高考物理一轮复习核心考点精讲精练考点36 电路的基本概念和规律 闭合电路欧姆定律（2份，原卷版+解析版）

这是一份高考物理一轮复习核心考点精讲精练考点36 电路的基本概念和规律 闭合电路欧姆定律（2份，原卷版+解析版），共6页。试卷主要包含了 高考真题考点分布， 命题规律及备考策略，理解和掌握闭合电路欧姆定律，8AC．1等内容，欢迎下载使用。
1. 高考真题考点分布
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】高考对电路的基本概念和规律的考查，有些省市较为频繁，题目难度不大。对闭合电路欧姆定律的考查较为频繁，大多以选择题中出现，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。
【备考策略】
1.理解电流概念，并会用微观表达式求电流。
2.理解电阻定律和欧姆定律，并能利用其计算电阻。
3.理解电功率和焦耳定律，并会计算纯电阻和非纯电阻的热功率等问题。
4.理解和掌握闭合电路欧姆定律。
5.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。
【命题预测】重点关注闭合电路欧姆定律的综合应用。
一、电流
1．形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压。
2．电流是标量：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
3．两个表达式：①定义式：I＝ eq \f(q,t) ；②决定式：I＝ eq \f(U,R) 。
二、电阻、电阻定律
1．电阻：反映了导体对电流阻碍作用的大小。表达式为R＝ eq \f(U,I) 。
2．电阻定律：同种材料的导体，其电阻R跟它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体的电阻还与构成它的材料以及温度有关。表达式为R＝ρ eq \f(l,S) 。
3．电阻率
(1)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。
(2)电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度升高而增大；半导体的电阻率随温度升高而减小。
三、部分电路欧姆定律及其应用
1．内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
2．表达式：I＝ eq \f(U,R) 。
3．适用范围：金属导电和电解液导电的纯电阻电路，不适用于气体导电或半导体元件。
4．导体的伏安特性曲线(IU)图线
(1)比较电阻的大小：图线的斜率k＝ eq \f(ΔI,ΔU) ＝ eq \f(I,U) ＝ eq \f(1,R) ，图中R1≥R2(选填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件。
(3)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件。
四、电功率、焦耳定律
1．电功：电路中静电力移动电荷做的功。表达式为W＝qU＝UIt。
2．电功率：单位时间内电流做的功。表示电流做功的快慢。表达式为P＝ eq \f(W,t) ＝UI。
3．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。表达式为Q＝I2Rt。
4．热功率：单位时间内的发热量。表达式为P＝ eq \f(Q,t) 。
五、串、并联电路的特点
六、电源的电动势和内阻
1．电源
电源是把正电荷从负极搬到正极的一种装置；从能的转化角度看，电源是将其他形式的能转化为电能的装置。
2．电动势
(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
(2)表达式：E＝ eq \f(W,q) 。
(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。
3．内阻
电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫作电源的内阻，它是电源的另一重要参数。
七、闭合电路的几个关系
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正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。
(2)表达式：I＝ eq \f(E,R＋r) 。
(3)适用条件：只适用于纯电阻电路。
2．电动势与内、外电压的关系：E＝U内＋U外。(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)
