1、閉合電路的歐姆定律典型例題問題1：閉合電路的歐姆定律的基本應用問題：考題1如圖所示電路中，電源的總功率是40W，a、b兩點間的電壓是4.8V，電源輸出的功率是37.6W。求電源的內電阻和電動勢。解析外電路是由并聯再與串聯組成的。并聯的總電阻為a、b兩點間的電壓就是并聯電路兩端的電壓，所以流過干路的電流為電動勢變式：考題2如圖甲所示電路中，S斷開時，電壓表示數為16V；S閉合時，電壓表示數為10V。若電壓表可視為理想的，求：（1）電源電動勢和內電阻各為多大？（2）閉合S前后消耗的功率分別多大？（3）若將原電路改為圖乙所示的電路，其他條件不變，則S斷開和閉合時電壓表的示數分別為多大？ 解析（1）在

2、圖甲中，當斷開S時，中電流可視為零（因理想電壓表內阻可視為無限大），兩端電壓可視為零，故電壓表指示的是電源的路端電壓。又此時外電路是串聯，所以，電路中總電流為：由閉合電路歐姆定律得：當閉合S時，電壓表指示的是兩端電壓，外電路結構是：并聯，再跟串聯，此時電路中總電流為：外電路總電阻為：由得： 聯立兩式，解得E=20V，r=5。（2）閉合S前后，消耗的功率分別為：（3）若將原電路改為圖乙所示電路，則斷開S時，外電路由串聯組成，電壓表指示的是兩端的電壓，此時總電流為：電壓表示數為：閉合S時，外電路結構是并聯再與串聯，電壓表示數是組成的并聯電路兩端的電壓，此情況下，外電路總電阻為：總電流為：故電壓表示

3、數為：問題2：電路的動態分析問題考題3如圖所示電路中，是四只相同的電燈。當滑動變阻器的滑鍵下滑時，各燈的亮度怎樣變化？解析當滑動變阻器的滑鍵下滑時，變阻器的阻值減小，使得電路的總電阻減小；根據可知電流I增大，根據可知路端電壓減小；則由可知，將變暗。又因為，而I增大，減小，所以增大，則由可知，將變亮。又因為，而U減小，增大，所以減小；則由可知，將變暗。又因為，而增大，減小，所以增大，則由可知，燈將變亮。變式1：（2006年天津卷）如圖所示的電路中，電池的電動勢為E，內阻為r，電路中的電阻R1、R2和R3的阻值都相同。在電鍵S處于閉合狀態下，若將電鍵S1由位置1切換到位置2，則A. 電壓表的示數變

4、大B. 電池內部消耗的功率變大C. 電阻R2兩端的電壓變大D. 電池的效率變大答案：B變式2：（2006高考上海卷）在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個理想電表的示數都發生變化，電表的示數分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數變化量的大小分別用I、U1、U2和U3表示。下列比值正確的是A. U1/I不變，U1/I不變B. U2/I變大，U2/I變大C. U2/I變大，U2/I不變D. U3/I變大，U3/I不變答案：A、C、D問題3：閉合電路中的功率、電流、電阻的極值問題考題4如圖電路中，電阻，電源電動勢E=12V，內電阻r=1。求：（1）當電流表示數為0.

5、4A時，變阻器的阻值多大？（2）阻值多大時，它消耗的電功率最大？（3）阻值多大時，電源的輸出功率最大？解析由電路圖可知，并聯后再與R1串聯，電流表的示數是表示通過電阻的電流，根據串并聯電路的特點以及閉合電路歐姆定律可求出該題的答案。（1）設干路電流為I，根據并聯電路的分流原理：外電路的總電阻由閉合電路歐姆定律得由、式求得（2）設阻值為時，它消耗的功率最大為，此時電路總外阻為干路電流由、得：當時消耗的功率最大，即（3）設阻值為時，電源輸出功率最大為當外電路的總電阻R=r時，電源輸出功率最大，因為Rr，所以，當R越接近r時輸出功率最大。故只有當時，R接近r，此時電源輸出功率最大。變式：考題5如圖所

6、示，已知電源電動勢E=12V，r=0.5，滑動變阻器，其滑動觸頭為P。（1）當滑動觸頭P滑動到什么位置時，干路中電流最小？最小電流是多少？（2）當滑動觸頭在什么位置時，電源輸出功率最大？是多少？解析解：（1）設P上方的電阻為，則等效電路如圖所示，則外電阻為 其中，時，R有最大值為干路中電流最小值為當P上方電阻為3時，干路中電流最小，最小值是4A。（2），且當時，R有最小值，由電源輸出功率，隨外電阻變化關系可知，外電阻越接近內阻，電源輸出功率越大，所以當P在最上端時，電源外電阻最小，且接近內阻r，所以此時輸出功率最大。最大輸出功率【模擬試題】（答題時間：30分鐘） 1. 若E表示電動勢，U表示外

7、電壓，U表示內電壓，R表示外電路的總電阻，r表示內電阻，I表示電流，則下列各式中正確的是（ ）A. B. C. D. 2. 下圖所示為兩個獨立電路A和B的路端電壓與其總電流I的關系圖線，則（ ）A. 路端電壓都為時，它們的外電阻相等B. 電流都是時，兩電源內電壓相等C. 電路A的電動勢大于電路B的電動勢D. A中電源的內阻大于B中電流的內阻 3. 在如圖所示的電路中，開關均閉合，C是極板水平放置的平行板電容器，板間懸浮著一油滴P，問斷開哪個開關后P會向下運動？（ ）A. B. C. D. 4. 如圖所示，已知。當開關S閉合后，電壓表的讀數為1V；當開關S斷開后，電壓表的讀數為0.8V，則電池的

