2026年高考物理一轮复习考点归纳讲练(全国通用)第20讲电路闭合电路欧姆定律(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习考点归纳讲练(全国通用)第20讲电路闭合电路欧姆定律(学生版+解析)，共40页。试卷主要包含了理解和学握闭合电路欧姆定律等内容，欢迎下载使用。
1、理解和学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。
考点一 电路的动态分析
1．闭合电路欧姆定律的公式eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(I＝\f(E,R＋r)只适用于纯电阻电路,E＝U外＋U内适用于任何电路))
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→eq \x(R总的变化)→eq \x(I总的变化)→U端的变化→固定支路eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(并联分流I,串联分压U))→eq \x(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，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．
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总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内．
(2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝eq \f(E2,R＋r).
2．电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝IU内＝P总－P出．
3．电源的输出功率
(1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内．
(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝eq \f(E2R,R＋r2)＝eq \f(E2,\f(R－r2,R)＋4r).
(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Rr时，随着R的增大输出功率越来越小．
③当Rr），当压力变大时（ ）
A．电流计示数随压力大小变化而线性变化
B．电容器C放电
C．电源的输出功率变大
D．电源的效率变大
【答案】C
【来源】2025届四川省遂宁市射洪中学校高三下学期二模物理试题
【详解】A．根据闭电路欧姆定律可得电流计示数为I=ER+R0+r
由题意可知压敏电阻R随压力大小变化而线性变化，则电流计示数随压力大小变化而非线性变化，故A错误；
B．当压力变大时，压敏电阻R阻值减小，则电路总电阻减小，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；则定值电阻R0两端电压增大，电容器C两端电压增大，电容器所带电荷量增大，电容器C充电，故B错误；
C．电源的输出功率为P出=(ER外+r)2R外=E2R外+r2R外+2r
可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；而R0>r，且外电阻减小，所以电源的输出功率变大，故C正确；
D．电源的效率为η=P出P总×100%=I2R外I2(R外+r)×100%=11+rR外+r×100%
由于外电阻减小，所以电源的效率变小，故D错误。
故选C。
题型1闭合电路伏安特性曲线
如图所示，直线a、b分别为电源A、B的U−I图线，曲线c为某小灯泡L的U−I图线的一部分，三线交于一点P。小灯泡L分别直接与电源A、B构成回路甲、乙，下列说法正确的是（ ）
A．A的内阻小于B的内阻
B．小灯泡的电阻随电压增大而减小
C．两回路中电源的输出功率相等
D．回路甲中电源的输出功率为最大输出功率
【答案】C
【来源】山东省聊城市2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题
【详解】A．电源的U−I图线斜率的绝对值表示内阻，由图可知，直线a的斜率大，故A的内阻大于B的内阻，故A错误；
B．小灯泡的U−I图线与原点连接的斜率表示电阻，由图可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，故B错误；
C．根据
P出=UI
由图可知，两回路中电源的输出电流和输出电压相等，则两回路中电源的输出功率相等，故C正确；
D．回路甲中电源的输出功率为
P=Ea2R−raR−4ra
当R=ra时，为最大输出功率；对电源A
Ia=Eara回路甲分析可知
12Ib=Eara+R
可知
R≠ra
所以回路甲中电源的输出功率不是最大输出功率，故D错误。
故选C。
将卫星送入预定轨道后。卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示，图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量)，图线b是某电阻R的U­-I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（ ）

A．电源的电动势为E＝5 V
B．电阻两端的电压为U＝4 V
C．电阻的电流为I＝0.4 A
