2019届高考物理一轮复习热点题型专题2.3闭合电路的动态分析学案

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高中物理_高三一轮复习闭合电路欧姆定律教学设计学情分析教材分析课后反思

物理是一门以实验为基础的学科，从发展史来看，闭合电路欧姆定律是一个基于实验的科学发现的过程，并非是一个演绎推理的结果，所用的逻辑思维以及数学表征工具是高三学生完全可以理解和应对的。

本节课的教学设计遵循欧姆发现定律的实验和思维历程建立闭合电路欧姆定律，尝试用探究实验的方法建立闭合电路欧姆定律，回顾了欧姆发现闭合电路欧姆定律的过程，对学生进行科学研究方法与创新能力、人文精神方面的渗透。

学生通过前面的学习，理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识，认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势，并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题，已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律，并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。

效果分析：课堂效果很好，师生能达到共识。

对于比较难理解的动态分析，路端电压和负载关系，电源的U -I 图像等问题都能理解透彻。

学生逻辑思维和理解能力也大大增强。

教材地位：闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容，具有承前启后的作用。

既是本章知识的高度总结，又是本章拓展的重要基础；通过学习，既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握，又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。

同时，闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性，是功能关系学习的好素材闭合电路的欧姆定律一．考点整理基本概念1．串、并联电路的特点：名称串联电路并联电路电路简图电流I = I 1 = I 2 = … = I n I = I 1 + I 2 + … + I n 电压U = U 1 + U 2 + … +U n U = U 1 = U 2 = … = U n 电阻 R 总 = R 1 + R 2 + … + R n 1/ R 总 = 1/R 1 + 1/R 2 + … +1/R n功率 11R P =22R P = … = nn R P = I 2P 1R 1 = P 2R 2 = … = P n R n = U 2 P 总 = P 1 + P 2 + … + P n说明：① 串联电路的总电阻电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻；② 并联电路的总电阻电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大时，总电阻__________；③ 无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总等于各个电阻耗电功率；④ 当n 个等值电阻R 0串联或并联时，R 串= ，R 并 = ．2．电源：电源是通过力做功把其它形式的能转化成电势能的装置．⑴ 电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E = ，单位：V ；电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的________．⑵ 内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r ，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数．3．闭合电路的欧姆定律：⑴ 闭合电路：① 组成：闭合电路由内电路和外电路组成；电源内部的电路叫做内电路，内电阻所降落的电压称为内电压U 内；电源外部的电路叫做外电路，其两端的电压称为外电压或路端电压U 外．② 内、外电压的关系：E = ．⑵ 闭合电路欧姆定律：闭合电路中的电流跟电源的成正比，跟内、外电路的电阻之和成______比．公式I = ．① 路端电压与外电阻的关系：U 外 = IR = rR E R ，当外电阻R 增大时，路端电压U 外；特殊地：外电路断路时I = 0、U 外 = ；外电路短路时I = E /r 、U 外= ．② 路端电压与电流的关系：U 外= ；其伏安曲线如图所示，其中纵轴截距为，横轴截距为，斜率的绝对值为．4．电源的输出功率和电源的效率⑴ 电源的功率：P = = P 内 + P 外．① P 内系电源内部消耗的功率，P 内 = ，以热的形式散发．② P 外系电源输出的功率，P 外 = ，转化成其他形式有能量．在纯电阻电路中，P 外 = I 2R = E 2R －r 2R＋4r ；显然，当R = r 时，电源的输出功率最大，最大值P m = ；当R 向接近r 阻值的方向变化时，P 出，当R 向远离r 阻值的方向变化时，P 出，如图所示．⑵ 电源的效率：η = P 出P 总×100% = U E ×100% = R R ＋r×100%，R 越大，η越大，当R = r 时，P 出最大，η = 50%．可见，输出功率最大时，电源的效率并不是最高．二．思考与练习思维启动1．一个T 形电路如图所示，电路中的电阻R 1 = 10 Ω，R 2 = 120 Ω，R 3 = 40 Ω．另有一测试电源，电动势为100 V ，内阻忽略不计．则（）A ．当cd 端短路时，ab 之间的等效电阻是40 ΩB ．当ab 端短路时，cd 之间的等效电阻是40 ΩC ．当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为80 VD ．当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为80 V2．有关电压与电动势的说法中正确的是（）A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B．电动势就是电源两极间的电压C．电动势公式E = W/q中的W与电压U = W/q中的W是一样的，都是静电力所做的功D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量3．“神舟八号”与“天宫一号”的成功对接，使中国空间站建设迈出了坚实的一步．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V三．考点分类探讨典型问题〖考点1〗电路的动态分析【例1】在如图所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时（）A．电压表示数变大，电流表示数变小B．电压表示数变小，电流表示数变大C．电压表示数变大，电流表示数变大D．电压表示数变小，电流表示数变小【变式跟踪1】如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C．电流表A读数变小，电压表V读数变大D．电流表A读数变大，电压表V读数变小〖考点2〗闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率【例2】如图所示，已知电源电动势E = 5 V，内阻r = 2 Ω，定值电阻R1= 0.5 Ω，滑动变阻器R2的阻值范围为0～10 Ω.求：⑴当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？⑵当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？⑶当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？【变式跟踪2】如图所示电路，电源电动势为E，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1 = R2 = r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是（）A．电路中的总电流先减小后增大B．电路的路端电压先增大后减小C．电源的输出功率先增大后减小D．滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大〖考点3〗电源的U–I图象的应用【例3】图甲是一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于_________________________________________________________________．如图乙所示，将这个电灯与20 Ω的定值电阻R 串联，接在电动势为8 V 的电源上，则电灯的实际功率为__________ W ．（不计电流表电阻和电源内阻）【变式跟踪3】如图所示为两电源的U – I 图象，则下列说法正确的是（）A ．电源 ① 的电动势和内阻均比电源 ② 大B ．当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等C ．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等D ．不论外接多大的相同电阻，电源 ① 的输出功率总比电源 ② 的输出功率大〖考点4〗含电容器电路的分析与计算【例4】如图所示的电路中，电源电动势E = 3 V ，内电阻r = 1 Ω，定值电阻R 1 = 3 Ω，R 2 = 2 Ω，电容器的电容C = 100 μF ，则下列说法正确的是（）A ．闭合开关S ，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB ．闭合开关S ，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 CC ．闭合开关S ，电路稳定后电容器极板a 所带电荷量为1.5×10－4 CD ．先闭合开关S ，电路稳定后断开开关S ，通过电阻R 1的电荷量为3.0×10－4 C【变式跟踪4】如图所示，R 是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时（）A ．灯泡L 变暗B ．光敏电阻R 上的电压增大C ．电压表V 的读数减小D ．电容器C 的带电荷量增大四．考题再练高考试题1．【2012·上海卷】直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电源的（）A ．总功率一定减小B ．效率一定增大C ．内部损耗功率一定减小D ．输出功率一定先增大后减小【预测1】某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内阻的发热功率P r 随电流I 变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知（）A ．反映P r 变化的图线是cB ．电源电动势为8 VC ．电源内阻为2 ΩD ．当电流为0.5 A 时，外电路的电阻为6 Ω2．【2013安徽高考】用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中R x 是待测电阻，R 0是定值，G 是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表G 的电流为零时，测得MP = l 1，PN = l 2，则R x 的阻值为（）A ．102l R lB ．1012l R l l +C ．201l R lD ．2012l R l l + 【预测2】如下图所示电路中，R 1 = 12 Ω，R 2 = 6 Ω，滑动变阻器R 3上标有“20Ω 2 A ”字样，理想电压表的量程有0 ～ 3 V 和0 ～ 15 V 两挡，理想电流表的量程有0 ～ 0.6 A 和0 ～ 3 A 两档，闭合开关S ，将滑片P 从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5 V 和0.3 A ；继续向右移动滑片P 至另一位置，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，则此时电流表示数为________A ，该电源的电动势为________V ．五．课堂演练自我提升1．在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R 的阻值，可使电压表的示数减小ΔU （电压表为理想电表），在这个过程中（）A ．通过R 1的电流减小，减少量一定等于ΔU /R 1G M N P R 0 R xB ．R 2两端的电压增加，增加量一定等于ΔUC ．路端电压减小，减少量一定等于ΔUD ．通过R 2的电流增加，但增加量一定大于ΔU /R 22．如图所示，直线A 为电源a 的路端电压与电流的关系图象；直线B 为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C 为一个电阻R 的两端电压与电流的关系图象．如果将这个电阻R 分别接到a 、b 两电源上，那么有（）A ．R 接到a 电源上，电源的效率较高B ．R 接到b 电源上，电源的输出功率较大C ．R 接到a 电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低D ．R 接到b 电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高3．如图所示，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，V与A 分别为电压表和电流表．