闭合电路欧姆定律—电路的动态分析
高中物理：闭合电路的欧姆定律
高中物理：闭合电路的欧姆定律【知识点的认识】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：①I＝（只适用于纯电阻电路）；②E＝U外+Ir（适用于所有电路）。
2．路端电压与外电阻的关系：一般情况U＝IR＝•R＝，当R增大时，U增大特殊情况（1）当外电路断路时，I＝0，U＝E＝，U＝0（2）当外电路短路时，I短【命题方向】（1）第一类常考题型是对电路的动态分析：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处于左端时，三盏灯L1、L2、L3均发光良好。
在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A．小灯泡L1、L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1、V2示数均变大D．电压表V1、V2示数之和变大分析：在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，分析外电路总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，即可由欧姆定律判断L2两端电压的变化，从而知道灯泡L2亮度的变化和电压表V2示数的变化。
再根据路端电压的变化，分析灯泡L3亮度的变化和电压表V1示数的变化；根据干路电流与L3电流的变化，分析L1电流的变化，即可判断灯泡L1亮度的变化。
根据路端电压的变化，判断两电压表示数之和的变化。
解：B、滑片P向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，整个闭合回路的总电阻变大，根据闭合欧姆定律可得干路电流I＝变小，灯泡L2变暗，故B错误。
C、灯泡L2两端电压U2＝IR2变小，即电压表V2示数变小，电压表V1的读数为U1＝E﹣I （r+R2），变大，故C错误。
A、小灯泡L3变亮，根据串、并联电路的特点I＝I1+I3，I减小，I3＝变大，则通过小灯泡L1的电流I1减小，小灯泡L1变暗，故A正确。
D、电压表V1、V2示数之和为U＝E﹣Ir，I减小，U增大，故D正确。
故选AD。
点评：本题首先要搞清电路的连接方式，搞懂电压表测量哪部分电路的电压，其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析。
闭合电路欧姆定律—动态电路分析之“串反并同”
闭合电路欧姆定律—动态电路分析之“串反并同”
闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。
讨论依据：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电
路的电压关系、并联电路的电流关系。
以右图电路为例：设R 1增大，总电阻一定增大；由r R E I +=
I 一定减小；由U=E-Ir ，U 一定增大；因此U 4、I 4一定增大；
由I 3= I-I 4，I 3、U 3一定减小；由U 2=U-U 3，U 2、I 2一定增大；
由I 1=I 3 -I 2，I 1一定减小。
总结规律：
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）。
⑤ “串反并同”
“串反”：与变化电阻有串联关系的用电器电流、电压的变化与变化电阻的阻值变化的相反的；
“并同”：与变化电阻有并联关系的用电器电流、电压的变化与变化电阻的阻值变化的相同的；
分析思路：先由电路变化判断外电阻变化，进一步判断路端电压和干路电流变化，然后结合部分电路欧姆定律判断某部分电路两端电压及其中电流变化情况（这一步中一定要注意电压，电流两方面结合判断），确定仪表读数变化情况。
E。
闭合电路欧姆定律 电路动态分析 含容电路和故障分析 高一下学期物理(解析版)
闭合电路欧姆定律、电路动态分析、含容电路和故障分析特训专题特训内容专题1闭合电路欧姆定律(1T-4T)专题2电路动态分析(5T-8T)专题3含容电路(9T-12T)专题4故障分析(13T-16T)【典例专练】一、闭合电路欧姆定律1在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。
用该电源与电阻R组成闭合电路。
由图像判断错误的是()A.电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB.电阻R的阻值为1ΩC.电源的效率为40%D.电源的输出功率为4W【答案】C【详解】A．根据闭合电路欧姆定律U=E-rI结合图线Ⅰ可得电源电动势为E=3V电源内阻为r =k =0-36-0Ω=0.5Ω故A正确；B．直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，则电阻R的阻值为R=ΔUΔI =22Ω=1Ω故B正确；C．两个图像的交点表示电阻R与电源串联成通路，所以路端电压为U=2V电源的效率为η=UIEI ×100%=UE×100%=23×100%≈67%故C错误；D．两个图像的交点表示电阻R与电源串联成通路，所以路端电压为U=2V干路电流为I=2A电源的输出功率为P=UI=4W故D正确。
本题选不正确的，故选C。
2如图所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1为定值电阻(R1>r)，R2为可变电阻，以下说法中正确的是()A.当R 1=R 2+r 时，R 1上获得最大功率B.当R 2+R 1=r 时，R 2上获得最大功率C.当R 2=0时，电源的效率最低D.当R 2=R 1+r 时，电源的输出功率最大【答案】C【详解】A ．要使定值电阻R 1上获得最大功率，需要使R 1上的电流最大，故只有R 2为0才可以实现，A 错误；B ．电源的输出功率为P =I 2R =E 2R (R +r )2=E 2R (R -r )2+4Rr当R =r 时，外电阻有最大功率，最大功率为P m =E 24r即当R 2=R 1+r 时，R 1+r 可以看成电源的内阻，则R 2上获得最大功率，B 错误；C ．电源的效率η=IU IE =R 1+R 2R 1+R 2+r ×10000=11+r R 1+R2×100%则R 2越小，电源的效率越低，当R 2=0时，电源的效率最低，C 正确；D ．因当电源内阻与外电路相等时，电源输出功率最大，因为R 1>r ，则当R 2=0时，外电路电阻与电源内阻最接近，此时电源的输出功率最大，D 错误。
电路的动态分析问题
闭合电路的欧姆定律的应用一、电路的动态分析问题闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。
讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系思路:动态电路的分析方法程序法：基本思路是“局部→整体→局部”，即从阻值部分的变化入手，由串、并联规律判断总电阻的变化情况，再由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化情况，最后由部分电路欧姆定律判断各部分电路中物理量的变化情况。
分析步骤详解如下：(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=E/(R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外=E-U内，确定电源的外电压如何变化。
(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。
(7)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化。
由以上步骤可以看出，基本思路是“局部→整体→局部”，同时要灵活地选用公式，每一步推导都要有确切的依据。
例1、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?练习 1. 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，下面说法正确的是（）A. 电压表和电流表的读数都减小；B. 电压表和电流表的读数都增加；C. 电压表读数减小，电流表的读数增加D. 电压表读数增加，电流表的读数减小2、如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（）A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小3、如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，各表（各电表内阻对电路的影响均不考虑）的示数如何变化？为什么？4、 在如图电路中，闭合电键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 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列比值正确的是 （ ）A 、U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 不变．B 、U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 变大．C 、U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 不变．D 、U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 不变．5、如图所示，电源电动势为E ，内电阻为r ．当滑动变阻器的触片P 从右端滑到左端时，发现电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2，下列说法中正确的是（ ）A ．小灯泡L 1、L 3变暗，L 2变亮B ．小灯泡L 3变暗，L 1、L 2变亮C ．ΔU 1<ΔU 2D ．ΔU 1>ΔU 2二、电源的外部特性曲线 ——路端电压U 随电流I 变化的图像．(1)图像的函数表达式 (2)图像的物理意义 ：①在纵轴上的截距表示电源的电动势E 。
12.2闭合电路欧姆定律专题：闭合电路的动态分析、含有电容器的电路高二上学期物理人教版必修第三册
A. 的读数变大， 的读数变小
√B. 的读数变大， 的读数变大
C. 的读数变小， 的读数变小
D. 的读数变小， 的读数变大
图4
针对训练1 如图5所示电路中，当开关S闭合，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.电压表示数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮
B.电压表示数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变暗
专题强化 闭合电路的动态分析 含有电容器的电路
【学习目标】
1.会应用闭合电路的欧姆定律分析闭合电路的动态问题. 态分析
在如图1所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，回路的总电 流、路端电压如何变化？通过R1、R2和滑动变阻器的电流如何变化，它 们两端的电压如何变化？
例3 在如图6所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向下移动时，关于电
灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是
A.L变暗，Q增大
√B.L变暗，Q减小
C.L变亮，Q增大
D.L变亮，Q减小
图6
例4 如图7所示，电源电动势E＝10 V，内阻可忽略，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω， C＝30 μF，
(1)S闭合后，求稳定时通过R1的电流； (2)S原来闭合，然后断开，求断开后流过R1的电荷量.