4．路端电压U与电流I的关系
(1)关系式：U＝E－Ir。(适用于任何电路)
(2)电源的UI图像
①当电路断路即I＝0时，纵轴的截距为电源电动势。
②当外电路电压U＝0时，横轴的截距为短路电流。
③图线的斜率的绝对值为电源的内阻。
考点一 电流的理解与计算
考向 电流大小的计算
1.电流的计算
2.注意
1．某电解池，如果在1s内共有个二价正离子和个一价负离子通过面积为的某横截面，那么通过这个横截面的电流是（元电荷的电荷量为）（ ）
A．0B．0.8AC．1.6AD．3.2A
【答案】D
【详解】由于正电荷受力的方向沿着电场线，负电荷受力的方向逆着电场线，而负电荷逆着电场线运动等效为正电荷顺着电场线运动，因此电流强度
故选D。
2．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积导线有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子的定向移动速度为v，在△t时间里，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）
A．nvS△tB．nv△tC．D．
【答案】A
【详解】根据电流的微观表达式I=nevS在Δt时间内通过导体横截面的自由电子的电量q=IΔt则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为故选A。
考点二 电阻与电阻定律的理解
考向 电阻定律的应用
3．如图所示，用某种金属材料制成长为a，宽为b，厚为c的长方体，已知，关于该导体的电阻下列说法正确的是（ ）
A．电流沿AB方向电阻最小B．电流沿CD方向电阻最小
C．电流沿EF方向电阻最小D．电流沿任何方向电阻都是一样
【答案】B
【详解】设金属材料的电阻率为，根据电阻定律可知电流沿AB方向时电阻为电流沿CD方向时电阻为电流沿EF方向时电阻为由于，则有故选B。
4．如图，一根粗细均匀的同种材料制作的电阻丝AC，B为AC中点，现将BC段均匀拉伸到D点，，然后将电阻丝接入电路中。下列说法正确的是（ ）

A．BD段横截面积是AB段的3倍
B．BD段电阻是AB段的9倍
C．BD段电压是AB段的3倍
D．BD段自由电荷定向移动速率是AB段的9倍
【答案】B
【详解】A．令，则有电阻丝体积不变，则有可知，AB段横截面积是BD段的3倍，故A错误；
B．根据，解得故B正确；
C．两部分串联，通过的电流相等，电压之比等于电阻之比，结合上述可知，BD段电压是AB段的9倍，故C错误；
D．根据电流的微观定义式有解得故D错误。故选B。
考点三 欧姆定律与伏安特性曲线
考向 欧姆定律及伏安特性曲线的综合应用
I-U图像与U-I图像：
5．如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知（ ）
A．导体两端电压为1V时，电阻为1ΩB．导体两端电压为1V时，电阻为0.5Ω
C．导体两端电压为2V时，电阻为1ΩD．导体两端电压为2V时，电阻为0.5Ω
【答案】C
【详解】AB．在虚线上，当时，，根据可得在伏安特性曲线上，，所以，故AB错误；
CD．由图可得，当，，由可得故C正确、D错误。故选C。
6．如图所示为某白炽灯的U-I图像，图中A点的坐标为（I1，U1），过A点的切线与横轴交点的坐标为I0。则（ ）
A．随电压的升高，白炽灯的电阻逐渐减小
B．对应A点，白炽灯的电阻为
C．对应A点，白炽灯的电阻为
D．对应A点，白炽灯的电阻为
【答案】B
【详解】BCD．根据欧姆定律可知图线上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻，由图可知，A点时，白炽灯的电阻为故B正确，CD错误；
A．随着电压的增大，图线上各点与坐标原点连线的斜率逐渐增大，则随电压的升高，白炽灯的电阻逐渐增大，故A错误。故选B。
考点四 电功与电热、电功率与电热功率
考向 功率和热功率计算
1．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
注意：在非纯电阻电路中， eq \f(U2,R) t既不能表示电功，也不能表示电热； eq \f(U2,R) 既不能表示电功率，也不能表示电热功率。(因为欧姆定律不成立)
2．电动机(或电解槽)的功率关系
P入＝P出＋P热或IU＝P出 ＋I2r。[r为电动机线圈(或电解液)的电阻]
注意：电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。
7．如图所示，电源电动势E=12V，内阻，，直流电动机内阻，当闭合S和S1，断开S2时，调节滑动变阻器R1为某值时，可使电源输出功率最大，闭合S，S2，断开S1，调节R2为某值时，可使电源的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（电动机额定输出功率P0=4.5W），则下列判断正确的是（ ）