D．硅光电池的内阻为5 Ω
【答案】D
【来源】2021届辽宁省高三下学期5月模拟物理试题
【详解】A．由闭合电路欧姆定律
U=E−Ir
得当I=0时，有
E=U
由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为
E=4V
故A错误；
BC．根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为
U=3V
电流为
I=0.2A
故BC错误；
D．此时太阳能电池的内阻为
r=E−UI=5Ω
故D正确。
故选D。
如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电源电流的关系图像，将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，R0功率相等。则（ ）

A．电源a、b效率相同
B．电源a的内阻更大
C．若将定值电阻换为大于R0的电阻，电源b的输出功率大于电源a的输出功率
D．若将定值电阻换为小于R0的电阻，电源b的功率大于电源a的功率
【答案】C
【来源】2023届江苏省镇江市高三下学期三模物理试题
【详解】B．由闭合电路欧姆定律
U=E-Ir
可知，图像与U轴的交点表示电动势，则a的电动势较小，图像的斜率的绝对值表示电源内阻
r=ΔUΔI
则a电源的内阻r较小，故B错误；
A．由于定值电阻R0分别接到a、b两电源上，R0功率相等，所以定值电阻两端的电压相等，即交点的纵坐标表示路端电压，由电源的效率
η=UE×10000
可知电源a效率高，故A错误；
C．电源的输出功率即定值电阻的功率，若将定值电阻换为大于R0的电阻，如图

图中的n图线与A、B图线的交点的乘积为电源的输出功率，由于图线n与图线B交点的电压与电流值均大于图线n与图线A交点的电压与电流值，即电源b的输出功率大于电源a的输出功率，故C正确；
D．电源的功率为P=EI，若将定值电阻换为小于R0的电阻，如图

图线l与图线A、B交点的电流值表示电路中的电流，可知定值电阻与电源a组成的闭合电路中的电流大，又电源a的电动势小，所以电源b的功率与电源a的功率大小无法比较，故D错误。
故选C。
题型2闭合电路的功率问题
如图甲所示的电路中，定值电阻R1=R2。白炽灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示。电源电动势E=100V，内阻不计。当开关S断开时，灯泡消耗的实际电功率为24W，则开关闭合后，灯泡消耗的实际功率约为（ ）
A．20WB．15WC．12WD．9W
【答案】C
【来源】北京市朝阳区清华大学附属中学朝阳学校CACA2024-2025学年高三上学期12月尖子生测试物理试卷
【详解】当开关S断开时，灯泡消耗的实际电功率为24W，即电压电流的乘积为24W，根据乙图可知，电压为U1=40V，电流为I1=0.60A，根据闭合电路欧姆定律
U1=E−I1R1
解得
R1=100Ω
据题意，定值电阻R1=R2，故
R2=100Ω
开关闭合后，电源和R1、R2构成一个新电源，此新电源电动势和内阻分别为
E1=ER1+R2R2=100100+100×100V=50V
r1=R1R2R1+R2=50Ω
此新电源短路电流为
I短=E1r1=1.0A
图中画出此新电源的U−I图像，图像与白炽灯泡的伏安特性曲线交点即为灯泡的电压电流，分别为
U2=26V，I2=0.46A
灯泡消耗的实际功率
P2=U2I2=26×0.46W=11.96W≈12W
故选C。
太阳能电池板在光照时将光能转化为电能即为光伏发电。太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示，太阳能电池板负载的U-I图线为图中倾斜直线。当太阳能电池板给负载供电时，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能电池板的效率约为50%
B．太阳能电池板的输出功率约为3.24×10−3W
C．太阳能电池板的内阻约为1kΩ
D．太阳能电池板的内阻消耗的功率约为1.8W
【答案】B
【来源】2024届内蒙古赤峰市高三下学期一模模拟考试理科综合试题-高中物理
【详解】A．由图可知，太阳能电池板的电动势为2.80V，交点为负载工作时的电压和电流，则太阳能电池板负载两端电压为1.80V，则太阳能电池板的效率约为η=UE×100%=64.3%
故A错误；
B．由图可知，太阳能电池板负载两端电压为1.80V，电路中电流为1.80mA。则太阳能电池板的输出功率约为P输出=UI=3.24×10−3W
故B正确；
CD．由闭合电路欧姆定律可知当太阳能电池板给负载供电时，太阳能电池板的内阻约为r=E−UI=560Ω=0.56kΩ
太阳能电池板的内阻消耗的功率约为P=I2r=1.8×10−3W
故CD错误。
故选B。
测量体脂率的仪器如图A所示，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，葡脂肪不容易导电），模拟电路如图B所示。测量时，先闭合开关S，测试者两手分握两导电手柄，对于体重体型相近的两人中脂肪含量比例相对较低者，则（ ）
A．电阻R1消耗的功率较小
B．电源的输出功率较小
C．电源的效率较小
D．不同人测量的电压表示数差值与电流表示数差值的比值ΔUΔI等于电源内阻r
【答案】C
【来源】2025届江西省九江市高三上学期第一次高考模拟统一考试物理试题
【详解】A．脂肪不容易导电，脂肪含量低者，人体电阻R越小，电流越大，则R1消耗的功率较大，故A错误；
