资源简介

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 电路的串并联及闭合电路欧姆定律 4
知识点1 电源 4
知识点2 闭合电路的欧姆定律 4
知识点3 电路的串并联 5
考向1 电阻的串、并联 6
考向2 闭合电路伏安特性曲线 8
考点二 闭合电路的功率问题 10
知识点1 闭合电路的功率问题 11
考向1 闭合电路功率计算 11
考点三 电路的动态分析 14
知识点1 一般电路动态分析的三种方法 14
知识点2 含容电路动态分析 14
考向1 一般电路的动态分析 15
考向2 含电容器电路的动态分析 17
考点四 电路的故障分析 19
知识点 电路故障 19
考向 电路故障分析 20
04真题溯源·考向感知 21
考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年
（1）闭合电路欧姆定律 （2）动态分析、含容电路和故障分析 理解 中频 2025.广东T12（实验涉及） \ 2023.广东T12（实验涉及）
考情分析： 1.命题形式：单选题非选择题 2.命题分析：广东省近几年高考对这部分内容的单独考查频率较低，大多数是在实验题中涉及形式出现较多，通常情况下难度不大,题目难度要求大多不是太高。会以电学创新实验的例子作为试题背景，考查对欧姆定律的的理解与辨析，通常会有相关计算。 3.备考建议：本讲内容备考时候，注意熟练掌握闭合电路欧姆定律的理解和应用，多关注与变压器及电磁感应综合问题 4.命题情境：1.这部分内容结合考查较多是变压器的电路问题 2.多数是与实验题综合考查 5.常用方法：欧姆定律、闭合电路欧姆定律
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
考点一 电路的串并联及闭合电路欧姆定律
知识点1 电源
1．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＝。反映了电源把其他形式的能转化成电能的本领大小。
2．内阻
电源内部的电阻，叫作电源的内阻。电动势E和内阻r是电源的两个重要参数。
知识点2 闭合电路的欧姆定律
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正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。
(2)表达式：I＝。
(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)
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＝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。
知识点3 电路的串并联
电路 串联电路 并联电路
电路图
电压 总电压等于各部分电路两端电压之和。即U＝U1＋U2＋U3＋… 各支路两端的电压相等。即U＝U1＝U2＝U3＝…
电流 各部分的电流相等。即I＝I1＝I2＝I3＝… 总电流等于各支路的电流之和。即I＝I1＋I2＋I3＋…
电阻 总电阻等于各个部分电路电阻之和。即R＝R1＋R2＋R3＋… 总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。即＝＋＋＋…
2.串、并联电路的电功率分配关系
(1)在串联电路中，电功率与电阻成正比，即：
P1∶P2∶P3∶…∶Pn＝R1∶R2∶R3∶…∶Rn。
(2)在并联电路中，电功率与电阻成反比，即：
P1∶P2∶P3∶…∶Pn＝∶∶∶…∶。
考向1 电阻的串、并联
例1 如图所示，电阻R1、R2串联，R1=2R2，流过恒定的电流，则（　　）
A．R1、R2的电压之比为1:1 B．R1、R2的电功率之比为1:2
C．通过R1、R2横截面的电荷量之比为1:1 D．相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为1:2
【答案】C
【详解】A．串联电路，电流处处相等，根据
则R1、R2的电压之比为
故A错误；
B．根据电功率
由于电流相等，故电功率之比与电阻成正比，即R1、R2的电功率之比为2:1，故B错误；
C．根据
由于电流相等、时间相等，则通过R1、R2横截面的电荷量之比为1:1，故C正确；
D．根据焦耳热
由于电流相等，故相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比等于电阻之比，即相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为2:1，故D错误。
故选C。
【变式训练】（2024·广东茂名·模拟）高温超导限流器是一种有效的短路电流限制装置．该装置由超导部件和限流电阻并联组成，如图中虚线框内所示，超导部件的超导临界电流是，当干路电流I大于时，超导部件将自动从超导态（电阻为零）转变为正常态（此状态下可认为是纯电阻），从而限制了干路中的大电流．已知超导部件的正常态电阻值为，超导临界电流，限流电阻，小灯泡L1、L2如都标有“6V，6W"的字样，电源的电动势，内阻，原来小灯泡Ll正常发光．若小灯泡Ll突然发生短路，则（　　）
