2023年高考物理考試易錯(cuò)題-閉合電路的歐姆定律 （含解析答案）

易錯(cuò)點(diǎn)19閉合電路的歐姆定律

錯(cuò)題糾正

例題1.（2022?上海黃浦?二模）如圖電路中，4為定值電阻，電表均為理想電表。移動(dòng)滑

動(dòng)變阻器叢的滑片，V、Vi、V2和A四個(gè)電表的示數(shù)分別記為U、5、S和/，則必有

bU△U\kUkU]<也

><

C.D.MM

（答案）B

（解析）依據(jù)歐姆定律可得

△U\

=4

依據(jù)閉合電路歐姆定律可得

U=E-Ir

U2=E-I(r+R,)

所以

NU

A/

等卜f

由于，?和必的大小關(guān)系未知，所以無(wú)法推斷|等卜口AU

*Z7的關(guān)系,但肯定有

Rt+r>R]

Rx+r>r

所以肯定有

△4>也

A/A/

△U?At/

>

A/A/

故ACD錯(cuò)誤，B正確。

應(yīng)選B?

（誤選警示）

對(duì)三組電壓變化量和電流變化量的比值對(duì)應(yīng)的物理量不清楚。路端電壓的變化量與干路電

流變化量的比值對(duì)應(yīng)的是電壓內(nèi)阻。定值電阻兩端的電壓變化和流過(guò)定值電阻的電流的變

化對(duì)應(yīng)的是該定值電阻的阻值。對(duì)于可變電阻兩端電壓的變化量與流過(guò)該可變電阻電流的

變化量對(duì)應(yīng)的是等效電源的內(nèi)阻。

例題2.（2022,浙江金華?模擬預(yù)測(cè)）如圖連接電動(dòng)機(jī)的電路，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的

觸頭從一端滑到另一端的整個(gè)過(guò)程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化清況如圖乙所

示，已知當(dāng)電流小于0.2A時(shí)，電動(dòng)機(jī)不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，假設(shè)不考慮電表對(duì)電路的影響，則

A.該電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為20

B.該電路中電源的電動(dòng)勢(shì)為3.4V

C.此電路中，電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為0.9W

D.假設(shè)電動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng)，需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值小于12c

（答案）D

（解析）A.當(dāng)電流小于0.2A時(shí)，電動(dòng)機(jī)不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，為純電阻，則該電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為

0.2-0.1

選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.依據(jù)

E=U2+Ir

當(dāng)S=3.4V時(shí)/=0.1A；當(dāng)S=3.0V時(shí)/=0.3A；帶入方程解得該電路中電源的電動(dòng)勢(shì)為

E=3.6V

/-2Q

選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.此電路中，電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為

P=IU「I"M=3X0.3-0.32X4=0.54W

選項(xiàng)C錯(cuò)誤：

D.當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端電壓超過(guò)。/=0.8V時(shí)電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電路中的電流為/=0.2A,則由

電路可知

E=U1+I(R+r)

解得

A=120

即假設(shè)電動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng)，需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值小于12。，選項(xiàng)D正確。

應(yīng)選D。

(誤選警示)

誤選A的原因：電流變化量計(jì)算錯(cuò)，把電流0.2A當(dāng)成電流變化量計(jì)算。

誤選B的原因：把圖像中電壓的最大值當(dāng)成電源電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)應(yīng)該是路端電壓隨電流變

化圖像與縱軸電壓的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的值。

誤選C的原因：電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的消耗的電功率和輸出功率的關(guān)系搞混。

知識(shí)總結(jié)

一、閉合電路歐姆定律及其能量分析

1.閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化

(1)時(shí)間/內(nèi)電源輸出的電能(等于非靜電力做功的大小)為W=Eq=EIt.

(2)時(shí)間t內(nèi)外電路產(chǎn)生的內(nèi)能為。外二代七.內(nèi)電路產(chǎn)生的內(nèi)能為。內(nèi)=尸兒

(3)依據(jù)能量守恒定律，在純電阻電路中應(yīng)有力=。外+。內(nèi)，即a+尸丸

2.閉合電路的歐姆定律

(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比.

E

(2)表達(dá)式：/=釘「

R+r

(3)另一種表達(dá)形式：外+U內(nèi).即：電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路電勢(shì)降落之和.

二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系

1.路端電壓的表達(dá)式：

U=E-Ir.

2.路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律

E

(1)當(dāng)外電阻滅增大時(shí)，由/==可知電流/減小，路端電壓。=E—6增大.

R-rr

E

(2)當(dāng)外電阻及減小時(shí)，由/=7=可知電流/增大，路端電壓U=E—6減小.