B．根据电源的输出功率与外电阻的关系可知，当外电路电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率达到最大，由于不能确定外电阻与电源内阻的关系，所以不能确定输出功率的变化，故B错误；
C．电源的效率为
η=UIEI×100%=RR+r×100%=11+rR×100%
人体电阻越小，外电阻越小，电源的效率越小，故C正确；
D．根据闭合电路欧姆定律可得
U=E−I(r+R1+R2)
所以
ΔUΔI=r+R1+R2
故D错误。
故选C。
题型3电路的动态分析问题
在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中（ ）
A．电压表的示数增大，电流表的示数减小
B．电压表的示数减小，电流表的示数减小
C．电容器C所带电荷量减小
D．电容器C所带电荷量增大
【答案】C
【来源】2025届北京市西城区北京师范大学第二附属中学高三下学期统练四物理试题
【详解】滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，R2阻值减小，总电阻减小，总电流变大，则电流表示数变大，R1和内阻r上的电压变大，则R2两端电压减小，则电容器两板间电压减小，电压表读数减小，根据Q=CU可知，电容器带电量减小。
故选C。
如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合开关K，将滑动变阻器的滑片从最左侧开始缓慢向右滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则下列说法正确的是（ ）
A．A的示数先减小后增大B．V2的示数先减小后增大
C．ΔU3与ΔI的比值大于r小于RD．滑片从最左端滑到正中央位置过程ΔU3小于ΔU2
【答案】A
【来源】2025届河南省开封市高三下学期第二次质量检测物理试卷
【详解】A．由题意，理想电压表内阻无穷大，相当于断路；理想电流表内阻为零，相当短路，所以滑动变阻器左右两部分电阻并联再与R串联，电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和滑动变阻器左右两部分电阻并联电路的电压。当滑动变阻器滑片从最左侧开始缓慢向右滑动，接入电路的电阻先增大后减小，电路总电阻先增大后减小，则A的示数先减小后增大，A正确；
B．V2测量路端电压，电路总电阻先增大后减小，路端电压先增大后减小，则V2的示数先增大后减小，B错误；
C．V3测量滑动变阻器左右两部分电阻并联电路的电压，则有ΔU3=R+rΔI
则ΔU3ΔI=R+r
故ΔU3与ΔI的比值大于R，C错误；
D．滑片从最左端滑到正中央位置过程中，V3测量滑动变阻器左右两部分电阻并联电路的电压，则有ΔU3=R+rΔI
V2测量路端电压，所以有ΔU2=rΔI
可得ΔU3＞ΔU2
D错误。
故选A。
在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器。R0的滑片向下滑动的过程中，关于电压表和电流表示数的变化情况的判断中正确的是（ ）
A．电压表示数不变B．电流表示数减小
C．电源总功率增大D．电源内阻消耗的电功率减小
【答案】C
【来源】2025届吉林省东北三省教育教学联合体高三下学期3月联合模拟预测物理试题
【详解】AB．在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中，R0接入电路的阻值变小，即电路的总电阻变小，根据I=ER外+r
可知电路的干路电流I增大，根据闭合电路欧姆定律有E=U+Ir
可知，电路的路端电压U减小，即电压表示数变小，则定则电阻R的电流I1变小，根据I=I1+I2
可知滑动变阻器R0的电流I2增大，即电流表示数增大，故AB错误；
C．电源总功率P=EI，干路电流I增大，可知电源总功率增大，故C正确；
D．电源内阻消耗的功率P内=I2r，干路电流I增大，可知电源内阻消耗的电功率增大，故D错误。
故选C。
题型4生活科技中的电路动态分析
在如图所示的电路中R为压敏电阻，施加在压敏电阻表面的压力F越大，其阻值越小；R1为定值电阻，电流表为理想电流表，电源电动势恒定不变。现增大压力F，则（ ）
A．电流表示数减小B．R1两端电压减小
C．电流通过R1的发热功率变大D．电流通过R1的发热功率不变
【答案】C
【来源】2025届重庆市部分学校高三上学期12月大联考物理试卷
【详解】增大压力F，则压敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，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，则电流表示数增大，通过的R1电流增大，所以R1两端电压增大，电流通过R1的发热功率变大。
故选C。
(24-25高三上·辽宁沈阳第二十中学·三模)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻设计了如图甲所示电路，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在其上表面放一绝缘物块m，电梯静止时电压表示数为U0，若在某个运动过程中，电压表的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．0∼t1时间内电源的总功率变大B．0∼t1时间内物块m处于超重状态
C．t1∼t2时间内电梯匀速运动D．t2∼t3时间内物块m处于失重状态
【答案】D
【来源】辽宁省沈阳市第二十中学2024-2025学年高三上学期三模物理试卷