A．电动机额定电流I=2A
B．电动机两端电压为
C．满足题意的R1，R2值分别为，
D．满足题意的R1，R2值分别为，
【答案】D
【详解】AB．根据电路规律可知当时电源的输出功率最大，即此时有同时有解得，AB错误；
CD．根据前面分析可得由闭合电路欧姆定律有解得，C错误，D正确。故选D。
8．“祝融号”火星车的动力主要来源于太阳能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图所示，其中太阳能电池电动势，内阻未知，电动机线圈电阻，电热丝定值电阻。当火星车正常行驶时，电动机两端电压，电热丝消耗功率。则（ ）

A．火星车正常行驶时，通过电热丝电流为
B．太阳能电池的内阻为
C．若电动机的转子被卡住，电热丝消耗的功率为
D．火星车正常行驶时，电动机的效率为
【答案】C
【详解】A．对电热丝，有解得回路电流为故A错误；
B．根据闭合回路欧姆定律，有解得电源的内阻为故B错误；
C．电动机的转子被卡住，回路电流为电热丝上消耗的功率故C正确；
D．电动机的效率为解得故D错误。故选C。
考点五 闭合电路欧姆定律及功率问题
考向 闭合电路的功率问题
1．闭合电路的功率和效率
2．输出功率与外电阻的关系
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＝eq \f(E2,4r)。
(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＝r2。
9．工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（ ）
A．该蓄电池的电动势为12VB．该蓄电池的内阻为2Ω
C．该蓄电池的最大输出功率为144WD．该蓄电池的短路电流为12A
【答案】A
【详解】AB．蓄电池的输出功率为变形得结合图像可得故A正确，B错误；
C．由可知当最大输出功率为故C错误；
D．该蓄电池的短路电流为故D错误。故选A。
10．如图，电源的电动势不变，内阻r为2Ω，定值电阻R1为1.5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为5Ω，则当滑动变阻器的阻值分别为多大时，滑动变阻器R2消耗的功率最大和电源的输出功率最大（ ）
A．0.5Ω，3.5ΩB．0，0.5Ω
C．0，3.5ΩD．3.5Ω，0.5Ω
【答案】D
【详解】R2消耗的功率为根据数学知识可知当R2=3.5Ω，PR2有最大值；电源的输出功率为根据数学知识可知当上式分母可取得最小值，P有最大值，代入数据解得R2=0.5Ω故ABC错误，D正确。故选D。
考点六 电路的动态分析问题
考向 电路的动态分析问题
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、消耗的电功率都将增大，反之则减小。
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。
11．如图所示，电源电动势的内阻为，为滑动变阻器，、为定值电阻，电路中电表均为理想电表，开关S断开。则下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，的示数都变大
B．闭合开关S，V的示数变大
C．若的滑片向下移动，的示数都变小
D．若的滑片向下移动，V和的示数变化量之比不变
【答案】D
【详解】AB．S闭合，电路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，则的示数变大，两端电压变大，所以电压表V示数变小，根据欧姆定律可知，通过的电流减小，则的示数变小，故AB错误；
C．若的滑片向下移动，接入电路阻值变小，则电路中的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，则的示数变大，两端电压变大，两端电压变小，通过的电流变小，则通过的电流变大，所以的示数变大，故C错误；
D．若的滑片向下移动，根据闭合电路欧姆定律可得可知即V和的示数变化量之比不变，故D正确。故选D。
12．如图电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略。闭合S后，调整R的阻值，使电压表的示数增大ΔU，在这一过程中（ ）
A．通过R1的电流增大，增大量为
B．R2两端的电压减小，减小量为ΔU
C．通过R2的电流减小，减小量为
D．路端电压增大，增大量为ΔU
【答案】A
【详解】A．电压表的示数增大ΔU，可知电阻R1两端电压增加ΔU，通过R1的电流增大，增大量为，选项A正确；