初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则（）A ．V 的读数变大，A 的读数变小B ．V 的读数变大，A 的读数变大C ．V 的读数变小，A 的读数变小D ．C 的读数变小，A 的读数变大4．在如图所示的电路中，C 为一平行板电容器，闭合开关S ，给电容器充电，当电路中电流稳定之后，下列说法正确的是（）A ．保持开关S 闭合，把滑动变阻器R 1的滑片向上滑动，电流表的示数变大，电压表的示数变大B ．保持开关S 闭合，不论滑动变阻器R 1的滑片是否滑动，都有电流流过R 2C ．保持开关S 闭合，将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中，R 2中有由b 到a 电流D ．断开开关S ，若此时刚好有一带电油滴P 静止在两平行板电容器之间，将电容器上极板与下极板稍微错开一些的过程中，油滴将向上运动5．如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内电阻为r ，闭合开关S ，待电流达到稳定后，电流表示数为I ，电压表示数为U ，电容器C 所带电荷量为Q ，将滑动变阻器的滑动触头P 从图示位置向a 端移动一些，待电流达到稳定后，则与P 移动前相比（）A ．U 变小B ．I 变小C ．Q 不变D ．Q 减小6．如图所示，C 为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S ，当滑动变阻器R 1、R 2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C 两极板间的带电尘埃P 恰好处于静止状态．要使尘埃P 向下加速运动，下列方法中可行的是A ．把R 2的滑片向左移动B ．把R 2的滑片向右移动C ．把R 1的滑片向左移动D ．把开关S 断开7．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如右图所示，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a ，b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa ，ηb ．由图可知ηa ，ηb 的值分别为（）A ．34、14B ．13、23C ．12、12D ．23、138．如图所示，现有甲、乙、丙三个电动势E 相同而内阻r 不同的电源，由这三个电源分别给定值电阻R 供电，已知它的阻值大小关系为R > r 甲 > r 乙 >r 丙，如果将R 先后接在三个电源上时的情况相比较，下列说法正确的是（）A ．接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大B ．接在乙电源上时，电源的总功率最大C．接在丙电源上时，电源的输出功率最大D．接在甲电源上时，电源的输出功率最大参考答案：一．考点整理基本概念1．大于变大小于变大之和nR0R0/n2．非静电W/q本领电压3．U外+ U内电动势反E/(R + r) 增大E0 E – Ir电动势短路电流内阻4．IE I2r IU外E24r增大减小二．思考与练习思维启动1．AC；当cd端短路时，等效电路如图⑴所示，R123＝R1+ R2R3/(R2 + R3) = 40 Ω，A正确，同理B错误．当a、b两端接通测试电源时，等效电路如图⑵所示，根据欧姆定律得：I = E/( R1 + R3) = 2 A，所以U cd = IR3 = 80 V，故C正确，同理D错误．2．D；电压和电动势单位虽然相同，但它们表征的物理意义不同，电压是表征静电力做功将电能转化为其他形式能的本领大小的物理量．而电动势则表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．故电压与电动势不是同一个物理量，所以A、B错误，D 正确．电动势公式E = W/q中的W是非静电力做功而不是静电力做功，故C错误．3．D；电源没有接入外电路时，路端电压值等于电源电动势，所以电动势E = 800 mV．由闭合电路欧姆定律得短路电流I短= E/r，所以电源内阻r = E/ I短= 20 Ω，该电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I = E/(R + r) = 20 mA，所以路端电压U = IR = 400 mV = 0.4 V，D项正确．三．考点分类探讨典型问题例1 A；R3的滑动触头向下滑动，所以R3接入电路的阻值变大，导致并联电路的阻值变大，电路的总电阻变大，干路电流变小；并联电路的电阻变大，则并联电路的分压增大，即R2、R4串联电路的电压变大，所以流过这一支路的电流变大，由于干路电流变小，所以电流表的示数变小；因为R2、R4串联电路的电压变大，使得R2两端分压变大，电压表示数变大，本题答案为A．变式1 BC；滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，故电流表A的读数变小，电压表V的读数变大，小灯泡L2变暗，L1两端电压变大，小灯泡L1变亮，B、C正确．例2 ⑴定值电阻R1消耗的电功率为P1 = I2R1 = E2R1/(R1 + R2 + r)2，可见当滑动变阻器的阻值R2 = 0时，R1消耗的功率最大，最大功率为P1m = E2R1/(R1 + r)2 = 2 W．⑵将定值电阻R1看做电源内阻的一部分，则电源的等效内阻r′ = R1 + r = 2.5 Ω，故当滑动变阻器的阻值R2 = r′ = 2.5 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为P2m =E2/4r′ = 2.5 W．⑶由电源的输出功率与外电阻的关系可知，当R1 + R1 = r，即R2 = r–R1= (2 – 0.5) Ω =1.5 Ω时，电源有最大输出功率，最大功率为P出m = E2/4r = 3.125 W．变式2 AB；在滑动触头从a端移动到b端的过程中，R1接入电路的电阻（实际上是R aP与R bP的并联电阻）先增大后减小，所以电路中的总电流先减小后增大，电路的路端电压先增大后减小，A、B正确；题中R外总大于电源内阻，外电路电阻R外越接近电源内阻，电源输出功率越大，滑动触头从a端移动到b端的过程中，R1接入电路的电阻先增大后减小，电源的输出功率先减小后增大，C错误；将R2 + r视为电源内阻，在滑动触头从a端移动到b端的过程中，外电阻R1接入电路的电阻先增大后减小，滑动变阻器R1⑴⑵上消耗的功率先增大后减小，D错误．例3 答案：随着电压的增大，电灯变亮，灯丝温度升高，电阻率变大，电阻变大0.6解析：随着电压的增大，电灯变亮，灯丝温度升高，电阻率变大，电阻变大．所以电灯两端的电压与通过它的电流不成线性关系．根据闭合电路欧姆定律可知：E＝U L + IR，代入数据得到：8 = U L + 20I，在甲图中画出此方程的图线，如图所示．该图线与原图线的交点为此电路对应电灯中的电流和电压值．由图丙即可读出此电路中电灯两端的电压U= 2 V，电流I = 0.3 A，所以电灯的实际功率为P = UI = 0.6 W．变式3 AD；图线在U坐标轴上的截距等于电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源的内阻，因此A正确；作外接电阻R的伏安特性曲线分别交电源①、②的伏安特性曲线于S1、S2两点，如图所示，交点横、纵坐标的乘积IU= P为电源的输出功率，由图可知，无论外接多大电阻，两交点S1、S2横、纵坐标的乘积不可能相等，且电源①的输出功率总比电源②的输出功率大，故B错误，D正确；电源的效率η = P出/P总= I2R/I2(R + r) = R/( R + r)，因此电源内阻不同则电源效率不同，C错误．例4 AC；闭合开关S，电路稳定后电流I = E/(R1 + R2 + r) = 0.5 A，电容器两端的电压为U = IR1 = 1.5 V，选项A正确；电路稳定后电容器带电荷量为Q = CU = 100×10－6×1.5 C = 1.5×10－4C，选项B错误、C正确；先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，电容器C通过电阻R1放电，通过电阻R1的电荷量为1.5×10－4C，选项D错误．变式4 CD；光照强度增大时，R的阻值减小，闭合电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知I = E/(R + r + R灯)增大，灯泡L变亮，选项A错误；光敏电阻R上的电压U R = E–I(r + R灯)减小，选项B错误；电压表V的读数U = E–Ir减小，选项C正确；电容器C两端的电压等于灯泡两端的电压，灯泡两端的电压U L = IR灯增大，所以电容器C的带电荷量Q = CU L增大，选项D正确．四．考题再练高考试题1．ABC；滑片P向右移动时外电路电阻R外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P总= EI可得P总减小，故选项A正确．根据η = R外/( R外+ r) = 1/[1+ (r/ R外)]可知选项B正确；由P损= I2r可知，选项C正确．由P输-R外图象，如图，因不知道R外的初始值与r的关系，所以无法判断P输的变化情况，选项D错误．预测1 ACD；电源的总功率P E = IE，功率与电流成正比，由P r = I2r知电源内阻的发热功率与电流的平方成正比，则可知a为P E随电流I变化的图线，b为P R随电流I变化的图线，c为R r随电流I变化的图线，A正确．电流为2 A时电源的总功率与发热功率相等，可得出电源电动势为4 V，内阻为2 Ω，当电流为0.5 A时，根据闭合电路欧姆定律可得出外电路的电阻为6 Ω，C、D正确．2．C预测2 0.15 7.5五．课堂演练自我提升1．A；由串反并同结论可知，当R减小时并联部分电压减小，电压表示数减小，与其并联的R1的电流也减小，与其串联的电阻R2的电压增大，由欧姆定律得R1两端电压减小ΔU = ΔI R1，则A对；由闭合电路欧姆定律知E = U + Ir，电阻R2与r电压共增加了ΔU，B、C错，通过R2的电流增加，增加量一定小于ΔU/ R2，D错．2．C；由图象判断电源a的内电阻大，在纯电阻电路中电源效率η = [R/(R + r)×100%，内电阻越大效率越低；电源的输出功率P = UI对应图线交点坐标的乘积，只有C正确．3．B ；当S 断开时，R 2所在支路断路，总电阻R 变大，根据I = E /(R + r )知，干路电流I 变小，根据U = E – Ir 知，路端电压变大，即V 读数变大；根据U = IR 知，R 1两端电压U 1 = IR 1变小，而U = U 1 + U 3，所以R 3两端的电压U 3 = U – U 1要变大，通过R 3的电流I 3 = U 3/R 3变大，即A 的读数变大，所以B 正确．4．AD ；保持开关S 闭合，把滑动变阻器R 1的滑片向上滑动，电路中的总电阻变小，电流变大，电流表A 的示数变大，由U = I R 3知电压表V 的示数变大，A 正确；保持开关S 闭合，滑动变阻器R 1的滑片不滑动，则电容器两极板间的电压不变，R 2中没有电流通过，B 错误；若保持开关S 闭合，拉开电容器两极板之间的距离，电容器的电容变小，两极板间的电压不变，此时电容器放电，R 2中有由a 到b 的电流，C 错误；断开开关S ，电容器两极板电荷量不变，若将电容器上极板与下极板稍微错开一些，电容器的电容变小，由E = U /d = Q /Cd 知，两极板间场强变大，油滴P 将向上运动，D 正确．5．B ；当电流稳定时，电容器可视为断路，当P 向左滑时，滑动变阻器连入电路的阻值R增大，根据闭合电路欧姆定律得，电路中的电流I = E /(R + R 2 +r )减小，电压表的示数U = E – I (R 2 +r )增大，A 错，B 对；对于电容器，电荷量Q = CU 增大，C 、D 均错．6．A ；若尘埃P 处于静止状态，则重力与电场力平衡．若尘埃向下加速运动，则电场力减小，电容器两极板间的电压减小，故向左移动R 2的滑片可以实现这种变化．故A 正确、B 错．由于稳定时R 1支路无电流，故无论如何移动R 1，电容器两极板间的电压都不会改变，故尘埃仍平衡，故C 错．断开开关S ，电容器两极板间电压增大，这种情况与B 选项效果相同，故D 错．7．D ；本题考查测电源电动势和内电阻实验中电源的效率问题．电源的效率η = U /E ，E 为电源的电动势，根据图象可知，U a ＝23E ，U b ＝13E ，故有ηa ＝23，ηb ＝13，D 正确．8．AC ；根据闭合电路欧姆定律，将电阻R 与电源相接后有I ＝E R ＋r，因为阻值关系满足r 甲>r 乙>r 丙，所以I 甲<I 乙<I 丙，电源的总功率P ＝IE ，P 甲<P 乙<P 丙；电源的输出功率即电阻R 消耗的功率P 出＝I 2R ，所以P 甲出<P 乙出<P 丙出；电源内阻消耗的功率P ′＝I 2r ＝E 2R ＋r 2r ＝E 2R 2r ＋r ＋2R，可见，内阻r 越接近外阻R ，(R 2r ＋r )越小，内阻的功率P ′越大，应该有P 甲内>P 乙内>P 丙内．答案为A 、C ．课后反思：本课教学能充分联系生活实际，培养了学生的知识综合应用能力。

闭合电路的动态分析专题

闭合电路的动态分析电路变化主要包括两种情况，一是由于电路中部分支路的接通或断开引起电路结构的变化，从而引起电路中有关物理量的变化；二是由于部分电路中某个电阻发生变化（例如：滑动变阻器滑动触头位置的改变），同样会引起电路中相关物理量的变化。

那么如何进行电路变化的动态分析，我们分析的理论依据是闭合电路欧姆定律，及部分电路欧姆定律，以及串联分压、并联分流等规律。

首先，要根据闭合电路欧姆定律，在I ＝ε/R+r 中，电源电动势ε和内电阻r 不变，由于电路结构的变化，会引起外电阻的R 变化，导致干路电流I 和路端电压U 的变化，再利用部分电路欧姆定律（在使用欧姆定律I ＝U/R ，必须牢记I 、U 、R 是对同一部分电路而言的，三个物理量中任意一个发生变化都可能引起其它两个量的变化。

