2．输出功率与外电阻的关系
4
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由P 出与外电阻R 的关系图像可知：
(1)当R＝r 时，电源的输出功率最大为Pm＝ 。
(2)当R＞r 时，随着R 的增大输出功率越来越小。
(3)当R＜r 时，随着R 的增大输出功率越来越大。
(4)当P 出＜Pm时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝ 。
考向1 闭合电路伏安特性曲线
例1 图甲为某电源的U −I图线，图乙为某小灯泡的U −I图线，则下列说法正确的是（ ）
A．电源的内阻为5Ω
B．电源电动势为1V
C．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.6 W
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为0.9 W
【变式训练1-1·变考法】小明利用自制的简易土豆电池来研究路端电压与负载的关系，设计了图甲所示的
电路图，小明改变电阻箱的阻值，测得电阻箱两端的电压和通过它的电流，保持其他实验条件不变，将铜
片和锌片插入得更深一些，重复上述实验，作出图乙中U-I 图像的图线①、②、③。A、B 是图线①上的两
点，则（ ）
图甲 图乙
A．电阻箱在图中A 点时的阻值比在B 点时的阻值小
B．电阻箱在图中A 点时的电功率比在B 点时的电功率小
C．土豆电池的内阻与铜片和锌片插入的深度无关
D．土豆电池的电动势与铜片和锌片插入的深度有关
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【变式训练1-2·变载体】硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a 是该电池
在某光照强度下路端电压U 和电流I 变化的关系图像（电池电动势不变，内阻不是定值），下列说法中正
确的是（ ）
A．硅光电池的内阻为12Ω
B．硅光电池的总功率为0.4W
C．硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32W
D．若将R 换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大
考向2 闭合电路的功率问题
例2 如图所示，电源电动势E=9V，内阻r=0.5Ω，灯泡电阻RL=12Ω保持不变，定值电阻R=1Ω，电流表
可视为理想电表。开关闭合后，电动机恰好以额定功率正常工作，已知电流表的示数I=2A，电动机线圈的
电阻RM=0.5Ω，下列说法正确的是（ ）
A．电动机两端的电压为3V
B．通过电动机的电流为1.5A
C．电动机的输出功率为7.5W
D．电源的效率约为75%
【变式训练2-1·变考法】如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通
过调节图乙所示电位器R0接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势E=10V，内阻
r=2Ω，灯泡电阻RL=8Ω（固定不变），调节电位器R0即可改变台灯亮度，电位器R0接入电路中的阻值
可在0~30Ω之间调节，则（ ）
A．电源的最大输出功率为8W
B．灯泡L 消耗的最大功率为2.5W
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C．电位器的最大功率为8W
D．当R0=10Ω时，电源输出的功率最大
【变式训练2-2·变考法】在如图甲所示的电路中，调节电阻箱的阻值，电压表示数随电阻箱阻值R 的变化
关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．电源电动势E =6 V，内阻r =1Ω
B．当R =2Ω时，电源总功率为12W，内阻热功率为2W
C．该电源输出功率的最大值为14.5W
D．电阻箱阻值从0.5Ω逐渐增加到5.0Ω的过程中，电源的总功率减小，输出功率增大
考点二 电路的动态分析问题
知识点1 串并联电路
1.串并联电路特点
串联电路
并联电路
电流
I＝I1＝I2＝…＝In
I＝I1＋I2＋…＋In
I1R1＝I2R2＝…＝InRn
电压
＝＝…＝
U1＝U2＝…＝Un
总
电阻
R 总＝R1＋R2＋…＋Rn
＝＋＋…＋
功率
分配
＝＝…＝
P1R1＝P2R2＝…＝PnRn
2.串、并联电路的四个有用的结论
(1)串联电路的总电阻 电路中的任意一个电阻，串联电阻的个数增多时，总电阻 。
(2)并联电路的总电阻 任意支路的电阻，并联支路的条数增多时，总电阻 。
(3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻 ，总电阻就增大，反之则减小。
(4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率 各电阻消耗的电功率之和。
知识点2 电路动态分析的方法
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1．程序法
2．结论法
用口诀表述为“串反并同”：
(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、消耗的电功
率都将 ，反之则 。
(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、消耗的电功
率都将 ，反之则 。
3．极限法
因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或
电阻为零进行讨论。
考向1 电路的动态分析问题
例3 在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r , L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值
电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射R3的光的
强度减弱，则（ ）
A．电压表的示数变大