针对训练2 (多选)如图8所示，电源的电动势E＝2 V，内阻r＝2 Ω，两 个定值电阻均为8 Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6 F，则 A.开关断开时两极板间的电压为43 V B.开关断开时电容器所带电荷量为 4×10－6 C
√C.开关接通时两极板间的电压为43 V
图8
√D.开关接通时电容器所带电荷量为 4×10－6 C
C.电压表示数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变亮
专题04欧姆定律之动态电路分析
模块四电学专题04 欧姆定律之动态电路分析*知识与方法一、由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化1.串联电路：解题方法：对于串联电路，一般的分析顺序为：滑动变阻器电阻R p的变化→电路总电阻R总的变化（R总=R+R P）→ 电路电流I的变化（U不变，I总RU=）→定值电阻R两端电压U1的变化（U1=IR）→滑动变阻器两端电压U2的变化（U2 =U−U1）快速巧解方法：根据串联电路分压规律，R p增大时，U2增大。
2.并联电路：解题方法：①电源两端电压U不变⇒通过R的电流I1不变（I1RU=）；②P的移动方向⇒滑动变阻器阻值的变化⇒滑动变阻器所在支路电流I2的变化（U不变，I2PRU=）①②⇒干路电流I的变化（I = I1+I2）二、由开关引起的电路中物理量的变化R PAV2V1SR解题方法：① 画等效电路图：分析闭合不同开关时，分别有谁连入电路；② 分析电表：电压表、电流表分别测谁；③ 根据欧姆定律、串并联电路规律和电源电压不变的条件，判断电表示数的变化。
三、由敏感电阻（光敏电阻、热敏电阻、气敏电阻、压敏电阻等）、与浮力杠杆等(加油、称体重等) 结合的应用型动态电路分析分析思路基本与“由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化”相同四、利用变化量求定值电阻 1.U 1 = IR ，U ′1 = I ′R ，U ′1—U 1=（I —I ′）R ，ΔU 1=ΔIR2.∵U 不变，∴ΔU 1=ΔU 2∴ΔU 2=ΔIR*针对训练一、单选题1．（2023秋·山东泰安·九年级统考期末）热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的．要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，以下电路符合要求的是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】D 【解析】A ．由电路图可知，热敏电阻与R 0并联，电流表测并联电路干路电流．当温度升高时，热敏电阻R P AV 2 V 1 SR阻值变小，干路电流变大，故A不符合题意．B．热敏电阻与R0并联，电流表测热敏电阻的电流，当温度升高时，热敏电阻阻值变小，由IUR=可知，通过热敏电阻的电流变大，电流表示数变大，故B不符合题意．C．已知热敏电阻与R0串联，电压表测R0两端的电压，当温度升高时，热敏电阻阻值变小，根据串联电路分压原理，电压表示数变大，故C不符合题意．D．已知热敏电阻与R0串联，电压表测热敏电阻两端的电压，当温度升高时，热敏电阻阻值变小，根据串联电路分压原理，电压表示数变小，故D符合题意为答案．2．（2023秋·河北保定·九年级统考期末）如图所示是一种温度测试仪的电路，R1为定值电阻，R2为热敏电阻（阻值随温度升高而减小）。
闭合电路欧姆定律-动态分析专题
闭合电路的动态分析问题【例1】如图所示，当滑动变阻器的滑动片P 向上端移动时，回答下列问题： 问１：三只理想电流表的示数如何变化？问２：三只理想电流表的示数变化量ΔI 、ΔI ２、ΔI ３有何关系？ΔI = ΔI ２ + ΔI ３问题３：和 示数变化量的绝对值有何关系？|ΔI ２| |ΔI ３|问题４：和示数变化量的绝对值有何关系？|ΔI||ΔI ２|问题５：三只理想电压表的示数如何变化？问题６：三只理想电流表的示数变化量ΔＵ、ΔＵ１、ΔＵ２有何关系？ΔＵ ΔＵ１ ΔＵ２和示数变化量的绝对值有何关系？ |ΔＵ１| |ΔＵ２|问题７：和示数变化量的绝对值有何关系？ |ΔＵ||ΔＵ２|问题８：1、如图所示的电路中，电源的电动势E 和内阻r 恒定不变，滑片P 在变阻器正中位置时，电灯L 正常发光，现将滑片P 移到最右端，则A ．电压表的示数变大B ．电流表的示数变大C ．电灯L 消耗的功率变小D ．电阻R 1消耗的功率变小2、在如图所示的电路中，电源的电动势恒定，C 为电容器。
下列哪些方法可以使灯泡变暗A ．增大R 1B ．减小R 1C ．增大R 2D ．减小R 23、如图所示，由于某一电阻断路，致使电压表和电流表的示数均比该电阻未断时要大，则这个断路的电阻可能是A. B. C. D.4、图中A 为理想电流表，V 1和V 2为理想电压表，R 1为定值电阻，R 2为可变电阻，电池E 内阻不计，则 A ．R2不变时，V 2读数与A 读数之比等于R1B ．R 2不变时， V 1读数与A 读数之比等于R1C ．R 2改变一定量时，V 2读数的变化量与A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1D ．R 2改变一定量时，V 1读数的变化量与A 读数的变化量之比的绝对值等于R 15、如图所示电路中A1、A2、v1、V2为理想电表,当R 1的滑动触头向右移动时 A. A1的读数改变量大于A2读数改变量 B. A1的读数在增大 v1的读数在增大 C. v1读数变化量小于V2读数的变化量 D. v1读数变化量大于V2读数的变化量6、如图所示电路中，电源内阻不计，电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电流表A 1和A 2的变化量分别为和，则A.B.C.D.条件不足，无法判断7如图所示，电源电动势为E ，内电阻为r ．当滑动变阻器的触片P 从右端滑到左端时，发现电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2，下列说法中正确的是A.小灯泡L 1、L 3变暗，L 2变亮B.小灯泡L 3变暗，L 1、L 2变亮C.ΔU 1<ΔU 2D.ΔU 1>ΔU 28如图所示,电源由n个电动势均为1.5 V,且内阻相同的电池串联组成,合上开关S,滑动变阻器的滑动触头C从A端滑至B端的过程中,电路中的一些物理量的变化如图15甲、乙、丙所示,电表、导线对电路的影响不计.求:(1)组成电源的串联电池的个数.(2)滑动变阻器总阻值.(3)将甲、乙、丙三个图上的a、b、c各点的坐标补齐.(甲图为输出功率与路端电压关系曲线;乙图为路端电压与总电流关系曲线;丙图为电源效率与外电路电阻关系曲线)。
第7章 第2节(课时1)电路 闭合电路的欧姆定律：电路的动态分析
2.如何判断流 过L2及L3的电 流？
转解析
3.规律方法
方法提炼
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，与电 容器串联的电阻视为等势体，电容器两端的电压为与之 并联的电阻两端的电压。
规律方法
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)由局部R的变化―→确定R总的变化 (3)由I总＝E/(R+r) ―→确定I总的变化 (4)由U内＝I总r―→确定U内的变化
并联 端的总电阻与R串的变化趋势一致.
