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1、2021年高考物理一轮复习考点全攻关专题（54）闭合电路欧姆定律（解析版）双基过关：一、串、并联电路的特点1特点对比串联并联电流II1I2InII1I2In电压UU1U2UnUU1U2Un电阻RR1R2Rn2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和(4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大【自测1】一个量程为0150 V的电压表，内阻为20 k，把它与一个大电阻串联后接在110 V电路的两端，电压
2、表的读数是5 V这个外接电阻是()A240 B420 k C240 k D420 【答案】B二、电源闭合电路的欧姆定律1电源(1)电动势计算：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E；物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成电能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压(2)内阻：电源内部导体的电阻2闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比；(2)公式：I(只适用于纯电阻电路)；(3)其他表达形式电势降落表达式：EU外U内或EU外Ir；功率表达式：EIUII2r.3路端电压与外电阻的关系(1)一般情况：UIRR，当R增大时
3、，U增大；(2)特殊情况：当外电路断路时，I0，UE；当外电路短路时，I短，U0.【自测2】电源的电动势为4.5 V、外电阻为4.0 时，路端电压为4.0 V，若在外电路中分别并联一个6.0 的电阻和串联一个6.0 的电阻，则两种情况下的路端电压分别约为()A4.3 V3.72 V B3.73 V4.3 VC3.72 V4.3 V D4.2 V3.73 V【答案】C三、电路中的功率1电源的总功率(1)任意电路：P总IEIU外IU内P出P内(2)纯电阻电路：P总I2(Rr).2电源内部消耗的功率P内I2rIU内P总P出3电源的输出功率(1)任意电路：P出IUIEI2rP总P内(2)纯电阻电路：P
4、出I2R.(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系当Rr时，电源的输出功率最大为Pm.当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大【自测3】(2020辽宁沈阳市第一次质检)某同学将一闭合电路电源的总功率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，则下列判断正确的是()A直线a表示电源内部的发热功率随电流I变化的图线B曲线b表示电源的总功率随电流I变化的图线C曲线c表示电源的输出功率随电流I变化的图线D电源的电动势E3 V，内电阻r2 【答案】C【解析】由电源消耗总功率和电源内部消耗功率表达式PEEI，P
5、rI2r可知，a是直线，表示的是电源消耗的总功率PE随电流I变化的图线，b是抛物线，表示的是电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线，c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR，所以A、B错误，C正确；由题图可知，当短路时电流为2 A，总功率PEEI6 W，则可知电源电动势为：E3 V，则内电阻为r 1.5 ，故D错误.命题热点一：电路的动态分析1动态电路的特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变化2动态分析的方法(1)程序法：电路结构的变化R的变化R总的变化I总的变化U端的变化固定支路变化支路(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题
6、，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论例1 在图所示的电路中，R1、R2是定值电阻，当滑动变阻器滑片向上移动时()A电压表示数变大，电流表示数变小 B电压表示数变小，电流表示数变大C电压表示数变大，电流表示数变大 D电压表示数变小，电流表示数变小【答案】B【解析】根据题意，由题图可知，电流表与滑动变阻器串联而电压表与滑动变阻器并联，当向上移动滑片时滑动变阻器接入电路的阻值变小，再根据结论“串反并同”，可知电流表示数变大而电压表示数变小，B选项正确变式1 (多选)如图所示，电源电动势E和内阻r一定，R1、R2是定值电阻，R3是光敏电阻(光敏电阻阻值随光照强度的增大而减小)闭合开关，当照射到
7、R3的光照强度变化时，R2功率变大，以下判断正确的是()A电流表示数一定变小 B电压表示数一定变小CR3的功率一定变大 D照射到R3的光照强度一定增加【答案】BD解析由于R2功率变大，根据PI2R可知R2的电流增大，根据“串反并同”可得R3的阻值减小，照射到R3的光照强度一定增加，电路总电阻减小，电路总电流增大，电源内电压增大，路端电压减小，所以电压表示数减小，电流表示数增大，故B、D正确，A错误；R3的阻值减小，通过R3的电流增大，根据PI2R可知，R3的功率无法确定变化，故C错误命题热点二：电路中的功率及效率问题1电源的效率100%100%.2纯电阻电路P总EI，P出R，100%100%.
8、3电源的最大输出功率P出UII2RRP出与外电阻R的函数关系可用如图所示图象表示，由图象可以看出： (1)当Rr时，输出功率最大，Pm.(2)当R“接近”r时，P出增大，当R“远离”r时，P出减小(3)当P出UR2，故R1接在电源上时，电源的效率高，A正确，B错误；由题图可知，R2与电源的内阻相等，R1R2，所以R2接在电源上时，电源的输出功率大，C正确，D错误命题热点四：含电容器电路的分析1电路简化把电容器所在的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上2电容器的电压(1)电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压(2)电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻无电压，相
9、当于导线3电容器的电荷量及变化(1)利用QUC计算电容器初、末状态所带的电荷量Q1和Q2；(2)如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为|Q1Q2|；(3)如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为Q1Q2.例4阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为()A. B. C. D.【答案】C【解析】S断开时等效电路图如图甲所示甲电容器两端电压为U1RE；S闭合时等效电路图如图乙所示乙电容器两端电压为U2RE，由QCU得，故选项C正确变