）来讨论各支路中的相关物理量的变化，进而讨论干路中的各个物理量的变化。

其次，分析电路变化时，一般的顺序是先从变化部分开始，按照先总后分，先干路后支路，先固定电阻，后变化电阻的顺序进行分析。

变化电路的讨论如图电路：设R 1增大，总电阻一定；由，I 一定；由，U 一定；因此U 4、I 4一定；由I 3= ，I 3、U 3一定；由U 2= ，U 2、I 2一定；由I 1= ，I 1一定。

总结规律如下：①总电路上R 增大时总电流I 减小，路端电压U 增大；②变化电阻本身和总电路变化规律相同；③和变化电阻有串联关系（通过变化电阻的电流也通过该电阻）的看电流（即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）；④和变化电阻有并联关系的（通过变化电阻的电流不通过该电阻）看电压（即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大）。

下面根据其以上方法具体分析一些实例：一、由于某部分电路的断开或接通，会引起电路中相关物理量的变化。

例1．如图所示，当K 闭合时，两电表的读数变化情况是：（）V 、A 读数变大 V 、A 读数变小 V 的读数变大，A 的读数变小V 的读数变小，A 的读数变大解析：当K 闭合时，由于并联的支路的个数增加，由并联知识可知：外电阻R 减小，由闭合电路欧姆定律I ＝ε/ R+ r 知，干电流I 增大，通过分析路端电压U=ε—I r 即R 2两端电压减小，由部分电路欧姆定律I 2= U 2/ R 2安培表A 的读数变小，正确答案应选B例2、如图所示，由于某一电阻发生断路，导致电压表和电流表示数均比该电阻未断开时要大，则这个断路的电阻可能是：（）A ．R 1B ．R 2C ．R 3D ．R 4 解析：若R 1断路，由并联电路特点，可知总电阻R 变大，由I ＝ε/ R+ r ，得总电流I 变小，由U=ε—I r 知路端电压增大，得R 2的两端电压U 2增大，通过对I 2= U 2/ R 2分析，知电流表的示数变大，故选项A 正确；若R 2断路，知电流表的示数为零，故选项B 错误；若R 3断路，电压表的示数为零，故选项C 错误；若R 4断路，由并联电路知识特点，可知总电阻R 变大，由I ＝ε/ R+ r ，得总电流I 变小，由U=ε—I r 知路端电压增大，得R 2的两端电压U 2增大，通过对I 2= U 2/ R 2分析，知电流表的示数变大，故选项D 正确；本题正确选项为AD 。

高三物理一轮复习学案闭合电路欧姆定律的应用

I R R I U U ⎡→→→→⎢⎣分分总总端分高三物理一轮复习学案闭合电路欧姆定律的应用掌握闭合电路中四大问题的分析思路与方法一、电路的动态分析1、电路的变化分析就是根据闭合电路或部分电路的欧姆定律及串、并联电路的性质，分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电流、电压和功率的变化情况．2、基本思路是“部分→整体→部分”，具体过程是：二、含电容电路的分析 1．电容器的电量：Q =CU2．电路稳定后，电容器所在支路断路，相当于理想电压表3．电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）电．三、故障分析1.仪器检测方法2.假设法四、非理想电表：内阻影响不能忽略，看作一个特殊电阻五、电桥问题课中案例1．如图，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，V 与A 分别为电压表与电流表。

初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则( )A. V 的读数变大，A 的读数变小B. V 的读数变大，A 的读数变大C. V 的读数变小，A 的读数变小D. V 的读数变小，A 的读数变大例2．如图所示的电路中．灯泡A 和灯泡B 原来都是正常发光的．现在突然灯泡A 比原来变暗了些，灯泡B 比原来变亮了些。

则电路中出现的故障可能是( )A ．R 2断路B ．R 1短路C ．R 3断路D ．R l 、R 2同时短路例3.用如图示的电路可以测量电阻的阻值．图中R x 是待测电阻，R 0是定值电阻，G 是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表G 的电流为零时，测得MP ＝l 1，PN ＝l 2，则R x 的阻值为（）A ．102l R lB ．1012l R l l + C ．201l R l D ．2012l R l l + 例4．如图所示电路中，1R ＝2R ＝3R ＝8Ω，电容器电容C =5μF ，电源电动势E =6V ，内阻不计，求电键S 由稳定的闭合状态断开后流过3R 的电荷量．课后案1．如图所示，电源电动势为E ，内电阻为r ，两电表均可看做是理想电表．闭合开关，使滑动变阻器的滑片由右端向左滑动，在此过程中（）A ．小灯泡L 1变暗B ．小灯泡L 2变亮C ．电流表的读数变小D ．电压表的读数变小2．如图为一电路板的示意图，a 、b 、c 、d 为接线柱，a 、d 与220V 的交流电源连接，ab 间、 bc 间、cd 间分别连接一个电阻。

高三物理高考经典探求—电路的动态分析知识精讲

高三物理高考经典探求—电路的动态分析【本讲主要内容】高考经典探求——电路的动态分析【知识掌握】【知识点精析】在闭合电路中，由于局部电阻的变化，会引起整个电路总电阻的变化，从而引起内、外电路之间，外电路各部分之间电压分配的变化和各支路电流分配的变化。

即使整个电路处于一种动态环境中，学生对这一动态进行分析时，往往存在着困难。

本文试图总结一个一般做法，供同学们参考。

一、要明确电路的结构这样的电路往往都是闭合电路，内、外电路之间是串联的，这时内电阻只是干路上的一个定值电阻。

外电路往往由几部分串联而成，有的部分是确定的，有的部分是变化的。

外电路的某一部分往往是由几个支路并联而成的，有的支路是确定的，有的支路是变化的。

外电路的某一部分的某一支路可能是由几部分串联而成的，有的部分是确定的，有的部分是变化的。

二、电路电学量的变化一般是从某一局部的变化引起的，而局部电阻的变化，对整个电路总电阻的变化的影响，有的具有单调性，有的比较复杂。

三、将电阻的变化分为单调性和非单调性两种情况。

（一）局部电阻变化对总电阻的变化影响具有单调性的情况。

1、给出讨论框图：R局增大减小→R总增大减小→I总减小增大→U端增大减小→I分U 部（不确定）2、理论：①欧姆定律闭合电路欧姆定律部分电路欧姆定律②串并联电路的性质和特点3、具体分析框图中理论的选择：当讨论R局部发生变化而引起总电阻的变化时，应用串并联电路的特点之总电阻的计算。

当讨论I总的变化时，应用闭合电路的欧姆定律。

当讨论某一部分的电压分配变化时，如这一部分的电阻确定则应用部分电路欧姆定律，如这一部分的电阻已发生了变化，则应用串并联电路的性质之总电压与各部分电压的关系。

当讨论某一支路的电路的电流变化时，如这一支路是确定的，则应用部分电路的欧姆定律。

如这一支路的电阻是变化的，则应用并联电路的特点之总电流与支路电流的关系。

4、局部电阻的变化方式：①可变化电阻（滑动变阻器或电阻箱）。

②开关的闭合与断开。

高考物理一轮复习专题公开课：闭合电路的欧姆定律(人教版)

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考点二电源功率的分析与计算
解析：在讨论 R2 的电功率时，可将 R1 视 I2R1 可知，R2＝0 时，R1 获得的电功率
为电源内阻的一部分，即将原电路等效最大，故选项 B 错误，选项 C 正确。当
为外电阻 R2 与电动势为 E、内阻为(R1 R1＋R2＝r 时，电源的输出功率最大，
＋r)的电源(等效电源)连成的闭合电路，由于题目没有给出 R1 和 r 的具体数值，
解析：由题图知：滑动变阻器与小灯泡 L1 并联，与小灯泡 L2 串联。电压表 V1 测量路端电压，电压表 V2 测量小灯泡 L2 两端的电压。将滑动变阻器的滑片由右向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器与小灯泡 L1 并联的电阻变小，外电路总电阻减小，路端电压减小，电压表 V1 的读数变小。由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，小灯泡 L2 变亮，电压表 V2 的读数变大。小灯泡 L1 两端的电压 U1＝E－I(r＋RL2)减小，小灯泡 L1 变暗。故 A、B、C 错误，D 正确。
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考点二电源功率的分析与计算
解析：由于题述将一电源与一电阻箱连接成闭以电源内阻一定等于 5 Ω，选项 B 正确；
合回路，电阻箱所消耗功率 P 等于电源输由电阻箱所消耗功率 P 最大值为 45 W 可
出功率。由电阻箱所消耗功率 P 与电阻箱知，此时电阻箱读数为 R＝5 Ω，电流 I＝
读数 R 变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率 P 最大为 45 W，所以电源最大输出功率为 45 W，选项 A 错误；由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所
并联或间接并联的电阻中的电流、两端电
压、电功率都将增大，反之则减小。所谓