5.几个常用结论
(1). 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 电阻的耗电功率之和． (2). 当n个等值电阻R0串联或并联时，R串＝nR0，R并＝R0/n.
(3). 对于如图所示的电路，滑片由a→b滑动的过程中，RAB由
0→R/4→0，即当滑片滑至a、b的中点时，RAB最大且等于R/4.
注意分析 方法及结 论的应用
直流电路的动态分析容易出现以下错误：
6. 易 错 警 示
(1)分析电阻的结构时出现错误，如没有真
正明确元件的串联、并联关系；
(2)没有明确电压表、电流表测量的是哪一 部分的电压和电流； (3)不会根据功率利用P＝I2R或P＝U2/R分 析灯泡的亮暗．
2. 典例剖析
【例１】 (2015· 湖北武汉二模 ) 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， 、 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．电压表示数减小 B．电流表示数减小 C．电容器C所带电荷量增多 D．a点的电势降低 I 1.电源负极接地，说明了什么？
闭合电路欧姆定律—电路的动态分析
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5
解析： 滑片 P 向 b 端移动时，R3 减小，从而得到 R 总 减小，由 I 总＝RE总得到 I 总增大，由 U＝E－I 总·r 得到 U 减小， 又 R1 不变，I 总增大，所以 U1 增大，U2＝U－U1，故 U2 减小， 由 I2＝UR22可得 I2 减小，又由 I3＝I 总－I2 可得 I3 增大，所以电 压表示数减小，电流表示数增大，故 B 正确．
确的．
答案 D
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8
例3、如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r 恒定不变,电灯L恰能正常发光.如果变阻器的滑片向
b端滑动,则( A )
A.电灯L更亮,安培表的示数减小 B.电灯L更亮,安培表的示数增大 C.电灯L变暗,安培表的示数减小 D.电灯L变暗,安培表的示数增大
A
×
a R1 b R2
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3
• (2)在闭合电路中，任何一个电阻增大(或减 小)，则总电阻将增大(或减小)，任何一个 电阻增大(或减小)，该电阻两端的电压一定 会增大(或减小)，通过该电阻的电流则会减 小(或增大)．
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4
1.如下图所示电路中，当变阻器R3的滑片P向b 端移动时( ) •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
• A．向上运动
• B．向下运动
• C．静止不动
• D．不能确定运动状态的变化
• 解析： 当滑动触头向左移动时R0变大，则总电流变小， R两端的电压变小，电容器中的场强变小，粒子受到的电 场力减小，重力大于电场力，所以粒子将向下运动，故B 正确．• 答案：Βιβλιοθήκη BPPT课件整理12
2023年高考物理一轮复习讲义——闭合电路的欧姆定律
第2讲 闭合电路的欧姆定律目标要求 1.了解电动势的物理意义，理解并掌握闭合电路的欧姆定律.2.会用闭合电路欧姆定律分析电路的动态变化.3.会计算涉及电源的电路功率.4.掌握路端电压和电流的关系及电源的U －I 图像．考点一 闭合电路欧姆定律及应用1．电动势(1)非静电力所做的功与所移动的电荷量的比叫电动势．(2)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．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路中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 ＝ER ＋r (只适用于纯电阻电路)；(3)其他表达形式E ＝U 外＋U 内或E ＝U 外＋Ir (适用于任意电路)．1．电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱．( × ) 2．电动势就是电源的路端电压．( × )3．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．( √ )4．在电源电动势及内阻恒定的闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大．( √ )1．路端电压与外电阻的关系(1)纯电阻电路：U ＝IR ＝E R ＋r·R ＝E1＋r R ，当R 增大时，U 增大；(2)特殊情况：①当外电路断路时，I ＝0，U ＝E ；②当外电路短路时，I 短＝Er ，U ＝0.2．动态分析常用方法(1)程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路． ①分析步骤(如图)：②分析时：串联电路注意分析电压关系，并联电路注意分析电流关系 (2)结论法：“串反并同”，应用条件为电源内阻不为零．①所谓“串反”，即某一电阻的阻值增大时，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”，即某一电阻的阻值增大时，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．考向1 闭合电路的有关计算例1 (2019·江苏卷·3)如图所示的电路中，电阻R ＝2 Ω.断开S 后，电压表的读数为3 V ；闭合S 后，电压表的读数为2 V ，则电源的内阻r 为( )A ．1 ΩB ．2 ΩC ．3 ΩD ．4 Ω答案 A解析 当断开S 后，电压表的读数等于电源的电动势，即E ＝3 V ；当闭合S 后，有U ＝IR ，又由闭合电路欧姆定律可知，I ＝E R ＋r ，联立解得r ＝1 Ω，A 正确，B 、C 、D 错误．考向2 闭合电路的动态分析例2 如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中( )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 A解析当滑片下移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则通过R2的电流减小，即电流表示数减小，A正确．考向3电路故障分析例3如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是()A．R1短路B．R2断路C．R2短路D．R3短路答案 D解析A灯在干路上，A灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路，选项B错误．因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，与其并联的用电器两端的电压减小，C、D两灯变暗，A、B两灯变亮，这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的，而与A、B两灯是串联的．观察电路中电阻的连接形式，只有R3短路符合条件，故选项A、C错误，D正确．例4如图所示的电路中，电源的电动势为6 V，当开关S闭合后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分的电压分别为U ab＝6 V，U ad＝0 V，U cd＝6 V，由此可断定()A．L1和L2的灯丝都烧断了B．L1的灯丝烧断了C．L2的灯丝烧断了D．滑动变阻器R断路答案 C解析由U ab＝6 V可知电源完好，灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障，由U cd＝6 V可知，灯泡L1与滑动变阻器R完好，断路故障出现在c、d之间，故灯泡L2断路，选项C正确．电路故障检测方法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，或并联部分短路；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．在用欧姆表检测时，应断开电源．考点二闭合电路的功率及效率问题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)＝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＝E2R (R＋r)2.4．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%1．外电阻越大，电源的输出功率越大．( × ) 2．电源的输出功率越大，电源的效率越高．( × ) 3．电源内部发热功率越大，输出功率越小．( × )1．纯电阻电路中电源的最大输出功率(如图) P 出＝UI ＝I 2R ＝E 2(R ＋r )2R ＝E 2R (R －r )2＋4Rr ＝E 2(R －r )2R＋4r 当R ＝r 时，电源的输出功率最大为P m ＝E 24r.2．提高纯电阻电路效率的方法η＝P 出P 总×100%＝R R ＋r×100%＝11＋r R×100%，R 增大，η越高．