B．小灯泡消耗的功率变小
C．通过R2的电流变小
D．路端电压变小
【变式训练3-1·变考法】如图所示，电路中定值电阻的阻值R大于电源内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器
滑片向右滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表
示数变化量的绝对值为Δ I。下列结论正确的是（ ）
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A．电流表A 的示数增大
B．电源的效率减小
C．电源的输出功率减小
D．|ΔU 3|与|Δ I|的比值等于r
【变式训练3-2·变考法】如图所示的电路中，电源电动势恒定，内阻不计， R2为滑动变阻器， R1、R3
为定值电阻，且 R1< R3。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片 P 向下滑动后，理想电压表 V1、V2、V3的
示数变化量的绝对值分别为 U 1，ΔU 2，U 3，理想电流表示数变化量的绝对值为 Δ I ，下列说法中正
确的是（ ）
A．电压表 V1示数变大
B．电压表 V3示数减小
C．U 1<U 3
D．ΔU 2
Δ I 增大
考向2 生活科技中的电路动态分析
例4 某散热排风控制电路如图所示，M 为排风扇，R0是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，R 是可变电
阻。当电压表示数小于某一数值U 时，控制开关处于断路状态；当电压表示数大于U 时，控制开关接通电
路，M 开始运转。电路两端的电压U 0恒定，下列说法中正确的是（ ）
A．环境温度降低时，电压表示数变大
B．可变电阻R 阻值调大时，电压表示数变小
C．若用金属电阻代替热敏电阻，电路不能正常工作
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D．可变电阻R 阻值调大时，排风扇开始工作的临界温度升高
【变式训练4-1·变载体】为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行
酒精测试。图1 是某型号酒精测试仪，其工作原理如图2 所示，R 为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的
增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻且R0=r。酒驾驾
驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（ ）
A．饮酒量越多，电源的输出功率一定越小
B．饮酒量越多，气敏电阻R 消耗的功率一定越小
C．电压表的示数变小，电流表的示数变大
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比变小
【变式训练4-2·变载体】在校园安全大检查中，检查小组的同学研究了学校宿舍楼的火警报警装置的电路，
如图所示，R1为热敏电阻，温度升高时，R1急剧减小，当电铃两端电压达到一定值时，电铃会响，下列分
析正确的是（ ）
A．报警装置的电池老化（内阻变大，电动势不变），不会影响报警装置的安全性能
B．若研究时发现当有火时报警装置不响，应把R2的滑片P 向下移
C．若研究时发现报警装置过于灵敏，应把R2的滑片P 向上移
D．增大电源的电动势，会使报警装置的临界温度降低
考点三 含容电路
知识点 含容电路的分析方法
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含电容器电路的分析是一个难点,电路中出现电容器，学生往往难以确定电容器与电路的串、并联关系
及电压关系等，给分析解决问题带来很大的障碍。
1.电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所在的电路视为断路，简化电路时可以去掉，
求电荷量时再在相应位置补上。
2.电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导
线，,即电阻不起降低电压的作用，电容器两端的电压与其并联用电器两端电压相等。
3.电压变化带来的电容器变化：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电
压升高,电容器将充电；若电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由ΔQ=C·ΔU 计算
电容器上电荷量的变化量。
4.含容电路动态分析的三个步骤：
第一步
理清电路的串、并联关系
第二步
确定电容器两极板间的电压。在电容器充电和放电的过程中，欧姆定律等电路规律不适
用，但对于充电或放电完毕的电路，电容器的存在与否不再影响原电路，电容器接在某一
支路两端，可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U
第三步
分析电容器所带的电荷量。针对某一状态，根据Q＝CU，由电容器两端的电压U 求电容器
所带的电荷量Q，由电路规律分析两极板电势的高低，高电势板带正电，低电势板带负电
考向1 含容电路中的物理量的变化和计算
例5 在如图所示的电路中R1、R2为定值电阻，电容器的电容为C，A、B 间的电压恒定。若调节电阻箱R
接入电路的阻值，使电容器的带电量减少△Q，则在该过程中（ ）
A．电阻箱 R 接入电路的阻值减小
B．电阻 R1两端的电压增大，增加量大于 ΔQ
C
C．通过电阻R1的电流增大，增加量小于 ΔQ
C R1
D．通过电阻箱R 的电流减小，减小量大于 ΔQ
C R2
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【变式训练5-1·变考法】如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动
变阻器，r = R1。开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．此时电容器左极板带正电
B．仅将R3的滑片向下滑动，电源的效率增大