【详解】AB．在0∼t1时间内，电压表的示数从U0开始逐渐变大，则电路中的电流减小，总电阻变大，压敏电阻的阻值增大，则压敏电阻所受压力减小，电源的总功率变小，物块所受的重力大于支持力，物块加速度向下，则电梯内的物块处于失重状态，故AB错误；
C．在t1∼t2时间内，电压表的示数大于静止时的读数且保持不变，说明外电路电阻变大且保持不变，压敏电阻受压力减小，电梯的加速度向下且保持不变，则电梯处于匀变速直线运动状态，故C错误；
D．在t2∼t3时间内，电压表的示数大于静止时的示数，所以物块应该处于失重状态，故D正确。
故选D。
图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（ ）

A．电路中电流减小B．R1两端电压减小
C．整个电路消耗的功率增大D．电源输出功率一定增大
【答案】C
【来源】2024届四川省成都市高三第一次诊断性检测理科综合试题
【详解】A．当汽车加油时油箱内油面上升时，通过浮球和杠杆使触点P向下滑动，滑动变阻器R接入电路的电阻变小，整个电路的总电阻变小，电路中的电流变大，故A错误；
B．R1两端电压
U1=IR1
由于电路中的电流变大，所以R1两端电压升高，故B错误；
C．整个电路消耗的功率
P=EI
由于电路中的电流变大，所以整个电路消耗的功率增大，故C正确；
D．电源输出功率
P出=I2R外=E2R外+r2R外+2r
当R外=r时，电源输出功率最大，因不知道电路中各个电阻的大小关系，所以无法判断电源输出功率的变化，故D错误。
故选C。
题型5含容电路中的物理量的变化和计算
如图所示，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻的阻值分别为R1、R2，电容器的电容为C。闭合开关S，电路稳定后（ ）
A．通过电阻R1的电流为零
B．电容器所带电荷量为CE
C．断开S的瞬间，通过电阻R2的电流为ER1+R2
D．断开S后，通过电阻R2的电荷量为CER1R1+R2
【答案】C
【来源】2025届江苏省宿迁市高三下学期三模物理试卷
【详解】A．电路稳定后，根据闭合电路欧姆定律可知通过电阻R1的电流为I=ER1+R2
故A错误；
B．电容器两端电压等于电阻R2两端电压，则有U2=IR2=R2ER1+R2
电容器所带电荷量为Q=CU2=CER2R1+R2
故B错误；
C．断开S的瞬间，电容器与电阻R2构成回路进行放电，通过电阻R2的电流为I2=U2R2=ER1+R2
故C正确；
D．断开S后，电容器与电阻R2构成回路进行放电，则通过电阻R2的电荷量为CER2R1+R2，故D错误。
故选C。
如图，电路中电源电动势8V、内阻0.5Ω， 电流表内阻不计，R为定值电阻，M为电动机，P、Q两极板正对，间距为d。闭合开关S、S1电流表示数为3.2A，电子从P板以速度 v₀垂直于极板射出，恰能到达两极板中央。再将S2闭合，稳定后电流表示数为4A。下列说法正确的是（ ）
A．电动机M的输出功率为6W
B．电动机M的绕线电阻为6Ω
C．定值电阻 R 消耗的功率减小18W
D．再让电子从P板以速度2v₀垂直于极板射出，能到达Q板
【答案】D
【来源】2024届浙江省温州市高三下学期5月三模物理试题
【详解】AB．闭合开关S、S1时，电流表示数为I1=3.2A，根据闭合电路欧姆定律可得
I=ER+r
解得定值电阻R的阻值为
R=E−I1rI1=8−3.2×0.53.2Ω=2Ω
再将S2闭合，稳定后电流表示数为I2=4A，此时电动机M和定值电阻R并联，两者电压相等，根据闭合电路欧姆定律，有
E=U+Ir
解得两者的电压为
UM=UR=E−I2r=8−4×0.5V=6V
通过定值电阻的电流为
IR=URR=62A=3A
通过电动机的电流为
IM=I2−IR=1A
因电动机为非纯电阻电路，则电动机的绕线电阻小于UMIM=6Ω，电动机的输出功率小于UMIM=6W，故AB错误；
C．闭合开关S、S1时，定值电阻 R 消耗的功率为
PR=I12R=20.48W
再将S2闭合，稳定后定值电阻 R 消耗的功率为
P'R=IR2R=18W
定值电阻 R 消耗的功率的变化为
ΔPR=P'R−PR=−2.48W
因此定值电阻 R 消耗的功率减小2.48W，故C错误；
D．设电子从P板以速度2v₀垂直于极板射出，运动的距离为x，根据动能定理可得
−eE⋅d2=0−12mv02
−eE'x=0−12m2v02
由于极板间电压减小，则电场强度减小，联立解得
x>2d>d
因此让电子从P板以速度2v₀垂直于极板射出，能到达Q板，故D正确。
故选D。
如图所示电路中，电源电动势E=4V、内阻r=0.5Ω，定值电阻R1=1.5Ω、R3=3Ω，电阻箱R2的阻值调到2Ω，滑动变阻器R4接入电路的阻值为2Ω，平行板电容器的电容C=1.0μF，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R4的滑片向上滑动，电源效率增大
B．若仅将R4的滑片向上滑动，R4消耗的电功率增大
C．若仅将R2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R3的电荷量为：3.5×10−6C
【答案】D
【来源】2024届重庆市普通高中学业水平选择性考试高考模拟调研卷物理（四）
【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
η=E−IrE×100％
减小，故A错误；
B．R4消耗的电功率
PR4=(ER1+r+R4)2R4=E2(R1+r)2R4+R4+2(R1+r)
当R4=r+R1=2Ω时，PR4有最大值，仅将R4的滑片向上滑动时，R4