2019版高考物理一轮优选全国讲义：第23讲电路闭合电

第23讲电路闭合电路的欧姆定律考纲要求考情分析命题趋势1．串、并联电路的特点 (1)特点对比①串联电路的总电阻__大于__其中任一部分电路的总电阻．②并联电路的总电阻__小于__其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻． ③无论电阻怎样连接，每一段电路的总的消耗电功率P 总是等于各个电阻消耗电功率之和．④无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大． 2．电源的电动势和内阻 (1)电动势①电动势的计算：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E ＝Wq ；②电动势的物理含义：电动势表示电源__把其他形式的能转化成电势能__本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压．(2)内阻：电源内部导体的电阻． 3．闭合电路的欧姆定律 (1)闭合电路欧姆定律①内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成__正比__，跟内、外电阻之和成__反比__； ②公式：I ＝E R ＋r (只适用于纯电阻电路)；③其他表达形式a ．电势降落表达式：E ＝U 外＋U 内或E ＝U 外＋__Ir __；b ．能量表达式：EI ＝UI ＋I 2r . (2)路端电压与外电阻的关系①一般情况：U ＝IR ＝E R ＋rR ＝E1＋r R ，当R 增大时，U __增大__；②特殊情况：a ．当外电路断路时，I ＝0，U ＝__E __；b ．当外电路短路时，I 短＝__Er__，U ＝0.1．判断正误(1)电动势为矢量，其方向由电源负极指向正极．( × )(2)电源的重要参数是电动势和内阻．电动势由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关．( √ )(3)闭合电路中电流越大，路端电压越大．( × )(4)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大．( × ) (5)电路中某电阻大，该电阻的功率不一定大．( √ ) (6)电源的输出功率越大，电源的效率越高．( × )2．(多选)一个T 形电路如图所示，电路中的电阻R 1＝10 Ω，R 2＝120 Ω，R 3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V ，内阻忽略不计．则( AC )A ．当cd 端短路时，a 、b 之间的等效电阻是40 ΩB ．当ab 端短路时，c 、d 之间的等效电阻是40 ΩC ．当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为80 VD ．当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为80 V3．2013年12月2日，我国嫦娥三号探月卫星在西昌卫星发射中心发射．嫦娥三号卫星的太阳能电池依靠光伏效应设计，可将太阳能转化为电能并储存起来．已知太阳能电池板的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA ．现将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，下列说法不正确的是( C )A ．电池板的电动势为800 mVB ．电池板的内电阻为20 ΩC ．闭合电路的路端电压为800 mVD ．闭合电路的路端电压为400 mV一闭合电路的功率及效率问题P U出①当R ＝r 时，电源的输出功率最大为P m ＝E 24r ；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<P m 时，每个输出功率对应两个外电阻R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2.闭合电路欧姆定律中功率的最值问题(1)定值电阻的功率P 定＝I 2RR 为定值电阻，P 定只与电流有关系，当R 外最大时，I 最小P 定最小，当R 外最小时，I 最大P 定最大．(2)电源的输出功率P 出＝E 2R 外(r ＋R 外)2＝E 2(R 外－r )2R 外＋4r当R 外＝r 时，P 出功率最大． (3)变化电阻的功率的最大值利用等效思想，把除变化电阻之外的其他的定值电阻等效成电源的内阻r ′，则变化电阻的功率即为等效以后的电源的输出功率，即当R 变＝r ′时，P 变有最大值．[例1](2017·云南昆明模拟)如图所示，E ＝8 V ，r ＝2 Ω，R 1＝8 Ω，R 2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R 2的取值应是多大？这时R 2的功率是多大？ (2)要使R 1得到的电功率最大，则R 2的取值应是多大？R 1的最大功率是多大？这时电源的效率是多大？(3)调节R 2的阻值，能否使电源以最大的功率E 24r输出？为什么？解析 (1)将R 1和电源(E ，r )等效为一新电源，则新电源的电动势E ′＝E ＝8 V ，内阻r ′＝r ＋R 1＝10 Ω，且为定值，利用电源的输出功率随外电阻变化的结论知，当R 2＝r ′＝10 Ω时，R 2有最大功率，即 P 2max ＝E ′24r ′＝824×10W ＝1.6 W.(2)因R 1是定值电阻，所以流过R 1的电流越大，R 1的功率就越大．当R 2＝0时，电路中有最大电流，即I max ＝ER 1＋r＝0.8 A ， R 1的最大功率P 1max ＝I 2max R 1＝5.12 W ，这时电源的效率η＝R 1R 1＋r×100%＝80%.(3)不可能．因为即使R 2＝0，外电阻R 1也大于r ，不可能有E 24r 的最大输出功率．本题中，当R 2＝0时，外电路得到的功率最大．答案 (1)10 Ω 1.6 W (2)0 5.12 W 80% (3)不能理由见解析二电路的动态分析 1．动态分析特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小导致电路电压、电流、功率等的变化．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 的变化→变化支路I 、U 、P 的变化． (2)“串反并同”结论法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、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、电功率都将增大，反之则减小．即：⎭⎪⎬⎪⎫U 串↓I 串↓P 串↓←R ↑→⎩⎪⎨⎪⎧U 并↑I 并↑P 并↑(3)极限法对于因滑动变阻器的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去讨论．此时要注意是否出现极值情况，即变化是否是单调变化．(4)特殊值法对于某些电路问题，可以代入特殊值进行判定，从而得出结论．[例2](2018·东北育才模拟)如图所示电路中，电源电动势为E ，电源内阻为r ，串联的固定电阻为R 2，滑动变阻器的总电阻为R 1，电阻大小关系为R 1＝R 2＝r ，则在滑动触头P 从a 端移动到b 端的过程中，下列描述中正确的是( B )A ．电路中的总电流先增大后减小B ．电路的路端电压先增大后减小C ．电源的输出功率先增大后减小D ．滑动变阻器R 1上消耗的功率先减小后增大解析由图可知滑动触头两侧的电阻为并联关系，P 滑到ab 中点时并联电阻最大，所以滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻先增大后减小，故电路的总电阻先增大后减小，电路中的总电流先减小后增大，选项A 错误；由于外电路总电阻先增大后减小，故路端电压先增大后减小，选项B 正确；当R 外＝r 时，电源的输出功率最大，设R 1两部分的并联总阻值为R′1，R′1＋R2先增大后减小且一直大于r，故电源的输出功率先减小后增大，选项C错误；把R2视为电源内阻，R′1先增大后减小且一直小于R2＋r，故滑动变阻器R1上消耗的功率先增大后减小，选项D错误．电路动态分析思路三含电容器电路的分析1．电容器的简化处理：简化电路时可以把电容器所处电路作为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时在相应位置再补上．2．电阻的简化处理：电路稳定后，与电容器同支路的电阻是一个等势体，相当于导线．3．电荷变化量的计算：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电．若电容器两端电压升高，电容器将充电，若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电．可由ΔQ＝CΔU计算电容器上电荷量的变化．[例3](2017·重庆诊断)(多选)如图所示，C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电源电动势E＝18 V，内阻不计．下列说法正确的是(BC)A．开关S断开时，a、b两点电势相等B．开关S闭合后，a、b两点间的电流是2 AC．开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D．不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大解析S断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通过，电阻两端电势相等，由图知a点电势与电源负极电势相等，而b点电势与电源正极电势相等，选项A错误；S断开时两电容器两端电压都等于电源电动势，而C1>C2，由Q＝CU知此时Q1>Q2，当S闭合时，稳定状态下C1与R1并联，C2与R2并联，电路中电流I＝ER1＋R2＝2 A，此时两电阻两端电压分别为U1＝IR1＝6 V、U2＝IR2＝12 V，则此时两电容器所带电荷量分别为Q1′＝C1U1＝3.6×10－5C、Q2′＝C2U2＝3.6×10－5C，对电容器C1来说，S闭合后其两端电压减小，所带电荷量也减小，故选项B、C正确，D错误．四两种U－I图线的比较及应用路端电压随电流的变化电阻两端电压随电流的知电源电动势E＝5 V，内阻r＝1.0 Ω，定值电阻R0＝4 Ω.闭合电键S后，求：(1)该元件的电功率；(2)电源的输出功率．解析设非线性元件的电压为U，电流为I，由欧姆定律得U＝E－I(R0＋r)，代入数据得U＝5－5I，画出U＝E′－Ir′＝5－5I图线．如图所示，两图线交点坐标为(0.4 A,3.0 V)．(1)该元件的电功率P R＝UI＝3.0×0.4 W＝1.2 W.(2)电源的输出功率P＝P R0＋P R＝I2R0＋P R＝0.42×4 W＋1.2 W＝1.84 W.答案(1)1.2 W(2)1.84 W分析U－I图象的一般思路(1)明确纵、横坐标的物理意义．(2)明确图象的截距、斜率及交点的意义．(3)找出图线上对应状态的参量或关系式．(4)结合相关概念或规律进行分析、计算五电路故障的分析与判断1．故障特点①断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零；②短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但用电器或电阻两端电压为零．2．检查方法①电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路；②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；③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，电路一定要切断电源；④假设法：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某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理．[例5](2017·吉林长春诊断)如下图是某同学连接的实验实物图，L1、L2灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查．(1)应用多用电表的直流挡进行检查，选择开关置于10 V挡．该同学测试结果如表1所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触__a__(选填“a”或“b”)．根据测试结果，可判定故障是__D__.A．灯L1短路B．灯L2短路C．cd段断路D．df段断路def(2)(多选)(BD)A．灯L1断路B．灯L2短路C．灯L1、L2都断路D．d、e间导线断路解析(1)应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔流入该表内，由题图能看出a点电势高于b点电势，可知红表笔应接触a.由表1条件可知，d、f间有示数，则d—c—a—干电池—b—f间无断路，故d、f段断路，选项D正确；若灯L1短路或灯L2短路，不会造成L1、L2灯都不亮，选项A、B错误；若cd 段断路，则d、f间不会有示数，选项C错误．(2)由表2可知，c、d间有一定的电阻但不是很大，灯L1既不短路也不断路，选项A、C错误；d、e间存在很大电阻，表明d、e间导线断路，选项D正确；e、f间电阻为零，则灯L2短路，选项B正确．1.如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1，R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态．要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是(B)A ．将R 1的滑片向左移动B ．将R 2的滑片向左移动C ．将R 2的滑片向右移动D ．将闭合的开关S 断开解析尘埃P 受到重力和电场力而平衡，要使尘埃P 向下加速，就要减小电场力，故要减小电容器两端的电压；电路稳定时，滑动变阻器R 1无电流通过，两端电压为0，故改变R 1的电阻值无效果，故选项A 错误；变阻器R 2处于分压状态，电容器两端电压等于变阻器R 2左半段的电压，故要减小变阻器R 2左半段的电阻值，变阻器R 2滑片应该向左移动，故选项B 正确，C 错误；将闭合的开关S 断开，电容器两端电压增大到等于电源电动势，故P 向上加速，选项D 错误.2．(2017·浙江杭州模拟)(多选)如图所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是( ACD )A ．电源的电动势为50 VB ．电源的内阻为253ΩC ．电流为2.5 A 时，外电路的电阻为15 ΩD ．输出功率为120 W 时，输出电压可能是30 V解析电源的输出电压和电流的关系为U ＝E －Ir ，显然直线①的斜率的绝对值等于r ，纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出截距为50 V ，斜率的绝对值等于r ＝50－206－0Ω＝5 Ω，选项A 正确，B 错误；当电流为I 1＝2.5 A 时，由回路中电流I 1＝Er ＋R 外，解得外电路的电阻R 外＝15 Ω，选项C 正确；当输出功率为120 W 时，由题图中P －I 关系图线中看出对应干路电流可能为4 A ，再从U －I 图线中读取对应的输出电压可能为30 V ，选项D 正确．3．如图所示，电灯L 1、L 2原来都正常发光，在两灯突然熄灭后，用电压表测得c 、d 间电压比灯泡正常发光时的电压增高，故障可能是(假设电路中仅有一处故障)( B )A ．a 、c 间断路B ．c 、d 间断路C ．b 、d 间断路D ．b 、d 间短路解析因电路中L 1、L 2、R 及电源串联，电路中只有一处故障且两灯不亮，故电路中必是断路，选项D 错误．电路中无电流，但c 、d 间电压升高，是因为c 、d 间断路，c 、d 两点分别与电源正、负极等电势．故选项B 正确，A 、C 错误．