R-vr

(3)兩種特別情況：當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，電流/變?yōu)?,U=E即斷路時(shí)的路端電壓等于電源電

E

動(dòng)勢(shì).當(dāng)電源短路時(shí)，外電阻R=0,此時(shí)/=一.

r

I易混點(diǎn):

1.靜電力和非靜電力

(1)靜電力是帶電體之間通過(guò)電場(chǎng)相互作用的力，非靜電力是指除靜電力外能對(duì)電荷移動(dòng)起

作用的力.

(2)非靜電力的來(lái)源

①在化學(xué)電池(干電池、蓄電池)中，非靜電力是化學(xué)作用，它使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能.

②在發(fā)電機(jī)中，非靜電力是電磁作用，它使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能.

2.靜電力與非靜電力做功的比擬

(1)非靜電力只存在于電源內(nèi)部，因此非靜電力只在電源內(nèi)部對(duì)電荷做功.通過(guò)非靜電力做

功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.

(2)靜電力存在于整個(gè)閉合電路上，所以在電路中任何部位靜電力都要做功.靜電力做功將

電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.

3.電動(dòng)勢(shì)

(1)電源的電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本事大小的物理量，即非靜電力

移送相同電荷量的電荷做功越多，則電動(dòng)勢(shì)越大.

W

(2)公式后=一是電動(dòng)勢(shì)的定義式而不是決定式，E的大小與力和q無(wú)關(guān)，是由電源自身的

q

性質(zhì)決定的，不同種類的電源電動(dòng)勢(shì)大小不同.

(3)電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功.

4.內(nèi)、外電路中的電勢(shì)變化

如下圖，外電路中電流由電源正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢(shì)降低，內(nèi)電路中電流由電源

負(fù)極流向正極，沿電流方向電勢(shì)升高.

5.閉合電路歐姆定律的幾種表達(dá)形式

E

（1）/=--E=IR+lr只適用于外電路為純電阻的閉合電路.

R+r

（2）[/外=七一"，E=U外+U內(nèi)適用于任意的閉合電路.

E

6.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系：。=￡一。內(nèi)=后一隨著外電阻增大，路端電壓增大；當(dāng)

R-rr

外電路開(kāi)路時(shí)（外電阻無(wú)窮大），路端電壓。=￡：這也提供了一種粗測(cè)電動(dòng)勢(shì)的方法，即用

電壓表直接測(cè)電源電動(dòng)勢(shì).

7.路端電壓與電流的關(guān)系：U=E—Ir.

8.電源的U-/圖像：如下圖是一條傾斜的直線，圖像中。軸截距E表示電源電動(dòng)勢(shì)，/

軸截距To等于短路電流（縱、橫坐標(biāo)都從零開(kāi)始），斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻.

舉一反三/

1.[2022?山東?模擬預(yù)測(cè)）圖甲所示的電路中，所用電源內(nèi)電阻仁0.5Q,定值電阻

險(xiǎn)=40。實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)電阻的阻值，得到多組電壓和電流的數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙

上描點(diǎn)，并做出U-/圖如圖乙所示。將&連入電路的阻值調(diào)至最大時(shí)，對(duì)應(yīng)圖乙中的A

甲乙

A.A點(diǎn)對(duì)應(yīng)外電路的總電阻為20Q

B.電源電動(dòng)勢(shì)E=3V

C.8點(diǎn)對(duì)應(yīng)外電路的總功率為0.3W

D.&=5QE1寸，％消耗的功率最大

（答案）D

（解析）A.由閉合電路歐姆定律

E=l[R+r)

可得

電路中電壓表示數(shù)a兩端電壓，以是電流表內(nèi)阻，帶入數(shù)據(jù)可得

r+7?,+r.=—^―C=5c

2人0.2

電源工作狀態(tài)是A點(diǎn)時(shí)，由

R,=^=—Q=20Q

/,0.1

外電路總電阻為%+色+以=24.5。，故A錯(cuò)誤：

B.由

E=U+Kr+R2+rfl）

將A點(diǎn)數(shù)據(jù)，帶入可得

E=2.5V

故B錯(cuò)誤；

C.8點(diǎn)時(shí)，此時(shí)外電路總功率

222

Ptti=Ps-Ir=IE-/,r=0.3x2.5W-0.3x0.5W=0.705W

故C錯(cuò)誤:

D.由

F?