A．Ll短路前，L2也正常发光
B．Ll短路前，通过超导部件的电流为lA
C．Ll短路后，L2变暗
D．Ll短路后，通过超导部件的电流为3A
【答案】B
【详解】A．当L1正常发光时，电路中的电流
所以超导部件处于超导状态，即L2被短路，故A错误；
B．超导部件跟L1串联，所以通过超导部件的电流为1A，故B正确；
C．L1短路后，因为
故超导部件转为正常态，L2开始发光，故C错误；
D．L1短路后，通过超导部件转为正常态，所以通过超导部件的电流为小于3A，故D错误。
故选B。
【变式训练2】（2024·广东深圳）在如图所示电路中，A、B间的电压保持一定，，电阻，。那么（　　）
A．开关断开时，两端电压是
B．开关断开时，通过的电流是
C．开关接通时，通过的电流是
D．开关接通时，两端电压是
【答案】C
【详解】AB．由图可知，开关断开时，和串联接入电路，则通过的电流为
两端电压为
故AB错误；
CD．由图可知，开关接通时，和并联之后与串联接入电路，则通过的电流为
两端电压为
故D错误，C正确。
故选C。
考向2 闭合电路伏安特性曲线
例2 （2024·广东·模拟预测）在如图甲所示的电路中，定值电阻、，电容器的电容，电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（　　）
A．电源的内阻为
B．电源的效率为75%
C．电容器所带电荷量为
D．若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变
【答案】C
【详解】A．由乙图可知
故A错误；
B．电源的效率为
故B错误；
C．电容器极板间电压为
电容器所带电荷量为
故C正确；
D．根据
可知若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强变小。故D错误。
故选C。
思维建模
电源的U-I图像的理解
（1）图线上的点：图线上任一点对应的U、I表示该状态下的路端电压及电流，对于纯电阻外电路，其比值为此时外电路的电阻，即R＝。
（2）截距：纵轴上的截距等于电源的电动势；横轴上的截距等于外电路短路时的电流，即I短＝。
（3）斜率：图线斜率的绝对值等于电源的内阻，即r＝＝，斜率的绝对值越大，电源的内阻越大。
[注意]　如果U轴或I轴不从零开始，则图线截距的意义会发生变化，但斜率的意义不变。
（4）面积：图中的阴影“面积”表示电源的输出功率。
【变式训练】（2023·海南·模拟预测）在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（　　）
A．电源电动势为2.0 V
B．电源内阻为
C．小灯泡L接入电源时的电阻为
D．小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W
【答案】D
【详解】AB．设该电源电动势为E，内阻为r，由闭合电路欧姆定律有
代入题图直线Ⅰ中数据有
解得
故AB错误；
CD．根据题意可知，当用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时，灯泡L两端的电压为
流过灯泡的电流为
由欧姆定律可得，小灯泡L接入电源时的电阻为
小灯泡L实际消耗的电功率为
故C错误，D正确。
故选D。
考点二 闭合电路的功率问题
知识点1 闭合电路的功率问题
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＝
电源的效率 任意电路：η＝×100%＝×100%
纯电阻电路：η＝×100%
2. 纯电阻电路中P出与外电阻R的关系
在纯电阻外电路中，电源的输出功率P出＝I2R＝，
作出P出-R图像，如图所示。
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＝r2。
考向1 闭合电路功率计算
例1 （2023·广东·模拟预测）如图所示，电源的电动势为E=6V，内阻r=1，保护电阻R0=4，ab是一段粗细均匀且电阻率较大的电阻丝，总阻值为10，长度l=1m，横截面积为0.2cm2。下列说法正确的是（　　）
A．当电阻丝接入电路的阻值为1时，电阻丝的功率最大
B．当电阻丝接入电路的阻值为4时，保护电阻的功率最大
C．电源效率的最小值为80%
D．电阻丝的电阻率为
【答案】C
【详解】A．根据推论，当外电阻与电源内阻相等时，电路的输出功率最大。将保护电阻等效为内阻，当电阻丝接入电路的阻值为时，电阻丝的功率最大，选项A错误；
B．电路中电流越大，保护电阻的功率越大，当电阻丝接入电路的阻值为0时，保护电阻的功率最大，选项B错误；
C．外电阻越小，电源效率越小，当电阻丝接入电路的阻值为0时，电源效率的最小值为80%，选项C正确；
D．根据电阻定律
代入数据可得电阻丝的电阻率为
选项D错误；
故选C。
【变式训练1】如图，电源电动势为9V，内阻为1Ω，“4V；2W”的灯泡与一个线圈电阻为0.4Ω的电动机串联。当电动机正常工作，灯泡也正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．电动机两端的电压为0.2V