BC．R2两端的电压减小，内阻和R2两端的电压之和减小量为ΔU，通过R2的电流减小，减小量小于，选项BC错误；
D．电路的总电流减小，则内阻上的电压减小，路端电压U=E-Ir增大，增大量为选项D错误。故选A。
考点七 含容电路
考向 含容电路中的物理量的变化和计算
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：
13．如图所示，电路中的电源电动势为E，内阻忽略不计，定值电阻，，.闭合开关S，当电阻箱接入电路的阻值为时，一带电微粒恰好悬浮于电容器C两板的正中间位置，已知带电微粒的质量为m，电容器C两极板间的距离为d，重力加速度为g，电源负极接地，则下列说法正确的是（ ）
A．带电微粒带负电荷
B．带电微粒的电荷量大小为
C．带电微粒的电势能为
D．减小电阻箱接入电路的阻值，悬浮的带电微粒会向下移动
【答案】C
【详解】AB．电源负极接地，则电势为零，则电容器上极板电势下极板电势则下极板电势高，场强方向向上，可知带电微粒带正电荷，根据可得选项AB错误；
C．带电微粒的电势能为选项C正确。
D．减小电阻箱接入电路的阻值，则电容器上极板电势降低，两板电势差变大，场强变大，则悬浮的带电微粒会向上移动，选项D错误。故选C。
14．如图所示电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，电阻箱的阻值调到，滑动变阻器接入电路的阻值为，平行板电容器的电容，单刀双掷开关S与触点1连接。下列说法正确的是（ ）
A．若仅将的滑片向上滑动，电源效率增大
B．若仅将的滑片向上滑动，消耗的电功率增大
C．若仅将的阻值调大，电容器两极板间的电势差增大
D．若仅将开关S由触点1拨向触点2，通过的电荷量为：
【答案】D
【详解】A．仅将R4的滑片向上滑动，电源外电阻减小，干路电流增大，电源效率减小，故A错误；
B．R4消耗的电功率当时，有最大值，仅将R4的滑片向上滑动时，，减小，即R4消耗的电功率减小，故B错误；
C．仅将R2的阻值调大，电容器两极板间的电势差不变，故C错误；
D．开关S与触点1连接时，电容器左极板带正电，电荷量仅将开关S由触点1拨向触点2时，电容器右极板带正电，电荷量因此，通过R3的电荷量故D正确。故选D。
考点八 故障分析
考向 电路故障分析
1．电路故障一般是短路或断路，其特点如下：
(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
15．如图是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。小明在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障， 在其它连接不变的情况下， 他将电压表连接 a 位置的导线端分别试触 b 、c 、d 三个位置， 发现试触b 、c 时，电压表有示数；试触 d 时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则（ ）
A．导线 ab 断路B．滑动变阻器短路
C．导线 cd 短路D．导线 cd 断路
【答案】D
【详解】电压表有示数且不变，电流表始终没有示数，说明从电压表与电源间电路正常连接，电压表外侧的电路有断路，将电压表连接 a 位置的导线端试触b 、c 时，电压表有示数，说明b 、c 与电源之间无断路，试触 d 时，电压表没有示数，说明导线 cd 断路，故选D。
16．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，导致电压表和电流表的读数都增大，电压表和电流表均为理想电表，则可能出现了下列哪种故障（ ）
A．R1短路B．R2短路
C．R3短路D．R1断路
【答案】A
【详解】A．若电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压；若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，故A正确；
B．若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，故B错误；
C．若R3短路，则电压表示数为零，故C错误；
D．若R1断路，则电流表示数为零，故D错误。故选A。
17．如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀、单位体积内自由电子数相等的金属导线a、b串联连接在电路中，横截面积之比。则（ ）
A．两导线电阻之比为
B．两导线两端电压之比为
C．流经两导线的电流发热功率之比为
D．自由电子在两导线中移动的速率之比
【答案】D
【详解】A．由可知两导线电阻之比为，A错误；