[例1](2016·贵州贵阳诊断·6分)图中电源的电动势为6 V ，内阻为1 Ω，R 1为2 Ω，R 2全阻值为3 Ω，闭合开关，下列说法中错误的是( )A ．当R 2为1 Ω时，R 1消耗的功率最大B ．通过改变R 2的阻值，路端电压的最大值为5 V ，最小值为4 VC ．R 2的阻值越小，R 1消耗的功率越大D ．当R 2的阻值为3 Ω时，R 2消耗的功率最大 [答题送检]来自阅卷名师报告[解析] R 1为定值电阻，只有当通过R 1的电流最大时，其消耗的功率才最大，因此当R 2＝0时，R1消耗的功率最大，A 说法错，C 说法正确；由闭合电路欧姆定律得路端电压U ＝R 1＋R 2R 1＋R 2＋rE ，代入数据计算知B 说法是正确的；将定值电阻R 1当作电源内阻的一部分，则当R 2＝R 1＋r ＝3 Ω时，电源对R 2的输出功率最大，即R 2消耗的功率最大，D 说法是正确的．本题答案为A ．[答案] A1．功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2个60 W 的白炽灯，均用10 W的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( B )A ．8×108 kW·hB ．8×1010 kW·hC ．8×1011 kW·hD ．8×1013 kW·h解析假设每天照明5小时，每户家庭每天节能50×2×5 W·h ＝0.5 kW·h ，每年节能约0.5 kW·h ×365＝183 kW·h ，全国约有4×108户家庭，全国一年节省的电能最接近183 kW·h ×4×108＝7.32×1010 kW·h ，与选项B 的数值最为接近，故选项B 正确．2．(2018·湖北高校联考)(多选)在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V ，内阻不计，L 1、L 2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，R 为定值电阻，阻值为7.5 Ω.当并关S 闭合后( CD )A ．L 1的电阻为112 ΩB ．L 1消耗的电功率为7.5 WC ．L 2的电阻为7.5 ΩD ．L 2消耗的电功率为0.3 W解析 S 闭合后，L 1两端的电压为3.0 V ，由乙图可知，I 1＝0.25 A ，故P 1＝0.75 W ，R 1＝12 Ω，故选项A 、B 均错误；由电路图可得L 2的电压与电流关系为U ＝3.0－7.5I ，在小灯泡的伏安特性曲线上画出该电压电流关系，如图所示，两图线的交点表示出了此时L 2两端的电压与通过的电流的大小，由图知U 2＝1.5 V ，I 2＝0.2 A ，所以R 2＝U 2I 2＝1.50.2 Ω＝7.5 Ω，P 2＝U 2I 2＝1.5×0.2 W ＝0.3 W ，故选项C 、D 正确．1．(多选)如图所示的电路中，电源电动势为12 V ，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S ，下列说法正确的有( AC )A ．路端电压为10 VB ．电源的总功率为10 WC ．a 、b 间电压的大小为5 VD ．a 、b 间用导线连接后，电路的总电流为1 A解析开关S 闭合后，外电路的总电阻为R ＝10 Ω，路端电压U ＝E R ＋r R ＝1212×10 V ＝10 V ，选项A 正确；电源的总功率P ＝E 2R ＋r ＝12 W ，选项B 错误；由于两条支路的电流均为I ′＝1020 A ＝0.5 A ，因此a 、b 两点间的电压为U ab ＝0.5×(15－5) V ＝5 V ，选项C 正确；a 、b 两点用导线连接后，外电阻R ′＝2×5×155＋15 Ω＝7.5 Ω，因此电路中的总电流I ＝ER ′＋r ＝129.5A ＝1.26 A ，选项D 错误． 2．阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( C )A ．25B ．12C ．35D ．23解析当开关S 断开时等效电路如图甲所示，电容器C 两端的电压U ＝15E ，所带的电荷量Q 1＝CU ＝15CE ；当开关S 闭合时等效电路如图乙所示，电容器C 两端的电压U ′＝13E ，所带的电荷量Q 3＝13CE .所以Q 1Q 2＝35，选项C 正确．3．如图所示，电路中R 1、R 2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C 的极板水平放置．闭合电源键S ，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( B )A ．增大R 1的阻值B ．增大R 2的阻值C ．增大两板间的距离D ．断开电键S解析设油滴质量为m ，电荷量为q ，两板间距离为d ，当其静止时，有U C d q ＝U R 1d q ＝mg ；由题图知，增大R 1，U R 1增大，油滴将向上加速，增大R 2，油滴受力不变，仍保持静止；由E ＝Ud 知，增大d ，U 不变时，E 减小，油滴将向下加速；断开电键S ，电容器将通过R 1、R 2放电，两板间场强度小，油滴将向下加速，故只有选项B 正确．4．(多选)如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r .将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值ΔI ，则( ACD )A ．A 的示数增大B ．V 2的示数增大C ．ΔU 3与ΔI 的比值大于rD ．ΔU 1大于ΔU 2解析滑片向下滑动，连入电路中的电阻R 变减小，由I ＝ER ＋R 变＋r ，A 表示数增大，故选项A 正确；V 2表测量的是电源的输出电压U 2＝E －Ir 减小，故选项B 错误； U 3＝E －Ir －IR ，则有ΔU 3＝ΔI (R ＋r )，ΔU 3与ΔI 的比值等于R ＋r ，大于r ，故选项C 正确．ΔU 2＝ΔIr , ΔU 1＝ΔIR ，又因为题目告知R >r ，得ΔU 1大于ΔU 2 ，故选项D 正确．课时达标第23讲[解密考纲]主要考查闭合电路的欧姆定律、动态电路分析、闭合电路的功率与效率问题． 1．(多选)如图所示，电源的电动势和内阻分别为E 、r ，在滑动变阻器的滑片P 由a 向b 移动的过程中，下列各物理量变化情况为( BD )A ．电流表的读数一直减小B ．R 0的功率先减小后增大C ．电源输出功率先增大后减小D ．电压表的读数先增大后减小解析滑动变阻器滑片P 由a 向b 端移动过程中，bP 和aP 并联，外电路总电阻先变大后变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流(电流表示数)先减小后增大，选项A 错误；根据电功率P 0＝I 2R 0，可知R 0的功率先减小后增大，选项B 正确；当外电路总电阻与电源内阻相等时，输出功率最大，但R 0与电源内阻r 大小关系不能确定，故不能确定电源输出功率的变化情况，选项C 错误；电压表所测为电源的路端电压，路端电压与外电阻变化趋势一致，故选项D 正确．2．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa 、ηb .由图可知ηa 、ηb 的值分别为( D )A ．34 14B ．13 23C ．12 12D ．23 13解析由题中U －I 图象可知，若电源的电动势为6U 0，则a 、b 两点处对应的路端电压分别为4U 0、2U 0，电源的效率η＝UI EI ＝U E ，所以ηa ＝U a E ＝23，ηb ＝U b E ＝13，选项D 正确．3．(多选)电源开关S 、S ′，定值电阻R 1、光敏电阻R 2和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S 、S ′ 闭合，且无光照射光敏电阻R 2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M 点，当用强光照射光敏电阻R 2时，光敏电阻的阻值变小，则( BD )A ．液滴向下运动B ．液滴向上运动C ．不能确定R 2两端的电势差是否升高D ．不改变照射光强度，断开S ′，将电容器的上极板向上移一小段距离，则上极板的电势比A 点的电势高解析强光照射使光敏电阻R 2的阻值变小，电流增大，R 1两端的电势差IR 1升高，R 2两端的电势差降低，电容器极板之间电压升高，电场强度增强，液滴向上运动，选项B 正确，选项A 、C 错误；当光照强度不变时断开S ′，电容器带电量不变，据U ＝Q C ＝4πkdQεr S可知，把电容器的上极板向上移一小段距离时两极板间电势差变大，则上极板的电势比A 点的电势高，选项D 正确．4．如图所示的电路中，灯泡A 和灯泡B 原来都是正常发光的．现在突然发现灯泡A 比原来变暗了些，灯泡B 比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( C )A ．R 3断路B ．R 1短路C ．R 2断路D ．R 1、R 2同时短路解析灯泡A 比原来暗了些，说明灯泡A 的电流和电压变小；灯泡B 比原来亮了些，说明灯泡B 的电流和电压变大．采取代入排除法，将选项逐个代入分析： R 3断路→R 外增大→R 总变大→I 减小→U 变大，由此可知两灯均变亮，故选项A 错误；R 1短路→R 外减小→R总减小→I 增大，通过灯泡A 和B 的电流变大，两灯变亮，选项B 错误；同理分析可知选项C 正确，选项D 错误．5．(多选)图示电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R 的阻值，可使电压表V 的示数减小ΔU (电压表为理想电表)，在这个过程中( AD )A ．通过R 1的电流减小，减小量一定等于ΔUR 1B ．R 2两端的电压增加，增加量一定等于ΔUC ．路端电压减小，减小量一定等于ΔUD ．通过R 2的电流增加，但增加量一定小于ΔUR 2解析电压表示数减小，可知R 减小，设路端电压、干路电流分别为U 、I ，电压表示数为U 1，R 2两端电压为U 2，流过R 1、R 2的电流分别为I 1、I 2，电阻改变后，分别为U ′、I ′、U 1′、U 2′、I 1′、I 2′，则U 1＝I 1R 1，U 1′＝I 1′R 1，ΔU ＝U 1－U 1′＝(I 1－I 1′)R 1，则I 1减小量为ΔI 1＝I 1－I 1′＝ΔUR 1，选项A 正确；U 2＝E －U 1－Ir ，U 2′＝E －U 1′－I ′r ，得ΔU 2＝(U 1－U 1′)－(I ′－I )r ＝ΔU －(I ′－I )r <ΔU ，选项B 错误；路端电压减小量小于ΔU ，选项C 错误；ΔU ＝(I ′－I )(r ＋R 2)，ΔI 2＝I ′－I ＝ΔU r ＋R 2<ΔU R 2，选项D 正确．6．(2017·湖南株洲质检)(多选)某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0 Ω.现闭合开关S ，理想电压表V 的示数为4.0 V ，则( ABD )A ．三个灯泡的总电阻为8.3 ΩB ．电源的电动势为5.6 VC ．电源消耗的热功率为3.0 WD ．电源的效率为89.3%解析理想电压表V 的示数为4.0 V ，可知串联的灯泡电流为0.6 A ，此时小灯泡电阻为4.00.6 Ω＝203 Ω；每个并联灯泡的电流为0.3 A ，电压1.0 V ，此时小灯泡电阻R 1＝1.00.3 Ω＝103 Ω，所以总电阻为R 总＝203 Ω＋12·103 Ω≈8.3 Ω，选项A 正确；电动势为E ＝4 V ＋1 V ＋0.6×1.0V ＝5.6 V ，选项B 正确；电源消耗的热功率为P 热＝0.62×1.0 W ＝0.36 W ，选项C 错误；电源效率η＝55.6×100%≈89.3%，故选项D 正确．7．如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U －I 图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V ．则该电路可能为( B )解析由图可知，电源电动势E ＝6 V ，当U ＝4 V 时，I ＝4 A ，有6 V ＝4 V ＋4 A ×r ，解得r ＝0.5 Ω，当路端电压为4.8 V 时，U 内＝E －U ＝6 V －4.8 V ＝1.2 V ，由U U 内＝R r ，得R ＝U U 内r ＝4.81.2×0.5 Ω＝2 Ω，由电阻的串并联知识可知选项B 为可能电路．8．(2017·湖北黄石模拟)如图所示，直线A 为电源a 的路端电压与电流的关系图象，直线B 为电源b 的路端电压与电流的关系图象，直线C 为一个电阻R 的两端电压与电流的关系图象，将这个电阻R 分别接到a 、b 两电源上，则( C )A ．R 接到a 电源上，电源的效率较高B ．R 接到b 电源上，电源的输出功率较大C ．R 接到a 电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低D ．R 接到b 电源上，电阻R 的发热功率和电源的效率都较高解析电源的效率η＝UI EI ＝U E ，由题图可知，电阻R 接在电源a 上时电路中电流为I 02，短路电流为I 0，且r a >r b ，根据闭合电路欧姆定律I 0＝E a r a ，I 02＝E aR ＋r a ，解得R ＝r a ，则a 电源的效率为50%；电阻R 接在电源b 上时U bE b >50%，则电源b 的效率大于50%，故选项A 错误；电源的U －I 图线与电阻R 的U －I 图线的交点表示电阻R 接在该电源上的工作状态，由题图可知电阻R 接在电源a 上时的电压和电流较大，电源a 的输出功率较大，故选项B 错误；由以上分析可知，R 接到a 电源上，电源的输出功率较大，电源效率较低，故选项C 正确，D 错误．9．(2017·湖北黄冈一模)(多选)如图所示是超导限流器(虚线框内部分)示意图．超导部件临界电流为I C ，当通过限流器的电流大于I C 时，超导部件从阻值为零的超导态转变为正常态(视为纯电阻)．已知超导部件的正常电阻为R 1＝3 Ω，临界电流I C ＝1.2 A ，限流电阻R 2＝6 Ω，小灯泡上标有“6 V 6 W ”字样，电源E ＝8 V ，r ＝2 Ω.原来电路正常工作，现小灯泡突然发生短路．则( BD )A ．短路前通过R 1的电流为34AB ．短路后超导部件转为正常态C ．短路后通过R 1的电流为2 AD ．短路后通过R 1的电流为43A解析原来灯泡正常工作，电流为1 A ，故R 1处于超导状态，其电阻为零，通过R 1的电流为1 A ，选项A 错误．灯泡短路时，电流突然达到Er ＝4 A>1.2 A ，超导部件由超导态转为正常态，选项B 正确．短路后限流器与超导部件并联，总电阻为2 Ω，其两端电压为4 V ，故通过R 1的电流为I ′1＝43A ，选项C 错误、D 正确．10．(2017·湖北武汉调研)(多选)某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a 、b 、c 所示．则下列说法正确的是( CD )A ．图线b 表示输出功率P R 随电流I 变化的关系B ．图中a 线最高点对应的功率为最大输出功率C ．在图线上A 、B 、C 三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P CD ．两个图线交点M 与N 的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4 解析 P ＝I 2r ，电流I 越大，P 越大，且为非线性关系，所以图线b 表示P r 随电流I 变化的关系，选项A 错误；PE ＝E ·I ，P E 与I 成正比，为图线a ，故图中a 线最高点对应的功率为电源最大功率，选项B 错误；电源输出功率P R ＝P E －P r ，所以在图线上A 、B 、C 三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P C ，选项C 正确；两个图线交点M 对应R ＝r ，N 对应R ＝0，两个图线交点M 与N 的横坐标之比一定为1∶2，M 点纵坐标P ＝E 24r ，N 点的纵坐标P＝E 2r，两个图线交点M 与N 的纵坐标之比一定为1∶4，选项D 正确．。