B．电路中的电流为2A
C．电源的总功率为4.5W
D．电动机的输出功率为2.25W
【答案】C
【详解】AB．电路中的电流为
电动机两端的电压为
故AB错误；
C．电源总功率为
故C正确；
D．电动机的输出功率为
故D错误。
故选C。
【变式训练2】如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器接入电路的有效阻值为Rp，已知定值电阻R0为4Ω，R为8Ω，滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如右图所示，下列说法正确的是（　　）
A．电源的电动势E=4V
B．电源的内阻r=2Ω
C．滑动变阻器的滑片从右向左移动时，R消耗的功率先增大后减小
D．滑动变阻器的滑片从右向左移动时，电源的输出功率一直增大
【答案】D
【详解】AB．把滑动变阻器Rp看作外电阻，剩余部分等效为电源内阻，由图可知，当Rp阻值为10Ω时功率最大，说明等效电源内阻为10Ω，所以代入数据解得当Rp阻值为10Ω时，由公式代入数据解得所以R0两端的电压为
所以通过R0的电流为所以内电压为所以电源电动势为故AB错误；
C．滑动变阻器的滑片从右向左移动时，有效阻值Rp阻值不断增大，则总电阻不断增大，总电流不断减小，内电压减小，路端电压增大，所以通过R0的电流增大，流过R的电流减小，根据可得出，R消耗的功率一直减小，故C错误；
D．当Rp阻值为零时，R0和R并联阻值为并联部分的总电阻一定小于各部分电阻，定值电阻R0为4Ω，虽然随着滑动变阻器电阻不断增大，并联总电阻增大但是并联后的总电阻一定小于4Ω，一定小于电源内阻，这样内外电阻越接近，电源输出功率越大，所以电源输出功率一直增大，故D正确。故选D。
考点三 电路的动态分析
知识点1 一般电路动态分析的三种方法
(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。
知识点2 含容电路动态分析
含电容器电路的分析是一个难点
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。
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 一般电路的动态分析
例1 （2024·广东潮州·二模）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，下列说法正确的是（　　）
A．车灯变暗 B．路端电压变大
C．电路的总电流变小 D．电源的总功率变小
【答案】A
【详解】ABC．当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，灯与电动机并联，外电路总电阻减小。
由上述分析及公式可知电路总电流变大，由公式
可知，路端电压变小，再由公式
可知，车灯电流减小，故车灯变暗。所以A项正确，B项、C项错误；
D．电源总功率公式
总电流变大，故电源总功率变大，故D项错误。
故选A。
【变式训练1·解决实际问题】（2025广东珠海·高三）珠海某学校新装了一批节能路灯如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时，则下列判断正确的是（　　）
A．A灯变暗，B灯变亮
B．电源内阻消耗的功率变小
C．电源的效率变小
D．Rt上电流的变化量等于R0上电流变化量
【答案】B
【详解】A．光照逐渐减弱时，光敏电阻阻值增大，电路总电阻增大，故电路总电流I减小，消耗在内阻上的电压减小，路端电压
U=E-Ir
增大，即A灯两端电压增大，通过A灯的电流IA增大，所以A灯变亮，通过定值电阻R0的电流
I0=I-IA
减小，所以R0两端的电压
U0=I0R0
减小，B灯两端的电压
UB=U-I0R0
增大，B灯变亮，故A错误；
B．电源电动势不变，电路总电流I减小，由
P=I2r
可知电源的消耗功率减小，故B正确；
C．电源的效率为
由上面的分析可知路端电压U增大，电源的效率变大，故C错误；
D．通过R0上电流等于通过光敏电阻Rt电流与通过灯B的电流之和，即
I0=It+IB
根据前面的分析，通过灯B的电流IB增大，故Rt上电流的变化量大于R0上电流变化量，故D错误。
故选B。
【变式训练2】（2024·广东中山·模拟预测）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，且．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表的示数减小
B．电压表的示数减小
C．电源对外输出功率增大
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比减小
【答案】BC
【详解】AB．当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻减小，电路中电流增大，即电流表的示数增大，内电阻及的分电压增大，则传感器电阻上的电压减小，电压表示数减小，A错误，B正确；
C．当内外电阻相等时，电源输出功率最大，当传感器电阻减小时，外电阻阻值接近内电阻，所以电源输出功率变大，C正确；