R.=I2R=-------R

出（R+，）2

知當(dāng)電路外電阻等于電源內(nèi)阻，輸出功率有最大值；將82、電流表都等效串聯(lián)到電源內(nèi)

部，則凡成了等效后的外電阻，當(dāng)&=廠+g+心=5。時(shí)，&消耗的功率最大，故D正確。

應(yīng)選D。

2.[2022?上海金山?二模）如圖（a）所示電路，&為滑動(dòng)變阻器，色為定值電阻。從左向

右移動(dòng)變阻器的滑片，依據(jù)電表數(shù)據(jù)得到U-/圖像如圖（b）所示，則（）

A.%的最大功率為4W

B.e的最大功率為3W

C.電源的最大輸出功率為4W

D.電源的輸出功領(lǐng)先增大后減小

（答案）B

（解析）依據(jù)歐姆定律可知

^-=R2=3Q

A/2

所以圖（b）中斜率為正的圖線反映/?2的伏安特性。

設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為依據(jù)閉合電路歐姆定律有

U3=E-Ir

5=E-I（r+RJ

所以

1訃

|第卜…

所以圖（b）中斜率為負(fù)的兩條圖線中，斜率絕對(duì)值較大的圖線反映了Vi表示數(shù)隨/的變

化，則

r+R2=4Q

斜率絕對(duì)值較小的圖線反映了v3表示數(shù)隨/的變化，則

r=lQ,￡=4V

A.4的輸出功率為

p=〃R=E*E2

1?（《+&+力4+"^+2（&+r）

依據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知當(dāng)時(shí)，A有最大值為

，=iw

故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)電路中電流最大時(shí)，心的功率最大，此時(shí)自接入電路的阻值為零，所以

87（含［…W

故B正確；

CD.電源的輸出功率為

P=+&）=??+?=-------2-------

（禺+&+，）&+&+」-+2r

-&+&

從左向右移動(dòng)變阻器的滑片，均增大，依據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知當(dāng)凡+鳥(niǎo)＞廠時(shí)，P隨用的增大

而減小，當(dāng)a=0時(shí)，P有最大值為

Rnax=6nm=3W

故CD錯(cuò)誤。

應(yīng)選Bo

3.（2022?廣東?模擬預(yù)測(cè)）如下圖，電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,C為電容器（能承受的

電壓足夠大），%是阻值為10r的定值電阻，V為電壓表，R為光敏電阻（阻值隨光照強(qiáng)度

的增大而減?。?，L為燈泡。閉合開(kāi)關(guān)S,減弱光敏電阻R的光照強(qiáng)度，以下說(shuō)法正確的選

項(xiàng)是（）

A.燈泡的亮度變小

B.電壓表的示數(shù)變小

C.光敏電阻R的功率肯定減小

D.當(dāng)電壓表示數(shù)變化量為AU,則電容器的帶電荷量減小10AUC

（答案）D

（解析）A.減弱光敏電阻/?的光照強(qiáng)度，則光敏電阻阻值增大，則總電阻增大，則干路

電流減小，則內(nèi)電壓和定值電阻分得電壓減小，則燈泡電壓增大，則亮度變大，故A錯(cuò)

誤；

B.干路電流減小，則內(nèi)電壓減小，則路端電壓增大，則電壓表示數(shù)變大，故B錯(cuò)誤；

C.將處光敏電阻外的電阻均看作電源內(nèi)阻，當(dāng)光敏電阻與內(nèi)阻等大時(shí)，電源輸出功率最

大，光敏電阻功率最大，但不了解初始燈泡和光敏電阻的阻值，無(wú)法推斷光敏電阻阻值增

大下，其功率的變化，故C錯(cuò)誤；

D.當(dāng)電壓表示數(shù)變化量為△0,則內(nèi)電壓變化量大小也為，干路電流變化量大小為

△/=-----

定值電阻電壓變化大小為

At/'=10rA/=10At/

電容器的帶電荷量減小

\Q=C\U'=\Q\UC

故D正確。

應(yīng)選D-

易錯(cuò)題通關(guān)

L（2022?海南?樂(lè)東黎族自治縣樂(lè)東中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）如下圖，某電路電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)

阻恒為，R是定值電阻，熱敏電阻4的阻值隨溫度降低而增大。在溫度降低的過(guò)程中，

分別用A/、AU表示電流表、電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值。假設(shè)電表均為理想電表，以下

說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）

A.電流表的示數(shù)增大B.電源的效率減小

At/

D.電阻R消耗的功率增大

（答案）C

（解析）AB.溫度降低熱敏電阻阻值增大，電路總電阻增大，依據(jù)