8、電動勢等于（ ）A. 1VB. 1.2VC. 2VD. 4V 5. 下圖所示的兩種電路中，電源相同，各電阻器阻值相等，各電流表的內阻相等且不可忽略不計，電流表讀出的電流值分別為，下列關系式中正確的是（ ）A. B. C. D. 6. 如圖所示，當滑動變阻器的滑動片P向左端滑動時，以下說法正確的是（ ）A. 安培表的示數減小，伏特表的示數增大B. 安培表的示數增大，伏特表的示數減小C. 安培表和伏特表示數都減小D. 安培表和伏特表示數都增大 7. 如圖所示電路，E=6V，r=1，求：（1）當S斷開時電流表與電壓表的示數；（2）當S閉合時電流表與電壓表的示數。 8. 如圖所示，為滑動變阻器，電阻的

9、變化和長度成正比，A、B為兩端點，電源內阻。當滑動變阻器的滑動頭移到A點時，電壓表的讀數為5V。問：（1）當滑動頭移到B點時，電路消耗的總功率是多大？（2）當滑動頭移到中點C時，上消耗的功率是多大？（3）滑動頭在A、B、C三點時，電源的效率各是多少？ 9. 如圖所示的電路中，用電動勢E=6V，內阻不計的電池組向電阻，額定電壓的燈泡供電。求：（1）要使系統的效率不低于，變阻器的阻值及它承受的最大電流是多少？（2）處于額定電壓下的燈泡和電池組的最大可能效率是多少？它們同時適當選擇的變阻器如何連接，才能取得最大效率？ 10. 在圖1所示電路中，均為定值電阻，且，的阻值未知，是一滑動變阻器，在其滑鍵從

10、最左端滑至最右端的過程中，測得電源的路端電壓隨電流I的變化圖線如圖2所示。其中圖線上的A、B兩點是滑鍵在變阻器的兩個不同端點時分別得到的。求：（1）電源的電動勢和內電阻；（2）定值電阻的阻值；（3）滑動變阻器的最大值；（4）上述過程中上得到的最大功率以及電源的最大輸出功率。【試題答案】 1. BD提示內外電壓之和應等于總電動勢，故B正確，考慮到全電路歐姆定律，D也正確。 2. A、C、D提示在路端電壓與總電流的關系圖線（UI）中，圖線在U軸上的截距表示電動勢E，圖線斜率的絕對值表示電源的內阻，可見，。圖中兩直線的交點坐標為（，），由可知，路端電壓都為時，它們的外電阻相等。由可知，電流都是時，因

11、r不等，兩電源內電壓不等。所以選項A、C、D正確。 3. C提示油滴懸浮在極板之間，說明油滴受到的電場力與重力平衡。若要油滴P向下運動，則需要使平行板間的電場減小，也就是降低平行板間的電壓，而平行板兩板間電壓就是兩端的電壓，故只有斷開，使電容器與電源脫離，同時使極板的電荷通過、放電，這樣就達到了降低電壓的要求，因此應選C。 4. C提示當S閉合時，故有E=I(1.5+r)；當S斷開時，故有，解之，得E=2.0V，C正確。 5. B、D提示設安培計內阻，對左圖的電路外電阻為，對題中右圖中的外電阻為，將上兩式相減可得，所以題中左圖中的外阻大于題中右圖中的外阻，題中左圖中的總電流將小于題中右圖中的總

12、電流，D正確。在題中左圖中與電流表串聯的電阻中的電流小于僅有R的支路電流，而總電流又小，所以，B正確，A、C均不正確。 6. B提示P向左移動時，總電阻減小，故電流表示數變大，而路端電壓減小，B正確。 7. （1）0.25A；3V。（2）0.4A；1.2V提示分清S斷開與閉合時電路結構的變化，然后由串、并聯電路規律及閉合電路歐姆定律求解。 8. 解：（1）當滑動頭在A點時，外電阻。外電壓即電壓表讀數為5V，由歐姆定律可得總電流I=1A，電源電動勢=6V。當滑動頭在B點時，外電阻即，得（2）當滑動頭移到中點C時，外電路的總電阻為，（3）滑動頭在A點時，外電阻為5，在B點時，外電阻為2，在C點時，外電阻為4。由此可分別得，滑動頭在A點時電源的效率為5/6，B點為2/3，C點為4/5。 9. 解：（1）系統的效率為：要使，必有由題意知：，解方程組得：顯然隨R的增大而增大又因為（2），故當趨于無窮大，把變阻器的B端斷開，使變阻器與燈泡串聯時，有極大值。 10. 解：（1）由閉合電路歐姆定律得將圖象中A、B兩點的電壓和電流代入得聯立解得E=20V，r=20（2）當的滑鍵自左向右滑時，阻值變小，使電路總電阻變小，而總電流變大。由此可知，圖線上的A、B兩點是滑鍵分別位于最左端和最右端時所得到的。當滑鍵位于最右端時，被短路，外電路總電阻即為，故由B點的U、I值可求出