D．根据闭合电路的欧姆定律得
则有
即比值不变，D错误。
故选BC。
考向2 含电容器电路的动态分析
例2 （2025·北京门头沟·一模）如图所示，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，下列说法正确的是（　　）
A．灯L变亮，电压表示数减小
B．灯L变暗，电流表的示数增大
C．灯L变暗，电容器两极板上电荷量增加
D．灯L变亮，电容器两极板间的电压增大
【答案】A
【详解】AB．由图可知，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知流过电源的电流变大，电流表示数变大，流过灯L的电流变大，则灯L变亮，根据
可知路端电压变小，即电压表示数减小，故A正确，B错误；
CD．电容器两极板的电压
可知电容器两极板间的电压减小，根据
可知电容器两极板上电荷量减少，故CD错误。
故选A。
【变式训练1】如图，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，电容器的电容为C，现将滑动变阻器的滑片由最上端缓慢地向下滑动，电压表示数变化量的绝对值分别为、，电流表示数变化量的绝对值为，已知，滑动变阻器的最大阻值大于r，下列说法正确的是（　　）

A．、示数增大，A的示数减小
B．、、A的示数均增大
C．两端电压增大
D．电容器增加的电荷量为
【答案】AD
【详解】AB．滑动变阻器的滑片由最上端缓慢地向下滑动，滑动变阻器接入电阻增大，回路总电阻增大，干路电流减小，内电压减小，则路端电压增大，即示数增大，A示数减小，由于则示数增大，故A正确，B错误；
C．由于两端电压为，根据上述，电流减小，则两端电压减小，故C错误；
D．根据解得则电容器增加的电荷量为故D正确。故选AD。
【变式训练3】在如图所示的闭合电路中，电源的电动势和内阻均不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片从左端缓慢地向右移动一段距离，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数变小 B．电流表的示数变大
C．电容器在放电 D．电容器在充电
【答案】BD
【详解】AB．滑动变阻器R的滑片向右移动，回路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知回路总电流增大，电流表的示数变大，选项A错误、B正确；
CD．两端电压增大，故电容器两极板间的电压增大，电容器在充电，选项C错误、D正确。
故选BD。
考点四 电路的故障分析
知识点 电路故障
1．电路故障的特点
(1)断路特点：路端电压不为零而电流为零。
(2)短路特点：有电流通过电路，但用电器或电阻两端电压为零。
2．电路故障分析的方法
(1)假设法：
已知电路发生某种故障，寻找故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用相关规律进行正向推理，若推理结果与题述现象不相符，则故障不是发生在这部分电路；若推理结果与题述现象相符，则故障可能发生在这部分电路。逐一假设、推理，直到找出发生故障的全部可能情况为止。
(2)仪器检测法：
检测方法 判断结果
电压表检测 ①如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段有短路 ②如果电压表示数等于电源的电动势，则说明在并联路段有断路，这时可以通过缩小并联路段的范围，最终找到断路的位置
电流表检测 当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置。在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程
欧姆表检测 当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或为零时，表示该处短路。在运用欧姆表检测时，被检测元件应从电路中拆下来
考向 电路故障分析
例1 某工厂相邻两车间A、B的照明电路由一个开关控制，其电路图如图所示，电源电动势为、内阻为，闭合开关后，两车间内相同的、灯都正常发光，后来由于某种故障A车间内的灯突然变亮，B车间内的灯突然变暗，此故障可能是（　　）
A．电阻短路 B．电阻短路
C．电阻短路 D．电阻、同时短路
【答案】B
【详解】A．若电阻短路，总电阻减小，干路电流增大，两支路电流均增大，两灯均变亮，故A错误；
B．若电阻短路，总电阻减小，干路电流增大，并联部分电压减小，灯变暗，由灯支路电流减小知灯支路电流增大，突然变亮，故B正确；
C．若电阻短路，总电阻减小，干路电流增大，并联部分电压减小，灯变暗，由灯支路电流减小知灯支路电流增大，突然变亮，故C错误；
D．若电阻、同时短路，开始时两灯泡通过的电流相等，当总电阻减小，干路电流增大，流过两灯泡的电流也相同，故两支路电流均增大，则、灯均变亮，故D错误。
故选B。
【变式训练】在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。为了检验故障，某同学在开关闭合的情况下，用多用电表的电压挡对电路进行检测。检测结果如下表所示，已知电路仅有一处故障，由此做出的判断中正确的是（　　）