R總

得電流減小，依據(jù)閉合電路歐姆定律

U=E-Ir

可得路端電壓變大，對(duì)電源的效率有

UIU

77=----=一

EIE

得電源的效率增大，AB錯(cuò)誤；

C.設(shè)電流變化前后分別為4和則有

-A

AC7=（￡-I2r）-（￡-//）=I{r-I2r

可得

\U

---二r

M

C正確；

D.電阻A消耗的功率為

PR=I'R

得電流減小功率減小，D錯(cuò)誤。

應(yīng)選Co

2.（2023?湖南?武岡市教育科學(xué)研究所模擬預(yù)測(cè)）在如下圖的電路中，已知電源的電動(dòng)勢(shì)E

為6.0V,內(nèi)電阻r為1.5Q,外電路的電阻R為2.5C。閉合開(kāi)關(guān)S后，電路中的電流為

（）

------------------------------

R

ErS

||__o<__

A.6.0AB.4.0AC.2.0AD.1.5A

（答案）D

（解析）依據(jù)閉合電路歐姆定律可得

E=/(R+r)

解得

E6.0

A=1.5A

R+r2.5+1.5

應(yīng)選Do

3.（2022?上海青浦?二模）利用某半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而減小的特征可以制作電子溫度

計(jì)。圖甲表示該半導(dǎo)體的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把該半導(dǎo)體與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)

阻為r的電源，理想電壓表和愛(ài)護(hù)電阻月。連成如圖乙所示的電路。用該半導(dǎo)體作測(cè)溫探

頭，把電壓表的電壓刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)易的電子溫度計(jì)。以下說(shuō)

法正確的選項(xiàng)是（）

A.電壓較大的刻度對(duì)應(yīng)較高的溫度

B.電壓刻度0V對(duì)應(yīng)的就是0℃

C.該電子溫度計(jì)表盤(pán)上溫度的刻度是均勻的

D.假設(shè)電池用久后內(nèi)阻r變大，用該溫度計(jì)測(cè)量的溫度要比真實(shí)值偏高

（答案）D

（解析）AB.由圖像可知

R=r0-kt

U_ERE

R+凡+廠i+4±￡

r0-kt

可知溫度越高，。越小，電壓較大的刻度對(duì)應(yīng)較低的溫度，電壓刻度0V對(duì)應(yīng)的溫度較高的

刻度，不是0℃,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;

C.依據(jù)

u=E

1+"

r、-kt

可知，該電子溫度計(jì)表盤(pán)上溫度的刻度是不均勻的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.假設(shè)電池用久后內(nèi)阻r變大，依據(jù)

ER

R+&+r

可知相同的R值時(shí)U值偏小，則對(duì)應(yīng)的溫度偏高，即用該溫度計(jì)測(cè)量的溫度要比真實(shí)值偏

高，選項(xiàng)D正確。

應(yīng)選D。

4.（2022?四川省瀘縣第二中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）角速度計(jì)可測(cè)量飛機(jī)、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動(dòng)角速

度，其簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如下圖。當(dāng)系統(tǒng)繞轉(zhuǎn)軸。。'轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件A在光滑直桿上發(fā)生位移并輸出

相應(yīng)的無(wú)線電壓信號(hào)U,成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。已知A的質(zhì)量為m,彈

簧的勁度系數(shù)為k、自然長(zhǎng)度為I,電源的電動(dòng)勢(shì)為￡、內(nèi)阻不計(jì)?；瑒?dòng)變阻器總長(zhǎng)也為

I,電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時(shí)滑片P位于8點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)（包含電路系統(tǒng)）以角速度3轉(zhuǎn)

動(dòng)時(shí)（）

0,

------■—

o

輸出電壓富麗：'P

O--------1I--------

BC

------------

A.流過(guò)電源E的電流隨角速度的增大而增大

B.流過(guò)電源E的電流隨角速度的增大而減小

mlco

C.彈簧的伸長(zhǎng)量為x=-----2

k-mco

D.輸出電壓U與3的函數(shù)式為。=且紇

k-ma）

（答案）D

（解析）AB.系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，無(wú)論角速度增大還是減小，BC的電阻

不變，依據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電路中電流保持不變，與角速度無(wú)關(guān)，故AB錯(cuò)誤；

C.設(shè)系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為X,則對(duì)元件A,依據(jù)牛頓第

二定律得

kx=mco2(/+x)

求得

mlco1

x=k-nuJ

故C錯(cuò)誤：

D.輸出電壓

U=^LE=-E

RRCI

求得

__Em①2

u=T^

故D正確

應(yīng)選D。

5.[2022?江蘇?模擬預(yù)測(cè)）某汽車的電源與啟動(dòng)電機(jī)、車燈連接的簡(jiǎn)化電路如下圖。當(dāng)汽車

啟動(dòng)時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合，電機(jī)工作，車燈突然變暗，下面說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是（）