例5 (多选)某同学将一直流电源的总功率P E 、电源内部的发热功率P r 和输出功率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．以下判断正确的是( )A ．在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点，这三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P CB ．b 、c 图线的交点与a 、b 图线的交点的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4C ．电源的最大输出功率P m ＝9 WD ．电源的电动势E ＝3 V ，内电阻r ＝1 Ω 答案 ABD解析 在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点，因为直流电源的总功率P E 等于输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 之和，所以这三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P C ，故A 正确；图线c 表示电路的输出功率与电流的关系图线，很显然，最大输出功率小于3 W ，故C 错误；当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b 、c 图线的交点处的电流，此时电流的大小为E R ＋r ＝E 2r ，输出功率的大小为E 24r ，a 、b 图线的交点表示电源的总功率P E 和电源内部的发热功率P r 相等，此时电源短路，所以此时电流的大小为Er ，功率的大小为E 2r ，所以横坐标之比为1∶2，纵坐标之比为1∶4，故B 正确；当I ＝3 A 时，P R ＝0，说明外电路短路，根据P E ＝EI 知电源的电动势E ＝3 V ，内电阻r ＝EI ＝1 Ω，故D 正确．例6 (2022·湖南省长郡中学高三月考)如图甲所示的电路，其中电源电动势E ＝6 V ，内阻r ＝2 Ω，定值电阻R ＝4 Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P 与其接入电路的阻值R P 的关系如图乙所示．则下列说法中正确的是( )A ．图乙中滑动变阻器的最大功率P 2＝2 WB ．图乙中R 1＝6 Ω，R 2＝12 ΩC ．滑动变阻器消耗功率P 最大时，定值电阻R 消耗的功率也最大D ．调整滑动变阻器R P 的阻值，可以使电源的输出电流达到2 A 答案 B解析 由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电路外电阻等于内阻r 时，输出功率最大，最大值为P m ＝E 24r ，把定值电阻看成电源内阻的一部分，由题图乙可知，当R P ＝R 1＝R ＋r ＝6 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为P 2＝E 24(R ＋r )＝1.5 W ，A 错误；滑动变阻器的阻值为3 Ω时与阻值为R 2时消耗的功率相等，有(E 3 Ω＋R ＋r )2×3 Ω＝(ER 2＋R ＋r )2R 2，解得R 2＝12 Ω，B 正确；当回路中电流最大时，即R P ＝0时定值电阻R 消耗的功率最大，C 错误；当滑动变阻器R P 的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为I m ＝E R ＋r ＝64＋2A ＝1 A ，则调整滑动变阻器R P 的阻值，不可能使电源的输出电流达到2 A ，D 错误．等效电源把含有电源、电阻的部分电路等效为新的“电源”，其“电动势”“内阻”如下： (1)两点间断路时的电压等效为电动势E ′.(2)两点短路时的电流为等效短路电流I 短′，等效内电阻r ′＝E ′I 短′.常见电路等效电源如下：考点三 电源的U －I 图像两类U －I 图像的比较电源的U －I 图像 电阻的U －I 图像 图像表述的物理量的关系电源的路端电压与电路电流的关系电阻两端电压与流过电阻的电流的关系图线与坐标轴交点①与纵轴交点表示电源电动势E过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零②与横轴交点表示电源短路电流Er图线的斜率－r (r 为内阻) 表示电阻大小(电阻为纯电阻时)图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 图线上每一点坐标比值UI表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均表示此电阻的阻值大小例7 (多选)如图所示，图甲中M 为一电动机，开关S 闭合后，当滑动变阻器R 的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V 1和V 2的读数随电流表A 读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A 读数在0.2 A 以下时，电动机没有转动．不考虑电表内阻，以下判断正确的是( )A ．图线①为V 2示数随电流表读数的变化图线B ．电路中电源电动势为3.4 VC ．此电路中，电动机的最大输入功率是0.9 WD ．滑动变阻器的最大阻值为30 Ω 答案 AC解析 由题图甲知，电压表V 2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以图线①表示V 2的示数与电流的关系，故A 正确；图线①的斜率大小等于电源的内阻，为r ＝ΔU ΔI ＝3.4－3.00.3－0.1 Ω＝2 Ω，当电流I 1＝0.1 A 时，U 1＝3.4 V ，则电源的电动势E ＝U 1＋I 1r ＝(3.4＋0.1×2) V ＝3.6 V ，故B 错误；当I 2＝0.3 A 时，U 2＝3 V ，电动机输入功率最大P ＝U 2I 2＝3×0.3 W ＝0.9 W ，故C 正确；若电流表A 示数小于0.2 A ，由题图乙知，电动机不转动，电动机的电阻r M ＝0.8－0.40.1Ω＝4 Ω，当I 1＝0.1 A 时，电路中电流最小，滑动变阻器的电阻为最大值，所以R 与R 0并联电阻的最大值R 并＝E I 1－r －r M ＝(3.60.1－2－4) Ω＝30 Ω，则滑动变阻器的最大阻值大于30 Ω，故D 错误．考点四 含容电路的分析1．电路简化把电容器所在的支路稳定时视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上． 2．电容器的电压(1)电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻两端无电压，相当于导线． (2)电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压． 3．电容器的电荷量及变化(1)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．(2)如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为|Q 1－Q 2|； (3)如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为Q 1＋Q 2.例8 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( )A.25B.12C.35D.23 答案 C解析 S 断开时等效电路图如图甲所示．甲电容器两端电压为U 1＝E R ＋23R×23R ×12＝15E ；S 闭合时等效电路图如图乙所示．乙电容器两端电压为U 2＝E R ＋12R×12R ＝13E ，由Q ＝CU 得Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，故选项C 正确．例9 (多选)如图所示，电源电动势为E ，内阻为r .电路中的R 2、R 3均为总阻值一定的滑动变阻器，R 0为定值电阻，R 1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)．当开关S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．有关下列说法中正确的是( )A ．只逐渐增大R 1的光照强度，电阻R 0消耗的电功率变大，电阻R 3中有向上的电流B ．只将滑动变阻器R 3的滑动端P 2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R 3中有向上的电流C ．只将滑动变阻器R 2的滑动端P 1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D ．若断开开关S ，带电微粒向下运动 答案 AD解析 只逐渐增大R 1的光照强度，R 1的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻R 0消耗的电功率变大，滑动变阻器R 2两端的电压变大，电容器两端的电压增大，电容器下极板的带电荷量变大，所以电阻R 3中有向上的电流，故选项A 正确；电路稳定时，电容器所在支路相当于断路，只将滑动变阻器R 3的滑动端P 2向上端移动时，对电路没有影响，故选项B 错误；只将滑动变阻器R 2的滑动端P 1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由E ＝Ud 可知电场强度变大，带电微粒向上运动，故选项C 错误；若断开开关S ，电容器处于放电状态，电荷量变小，板间场强减小，带电微粒所受的静电力减小，带电微粒将向下运动，故选项D正确．