专题28 闭合电路欧姆定律(电路的动态分析问题)-2019高考物理一轮复习专题详解(解析版)

知识回顾：直流电路的有关规律 (1)欧姆定律I ＝UR(2)闭合电路欧姆定律⎩⎪⎨⎪⎧I ＝ER ＋rE ＝U ＋IrE ＝U ＋U ′(3)电阻定律R ＝ρlS(4)电功率：P ＝UI P ＝I 2R ＝U 2R(5)焦耳定律：Q ＝I 2Rt(6)串并联电路规律：⎩⎨⎧串联分压：U 1U 2＝R 1R 2并联分流：I 1I 2＝R1R21．闭合电路动态变化的原因(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)若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小． (3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化． 2．闭合电路动态分析的方法基本思路是“局部→整体→局部” 流程图：3.电路动态分析的一般步骤(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化．(2)根据局部电路电阻的变化，确定电路的外电阻R 外总如何变化． (3)根据闭合电路欧姆定律I 总＝ER 外总＋r ，确定电路的总电流如何变化．(4)由U 内＝I 总r 确定电源的内电压如何变化．(5)由U＝E－U内确定路端电压如何变化．(6)确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化．例题分析：【例1】(多选)如图所示的电路中，所有电表均为理想电表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电源内阻不计，则下列说法正确的是()A．R2不变时，电表V1、A的读数之比等于R1B．R2不变时，电表V2、A的读数之比等于R1C．R2改变一定量时，电表V1、A读数的变化量之比的绝对值等于R1D．R2改变一定量时，电表V2、A读数的变化量之比的绝对值等于R1【答案】ACD例2：(多选)如图，电源内阻为r，两个定值电阻阻值均为R，闭合开关，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V3示数变化量的绝对值为ΔU3，理想电流表A1、A2示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，则正确的是()A．A2示数增大B．V2示数与A1示数的比值减少C ．ΔU 3与ΔI 1的比值小于2RD ．ΔI 1小于ΔI 2 【答案】：ABD专题练习1．(2017年保定质检)在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，则( )A ．A 灯变亮，B 灯变暗 B ．A 灯和B 灯都变亮C ．电源的输出功率减小D ．电源的工作效率降低【答案】：A【解析】：当滑动触头向下滑动时，R 总变大，得I 总＝ER 总减小，U A ＝E －I 总R 1－I 总r 知U A 增大，故A 灯变亮，I 总＝I A ＋I B ＋I R 2，I 总减小，而I A 、I R 2均增加，故I B 减小，B 灯变暗，A 正确，B 错误；P 输＝E R 总＋r 2R 总＝E 2R 总－r2R 总＋4r ，当R 总增加时，因R 总与r 大小关系未知，不能判断P 输具体如何变化，故C 错误；η＝U 外I EI ×100%＝R 总R 总＋r×100%，当R 总增加时，η增加，故D 错误．学科&网2．(2017年佛山二模)如图所示，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3均为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表；开始时开关S 闭合，电压表和电流表均有读数，某时刻发现电压表和电流表读数均变大，则电路中可能出现的故障是( )A ．R 1断路B ．R 2断路C ．R 1短路D ．R 3短路【答案】：B3．(2017年长沙模拟)如图所示，电源电动势为E ，内阻为r .当滑动变阻器的滑片P 从左端滑到右端时，理想电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2，干路电流为I ，下列说法中正确的是(灯泡电阻相同且不变)( )A ．小灯泡L 1、L 3变暗，L 2变亮B ．ΔU 1与ΔI 的比值不变C ．ΔU 1<ΔU 2D ．ΔU 1＝ΔU 2 【答案】：B【解析】：当滑动变阻器的滑片P 从左端滑到右端，其电阻值变大，导致电路的总电阻变大，根据“串反并同”规律，可知：L 1、L 2变暗，L 3变亮，选项A 错误；根据部分电路欧姆定律可知：ΔU 1ΔI ＝R 2＋r ，其比值不变，选项B 正确；理想电压表V 1的示数变化绝对值ΔU 1大于理想电压表V 2的示数变化绝对值ΔU 2，选项C 、D 错误．4．(2017年上海长宁区一模)如图所示，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻r ，闭合开关S 后，将滑动变阻器R 0滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，则( )A ．电流表A 示数减小B ．ΔU 1<ΔU 2 C.ΔU 3ΔI >r D ．ΔU 2>ΔU 1＋ΔU 3 【答案】：C5.如图所示的电路中，当开关S 闭合时，电路中的电流表和电压表读数的变化是（）A ．两表读数均变大B ．两表读数均变小C ．电流表读数增大，电压表读数减小D ．电流表读数减小，电压表读数增大【答案】C【解析】开关S 断开，R 1、R 2串连接入电路，电流表示数I=，电压表示数为U=E ﹣Ir=E ﹣；开关S 闭合后，R 2被短路，电路中的电阻减小，通过的电流为I′=，电压表示数为U=E ﹣I′r=E-，所以电流表示数变大，电压表示数变小，故选C6.如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S2，则下列表述正确的是()A．电源输出功率减小B．L1上消耗的功率增大C．通过R1上的电流增大D．通过R3上的电流增大【答案】C7.如图所示L1灯与L2灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，两灯亮度变化情况是( )A．L1灯变亮，L2灯变亮B．L1灯变暗，L2灯变亮C．L1灯变暗，L2灯变暗D．L1灯变亮，L2灯变暗【答案】A【解析】与R并联后与串联再与并联；当滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中电流减小，由可知，路端电压增大，故的亮度增大；因路端电压增大，则中的电流增大，但因总电流减小，故流过的电流减小，故分压减小，则并联部分电压增大，故变亮，A正确8.如图所示电路，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（）A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大【答案】D9.(多选)如图所示，电源E的内阻不计，其中A为理想电流表，V1、V2为理想电压表，R1、R2、R3为定值电阻．开始时S是断开的，当闭合开关S时，各电表的示数变化情况正确的是()A．电压表V1的示数变小B．电压表V2的示数变小C．电流表A的示数变大D．电流表A的示数变小【答案】BC【解析】据题意，当开关闭合后，电阻R2、R3并联，则总电阻减小，干路电流增加，电流表示数变大，C 选项正确，D选项错误；由于不计电源内阻，则有E＝U1，即电压表V1的示数不变，A选项错误；并联部分电阻减小，则据：U2＝E－UR1，由于电流增加，R1上的电压增加，故V2示数减小，故B选项正确10.（多选）如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是（）A．电压表读数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮B．电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮C．电压表读数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗D．电压表读数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗【答案】BC11.（多选）如图所示电路中，定值电阻R大于电源内阻r，当滑动变阻器滑动端向右滑动后，理想电流表A1、A2、A3的示数变化量的绝对值分别为△I1、△I2、△I3，理想电压表示数变化量的绝对值为△U，下列说法中正确的是（）A．电流表A2的示数一定变小B．电压表V的示数一定增大C．△I 3一定大于△I 2D．△U与△I 1比值一定小于电源内阻r【答案】BCD【解析】当滑动变阻器滑动端向右滑动后，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则总电流减小，所以电流表A3的示数减小．根据串联电路分压的特点分析可知，并联部分电压增大，即电压表V的示数增大，电流表A2的示数变大，故A错误，B正确．根据并联电路的电流规律I3= I1+ I 2，A1的示数I1变小，A2的示数I2变大，A3的示数I3变小，则知△I 1一定大于△I 3．电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律U=E﹣I3r可知， =r，而△I1大于△I3，所以＜r．根据=r，=R，据题R＞r，则得△I3一定大于△I2，故C、D正确．学科&网12.(多选)在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是()A．不变，不变B．变大，变大C．变大，不变D．变大，不变【答案】ACD13.(多选)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动，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ΔI，则()A．A的示数增大B．V2的示数增大C．ΔU3与ΔI的比值大于rD．ΔU1大于ΔU2【答案】ACD14.(多选)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.闭合开关后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表示数变化量的绝对值为ΔI，则()A．ΔU2＝ΔU1＋ΔU3B．＝R＋rC．电源输出功率先增大后减小D．和保持不变【答案】BD【解析】V2测量路端电压，V1测量R的电压，V3测量滑动变阻器的电压，将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器阻值减小，总电阻减小，则总电流增大，内电压增大，U2变小，U1变大，U3变小，U2减小量小于U1增大量和U3减小量之和，所以ΔU2＜ΔU1＋ΔU3，故A错误；根据闭合电路欧姆定律得：U3＝E－I(r＋R)，则得：＋R.故B正确；当外电路电阻等于内阻时，电源输出功率最大，而电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，所以将滑动变阻器滑片向下滑动，输出功率变大，故C错误；根据欧姆定律得：＝R，不变，根据闭合电路欧姆定律得：U2＝E－Ir，则得＝r，不变，故D正确15.如图所示，E=13.5 V，r=2 Ω，R4=2 Ω，R5=1 Ω，R6=3 Ω，电流表和电压表均为理想电表，当开关S断开时，电流表的读数为I1=1.35 A，电压表的示数为U1=1.35 V，当S闭合后，电流表的读数为I2=1.5 A，电压表的示数为U2=2.25 V，求R1、R2、R3的阻值．【答案】4 Ω 8 Ω 2 Ω当开关闭合时，等效电路如图2所示；已知流过电流电电流为1.5 A，R6两端电压为2.25 A；则干路电流为I′=（1.5+）A=2.25 A路端电压为U=E﹣I′r=（13.5﹣2.25×2）V=9 V；R4两端的电压U4′=1.5×2 V=3V；则R1两端的电压为U1′=（9﹣3）V=6V；则流过R1的电压为1.5 A；因此没有电流流过R3；则R3、R6、R2的总电压也为9 V；电流为0.75 A；则有：9=0.75（1+3+R2）解得R2=8 ΩR1，R2，R3阻值分别为4 Ω、8 Ω、2 Ω。