A.車燈的電流變小B.路端電壓變小

C.電路的總電流變小D.電源的總功率變大

（答案）C

（解析）A.開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，車燈變暗，故流過(guò)車燈的電流/燈變小，故A正確;

B.電路的路端電壓為

°路=°燈=/燈時(shí)

/燈變小，路端電壓變小，故B正確;

C.總電流即干路電流為

內(nèi)_

/干=UEU]

。路減小，干路電流增大，故c錯(cuò)誤;

D.電源總功率為

月首=EI干

/干增大，總功率變大，故D正確。

應(yīng)選C?

6.（2022?四川成都?模擬預(yù)測(cè)）如下圖，圖線A8是某電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖

線，0/M是固定電阻R兩端的電壓隨電流變化的圖像，由圖可知（）

A.該電源的電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻是2C

B.固定電阻R的阻值為1C

C.該電源的最大輸出功率為8W

D.當(dāng)該電源只向電阻R供電時(shí)，其效率約為66.7%

（答案）D

（解析）A.由圖線A8可知電源的電動(dòng)勢(shì)E=6V,短路電流為/后6A,則電源內(nèi)阻

故A錯(cuò)誤；

B.依據(jù)。M圖線，可得

尺=也=3。=2。

M2

故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，所以該電源的最大輸出功率為

E2

%=^=9W

故C錯(cuò)誤；

D.當(dāng)該電源只向電阻R供電時(shí)，依據(jù)圖像交點(diǎn)的縱坐標(biāo)可得此時(shí)電源的輸出電壓為4V,

則該電源的效率

UI4

n=——x100%=-x100%?66.7%

EI6

故D正確。

應(yīng)選D。

7.（2022?重慶市江津第八中學(xué)校模擬預(yù)測(cè)）工廠生產(chǎn)的某一批次小燈泡說(shuō)明書(shū)上附有如圖

甲所示的電壓隨電流變化圖象，乙圖是用該批次三個(gè)小燈泡連接而成的電路，三個(gè)燈泡均

發(fā)光時(shí)電壓表Y的示數(shù)為4V。設(shè)全部電表均為理想電表，電源內(nèi)阻不可忽略，以下說(shuō)法

甲乙

A.電壓表V2的示數(shù)為2.0V

B.電流表A2的示數(shù)為0.30A

C.假設(shè)燈泡L短路，則電壓表VZ的示數(shù)為5.0V

D.該閉合電路的路端電壓為6V

（答案）B

（解析）AB.由小燈泡的伏安特性曲線知，當(dāng)燈泡L電壓為4V時(shí)，流過(guò)燈泡的電流為

0.6A,依據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，流經(jīng)燈泡L?和L3的電流為0.3A,從伏安特性曲線中讀出

燈泡L?和L3的電壓為IV,故A錯(cuò)誤，B正確：

CD.L正常工作時(shí)，路端電壓為5V,故當(dāng)L短路后，外電阻減小，路端電壓減小，V?表

的示數(shù)應(yīng)小于5V,故CD錯(cuò)誤。

應(yīng)選B。

8.（2022?湖北武漢?模擬預(yù)測(cè)）閉合電路中電源的U-/圖線如下圖，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)

是（）

A.路端電壓為IV時(shí)，干路電流為5A

B.電源短路時(shí)電流為無(wú)窮大

C.電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V

D.電源內(nèi)電阻為2Q

（答案）A

（解析）A.由圖像可知，路端電壓與電流的關(guān)系

U=2.0-0.21

當(dāng)路端電壓為IV時(shí)，解得

/=5A

故A正確：

BCD.依據(jù)。=2.0-0.2/可得電源電動(dòng)勢(shì)

E=2.0V

內(nèi)阻

r=0.2Q

電源短路時(shí)，電流為

￡

Y—=I0A

r

故BCD錯(cuò)誤。

應(yīng)選A。

9.（2022?寧夏六盤(pán)山高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）如下圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r,4、旦、

用為定值電阻（阻值均大于電源內(nèi)阻「），電壓表和電流表可視為理想電表?開(kāi)關(guān)S閉合

時(shí)，一帶電油滴P恰好能靜止在平行金屬板之間，假設(shè)將滑動(dòng)變阻器R的滑片向b端移

動(dòng)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）

A.油滴將向上運(yùn)動(dòng)

B.電壓表的示數(shù)變小、電流表的示數(shù)變大

C.電源的輸出功率逐漸增大、電源的效率逐漸增大

D.居、&電阻上消耗的功率都變大

（答案）B

（解析）A.滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)，則滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，總電阻