课时精练1.(多选)(2020·江苏卷·6)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，车灯突然变暗，此时()A．车灯的电流变小B．路端电压变小C．电路的总电流变小D．电源的总功率变大答案ABD解析汽车启动时，车灯变暗，I灯减小，U灯减小，路端电压变小，则电路的总电流变大，故A、B正确，C错误；由P＝IE知电源的总功率变大，故D正确．2.(多选)在如图所示的U－I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图像可知()A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 ΩB．电阻R的阻值为1 ΩC．电源的输出功率为4 WD．电源的效率为50%答案ABC解析由题图中图线Ⅰ可知，电源的电动势为3 V，内阻为r＝EI短＝0.5 Ω；由图线Ⅱ可知，电阻R的阻值为1 Ω，该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为I＝Er＋R＝2 A，路端电压U＝IR＝2 V，电源的输出功率为P＝UI＝4 W，电源的效率为η＝UIEI×100%≈66.7%，故选项A、B、C正确，D错误．3．(多选)如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，由此推断，以下故障可能的是()A．L1灯丝烧断B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器被击穿短路答案BD解析若L1灯丝烧断，会使电路总电阻变大，总电流变小，电阻R2与L2并联电压变小，L2会变暗，故A错误；若电阻R2断路，会使电路的总电阻增大，总电流减小，R1并联部分电压与内电压之和减小，使L2两端的电压增大，L2会变亮，故B正确；若R2短路，L2会因被短路而熄灭，故C错误；若电容器被击穿短路，由于电路的总电阻减小，总电流增大，电阻R2与L2并联电压变大，L2会变亮，故D正确．4．如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是()A．电源的输出功率一定变小B．电压表V1的读数变小，电流表A1的读数变小C．电压表V2的读数变大，电流表A2的读数变小D．电压表V2的读数变小，电流表A2的读数变小答案 C解析当内、外电阻相等时电源的输出功率最大，由于电源的内外电阻关系未知，所以不能确定电源的输出功率如何变化，故A错误；当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可得，干路电流I增大，路端电压U减小，则电流表A1读数增大，电压表V1读数U1＝E－I(R1＋r)，I增大，其他量，则I2减小，即电流表A2的读数变小，因总电流增大，不变，则U1减小，A2的读数为I2＝U1R3则通过R2的电流增大，则U2变大，即电压表V2示数变大，故C正确，B、D错误．5.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知()A．电源最大输出功率可能大于45 WB．电源内阻一定等于5 ΩC．电源电动势为45 VD．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%答案 B解析由题可知将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率，由题图可知，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，所以电源内阻一定等于5 Ω，选项B正确；电阻箱所消耗功率P最大值为45 W时，电阻箱读数为R＝5 Ω，则电流I＝P＝3 A，电源电动势E＝I(R＋r)＝30 V，选项C错误；电阻箱R所消耗功率P最大时，电源效率为50%，选项D错误．6．(多选)如图甲所示，不计电表内阻，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化规律分别如图乙中a、b所示，下列判断正确的是()A ．图线a 的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源电动势B ．图线b 斜率的绝对值等于电源的内阻C ．图线a 、b 交点的横、纵坐标之积等于此状态下电源的输出功率D ．图线a 、b 交点的横、纵坐标之积等于此状态下电阻R 0消耗的功率 答案 ACD解析 题图乙中图线b 是电压表V 2示数的变化情况，图线a 是电压表V 1示数的变化情况；V 1测的是路端电压，则a 的延长线与纵轴交点的纵坐标值为电源的电动势，A 正确；图线b 斜率的绝对值等于电阻R 0的阻值，B 错误；图线a 、b 交点的横、纵坐标之积既等于此状态下电源的输出功率，也等于电阻R 0消耗的功率，C 、D 正确．7．(2022·江苏淮安市车桥中学高三开学考试)如图所示电路，电源内阻为r ，两相同灯泡L 1、L 2 电阻均为R ，D 为理想二极管(具有单向导电性)，电表均为理想电表．闭合S 后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动．现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表V 1、V 2 示数变化量绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2 ，电流表示数变化量为ΔI ，则下列说法中错误的是( )A ．两灯泡逐渐变亮B ．油滴将向下运动 C.ΔU 2ΔI ＝R ＋r D ．ΔU 2>ΔU 1 答案 B解析 滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，总电阻减小，回路中电流变大，两灯泡变亮，选项A 正确；总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即V 1的示数减小，而L 1的电压变大，所以L 2与滑动变阻器部分的电压减小，所以V 2的示数及电容器板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，Q 不变，则由C ＝Q U ＝εr S 4πkd ，E ＝Ud 得E ＝4πkQεr S ，可知E 不变，油滴静止不动，选项B 错误；把L 1电阻R 看作电源内阻一部分，ΔU 2就是R ＋r 两端电压的增加量，则ΔU 2ΔI ＝R ＋r ，选项C 正确；由闭合电路欧姆定律可得ΔU 1ΔI ＝r ，所以ΔU 2>ΔU 1，选项D 正确．8.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a 是该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，硅光电池的内阻为( )A ．5.5 ΩB ．7.0 ΩC ．12.0 ΩD ．12.5 Ω答案 A解析 由闭合电路欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I ＝0时，E ＝U ，由图线a 与纵轴的交点读出电源的电动势为E ＝3.6 V ，组成闭合回路时，根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U ＝2.5 V ，电流为I ＝0.2 A ，则硅光电池的内阻为r ＝E －U I ＝3.6－2.50.2 Ω＝5.5 Ω，故A 正确．9．(多选)在如图所示电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 向下滑动时，各理想电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列说法正确的是( )A.U 1I 不变，ΔU 1ΔI 不变 B.U 2I 变大，ΔU 2ΔI 变大 C.U 2I 变大，ΔU 2ΔI 不变 D.U 3I 变大，ΔU 3ΔI不变 答案 ACD解析 由题图电路图可知，U 1、U 2分别是R 1、R 2两端的电压，电流表测通过这个电路的总电流，U 3是路端电压，由欧姆定律可知R 1＝U 1I ＝ΔU 1ΔI (因R 1是定值电阻)，故A 正确；U 2＝E－I (R 1＋r )(因E 、R 1、r 均是定值)，U 2I ＝R 2，R 2变大，U 2I 变大，ΔU 2ΔI 的大小为R 1＋r ，保持不变，故B 错误，C 正确；U 3I ＝R 1＋R 2，因R 2变大，则U 3I 变大，又由于U 3＝E －Ir ，可知ΔU 3ΔI 的大小为r ，保持不变，故D 正确．10．(2022·宁夏银川市银川一中模拟)在如图所示的电路中，定值电阻R 1＝3 Ω、R 2＝2 Ω、R 3＝1 Ω、R 4＝3 Ω，电容器的电容C ＝4 μF ，电源的电动势E ＝10 V ，内阻不计．闭合开关S 1、S 2，电路稳定后，则( )A ．a 、b 两点的电势差U ab ＝3.5 VB ．电容器所带电荷量为1.4×10－6 CC ．断开开关S 2，稳定后流过电阻R 3的电流与断开前相比将发生变化D ．