闭合电路动态分析

闭合电路动态分析部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，可下载自行编辑闭合电路的动态分析导学案1、总电流I和路端电压U随外电阻R的变化规律：当R增大时，I变小，又据U=E-Ir知，U变大。

当R增大到∞时，I=0，U=E<断路）。

当R减小时，I变大，又据U=E-Ir知，U变小。

当R减小到零时，I=E r ，U=0<短路）2、所谓动态就是电路中某些元件<如滑动变阻器的阻值）的变化，会引起整个电路中各部分相关电学物理量的变化。

解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析，同时，还要掌握一定的思维方法，如程序法，直观法，极端法，理想化法和特殊值法等等。

b5E2RGbCAP基本思路是“部分→整体→部分”，从阻值变化的部分入手，由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻，干路电流和路端电压的变化情况，然后再深入到部分电路中，确定各部分电路中物理量的变化情况。

p1EanqFDPwDXDiTa9E3d特别提醒例题在如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4皆为定值电阻，R5为在电路的动态分析中，要注意闭合电路欧姆定律、部分电路可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设欧姆定律及串联分压和并联分流的综合应用。

在分析电灯明暗电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触头向a端移动时，判定正确的是< ）RTCrpUDGiTA、I变大，U变小B、I变大，U变大C、I变小，U变大D、I变小，U变小[解读] 当R5向a端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小。

根据闭合电路的欧姆定律知道，回路的总电流I变大，内电压U内=Ir变大，外电压U外=E-U内变小。

所以电压表的读数变小。

外电阻R1及R4两端的电压U=I<R1+R4）变大。

R5两端的电压，即R2、R3两端的电压为U’=U外-U变小，通过电流表的电流大小为U’/(R2+R3>变小。

答案：D5PCzVD7HxA[规律总结]在某一闭合电路中，如果只有一个电阻变化，这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化，它们遵循的规则是：jLBHrnAILg<1）凡与该可变电阻有并关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同。

高考物理一轮复习热点题型专题2.5 闭合电路的功率及效率问题学案-人教版高三全册物理学案

专题2.5 闭合电路的功率及效率问题1．电功、电功率、焦耳定律和热功率内容表达式电功电路中电场力移动电荷做的功W ＝qU ＝UIt 电功率单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢 P ＝Wt ＝UI 焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比 Q ＝I 2Rt 热功率单位时间内的发热量P ＝Qt＝I 2R2．电源的总功率(1)任意电路：P 总＝EI ＝U 外I ＋U 内I ＝P 出＋P 内． (2)纯电阻电路：P 总＝I 2(R ＋r )＝E 2R ＋r.3．电源内部消耗的功率：P 内＝I 2r ＝U 内I ＝P 总－P 出． 4．电源的输出功率(1)任意电路：P 出＝UI ＝EI －I 2r ＝P 总－P 内．(2)纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝E 2RR ＋r2＝E 2R －r 2R＋4r 。

(3)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P m ＝E 24r.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<P m 时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R 1和R 2，且R 1·R 2＝r 2. ⑤P 出与R 的关系如图所示．5．电源的效率 (1)任意电路：η＝P 出P 总×100%＝UE×100%. (2)纯电阻电路：η＝RR ＋r ×100%＝11＋rR×100% 因此在纯电阻电路中R 越大，η越大；当R ＝r 时，电源有最大输出功率，效率仅为50%.【典例1】一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上 (其内电阻可忽略不计)，均正常工作。

用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是( )A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104J ，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×103J D ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍【答案】 C【典例2】如图所示，R 1为定值电阻，R 2为可变电阻，E 为电源电动势，r 为电源内电阻，以下说法中正确的是( )A ．当R 2＝R 1＋r 时，R 2获得最大功率B ．当R 1＝R 2＋r 时，R 1获得最大功率C ．当R 2＝0时，R 1获得最大功率D ．当R 2＝0时，电源的输出功率最大【答案】 AC【解析】在讨论R 2的电功率时，可将R 1视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻R 2与电动势为E、内阻为(R1＋r)的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图甲所示)，R2的电功率是等效电源的输出功率．显然当R2＝R1＋r时，R2获得的电功率最大，A项正确；讨论R1的电功率时，由于R1为定值，根据P＝I2R知，电路中电流越大，R1上的电功率就越大(P1＝I2R1)，所以，当R2＝0时，等效电源内阻最小(等于r，如图乙所示)，R1获得的电功率最大，故B项错误，C项正确；讨论电源的输出功率时，(R1＋R2)为外电阻，内电阻r恒定，由于题目没有给出R1和r的具体数值，所以当R2＝0时，电源输出功率不一定最大，故D项错误．【典例3】已知电源内阻r＝2 Ω，灯泡电阻R L＝2 Ω，R2＝2 Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为3 Ω，如图所示，将滑片P置于最左端，闭合开关S1、S2，电源的输出功率为P0，则( )A．滑片P向右滑动，电源输出功率一直减小B．滑片P向右滑动，电源输出功率一直增大C．断开S2，电源输出功率达到最大值D．滑片P置于最右端时，电源输出功率仍为P0【答案】D【解析】闭合开关S1、S2，外电路总电阻R＝R1＋R并＝R1＋1 Ω，当R＝r＝2 Ω时，电源输出功率最大，根据电源输出功率与外电路电阻的关系图像(如图)可知，【跟踪训练】1．(2018·滕州检测)额定电压为4.0 V的直流电动机的线圈电阻为1.0 Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4.0 J，下列计算结果正确的是( )A．电动机正常工作时的电流强度为4.0 AB．电动机正常工作时的输出功率为8.0 WC．电动机每分钟将电能转化成机械能为240.0 JD．电动机正常工作时的输入功率为4.0 W【答案】C【解析】电动机正常工作时的电流强度为I＝Qrt＝4.01.0×1.0A＝2.0 A，选项A错误；P内＝Qt＝4.0 W，电动机正常工作时的输出功率为P出＝IU－P内＝2.0×4.0 W－4.0 W＝4.0 W，选项B错误；电动机每分钟将电能转化成机械能为E机＝P出t＝4.0×60 J＝240.0 J，选项C正确；电动机正常工作时的输入功率为P＝UI＝4.0×2.0 W＝8.0 W，选项D错误。

2019年高考物理一轮复习专题35 闭合电路的欧姆定律电路分析(讲)(含解析).doc

2019年高考物理一轮复习专题35 闭合电路的欧姆定律电路分析（讲）（含解析）1.熟练掌握串、并联电路的特点，并能分析、计算.2.理解闭合电路欧姆定律，并能进行电路的动态分析和计算．一、串、并联电路的特点 1．特点对比2.(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻． (3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和． (4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大．二、电源的电动势和内阻 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：qW E(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量． 2．内阻电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数．三、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．公式⎩⎪⎨⎪⎧I ＝E R ＋r只适用于纯电阻电路E＝U 外＋U 内适用于任何电路3．路端电压U 与电流I 的关系 (1)关系式：U ＝E －Ir . (2)U －I 图象如图所示．①当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为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．考点一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．★重点归纳★1、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．★典型案例★如图所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是：（）A．A灯变暗 B．B灯变亮C．电源的输出功率可能减小 D．电源的总功率增大【答案】C【名师点睛】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部★针对练习1★（多选）如图甲所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R为滑动变阻器，1R为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动的过程中，四个理想电表2的示数都发生变化，图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法正确的是：（）A.图线a 表示的是电压表V 1的示数随电流表示数变化的情况B.图线b 表示的是电压表V 2的示数随电流表示数变化的情况C.此过程中电压表V 1示数的变化量△U 1和电流表示数变化量△I 的比值绝对值不变D.此过程中电压表V 示数的变化量△U 和电流表示数变化量△I 的比值绝对值变大【答案】AC★针对练习2★如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表1V 、2V 、3V 示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，正确的是：（）A ．2V 的示数增大B ．电源输出功率在减小C ．ΔU 3与ΔI 的比值在减小D ．ΔU 1大于ΔU 2 【答案】D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＝EI ＝U 外I ＋U 内I ＝P 出＋P 内． (2)纯电阻电路：P 总＝I 2(R ＋r )＝rR E+2.2．电源内部消耗的功率：P 内＝I 2r ＝U 内I ＝P 总－P 出． 3．电源的输出功率(1)任意电路：P 出＝UI ＝EI －I 2r ＝P 总－P 内． (2)纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝rRr R E rR R E 4)(222+-=+(3)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rEP M 42=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<P m 时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2. ⑤P 出与R 的关系如图所示．4．电源的效率 (1)任意电路：η＝总出P P ×100%＝EU ×100%.(2)纯电阻电路：η＝rR R ×100%因此在纯电阻电路中R 越大，η越大；当R ＝r 时，电源有最大输出功率，效率仅为50%. 特别提醒当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%；当R →∞时，η→100%，但此时P 出→0，无实际意义． ★重点归纳★1、对闭合电路功率的几点认识(1)闭合电路是一个能量转化系统，电源将其他形式的能转化为电能．内外电路将电能转化为其他形式的能，EI ＝P 内＋P 外就是能量守恒定律在闭合电路中的体现． (2)外电阻的阻值向接近内阻的阻值方向变化时，电源的输出功率变大．（3）对于直流电路的分析与计算，要熟练掌握串、并联电路的特点，知道这两种电路的电压、电流及电功率的分配关系，并能把较为复杂的电路化为简单、直观的串、并联关系． 3、电源的U I 图象的应用（1）根据U ＝E －Ir 可知，电源的U －I 图线是如图所示的一条倾斜的直线．①直线斜率的绝对值表示电源的电阻r ，纵轴的截距为电源电动势E . ②直线上任何一点A 与原点O 的连线的斜率表示对应的外电路电阻R .③)图线上每一点的坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率，对于图中的A 点有P A ＝U A I A . （2）对于U －I 图线中纵坐标(U )不从零开始的情况，图线与横坐标的交点坐标小于短路电流，但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻．说明：①电源的伏安特性曲线是一条斜率为负值的直线，反映的是电源的特征：纵轴上的截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻．②电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线，斜率表示电阻的大小．③上述两个曲线在同一坐标系中的交点表示电源的工作状态．对闭合电路的U －I 图象，图线上每一点纵、横坐标的乘积为电源的输出功率；纯电阻电路的图线上每一点纵、横坐标的比值为此时外电路的电阻．★典型案例★三只灯泡L 1 、L 2 和L 3的额定电压分别为1．5V 、1．5V 和2．5V ，它们的额定电流都为0．3A 。

人教版(2019)高中物理必修第三册专题：闭合电路的欧姆定律的应用

.
B正确；电源A的短路电流为IA＝＝ .−. A＝0.4 A，故C错误；电源B的短路

.
电流为IB＝＝ .−.