BC．两导线串联，流经两导线的电流之比为，两导线两端电压之比流经两导线的电流功率之比为，B、C错误；
D．由可知，当其他条件相同时，自由电子的移动速率与横截面积成反比，则有，D正确；故选D。
18．根据欧姆定律、串联电路总电阻R = R1＋R2＋…、并联电路总电阻，通过逻辑推理就可以判定在材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比。现在要求在这两个结论的基础上，通过实验探究导体的电阻与材料的关系。选择a、b两种不同的金属丝做实验，关于这个实验的下列哪个说法是正确的（ ）
A．所选的a、b两种金属丝的长度必须是相同的
B．所选的a、b两种金属丝的横截面积必须是相同的
C．所选的a、b两种金属丝长度和横截面积都必须是相同的
D．所选的a、b两种金属丝长度和横截面积都可以不做限制
【答案】D
【详解】由题知，通过实验探究导体的电阻与材料的关系，若已知a、b两种金属丝长度和横截面积分别为la、lb和Sa、Sb，则根据，有由于la、lb和Sa、Sb的数据是已知的，则也可以从上式中找到导体的电阻与材料的关系。故选D。
19．如图甲所示，当滑动变阻器R的滑片P从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示。已知电流表示数小于0.2A时，电动机不发生转动，各电表均视为理想电表，电动机电阻不随温度变化而改变。下列说法正确的是（ ）
A．电动机电阻为
B．电源电动势为3.5V
C．滑动变阻器R接入电路的最大阻值为
D．电流表示数为0.3A时，电动机输出功率为0.54W
【答案】D
【详解】A．已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动，此时电压表V１的示数即电动机内阻两端的电压，根据欧姆定律可知，电动机的电阻故A错误；
B．由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电路中电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以图乙中最上面的图线表示V2的电压与电流的关系。此图线的斜率大小等于电源的内阻，为当电流I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势故B错误；
C．当I=0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以故C错误；
D．电流表示数为0.3A时，电动机输出功率为故D正确。故选D。
20．如图甲所示，闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V1的数U1，电压表V2的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条UI图线，如图乙所示。则下列说法不正确的是（ ）
A．流过电阻箱的电流的表达式为I＝
B．小灯泡两端电压随电流变化的图像是a
C．根据图乙可以求得电源的电动势E＝3.0V、内阻r＝2Ω
D．该电路中小灯泡消耗的最大功率为1W
【答案】B
【详解】A．电阻箱两端的电压则通过电阻箱的电流故A正确；
B．灯泡与电阻箱串联，电压表测灯泡两端的电压，灯泡两端的电压随电流的增大而增大，由题图乙所示图像可知，图线b是灯泡两端电压随电流变化的图像，故B错误；
C．随着电流的增大，路端电压减小，故题图乙中图线a是电源的U-I图像，由图线a可知，电源电动势内阻故C正确；
D．由图线a可知，灯泡两端的最大电压为2V，电流为0.5A，则灯泡的最大功率故D正确。本题选不正确的，故选B。
21．交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的电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。测试仪可根据电压表读数变化判断驾驶员饮酒情况。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大
C．适当减小R0的电阻值，则同等酒精气体浓度下吹气前后电压表示数变化会更大
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大
【答案】C
【详解】A．当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，电阻R的阻值变小，则电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，则电流表示数变大，两端电压变大，则电压表的示数变小，故A错误；
B．电源的输出功率因为不知道与r的具体关系未知，故无法确定酒精气体浓度越大时，电源的输出功率如何变化，故B错误；