测试点 A、C A、D A、E A、F
多用表示数 0 0 约1.5V 约1.5V
A．D、E间导线断路 B．B、F间导线断路 C．灯泡断路 D．A、C间导线断路
【答案】A
【详解】A．若D、E间导线断路，则D点电势与A点电势相等，E点电势与B点电势相等，A、D间电压应为0，A、E间电压应为1.5V，故A正确；
B．若F、B间导线断路，则F点电势与A点电势相等，A、F间电压应为0，故B错误；
C．若灯泡断路，则E点电势与A点电势相等，F点电势与B点电势相等，A、E间电压应为0，A、F间电压应为1.5V，故C错误；
D．若A、C间导线断路，则C点电势与B点电势相等，A、C间电压应为1.5V，故D错误。故选A。
1．（2023年海南卷高考真题）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（ ）

A．CE B． C． D．
【答案】C
【详解】电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负极为零电势点，则电容器上极板的电势为电容器下极板的电势为
则电容两端的电压则电容器上的电荷量为故选C。
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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 电路的串并联及闭合电路欧姆定律 4
知识点1 电源 4
知识点2 闭合电路的欧姆定律 4
知识点3 电路的串并联 5
考向1 电阻的串、并联 6
考向2 闭合电路伏安特性曲线 8
考点二 闭合电路的功率问题 10
知识点1 闭合电路的功率问题 11
考向1 闭合电路功率计算 11
考点三 电路的动态分析 14
知识点1 一般电路动态分析的三种方法 14
知识点2 含容电路动态分析 14
考向1 一般电路的动态分析 15
考向2 含电容器电路的动态分析 17
考点四 电路的故障分析 19
知识点 电路故障 19
考向 电路故障分析 20
04真题溯源·考向感知 21
考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年
（1）闭合电路欧姆定律 （2）动态分析、含容电路和故障分析 理解 中频 2025.广东T12（实验涉及） \ 2023.广东T12（实验涉及）
考情分析： 1.命题形式：单选题非选择题 2.命题分析：广东省近几年高考对这部分内容的单独考查频率较低，大多数是在实验题中涉及形式出现较多，通常情况下难度不大,题目难度要求大多不是太高。会以电学创新实验的例子作为试题背景，考查对欧姆定律的的理解与辨析，通常会有相关计算。 3.备考建议：本讲内容备考时候，注意熟练掌握闭合电路欧姆定律的理解和应用，多关注与变压器及电磁感应综合问题 4.命题情境：1.这部分内容结合考查较多是变压器的电路问题 2.多数是与实验题综合考查 5.常用方法：欧姆定律、闭合电路欧姆定律
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
考点一 电路的串并联及闭合电路欧姆定律
知识点1 电源
1．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＝。反映了电源把其他形式的能转化成电能的本领大小。
2．内阻
电源内部的电阻，叫作电源的内阻。电动势E和内阻r是电源的两个重要参数。
知识点2 闭合电路的欧姆定律
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正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。
(2)表达式：I＝。
(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)
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＝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。
知识点3 电路的串并联
电路 串联电路 并联电路
电路图
电压 总电压等于各部分电路两端电压之和。即U＝U1＋U2＋U3＋… 各支路两端的电压相等。即U＝U1＝U2＝U3＝…
电流 各部分的电流相等。即I＝I1＝I2＝I3＝… 总电流等于各支路的电流之和。即I＝I1＋I2＋I3＋…
电阻 总电阻等于各个部分电路电阻之和。即R＝R1＋R2＋R3＋… 总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。即＝＋＋＋…
2.串、并联电路的电功率分配关系
(1)在串联电路中，电功率与电阻成正比，即：
P1∶P2∶P3∶…∶Pn＝R1∶R2∶R3∶…∶Rn。
(2)在并联电路中，电功率与电阻成反比，即：
P1∶P2∶P3∶…∶Pn＝∶∶∶…∶。
考向1 电阻的串、并联
例1 如图所示，电阻R1、R2串联，R1=2R2，流过恒定的电流，则（　　）