減小，則干路電流增大，由

Uc=E-I（R]+r）

可知電容器兩端電壓減小，電場(chǎng)力減小，故油滴將向下運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.由于干路電流增大，而減小，故4減小，則流過(guò)冬的電流增大，號(hào)兩端電壓

增大，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)變大，故B正確；

C.由于凡卜〉廠，且總電阻減小，故電源的輸出功率增大，而電源效率

減小，故c錯(cuò)誤；

D.山干路電流增大，故用消耗功率增大，而Q減小，則&消耗功率減小，故D錯(cuò)誤。

應(yīng)選B。

10.（2022?北京門(mén)頭溝?二模）某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8V,0.3A"字樣的小燈泡L的伏安特

性曲線，要求測(cè)量數(shù)據(jù)、繪制曲線盡量精確?？晒┻x擇的器材除小燈泡、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，

還有：

電壓表V,量程0?5V,內(nèi)阻約5kC

電流表Ai，量程。?500mA,內(nèi)阻約0.5Q

電流表A2,量程0?：100mA,內(nèi)阻約4Q

滑動(dòng)變阻器％,最大阻值10C,額定電流2.0A

滑動(dòng)變阻器心，最大阻值100Q，額定電流1.0A

直流電源E,電動(dòng)勢(shì)約6V,內(nèi)阻可忽略不計(jì)

（1）上述器材中，電流表應(yīng)選,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（填寫(xiě)所選器材后的字

母）。

（2）請(qǐng)將虛線框內(nèi)題圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)畫(huà)完整。

（3）該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出/小燈泡的圖像如題圖乙所示。由圖可知，隨著電壓的增

加，小燈泡的電阻逐漸[選填"增大"或"減小"）；當(dāng)小燈泡上的電壓為3.00V

時(shí)，小燈泡的電阻是Q（結(jié)果保存2位有效數(shù)字）。

（4）該同學(xué)在獲得了③中小燈泡的/”圖像后，又把兩只這樣的小燈泡并聯(lián)，直接接在電

動(dòng)勢(shì)為4V、內(nèi)阻為8Q的電源上組成閉合回路。請(qǐng)你利用圖像計(jì)算此時(shí)一只小燈泡的功率

約為W（結(jié)果保存2位有效數(shù)字）。

（5）該同學(xué)看到實(shí)驗(yàn)室還有一個(gè)最大阻值為17kQ的滑動(dòng)變阻器R3,想進(jìn)一步探究假設(shè)用

色來(lái)替換本實(shí)驗(yàn)中的滑動(dòng)變阻器結(jié)果會(huì)怎樣，請(qǐng)你分析論證該同學(xué)能否比擬方便地獵取多

組數(shù)據(jù)，進(jìn)而得到比擬理想的小燈泡的伏安特性曲線。

（答案）A1%增大110.190.170.180.200.21見(jiàn)解析

（解析）（1）1]2）小燈泡的額定電流為0.3A,則電流表選A”為使小燈泡電壓從零開(kāi)始變

化，應(yīng)采納分壓接法，則滑動(dòng)變阻器選擇總限值較小的&；

(2)3］小燈泡的電阻較小，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，故采納電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采納分

壓接法，如圖

(3)4］由圖可知，著電壓的增加，電壓與電流的比值增大，依據(jù)歐姆定律可知，小燈泡電

阻增大;

5當(dāng)小燈泡上的電壓為3.OOV0寸，電流為Q.28A,依據(jù)歐姆定律貝=彳，電阻為11Q；

(4)6把兩只這樣的小燈泡并聯(lián)，直接接在電動(dòng)勢(shì)為4V、內(nèi)阻為8。的電源上，設(shè)燈泡的

電壓和電流分別為U和/,則依據(jù)閉合電路歐姆定律

E-2Ir

則燈泡功率為

!Vx0.19A=0.19W

(5)刀不能，在圖示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片置于某一位置時(shí)，小燈泡分得的電壓為

E

U=——RR

Rn+

氏左+&

由于在絕大局部情況下有周,?/，小燈泡分得的電壓

u-ER'

R右+R]

由于大的滑動(dòng)變阻器阻值變化很難操縱在小阻值范圍內(nèi)變化，所以，當(dāng)滑片從左向右滑動(dòng)