.
.
A＝0.3 A，故D正确．
5、一个将电流表改装成欧姆表的示意图如图所示,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测

一阻值为R的电阻时,指针偏转至满刻度处。现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻
第十二章
电能能量守恒定律
12.23闭合电路的欧姆定律的应用
一、闭合电路的动态分析
➢闭ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电路动态问题的分析方法
(1)程序法
①分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；
②由局部电阻变化判断总电阻的变化；

③由I＝
判断总电流的变化；
＋
④据U＝E－Ir判断路端电压的变化；
⑤由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化。
C、D错误。
2、如图所示的电路中，已知电容C1＝C2，电阻R1＝R2，电源电动势为E，内阻为r，
当开关S由闭合状态断开时，下列说法中正确的是 ( C )
A．电容器C1的电荷量增多，电容器C2的电荷量减少
B．电容器C1的电荷量减少，电容器C2的电荷量增多
C．电容器C1、C2的电荷量都增多
D．电容器C1、C2的电荷量都减少
值电阻R0为3 Ω，若电压表的示数为3 V，试求：
(1)电源的总功率和电源的输出功率；
(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率。

(1)在串联电路中，电压表测R0两端的电压，由欧姆定律得I＝＝ A＝1 A

，电源的总功率P总＝EI＝6×1 W＝6 W。

2019高考物理一轮复习专题45闭合电路的动态分析与含电容器电路问题学案

突破45 闭合电路的动态分析与含电容器电路问题一、电路动态分析电路的动态分析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，某处电路变化又引起其他电路的一系列变化.直流电路的动态变化分析是电学的常考点之一，几乎每年都有该类试题出现.该类试题能考查考生对闭合电路欧姆定律的理解，电路的结构分析及对电路中并联特点的应用能力，兼顾考查学生的逻辑推训能力.1. 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 并与用电器并联，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。

2．程序法：遵循“局部－整体－部分”的思路，按以下步骤分析：3．“串反并同”结论法(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。

即：⎭⎪⎫U 串↓I 串↓P 串↓←R ↑→⎩⎪⎨⎪⎧U 并↑I并↑P并↑4．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。

【典例1】在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，1R 和3R 均为定值电阻，2R 为滑动变阻器。

当2R 的滑动触点在a 端时合上开关S ，此时三个电表1A 、2A 和V 的示数分别为1I 、2I 和U 。

现将2R 的滑动触点向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是（）A ．1I 增大，2I 不变，U 增大B ．1I 减小，2I 增大，U 减小C ．1I 增大，2I 减小，U 增大D ．1I 减小，2I 不变，U 减小【答案】B【典例2】如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r 。

【物理】2019届一轮复习人教版闭合电路的欧姆定律电路分析学案

第35讲闭合电路的欧姆定律电路分析1.熟练掌握串、并联电路的特点，并能分析、计算.2.理解闭合电路欧姆定律，并能进行电路的动态分析和计算．一、串、并联电路的特点1．特点对比2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻．(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和．(4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大．二、电源的电动势和内阻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：qW E (3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量．2．内阻电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数．三、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．公式⎩⎪⎨⎪⎧ I ＝E R ＋r 只适用于纯电阻电路E ＝U 外＋U 内适用于任何电路3．路端电压U 与电流I 的关系(1)关系式：U ＝E －Ir .(2)U －I 图象如图所示．①当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电源电动势．②当外电路电压为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．考点一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．★重点归纳★1、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．★典型案例★（多选）如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电内阻r相等。

专题2.3+闭合电路的动态分析-届高考物理一轮复习之热点题型+Word版含解析

专题2.3 闭合电路的动态分析解决电路动态的三种常见方法 1．程序法：确定局部电阻的变化分析总电阻的变化分析总电流、路端电压的变化固定支路并联分流串联分压变化支路 2．“串反并同”结论法：(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、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、电功率都将增大，反之则减小。

即：⎭⎪⎫U 串↓I 串↓P 串↓←R ↑→⎩⎪⎨⎪⎧U 并↑I并↑P并↑3．极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零去讨论。

【典例1】如图所示，电路中的电源的电动势为E 、内电阻为r ，开关S 闭合后，当滑动变阻器的滑片P 从滑动变阻器R 的中点位置向左滑动时，小灯泡L 1、L 2、L 3的亮度变化情况是（）A ． L 1灯变亮，L 2灯变暗，L 3灯变亮B ． L 1灯变暗，L 2灯变亮，L 3灯变暗C ． L 1、L 2两灯都变亮，L 3灯变暗D ． L 1、L 2两灯都变暗，L 3灯变亮【答案】A【解析】将滑动变阻器的滑片P 从滑动变阻器R 的中点位置向左滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律得知：干路电流I 减小，路端电压增大，则灯L 3变亮。

流过灯L 2电流I 2=I-I 3，I 减小，I 3增大，则I 2减小，灯L 2变暗。

灯L 1的电压U 1=U-U 2，U 增大，U 2减小，U 1增大，L1灯变亮。

故选A。

【典例2】如图所示，开关 S 闭合后，竖直放置的平行板电容器 C 两板间有一带电微粒m处于静止，现将滑动变阻器 R 的滑动片 P 向下滑动一些（A 灯与B灯均未被烧坏），待电路稳定后，与滑动片P滑动前相比，下列说法正确的是A． A灯变暗，B灯变亮B．内阻 r消耗的热功率减小C．带电微粒 m将加速向上运动D．通过滑动变阻器 R的电流增大【答案】D【典例3】（2018山东省高三高考猜题卷）如图所示电路中，，，电源电动势，内阻。

专题33 开关(闭合)(断开)动态电路分析问题-中考2019物理压轴题、高频题、高分值题解题技巧(解析版)

考点扫描☆名师点拨一、考点解析动态电路分析是初中物理电学中的重点内容。

动态电路分析只涉及到串并联电路（电源电压保持不变）。

所谓动态电路是指对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路，通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断等形式来改变电路的连接方式，进而改变电路中的总电阻、电流、电压的大小。

中考物理中，动态电路分析主要以选择题和计算题形式出现。

主要分为三种类型：（1）滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化；（2）开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；（3）其他电学量发生变化或客观因素引起电路中电学物理量的变化。

具体来说，就是要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有；所给的电表是测量干路的电流（或电压）还是支路中的电流（或电压）等。

解答此类问题需要注意一下问题：1.电流表的电阻非常小，在电路中相当于导线，可看作短路。

2.电压表的电阻非常大，在电路中相当于断路（开路），即在分析此类问题时可先将电压表放在一边，暂不考虑。

3.基本思想：明确电路中的变量和不变量，首先确定不变的物理量（如电源的电压、各定值电阻，小灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压和额定功率），然后根据相关的规律去分析其它量的变化。

4.解题思路：总体遵循“先局部-再整体-再局部”的思路，具体说来：①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化（局部）；②根据欧姆定律，由总电阻的变化分析总电流的变化（整体）；③由总电流的变化，根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化（局部）。

开关通（闭合）、断（断开）动态电路分析电路中开关闭合或断开，电路中物理量发生变化。

开关通断变化的是电路中元件的接入和退出，元件的变化会引起电路物理量的变化。

分析此类动态电路，要看清开关通断后元件是如何发生变化的，然后再进一步分析物理量的变化。

二、考点复习1.定义：用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。

专题28 闭合电路欧姆定律(电路的动态分析问题)-2019高考物理一轮复习专题详解(解析版)

2019届一轮复习人教版闭合电路的欧姆定律电路分析学案

第32讲闭合电路的欧姆定律电路分析★重难点一、电阻的串、并联★ 1．串、并联电路的特点串联电路并联电路电流I ＝I 1＝I 2＝…＝I n I ＝I 1＋I 2＋…＋I n I 1R 1＝I 2R 2＝…＝I n R n 电压 U 1R 1＝U 2R 2＝…＝U nR n U 1＝U 2＝…＝U n 总电阻 R 总＝R 1＋R 2＋…＋R n 1R 总＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n功率分配 P 1R 1＝P 2R 2＝…＝P n R nP 1R 1＝P 2R 2＝…＝P n R n2．几个有用的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻变大。

(2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大时，总电阻变大。

(3)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功率P 总等于各个电阻消耗的电功率之和。

3．电压表、电流表的改装改装为大量程电压表改装为大量程电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻 U ＝I g R ＋I g R g ，所以R ＝UI g －R gI g R g ＝(I －I g )R ，所以R ＝I g R gI －I g改装后的电表内阻 R V ＝R ＋R g >R gR A ＝RR gR ＋R g <R g★重难点二、闭合电路的欧姆定律★ 闭合电路的功率及效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＝I 2(R ＋r)＝E 2R ＋r电源内部消耗的功率P 内＝I 2r ＝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＝I 2R ＝E 2R（R ＋r ）2P 出与外电阻 R 的关系电源的效率任意电路：η＝P 出P 总×100%＝UE ×100%纯电阻电路：η＝RR ＋r×100%由P 出与外电阻R 的关系图象可知：①当R ＝r 时，电源的输出功率最大为P m ＝E 24r ；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＜P m 时，每个输出功率对应两个外电阻R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2。

2019届高考物理一轮复习热点题型专题2.3闭合电路的动态分析学案

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2019版高考物理一轮优选全国讲义：第23讲 电路闭合电

专题28 闭合电路欧姆定律(电路的动态分析问题)-2019高考物理一轮复习专题详解(解析版)

闭合电路动态分析

高考物理一轮复习 热点题型 专题2.5 闭合电路的功率及效率问题学案-人教版高三全册物理学案

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