C．仅将R3的滑片向下滑动，电容器的带电量增大
D．仅将R3的滑片向上滑动，电源的输出功率可能先增大后减小
【变式训练5-2·变考法】如图所示的电路中，定值电阻a、b、c、d 的阻值相等，电容器C的耐压值足够大，
其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关K1时，电路的总电阻用R1表示，电容器所带的电荷量为q1；当
两个开关K1、K2均闭合时，电路的总电阻用R2表示，电容器所带的电荷量为q2。则下列关系式正确的是
（ ）
A．R1: R2=6:7
B．R1: R2=5:6
C．q1:q2=3:5
D．q1:q2=5:3
考向2 含有电容的电桥问题
例6 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻不计，电容器的电容为C，R1= 2Ω，R2=8Ω，
R3= 4 Ω，R4=6 Ω，先将开关S闭合，待电路稳定后，电容器所带电量为q，下列说法正确的是（ ）
A．电容器上极板带正电，q = 1
5 CE
B．电容器下极板带正电，q = 1
5 CE
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C．电容器上极板带正电，q = 2
5 CE
D．电容器下极板带正电，q = 2
5 CE
【变式训练6-1·变考法】如图所示电路中，电源电动势E＝10V，内电阻不计，电阻R1＝14Ω，R2＝6Ω，
R3＝2Ω，R4＝8Ω，R5＝10Ω，则电容器两板间电压大小是（ ）
A．3V
B．4V
C．5V
D．6V
【变式训练6-2·变考法】如图所示、电源电动势E =6 V内阻不计，电阻R1=2Ω，R2= 4Ω，R3=6Ω，
电容器电容C = 4 μF，下列说法正确的是（ ）
A．S 断开时电容器的电压为2V
B．S 断开时电容器a 极板带负电
C．S 闭合电路稳定后，电容器b 极板带负电
D．S 闭合电路稳定后，电容器所带电荷量为8×10
−6C
考点四 故障分析
知识点 故障分析的方法
1．电路故障一般是短路或断路，其特点如下：
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(1)短路状态的特点：有电流通过电路而两端电压为零。
(2)断路状态的特点：电源路端电压不为零而电流为零。
2．利用电流表、电压表判断电路故障的方法
常见故障
故障解读
原因分析
正常
无示数
“电流表示数正常”表明电流表所
在电路为通路，“电压表无示数”
表明无电流通过电压表
故障原因可能是：
a．电压表损坏；
b．电压表接触不良；
c．与电压表并联的用电器短路
正常
无示数
“电压表有示数”表明电压表有电
流通过，“电流表无示数”说明没
有或几乎没有电流流过电流表
故障原因可能是：
a．电流表短路；
b．和电压表并联的用电器断路
均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过
两表
除了两表同时被短路外，可能是干路
断路导致无电流
考向 电路故障分析
例7 某同学按如图所示电路图连接元件，已知电源电压约为1.5V，闭合开关S 后，发现A、B 灯都不亮。
该同学在断开开关S 的情况下，先用多用电表的欧姆挡检查电路故障，检查结果如下表所示；之后该同学
将开关闭合，又用多用电表的电压挡去检测电路故障，对于接不同位置时电压表示数，下列结果可能正确
的是（ ）
测试点
b、f
b、e
b、d
d、e
多用电表示
数
无穷
大
无穷
大
500Ω
无穷
大
A．U bf =1.0 V
B．U be=1.4 V
C．U bd =1.0 V
D．U de=0 V
【变式训练7-1·变考法】如图所示的电路中，电源电压恒定不变。当闭合开关S 时，灯L1、L2正常发光。
由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的示数变大。不考虑温度变化对电阻的影响，
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根据上述现象判断发生的故障可能是（ ）
A．R1断路
B．R2断路
C．R3短路
D．R4短路
【变式训练7-2·变考法】某同学用如图所示的电路进行实验，两节串联的干电池总电动势为3V，内阻可忽
略，两个小灯泡均标有“1.5V，0.5A”字样。闭合开关后两个小灯泡都不发光，检查各接线柱均接触良好。
该同学拿来多用电表，使用其直流电压10V 挡测量。将多用电表的一个表笔触接在接线柱a（电池的负
极）上，把另一表笔分别与接线柱b、c、d、e、f 接触，示数分别为0、0、0、3V、3V。由此可以确定（
）
A．与a 接线柱触接的是红表笔
B．L1一定发生了断路故障
C．L2一定发生了短路故障
D．L2一定发生了断路故障
1．（2025·江苏宿迁·一模）在图甲的电路中，电源内阻不计，不计电表内阻的影响。调节R1的阻值，得到
各组电压表和电流表数据，作出的U-I 图像如图乙中AB 所示，则表示R1阻值的是（ ）
A．AB 的斜率
B．仅a 的斜率
C．仅b 的斜率
D．a 或b 的斜率
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2．（2025·北京昌平·二模）图1 为某声敏电阻的阻值R 随声音强度L（单位：dB）变化关系的图像，某同
学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图2 所示。电源电动势E =8 V，内阻r =2Ω，
电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是声敏电阻。已知定值电阻的阻值为10Ω，电压表的量程为
0~3V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为2.5V 时，声音强度为20dB
B．该电路能测量的最大声音强度为120dB
C．该电路中声敏电阻的最大功率可达8W
D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大
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