的過(guò)程中，絕大局部情況下4,?氏,由上式可見(jiàn)，小燈泡兩端的電壓始終近似為零，直

至滑到最右端附近時(shí)，小燈泡兩端的電壓突然增大，甚至?xí)^(guò)其額定電壓。所以，該同

學(xué)不能比擬方便地獵取多組數(shù)據(jù)，也就不能得到如圖乙所示的小燈泡的伏安特性曲線。

1L（2022,黑龍江?佳木斯一中三模）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖（a）所示的電路測(cè)量一個(gè)電動(dòng)勢(shì)E

約為9V、內(nèi)阻r在。?15Q范圍內(nèi)、同意通過(guò)的最大電流為0.9A的電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，

虛線框內(nèi)表示的是由量程只有5V、內(nèi)阻為3000。的電壓表和電阻箱心共同改裝成量程為

10V的新電壓表。&是愛(ài)護(hù)電阻，R3也是電阻箱。

（1）電阻箱&的阻值應(yīng)該調(diào)節(jié)為Q;

（2）可備選用的定值電阻有以下幾種規(guī)格，則心宜選用;

A.150Q,5.0WB.10Q,10WC.5Q,1.0WD.0.50,2.5W

（3）該小組利用圖［a）測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，選取的為（2）中所選擇的定值電

阻，將改裝好的新電壓表正確地接在4C之間。調(diào)節(jié)電阻箱Zb，測(cè)出假設(shè)千年的阻值和

原表頭示數(shù)a，請(qǐng)寫(xiě)出J和&的關(guān)系式。（用題中給出的物理量表示）

（4）依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用描點(diǎn)的方法繪出圖（b）所示的圖像。依據(jù)圖像，可以測(cè)出電源的

電動(dòng)勢(shì)E=_V,內(nèi)阻r=Q（結(jié)果均保存兩位有效數(shù)字）。

（答案）3000B齊隼F最為8.02.0

（解析）（1）1）由題意可知改裝前電壓表

4=5V

Rv=3000Q

改裝后，電壓表的量程最大值為10V,由于電壓表和電阻箱串聯(lián)，依據(jù)串聯(lián)電路中電壓與

電阻的關(guān)系有

旦

口一仄

當(dāng)電壓表到達(dá)最大量程10V時(shí)，電壓表兩端電壓到達(dá)最大值5V,帶入數(shù)據(jù)聯(lián)立可得

凡=3000。

（2）2］由題意可知回路中

/max=OSA

所以有

E

凡川=廠=1℃

2max

尸=/上、叫inB8.1w<10w

應(yīng)選Bo

（3）3］該回路中長(zhǎng)和角串聯(lián)，由于月2的阻值遠(yuǎn)小于改裝后電壓表的阻值，所以可忽略其

影響，依據(jù)串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律可得

21J

￡=2q+U（&+〃）

整理得

二正②+2

U\ER2ER23

（4）4］5］依據(jù)以上表達(dá)式結(jié)合圖像可知

,20.3

K=---=——

ER212

解得

E=8V

與縱軸的截距

o.3=^d

ER2

代入數(shù)據(jù)解得

r=2c

12.［2022?廣東?模擬預(yù)測(cè)）實(shí)驗(yàn)室備有以下器材：電壓傳感器、電流傳感器、滑動(dòng)變阻器

Ri（阻值變化范圍。?20Q）、滑動(dòng)變阻器8（阻值變化范圍。?1000。）、電動(dòng)勢(shì)適當(dāng)?shù)碾?/p>

源、小燈泡（4V,2W）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線假設(shè)干。

(1)要完整地描繪小燈泡的。-/曲線，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出所用滑動(dòng)變

阻器的符號(hào)。(

甲

(2)實(shí)驗(yàn)中描繪出的小燈泡。一/曲線如圖甲所示，由圖可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度升

高而(選填"增大""減小"或"不變")。

(3)如果用上述器材測(cè)量所給電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，圖中R。是

阻值為9.0C的愛(ài)護(hù)電阻，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組數(shù)據(jù)記錄在下表中，試在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出等效