C．由闭合电路欧姆定律可得可知同等酒精浓度下吹气前后即的变化量相同，减小，则减小，则电压表示数变化会更大，故C正确；
D．根据闭合电路欧姆定律可得可得压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为可知电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D错误。故选C。
22．如图所示的图像中，直线I为通过电阻R的电流与其两端电压的关系图线，直线Ⅱ为电源E的电流与路端电压的关系图线．下列说法正确的是（ ）
A．电源内阻大小为
B．电阻R的阻值为
C．Ⅰ，Ⅱ交点坐标表示的是电阻R接在电源E两端时电源的内电压及电流
D．图中阴影部分的面积表示把电阻R接在此电源两端时，电源内部消耗的功率为
【答案】D
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得可得可知直线Ⅱ的斜率绝对值等于电源内阻的倒数，则有解得电源内阻大小为故A错误；
B．根据欧姆定律可知，直线I的斜率等于电阻R的倒数，则有解得故B错误；
C．Ⅰ，Ⅱ交点坐标表示的是电阻R接在电源E两端时电源的外电压及电流，故C错误；
D．直线Ⅱ的纵轴截距为解得电源电动势为把电阻R接在此电源两端时，由图中交点可知，此时电流为，外电压为，则电源内部消耗的功率为故D正确。故选D。
23．如图所示，电源电动势E=7V、内阻r=2Ω，电阻R=R1=R2=5Ω，R3=10Ω，电流表为理想电表，电容器的电容C=6μF，闭合开关S，电路稳定后，下列说法正确的是（ ）

A．电流表示数为0.67A
B．R3两端的电压为5V
C．电容器所带的电量为3×10-5C
D．若S断开通过R2的电荷量为
【答案】B
【详解】A．由闭合电路欧姆定律，可得依题意，电路稳定后，电容器所在支路断路，有联立，解得故A错误；
B．R3两端的电压为路端电压，即故B正确；
C．电容器与电阻并联，极板间电压为电容器所带的电量为故C错误；
D．若S断开，电容器放电，相当于电源，R2与R3串联后再与R1并联，通过两支路的电流关系为则通过R2的电荷量为故D错误。故选B。
24．某同学按照如图所示的电路图连接好电路，电源电动势为12V，闭合开关后发现两个灯泡、都不亮，并且电流表无示数，该同学用多用电表的直流电压档在图中标注的各点间逐段对各个元件进行电压检测，发现间、间电压接近12V，其余各段电压都为0，则该电路的故障可能是（ ）

A．短路B．短路C．断路D．R断路
【答案】C
【详解】间电压接近12V，说明EA间和DB间都是通路，闭合开关后发现两个灯泡、都不亮，并且电流表无示数，则电路的故障可能是断路，短路灯泡会亮。故选C。
25．如图所示，有一个半径为r的金属球远离其他物体，通过电阻R与大地相连。电子束从远处以速度v落到球上且不反弹，在各物理量达稳定后每秒有n个电子落到球上。已知电子的质量为m，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻的电流大小为ne
B．通过电阻的电流方向由金属球流向大地
C．若以地面为零电势，则球的电势为
D．每秒钟金属球产生的热量为
【答案】AD
【详解】AB．稳定之后，落到球面上的电子数应等于通过电阻流到地面上的电子数，则电流强度方向由大地流向金属球，故A正确，B错误；
C．因为电阻两端的电压为，若以地面为零电势，则球的电势为故C错误；
D．设每秒有个电子落到球上，这些电子的总动能在电阻器上转化为热的功率由能量守恒定律，单位时间内球产生的热量故D正确。故选AD。
26．电磁泵在生产、科技中得到了广泛应用；如图所示，泵体是一个长方体，ab边长为，两侧端面是边长为的正方形；流经泵体内的液体密度为，在泵头通入导电剂后液体的电导率为（电阻率的倒数），泵体所在处有方向垂直向外的匀强磁场，磁感应强度为B，把泵体的上下两表面接在电压为U的电源（内阻不计）上，不计导电液体产生的反向电动势，则（ ）
A．泵体上表面应接电源正极
B．通过泵体的电流
C．减小磁感应强度B可获得更大的抽液高度
D．增大液体的电导率可获得更大的抽液高度
【答案】ABD
【详解】A．将液体等效为通电导线，当泵体上表面接电源正极时，电流从上表面流向下表面，根据左手定则可得此时液体受到的安培力水平向左，液体被抽出，A正确；
B．根据电阻定律，泵体内液体的电阻为所以可得通过泵体的电流为，B正确；
C．减小磁感应强度B，液体受到的安培力变小，抽液高度会变小，C错误；
D．根据前面分析增大液体的电导率，电流会增大，液体受到的安培力变大，可获得更大的抽液高度，D正确。故选ABD。
27．如图甲所示，电源的电动势为E＝5V、内阻为r＝20Ω，A、B是两个完全相同的小灯泡，小灯泡A的伏安特性曲线如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻随着电压的增大而减小
