2018年6月1日 电路的动态分析-试题君之每日一题君2017

6月1日 电路的动态分析
考纲要求：Ⅰ
难易程度：★★★☆☆
在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P 向下移动时，则
A ．A 灯变亮，
B 灯变亮，
C 灯变亮 B ．A 灯变亮，B 灯变亮，C 灯变暗 C ．A 灯变亮，B 灯变暗，C 灯变暗
D ．A 灯变亮，B 灯变暗，C 灯变亮 【参考答案】A
【试题解析】当滑动变阻器滑片P 向下移动时，滑动变阻器的有效阻值变小，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律知，总电流I 增大，故A 灯变亮；总电流I 增大，利用电动势、内电压和路段电压关系
r A B E U U U =++可知，B 、C 灯所在支路的电压B U 和C U 减小，故B 灯变暗；B 灯所在支路电流减小，而
干路电流增大，所以C 灯所在支路电流增大，故C 灯变亮，故A 正确。

【名师点睛】灵活应用闭合电路的欧姆定律、电动势路端电压和内电压、干路与支路电流关系是解决动态电路的关键，即先局部—整体—局部的解题思路。

【知识补给】
电路动态变化的分析
1．电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化。

2．电路动态分析的方法
（1）程序法：电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧
并联分流I
串联分压U
→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。

（3）判定总电阻变化情况的规律
①当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小）。

②若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。

③在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与灯泡并联，另一段R串与并联部分串联。

A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。

3．电路动态分析思路
电路动态分析要注意以下三点：
（1）闭合电路欧姆定律E=U+Ir（E、r不变）和部分电路欧姆定律U=IR联合使用。

（2）局部电阻增则总电阻增，反之总电阻减；支路数量增则总电阻减，反之总电阻增。

（3）两个关系：外电压等于外电路上串联各分电压之和；总电流等于各支路电流之和。

4．电容器电路分析
在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无穷大的元件，在电容器处电路可看作是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器所带电荷量时，可接在相应的位置上，分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点：（1）电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降。

因此，电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压。

（2）当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等。

3、电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）电，如果电容器两端电压升高，电容器将充电，如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。

如图所示，开关S闭合电灯不亮，为了检查图中电路故障，现用一根导线进行判断，当导线连接BC 时，灯不亮；当导线连接CD时，灯也不亮；当导线连接DE时，灯亮了。

则电路故障原因是
A．电阻R断路 B．电灯L断路
C．R、L同时断路 D．变阻器断路
某学生研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，接通S后，电路中没有电流，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是
A．AB段断路B．BC段断路
C．AB段短路D．BC段短路
在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表。

在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是
A．电压表示数变小
B．电流表示数变小
C．电容器C所带电荷量增多
D．a点的电势降低
如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是
A．R1断路B．R2断路
C．R3短路D．R4短路
如图所示，电灯L标有“4 V，1 W”的字样，滑动变阻器R总电阻为50 Ω，当滑片P滑至某位置时，L 恰好正常发光，此时电流表示数为0.45 A，由于外电路某处发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数为0.5 A，电压表示数为10 V。

若导线完好，电路中各处接触良好，电表均为理想电表，则下列判断正确的是
A．发生的故障是断路
B．发生的故障是短路
C．电源的电动势为12.5 V、内阻为0.5 Ω
D．发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω
如图所示电路，R为一滑动变阻器，P为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断错误的是
A．电源内电路消耗功率一定逐渐增大
B．R上消耗功率一定逐渐变小
C．电源效率一定逐渐减小
D．灯L2一定逐渐变暗
【参考答案】
D 在串联电路中，灯不亮，有两种可能，第一，灯短路；第二，电路中有断路处。

根据导线的连接现象判断，应该不是第一种故障，所以是电路中有断路处。

当把断路处连接好，灯就会亮。

所以此题应选D。

AD 接通S后，将电压表并联在A、C两点间的电压表读数为U，说明电源没有故障。

当并联在A、B
两点间时，电压表读数也为U，说明AB间断路。

当并联在B、C两点间时，电压表的读数为零，电路中没有电流，B、C间没有故障。

接通S后，将电压表并联在A、C两点间的电压表读数为U，说明电源没有故障。

当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U，当并联在B、C两点间时，电压表的读数为零，说明AB间有断路，因为电路中没有电流，B、C间为定值电阻，根据欧姆定律U=IR可知，B、C间电压就应为零，这时，A点电势与电源的正极相等，B点电势与电源的负极电势相等。

若B、C间断路，电压表并联在B、C两点间时，读数应为U，与题设条件不符，故B错误。

若A、B短路，电压表并联在A、B两点间时，电压表读数应为零，与题设条件不符，故C错误。

由题知，电压表并联在B、C两点间时，读数为零，可能B、C间短路，故D正确。

A简化电路如图所示：若R1断路，则电路中总电阻增大，则总电流减小；电流表A及L2均应变暗；由右侧部分总电阻没有变，则右侧分压将减小，则L1两端的电压将增大，则灯泡L1将变亮；故符合条件，A 正确。

若R2断路，则电路中电阻增大；则电路中的电流减小，则可知L1应变暗，故不符合题意，故B错误。

若R3短路，则R2被短路，则电路中总电阻将减小，则电路中电流增大，则L1变亮，两端的电压增大；则L2两端电压减小，则L2变暗；同时R4路中电阻减小，则电流表示数也将增大；故不符合题意，故C错误。

若R4短路，则电路中总电阻减小，电路中电流增大；L1变亮；L2两端的电压减小，故L2变暗；而电流表所在支路，电阻减小，则电流增大；故A的示数增大；故D错误。

B 将滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，电路的总电流变大，电源的内电压变大，电路的外电压减小，灯泡L 1的电流将要减小，根据总的电流增加可知，通过电阻R 1的电流要变大，R 1的电压要变大，所以灯泡L 2电压就要减小，电流也要减小，由于总的电流在增加，所以滑动变阻器的电流要增加．根据P =I 2r 可知，电源内电路消耗功率一定逐渐增大，故A 说法正确；滑动变阻器R 的电阻减小了，但是电流是在变大的，所以不能确定滑动变阻器R 的功率的
变化情况，故B 说法错误；电源的效率为： ()1
1IR R UI U r EI E R r I R r R η=====
+++外外外外外
，由于外电阻减
小，所以电源效率一定逐渐减小，故C 说法正确；由于灯泡L 2电压就要减小，电流也要减小，所以L 2灯一定逐渐变暗，故D 说法正确。