断开开关S 2，稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为2.4×10－5 C 答案 D解析 设电源负极的电势为0，则电源正极的电势为φ＝10 V ，又因为φ－φa ＝ER 1＋R 2R 1，代入数据可解得φa ＝4 V ，同理有φ－φb ＝ER 3＋R 4R 3，解得φb ＝7.5 V ，故U ab ＝φa －φb ＝－3.5 V ，选项A 错误；由Q ＝CU ，可知此时电容器所带电荷量为Q ＝4×10－6×3.5 C ＝1.4×10－5 C ，选项B 错误；由电路知识可知，断开开关S 2，稳定后流过电阻R 3的电流与断开前相比不会发生变化，选项C 错误；断开开关S 2，稳定后a 点的电势为φa ′＝10 V ，b 点电势仍为φb ＝7.5 V ，故此时U ab ′＝φa ′－φb ＝2.5 V ，且上极板带正电，故上极板带电荷量的变化量为ΔQ ＝C ΔU ，即ΔQ ＝4×10－6×6 C ＝2.4×10－5 C ，选项D 正确．11．在如图甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100 Ω，R 2阻值未知，R 3是一滑动变阻器，当其滑片P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流的变化图线如图乙所示，其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不同端点得到的．求：(1)电源的电动势和内阻； (2)定值电阻R 2的阻值； (3)滑动变阻器的最大阻值．答案 (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω解析 (1)电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻，则有内阻 r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝16－40.8－0.2 Ω＝20 Ω 电源的电动势为E ＝U ＋Ir取电压U 1＝16 V ，电流I 1＝0.2 A ， 代入解得E ＝20 V(2)当滑片P 滑到最右端时，R 1被短路，外电路的电阻最小，电流最大．此时电压U 2＝4 V ， 电流I 2＝0.8 A ， 则定值电阻R 2＝U 2I 2＝5 Ω(3)当滑片P 滑到最左端时，滑动变阻器阻值最大，外电阻最大，电流最小， 此时路端电压U 1＝16 V ，电流I 1＝0.2 A ， 外电路总电阻为R ＝U 1I 1＝80 Ω又R ＝R 2＋R 1R 3R 1＋R 3代入解得R 3＝300 Ω.12.如图所示，电源电动势E ＝2 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R 0＝2 Ω，滑动变阻器的阻值范围为0～10 Ω.求滑动变阻器的阻值为多大时，R 上消耗的功率最大，最大值为多少？答案 23 Ω 23W解析 法一 由公式P R ＝U 2R ，根据闭合电路的欧姆定律，路端电压U ＝E ·R 0RR 0＋R r ＋R 0RR 0＋R ＝ER 0R rR 0＋rR ＋RR 0，所以P R ＝E 2R 02R (rR 0＋rR ＋R 0R )2，代入数据整理得P R ＝164R ＋9R ＋12，当R ＝23 Ω时，R 上消耗的功率最大，P R max ＝23W.法二 采用等效电源法分析，把定值电阻等效到电源的内部，即把电源和定值电阻看作等效电源，为E ′＝R 0R 0＋r E ，内阻为r ′＝R 0r R 0＋r 的电源，当R ＝r ′＝R 0rR 0＋r 时，电源对外电路R的输出功率最大为P R max ＝E ′24r ′.把数值代入各式得：E等＝E ′＝R 0R 0＋rE ＝43 V ；r等＝r ′＝R 0r R 0＋r ＝23 Ω.所以P R max ＝E 等24r 等＝23W.。
闭合电路欧姆定律之动态电路分析课件
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掌握动态电路分析的方法和技 巧对于电子工程师和电气工程 师来说至关重要。
学习目标
01
02
03
04
理解动态电路的基本概念、分 类及特点。
掌握动态电路的分析方法，包 括时域分析和频域分析。
熟悉常见的动态电路元件及其 特性。
能够运用所学知识解决实际工 程问题。
02
CATALOGUE
闭合电路欧姆定律基础
闭合电路欧姆定 律之动态电路分 析课件
目录
• 引言 • 闭合电路欧姆定律基础 • 动态电路分析 • 动态电路的响应 • 实例分析 • 实验与实践 • 总结与展望
01
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引言
课程背景
电路分析是电子工程和电气工 程学科的基础，而动态电路分 析是其中的重要组成部分。
随着科技的发展，动态电路的 应用越来越广泛，如电力系统 、通信系统、自动控制系统等 。
CATALOGUE
动态电路分析
一阶线性电路
01
02
03
一阶线性电路
指电路中只有一个动态元 件（如电容或电感）的简 单电路。
动态元件
具有储能特性的元件，如 电容和电感。
动态元件的特性
在电路中，当电压或电流 发生变化时，动态元件会 吸收或释放能量。
初始状态和稳态
初始状态
在电路刚接通时，电容或电感中 的电荷或磁场强度。
建议学习者关注闭合电路欧姆定 律在电子工程和物理学领域的新
发展和应用。
未来发展
随着电子技术和信息技术的不断发展 ，闭合电路欧姆定律在能源转换、智 能电网等领域的应用将更加广泛。
随着人工智能和大数据技术的不断发 展，闭合电路欧姆定律在智能控制和 系统优化等领域的应用将更加深入。
闭合电路欧姆定律之动态分析
闭合电路欧姆定律——动态分析一、一般常见的动态分析1、（2007年宁夏高考）在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。
当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。
现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（ B ）A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小2、（2005年江苏高考）如图所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E和r，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说法正确的是（ D ）A．电流表的示数变大，电压表的示数变大B．电流表的示数变大，电压表的示数变小C．电流表的示数变小，电压表的示数变小D．电流表的示数变小，电压表的示数变大3、（2002年全国高考）在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为ε，内阻为r。
设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。
当R5的滑动触点向图中a端移动时（D ）A．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4、(2011年上海单科)如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，( A )A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小5、（2012年2月河北省衡水中学下学期一调考试）如图所示电路中，电源内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。
闭合电键S，将滑动变阻器R2的滑片向上滑动，电流表和电压表示数变化量的大小分别为ΔI、ΔU，下列结论中正确的是（ ad ）（A）电流表示数变大（B）电压表示数变大（C）＞r （D）＜r6、（2012上海崇明期末）如图所示电路中，当电键闭合后，当滑动变阻器滑片P处于中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同，当滑片P向左滑动时，小灯泡的亮度情况是（ A ）A．L1变亮，L2变暗，L3变亮B．L1变暗，L2变亮，L3变暗C．L1、L2变亮， L3变暗D．L1、L2变暗， L3变亮7、（上海市复旦、交大、华师大附中2012年3月高三下学期3校联考）如图所示，电源电动势E=8V，内阻r=4Ω，电灯A的电阻为10Ω，电灯B的电阻为8Ω，滑动变阻器的总电阻为6Ω。
高中物理关于闭合电路欧姆定律的动态电路分析习题知识点总结
高中物理关于闭合电路欧姆定律的动态电路分析习题知识点总结一、部分电路欧姆定律电功和电功率(一 ) 部分电路欧姆定律1．电流(1) 电流的形成：电荷的定向移动就形成电流。
形成电流的条件是：①要有能自由移动的电荷；②导体两端存在电压。
(2) 电流强度：通过导体横截面的电量q 跟通过这些电量所用时间t 的比值，叫电流强度。
①电流强度的定义式为：l=q/t②电流强度的微观表达式为：I=nqSvn 为导体单位体积内的自由电荷数，q 是自由电荷电量，v 是自由电荷定向移动的速率，S是导体的横截面积。
(3)电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反。