B．电键S闭合后，灯泡A的电阻会减小
C．电键S闭合后，灯泡A消耗的功率会增加
D．电键S闭合后，电源的效率会减小
【答案】BD
【详解】A．图乙是小灯泡的伏安特性曲线，各点与O点的连线代表的是，随着所加电压的增加，R越来越大，选项A错误；
BC．电键断开时，设通过灯泡A的电流和灯泡两端的电压为、U，则解得在图乙中画出电源的路端电压随电流变化的图线1，交点坐标（180mA，1.3V），此时灯泡的电阻和功率为，同理电键闭合后，设通过一个灯泡的电流和灯泡两端的电压为、U，由解得在图乙中画出电源的路端电压随电流变化的图线2，交点坐标（110mA，0.5V），此时灯泡的电阻和功率为，故电键S闭合后，灯泡A的电阻减小，消耗的功率减小，B正确,C错误；
D．电源的效率U减小，E不变，效率也减小，D正确；
故选BD。
28．在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时( )
A．L1两端的电压为L2两端电压的2倍B．L1消耗的电功率为0.75 W
C．L2的电阻为12 ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于4
【答案】BD
【详解】B．电路中的总电流为0.25 A，L1中电流为0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知L1两端的电压为3.0 V，L1消耗的电功率为P1＝U1I1＝0.75 W选项B正确；
A．根据并联电路规律可知，L2中的电流为0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知其两端电压大约为0.3 V，故L1两端的电压约为L2两端电压的10倍，选项A错误；
C．由欧姆定律可知，L2的电阻为R2＝Ω＝2.4 Ω选项C错误；
D．L2消耗的电功率为P2＝U2I2＝0.3×0.125 W＝0.037 5 W，即L1、L2消耗的电功率的比值大于4，选项D正确．故选BD。
29．如图1所示，电源的电动势为，内阻为。图2为电源的输出功率与电阻箱读数的关系图像，电源输出功率最大值为，电阻箱读数分别为、时电源输出功率相等为，下列说法中正确的是（ ）
A．电源的电动势为
B．电源的内阻为
C．当电阻箱阻值为时，电源效率较大
D．当电阻箱阻值为时，电源输出功率最大
【答案】AD
【详解】ABD．根据题意可知，电源的输出功率为由数学知识可知，当即时，电源输出功率最大，最大功率为当时，有当时，有解得则当电阻箱阻值为时，电源输出功率最大，则有解得故AD正确，B错误；
C．电源效率为又有可知，当电阻箱接入电路的阻值最大时，电源效率最大，故C错误。故选AD。
30．如图所示电路，，滑动变阻器R的最大电值为8Ω，所有电表都为理想电表，A1、A2、V 示数分别用、、表示，它们示数变化量的绝对值分别用、、表示，闭合开关后，当滑动触头P从最上端向下滑动时，下面说法正确的是（ ）
A．增大B．增大
C．D．
【答案】BD
【详解】AB．设P上方的电阻为x，则下方电阻为(R-x)，则A1读数则当x增加时I1减小；A2读数则当x增加时I2增加；选项A错误，B正确；
CD．设总电流为I，则由数学知识可知，当滑动端P上面的电阻与下面的电阻满足时总电阻最大，但是由于，滑动变阻器R的最大电值为8Ω，则当P在最上端时总电阻最大，总电流最小，可知当P由最上端向下滑动时，总电流I变大，因I1减小，I2变大，且I=I1+I2则∆I2>∆I，∆I1不一定等于∆I，可知，不一定等于r，选项C错误，D正确。故选BD。
31．如图所示，，电容器的电容，电源电动势，内阻。起初，开关断开，电容器所带的电荷量为；然后，闭合开关，待电路稳定后，电容器所带的电荷量为。下列说法正确的是（ ）

A．开关断开时，电容器极板的电势高
B．开关闭合，电路稳定后，电容器极板的电势高
C．从闭合开关到电路稳定的过程中，通过灵敏电流计的电荷量为
D．从闭合开关到电路稳定的过程中，通过灵敏电流计的电荷量为
【答案】AC
【详解】A．开关断开时，电容器两板间的电压等于电阻R3两端的电压，可知电容器的A极板的电势高，选项A正确；
B．开关闭合，电路稳定后，电容器两板间的电压等于电阻R1两端的电压，电容器B极板的电势高，选项B错误；
CD．开关断开时，此时电容器的带电量为开关闭合时，R1和R3串联电阻为R13=20Ω路端电压此时R1两端的电压即电容器两板间的电压为此时电容器带电量从闭合开关到电路稳定的过程中，通过灵敏电流计的电荷量为选项C正确，D错误。故选AC。
32．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，电流表A）的示数变为零。若电路中故障发生在灯L、电阻R上，用一根导线来查实电路故障，则下列判断正确的是（ ）