A．R1、R2的电压之比为1:1 B．R1、R2的电功率之比为1:2
C．通过R1、R2横截面的电荷量之比为1:1 D．相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为1:2
【变式训练】（2024·广东茂名·模拟）高温超导限流器是一种有效的短路电流限制装置．该装置由超导部件和限流电阻并联组成，如图中虚线框内所示，超导部件的超导临界电流是，当干路电流I大于时，超导部件将自动从超导态（电阻为零）转变为正常态（此状态下可认为是纯电阻），从而限制了干路中的大电流．已知超导部件的正常态电阻值为，超导临界电流，限流电阻，小灯泡L1、L2如都标有“6V，6W"的字样，电源的电动势，内阻，原来小灯泡Ll正常发光．若小灯泡Ll突然发生短路，则（　　）
A．Ll短路前，L2也正常发光
B．Ll短路前，通过超导部件的电流为lA
C．Ll短路后，L2变暗
D．Ll短路后，通过超导部件的电流为3A
【变式训练2】（2024·广东深圳）在如图所示电路中，A、B间的电压保持一定，，电阻，。那么（　　）
A．开关断开时，两端电压是
B．开关断开时，通过的电流是
C．开关接通时，通过的电流是
D．开关接通时，两端电压是
考向2 闭合电路伏安特性曲线
例2 （2024·广东·模拟预测）在如图甲所示的电路中，定值电阻、，电容器的电容，电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（　　）
A．电源的内阻为
B．电源的效率为75%
C．电容器所带电荷量为
D．若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变
思维建模
电源的U-I图像的理解
（1）图线上的点：图线上任一点对应的U、I表示该状态下的路端电压及电流，对于纯电阻外电路，其比值为此时外电路的电阻，即R＝。
（2）截距：纵轴上的截距等于电源的电动势；横轴上的截距等于外电路短路时的电流，即I短＝。
（3）斜率：图线斜率的绝对值等于电源的内阻，即r＝＝，斜率的绝对值越大，电源的内阻越大。
[注意]　如果U轴或I轴不从零开始，则图线截距的意义会发生变化，但斜率的意义不变。
（4）面积：图中的阴影“面积”表示电源的输出功率。
【变式训练】（2023·海南·模拟预测）在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（　　）
A．电源电动势为2.0 V
B．电源内阻为
C．小灯泡L接入电源时的电阻为
D．小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W
考点二 闭合电路的功率问题
知识点1 闭合电路的功率问题
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＝
电源的效率 任意电路：η＝×100%＝×100%
纯电阻电路：η＝×100%
2. 纯电阻电路中P出与外电阻R的关系
在纯电阻外电路中，电源的输出功率P出＝I2R＝，
作出P出-R图像，如图所示。
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＝r2。
考向1 闭合电路功率计算
例1 （2023·广东·模拟预测）如图所示，电源的电动势为E=6V，内阻r=1，保护电阻R0=4，ab是一段粗细均匀且电阻率较大的电阻丝，总阻值为10，长度l=1m，横截面积为0.2cm2。下列说法正确的是（　　）
A．当电阻丝接入电路的阻值为1时，电阻丝的功率最大
B．当电阻丝接入电路的阻值为4时，保护电阻的功率最大
C．电源效率的最小值为80%
D．电阻丝的电阻率为
【变式训练1】如图，电源电动势为9V，内阻为1Ω，“4V；2W”的灯泡与一个线圈电阻为0.4Ω的电动机串联。当电动机正常工作，灯泡也正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．电动机两端的电压为0.2V
B．电路中的电流为2A
C．电源的总功率为4.5W
D．电动机的输出功率为2.25W
【变式训练2】如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器接入电路的有效阻值为Rp，已知定值电阻R0为4Ω，R为8Ω，滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如右图所示，下列说法正确的是（　　）
A．电源的电动势E=4V
B．电源的内阻r=2Ω
C．滑动变阻器的滑片从右向左移动时，R消耗的功率先增大后减小
D．滑动变阻器的滑片从右向左移动时，电源的输出功率一直增大
考点三 电路的动态分析
知识点1 一般电路动态分析的三种方法
(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。
知识点2 含容电路动态分析
含电容器电路的分析是一个难点
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。
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 一般电路的动态分析