在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部由电源的负极流向正极。
2．电阻定律(1) 电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上：R=U/I。
(2) 电阻定律：公式：R=ρL/S，式中的ρ为材料的电阻率，由导体的材料和温度决定。
纯金属的电阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。
(3) 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓等。
半导体的特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性，可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。
(4) 超导体：有些物体在温度降低到绝对零度附近时。
电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导；发生超导现象的物体叫超导体，材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T c。
3．部分电路欧姆定律内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。
公式：I=U/R适用范围：金属、电解液导电，但不适用于气体导电。
欧姆定律只适用于纯电阻电路，而不适用于非纯电阻电路。
伏安特性：描述导体的电压随电流怎样变化。
若U-I图线为过原点的直线，这样的元件叫线性元件；若u-i图线为曲线叫非线性元件。
(二)电功和电功率1．电功(1) 实质：电流做功实际上就是电场力对电荷做功，电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程。
12.2 闭合电路欧姆定律的应用-动态电路的分析 教案-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
闭合电路欧姆定律的应用-动态电路的分析教案教学目标1、熟练地掌握闭合电路欧姆定律的内容及其应用。
[2、掌握路端电压与电动势的区别，并感受路端电压受负载的影响。
3、能够应用闭合电路欧姆定律对电路进行动态分析。
教学重难点1.闭合电路欧姆定律以及内电压、外电压、电动势之间的关系。
2.掌握应用闭合电路欧姆定律对电路进行动态分析的一般步骤。
教学过程闭合电路欧姆定律的应用--动态电路的分析【知识回顾】1.闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路中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)；2.外电压与负载的关系：U = IR =[E/(R+r）]R一、问题导入图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。
多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。
如何解释这一现象呢?二、典例精析问题1：如图所示，先闭合开关S，当变阻器R的滑片向左移动时，分析灯泡L1 的电流、电压、功率以及电压表示数U的变化情况。
(电压表为理想电表)问题2：闭合开关S稳定后，再闭合开关S1，分析灯泡L1 的电流、电压、功率以及电压表示数U的变化情况。
(电压表为理想电表)规律小结：1．解决电路动态变化的基本思路：“先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化。
“先干后支”——先分析干路部分，再分析支路部分。
“先定后变”——先分析定值电阻所在支路，再分析阻值变化的支路。
三、习题巩固【练1】闭合开关S和S1稳定后，将变阻器R的滑片向右移动时，分析灯泡L2的电流、电压、功率变化情况。
【练2】如图所示，a、b、c三盏灯都能发光，且在电路变化时，灯不会烧坏。
当滑动变阻器的触头P向下移动时，下列说法正确的是(）A．外电路的总电阻变小 B．总电流变小C．a灯变暗D．c灯变亮A[分析电路可知，当滑动变阻器的触头P向下移动时，并联电阻变小，外电路总电阻变小，A选项正确；根据闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，B选项错误；a灯在干路，干路电流增大，a灯一定变亮，C选项错误；由U＝E－Ir可知，电源的输出电压减小，而a 分得的电压增大，故并联部分电压减小，c灯一定变暗，D选项错误。
高考物理一轮复习学案：专题9 闭合电路欧姆定律应用及动态分析
努力必有收获，坚持必会胜利，加油向未来！高三复习专题9 闭合电路欧姆定律应用一、闭合电路欧姆定律应用【知识梳理】【题型1】如图,电路中电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,小灯泡L额定电压U=8V,额定功率字迹模糊不清,电动机M线圈电阻RM=2Ω.闭合开关S后，灯泡恰好正常发光，电动机输出机械功率P=3.5W.求：(1)电源中电流I；(2)电动机线圈中电流IM；(3)小灯泡额定功率PL。
【强化练习1】如图所示，电源电动势E=6V，小灯泡L标有“3V，0.9W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R=4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则（）A．电源的内阻为10ΩB．电动机的内阻为4ΩC．电动机正常工作的电压为1.8VD．电源的效率为70%【强化练习2】如图所示，图线a是某一电源的U-I曲线，图线b是一定值电阻的U-I曲线，若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（该电源的内阻r=2.0Ω），则下列说法正确的是（）A．该定值电阻为6ΩB．该电源的电动势为20VC ．将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大D ．将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大二、闭合电路动态分析【题型1】在图所示电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，电流表A 、电压表V 1、V 2、V 3均为理想电表，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器。
闭合开关S ，当R 2的滑动触头P 由下端向上滑动的过程中（ ）A ．电压表V 1、V 2的示数增大，电压表V 3的示数不变B ．电流表A 示数变大，电压表V 3的示数变小C ．电压表V 2示数与电流表A 示数的比值不变D ．电压表V 3示数变化量的绝对值与电流表A 示数变化量的绝对值的比值不变【题型2】如图所示，当滑线变阻器的滑动触头向上端移动时（ ）A ．电压表V 的示数增大，电流表A 的示数减小B ．电流表A 和电压表V 的示数都增大C ．电流表A 和电压表V 的示数都减小D ．电压表V 的示数减小，电流表A 的示数增大【方法总结】【强化练习1】如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器。
电路动态分析和电路故障分析和含容电路分析专题
所谓“串反”，即某一电阻的变化规律与跟它串联的电阻中的 电流、电压、电功率的变化规律都相反。
R1
A
R2
R3
R4
方法三（极端法）：
将滑动变阻器的滑片分别滑到两个端点去分析。
如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表、 电压表都可视为理想电表.在滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端 的过程中( B ). (A)V表的示数先增大后减小，A表的示数增大 (B)V表的示数先增大后减小，A表的示数减小 (C)V表的示数先减小后增大，A表的示数增大 (D)V表的示数先减小后增大，A表的示数减小
内电路消 耗的电能
P总＝P外＋P内
EI U外I U内I
5.电源的工作效率
P出
P总
U外 E
对纯电阻电路,电源的效率为:
I 2R I 2(R
r)
R Rr
1
1
r
R
结论：电源的效率随外电阻的增大而增大
6.电源最大输出功率
P
IU
I 2R
E2R (R r)2
P PM
E2
(R r)2 4r
动变阻器的总电阻为R，灯泡的电阻为R灯，与灯泡并
联的那一段电阻为R并，则分压器的总电阻为：
R总
R R并
R并 R灯 R并 R灯
R
1 R并
1
R灯 R并2
由上式可以看出，当R并减小时，R总增大；
当R并增大时，R总减小。
由此可以得出结论：分压器总电阻的变化与并联段电
阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化相同。
2．并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的 变化引起的变化
[例4]如图，当滑片P向右移动时，A1 表、 A2 表和 V 表将如何变化？
专题闭合电路欧姆定律电路的动态分析问题