A．将导线并联在R两端，电流表无示数，一定是L断路
B．将导线并联在L两端，电流表无示数，一定是R断路
C．将导线并联在R两端，电流表有示数，一定是R断路
D．将导线并联在L两端，电流表有示数，一定是L断路
【答案】CD
【详解】电流表无示数，可能是L、R分别断路或者两者都断路了，只有把导线并联在L两端，电流表有示数，才能肯定是L断路，也只有把导线并联在R两端，电流表有示数，才能肯定是R断路了，所以AB错误，CD正确；故选CD。
1．（2024·广西·高考真题）将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】根据电阻定律根据欧姆定律整理可得结合题图可知导体、的电阻率之比故选B。
2．（2022·江苏·高考真题）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为，，，，电源电动势，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R1的电流为并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则，四个灯泡的实际功率分别为，，，故四个灯泡中功率最大的是R1。故选A。
题型
考点考查
考题统计
选择题
电阻定律
2024广西卷
计算题
电路的串并联、功率
2024年海南卷
串联电路
并联电路
电流
I＝I1＝I2＝…＝In
I＝I1＋I2＋…＋In
I1R1＝I2R2＝…＝InRn
电压
eq \f(U1,R1) ＝ eq \f(U2,R2) ＝…＝ eq \f(Un,Rn)
U1＝U2＝…＝Un
总
电阻
R总＝R1＋R2＋…＋Rn
eq \f(1,R总) ＝ eq \f(1,R1) ＋ eq \f(1,R2) ＋…＋ eq \f(1,Rn)
功率
分配
eq \f(P1,R1) ＝ eq \f(P2,R2) ＝…＝ eq \f(Pn,Rn)
P1R1＝P2R2＝…＝PnRn
一般
情况
U＝IR＝ eq \f(E,R＋r) R＝ eq \f(E,1＋\f(r,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＝ eq \f(E,r) ，U＝0
公式
公式含义
定义式
I＝eq \f(q,t)
eq \f(q,t)反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝eq \f(1,t)
微观式
I＝nqSv
从微观上看n、q、S、v决定了I的大小
决定式
I＝eq \f(U,R)
I由U、R决定，I∝U I∝eq \f(1,R)
电解液导电
异种电荷反向通过某截面，q＝|q1|＋|q2|
电子绕核旋转等效电流
F
v
，T为周期，
公式
决定式
定义式
R＝ρeq \f(l,S)
R＝eq \f(U,I)
区别
指明了电阻的决定因素
提供了一种测定电阻的方法，电阻与U和I无关
适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质
适用于任何纯电阻导体
相同点
都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)
纯电阻电路
非纯电阻电路
实例
白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等
工作中的电动机、电解槽、日光灯等
能量转化
电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q
电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W>Q
电功的计算
W＝UIt＝I2Rt＝ eq \f(U2,R) t
W＝UIt
电热的计算
Q＝UIt＝I2Rt＝ eq \f(U2,R) t
Q＝I2Rt
电功率的计算
P＝UI＝I2R＝ eq \f(U2,R)
P＝UI
电热功率的计算
P热＝UI＝I2R＝ eq \f(U2,R)
P热＝I2R
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)＝eq \f(E2,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＝eq \f(E2R,R＋r2)
P出与外电阻
R的关系
电源的效率
任意电路：η＝eq \f(P出,P总)×100%＝eq \f(U,E)×100%
纯电阻电路：η＝eq \f(R,R＋r)×100%
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
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