電源的。一/圖象,由圖象可求出電源自身內(nèi)阻約為

序號(hào)123456

UN4.003.402.802.001.500.80

//A0.200.260.330.400.460.52

R、r---電流傳感器

0

電壓傳感器

-----?—------1

Ro氏

I卜T|----IZZ1卜t|----

一辱及甫演一一尊癡置!T

乙丙

(4)假設(shè)將上述小燈泡直接與電源和愛(ài)護(hù)電阻組成串聯(lián)電路，如圖丙所示，此時(shí)小燈泡消

耗的電功率約為W(保存兩位有效數(shù)字)。

（解析）（1）1）要描繪小燈泡的U-/曲線，電壓與電流應(yīng)從0開(kāi)始變化，則滑動(dòng)變阻器

要采納分壓式接法。由于小燈泡阻值較小，電流傳感器應(yīng)用外接法，電路如以下圖所示

電壓傳感器電流傳感器

。。90

（2）2］由題中/圖象可知，隨電壓的增大，燈絲電阻增大。由此可知，小燈泡燈絲電

阻隨溫度升高增大。

（3）3］4］依據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出等效電源的。一/圖象如以下圖所示。

由圖的斜率可知，電源內(nèi)阻為

r=-7?=--9.0Q=l.0Q

M0°0.6

（4）5］由上圖中等效電源的/圖象與小燈泡的/圖象的交點(diǎn)可知，此時(shí)小燈泡兩

端的電壓為2.1V,電流為0.39A,則小燈泡的電功率為

P=UI=2.17X0.39A?0.82W

13.（2022?山東?高考試題）某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量電阻阻值的實(shí)

驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材：

干電池E（電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻未知）；

電流表Ai（量程10mA,內(nèi)阻為90。）；

電流表A2（量程30mA,內(nèi)阻為30。）；

定值電阻/?。（阻值為150。）；

滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為100Q）;

待測(cè)電阻Rx；

開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線假設(shè)干。

測(cè)量電路如下圖。

E.9

-------0-----------------

@RJ

,R。，T

（1）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，連接電路，將滑動(dòng)變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端。將定值電阻R。接

入電路；閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的J處。該同學(xué)選用的電流

表為（填"A/或"A?"）；假設(shè)不考慮電池內(nèi)阻。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻

值應(yīng)為Qo

（2）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，保持滑片的位置不變。用Rx替換R。，閉合開(kāi)關(guān)后，電流表指針指在滿刻

度的彳處，則Rx的測(cè)量值為Qo

（3）本實(shí)驗(yàn)中未考慮電池內(nèi)阻，對(duì)Rx的測(cè)量值（填"有"或"無(wú)"）影響

（答案）Ai60100無(wú)

（解析）（1）1J假設(shè)不考慮電源內(nèi)阻，且在電源兩端只接R。時(shí)，電路中的電流約為

由題知，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑片位置，要使電流表指針指在滿刻度的;處，則該同學(xué)選到的

電流表應(yīng)為A1。

2］當(dāng)不考慮電源內(nèi)阻，依據(jù)閉合電路的歐姆定律有

E=g（R+R.+RG

計(jì)算出

R=60Q

（2）3］斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，保持滑片的位置不變，用以替換月。，閉合開(kāi)關(guān)后，有

代入數(shù)據(jù)有

Rx=100Q

（3）4］假設(shè)考慮電源內(nèi)阻，依據(jù)閉合電路的歐姆定律有

E=g［（R+r）+幾

31

E=-^［（R+r）+Rx+RA］］

聯(lián)立計(jì)算出的Rx不受電源內(nèi)阻r的影響。

19.（2023?湖南?高考試題）某實(shí)驗(yàn)小組需測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測(cè)電

池、一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)、一個(gè)定值電阻（阻值為《）、一個(gè)電流表（內(nèi)阻為"）、一根均

勻電阻絲（電阻絲總阻值大于凡，并配有可在電阻絲上移動(dòng)的金屬夾）、導(dǎo)線假設(shè)干。由

于缺少刻度尺，無(wú)法測(cè)量電阻絲長(zhǎng)度，但發(fā)覺(jué)桌上有一個(gè)圓形時(shí)鐘表盤(pán)。某同學(xué)提出將電

阻絲繞在該表盤(pán)上，利用圓心角來(lái)表示接入電路的電阻絲長(zhǎng)度。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將器材如圖（a）連接：

（2）開(kāi)關(guān)閉合前，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的端（填或"b"）；

（3）改變金屬夾的位置，閉合開(kāi)關(guān)，記錄每次接入電路的電阻絲對(duì)應(yīng)的圓心角e和電流表

示數(shù)/,得到多組數(shù)據(jù)；

（4）整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)繪圖，所得圖像如圖（b）所示，圖線斜率為左,與縱軸

截距為d,設(shè)單位角度對(duì)應(yīng)電阻絲的阻值為外,該電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻可表示為后=

，r=（用以、R*、k、d、%表示）

（5）為進(jìn)一步確定結(jié)果，還需要測(cè)量單位角度對(duì)應(yīng)電阻絲的阻值利用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)實(shí)

驗(yàn)，在圖（c）方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖__________（電阻絲用滑動(dòng)變阻器符號(hào)表示）；

（6）利用測(cè)出的％,可得該電池的電