例1 （2024·广东潮州·二模）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，下列说法正确的是（　　）
A．车灯变暗 B．路端电压变大
C．电路的总电流变小 D．电源的总功率变小
【变式训练1·解决实际问题】（2025广东珠海·高三）珠海某学校新装了一批节能路灯如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时，则下列判断正确的是（　　）
A．A灯变暗，B灯变亮
B．电源内阻消耗的功率变小
C．电源的效率变小
D．Rt上电流的变化量等于R0上电流变化量
【变式训练2】（2024·广东中山·模拟预测）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，且．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表的示数减小
B．电压表的示数减小
C．电源对外输出功率增大
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比减小
考向2 含电容器电路的动态分析
例2 （2025·北京门头沟·一模）如图所示，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，下列说法正确的是（　　）
A．灯L变亮，电压表示数减小
B．灯L变暗，电流表的示数增大
C．灯L变暗，电容器两极板上电荷量增加
D．灯L变亮，电容器两极板间的电压增大
【变式训练1】如图，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，电容器的电容为C，现将滑动变阻器的滑片由最上端缓慢地向下滑动，电压表示数变化量的绝对值分别为、，电流表示数变化量的绝对值为，已知，滑动变阻器的最大阻值大于r，下列说法正确的是（　　）

A．、示数增大，A的示数减小
B．、、A的示数均增大
C．两端电压增大
D．电容器增加的电荷量为
【变式训练3】在如图所示的闭合电路中，电源的电动势和内阻均不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片从左端缓慢地向右移动一段距离，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数变小 B．电流表的示数变大
C．电容器在放电 D．电容器在充电
考点四 电路的故障分析
知识点 电路故障
1．电路故障的特点
(1)断路特点：路端电压不为零而电流为零。
(2)短路特点：有电流通过电路，但用电器或电阻两端电压为零。
2．电路故障分析的方法
(1)假设法：
已知电路发生某种故障，寻找故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用相关规律进行正向推理，若推理结果与题述现象不相符，则故障不是发生在这部分电路；若推理结果与题述现象相符，则故障可能发生在这部分电路。逐一假设、推理，直到找出发生故障的全部可能情况为止。
(2)仪器检测法：
检测方法 判断结果
电压表检测 ①如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段有短路 ②如果电压表示数等于电源的电动势，则说明在并联路段有断路，这时可以通过缩小并联路段的范围，最终找到断路的位置
电流表检测 当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置。在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程
欧姆表检测 当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或为零时，表示该处短路。在运用欧姆表检测时，被检测元件应从电路中拆下来
考向 电路故障分析
例1 某工厂相邻两车间A、B的照明电路由一个开关控制，其电路图如图所示，电源电动势为、内阻为，闭合开关后，两车间内相同的、灯都正常发光，后来由于某种故障A车间内的灯突然变亮，B车间内的灯突然变暗，此故障可能是（　　）
A．电阻短路 B．电阻短路
C．电阻短路 D．电阻、同时短路
【变式训练】在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。为了检验故障，某同学在开关闭合的情况下，用多用电表的电压挡对电路进行检测。检测结果如下表所示，已知电路仅有一处故障，由此做出的判断中正确的是（　　）
测试点 A、C A、D A、E A、F
多用表示数 0 0 约1.5V 约1.5V
A．D、E间导线断路 B．B、F间导线断路 C．灯泡断路 D．A、C间导线断路
1．（2023年海南卷高考真题）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（ ）

A．CE B． C． D．
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