专题闭合电路欧姆定律电路(d e)动态分析问题TPMK standardization office TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18专题：闭合欧姆定律（电路(de)动态分析问题）知识回顾：直流电路(de)有关规律(1)欧姆定律I ＝UR(2)闭合电路欧姆定律E I R rE U IrE U U =+=+=+外内(3)电阻定律R ＝ρl S(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：11222112U RU R I RI R ==串联分压：并联分流：1．闭合电路动态变化(de)原因(1)当外电路(de)任何一个电阻增大(或减小)时,电路(de)总电阻一定增大(或减小)． (2)若电键(de)通断使串联(de)用电器增多,总电阻增大；若电键(de)通断使并联(de)支路增多,总电阻减小． (3)两个电阻并联,总电阻1212R R R R R =+．如果12R R C +=（恒量）,则当12=R R 时,并联电阻最大；两电阻差值越大,总电阻越小． 2．闭合电路动态分析(de)方法 基本思路是“局部→整体→局部” 流程图：3.电路动态分析(de)一般步骤(1)明确局部电路变化时所引起(de)局部电路电阻(de)变化． (2)根据局部电路电阻(de)变化,确定电路(de)外电阻R 外总如何变化． (3)根据闭合电路欧姆定律I 总＝E R 外总＋r,确定电路(de)总电流如何变化．(4)由U内＝I总r确定电源(de)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(de)电压及通过各支路(de)电流如何变化．经典例题：1．如图所示(de)电路,L是小灯泡,C是极板水平放置(de)平行板电容器．有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动．若滑动变阻器(de)滑片向下滑动,则（）A．L变暗 B．L变亮C．油滴向上运动 D．油滴不动2．在如图所示(de)电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R1和 R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器．当 R2(de)滑动触点在 a 端时合上开关 S,此时三个电表 A1、A2和 V (de)示数分别为 I1、I2和 U．现将 R2(de)滑动触点向 b 端移动,则三个电表示数(de)变化情况是（）A．I1增大,I2不变,U 增大B．I1增大,I2减小,U 增大C．I1减小,I2增大,U 减小D．I1减小,I2不变,U 减小3．图中A为理想电流表,V1和V2为理想电压表,R1为定值电阻,R2为可变电阻,电池E内阻不计,则（）A．R2电阻减小时,V2示数增大B．R2改变时,V2示数与 A示数之比不变.C．R2改变一定量时,V2示数(de)变化量与A示数(de)变化量之比(de)绝对值等于R1D ．R 2改变一定量时,V 1示数(de)变化量与 A 示数(de)变化量之比也随之改变 4．如图所示电路中,电源(de)电动势为E,内阻为r,各电阻阻值如图所示,当滑动变阻器(de)滑动触头P 从a 端滑到b 端(de)过程中,下列说法正确(de)是（ ）A ．电压表(de)读数U 先增大,后减小B ．电流表(de)读数I 先增大,后减小C ．电压表读数U 与电流表读数I(de)比值不变D ．电压表读数(de)变化量△U 与电流表读数(de)变化量△I(de)比值不变5．在如图所示(de)电路中,电池(de)电动势E=5V,内电阻r=10Ω,固定电阻R=90Ω,R 0是可变电阻,在R 0由零增加到400Ω(de)过程中,求：（1）当R 0都等于多少时,电源(de)(de)输出功率最大,最大输出功率为多少（2）可变电阻R 0上消耗功率最大(de)条件和最大热功率； （3）R 0调到多少时R 上消耗(de)功率最大,最大功率是多少 （4）电池(de)电阻r 和固定电阻R 上消耗(de)最小热功率之和； 6．如图所示(de)电路中,所有电表均为理想电表,R 1为定值电阻,R 2为可变电阻,电源内阻为r,滑片向右移动,路端电压为U,则UI ∆∆_________,1U I ∆∆_________, 2U I∆∆_________.（填“变大”,“不变”,“变小”） 例题分析：例1 (多选)如图所示(de)电路中,所有电表均为理想电表,R 1为定值电阻,R 2为可变电阻,电源内阻不计,则下列说法正确(de)是( )A ．R 2不变时,电表V 1、A(de)读数之比等于R 1B．R2不变时,电表V2、A(de)读数之比等于R1C．R2改变一定量时,电表V1、A读数(de)变化量之比(de)绝对值等于R1D．R2改变一定量时,电表V2、A读数(de)变化量之比(de)绝对值等于R1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(de)绝对值为ΔU3,理想电流表A1、A2示数变化量(de)绝对值分别为ΔI1、ΔI2,则正确(de)是()A．A2示数增大B．V2示数与A1示数(de)比值减少C．ΔU3与ΔI1(de)比值小于2RD．ΔI1小于ΔI2专题练习1．在如图所示(de)电路中,两个灯泡均发光,当滑动变阻器(de)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(de)输出功率减小D．电源(de)工作效率降低2．如图所示,E为内阻不能忽略(de)电池,R1、R2、R3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(de)故障是()A．R1断路B．R2断路C．R1短路D．R3短路3．如图所示,电源电动势为E,内阻为r.当滑动变阻器(de)滑片P从左端滑到右端时,理想电压表V1、V2示数变化(de)绝对值分别为ΔU1、ΔU2,干路电流为I,下列说法中正确(de)是(灯泡电阻相同且不变)()A．小灯泡L1、L3变暗,L2变亮B．ΔU1与ΔI(de)比值不变C．ΔU1<ΔU2D．ΔU1＝ΔU24．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R0滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量(de)绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A示数变化量(de)绝对值为ΔI,则()A．电流表A示数减小 B．ΔU1<ΔU2C.ΔU3ΔI>r D．ΔU2>ΔU1＋ΔU35.如图所示(de)电路中,当开关S闭合时,电路中(de)电流表和电压表读数(de)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6.如图所示,电动势为E、内阻不计(de)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(de)是()A．电源输出功率减小B． L1上消耗(de)功率增大C．通过R1上(de)电流增大D．通过R3上(de)电流增大7.如图所示L1灯与L2灯(de)电阻相同,当滑动变阻器R(de)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R(de)滑动端向下滑动(de)过程中（）A．电压表与电流表(de)示数都减小B．电压表与电流表(de)示数都增大C．电压表(de)示数增大,电流表(de)示数减小D．电压表(de)示数减小,电流表(de)示数增大9.(多选)如图所示,电源E(de)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(de),当闭合开关S时,各电表(de)示数变化情况正确(de)是()A．电压表V1(de)示数变小B．电压表V2(de)示数变小C．电流表A(de)示数变大D．电流表A(de)示数变小10.（多选）如图所示电路中,当滑动变阻器(de)滑片P从a端向b端滑动时,以下判断正确(de)是（）A．电压表读数变大,通过灯L1(de)电流变大,灯L2变亮B．电压表读数变小,通过灯L1(de)电流变小,灯L2变亮C．电压表读数变小,通过灯L2(de)电流变大,灯L1变暗D．电压表读数变大,通过灯L2(de)电流变小,灯L1变暗11.（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(de)示数变化量(de)绝对值分别为△I1、△I2、△I3,理想电压表示数变化量(de)绝对值为△U,下列说法中正确(de)是（）A．电流表A2(de)示数一定变小B．电压表V(de)示数一定增大C．△I3一定大于△I2D．△U与△I1比值一定小于电源内阻r12.(多选)在如图所示(de)电路中,闭合开关S,当滑动变阻器(de)滑动触头P向下滑动时,四个理想电表(de)示数都发生变化,电表(de)示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量(de)大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确(de)是 ()A．不变,不变 B．变大,变大C．变大,不变 D．变大,不变13.(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(de)绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A示数变化量(de)绝对值ΔI,则()A． A(de)示数增大B． V2(de)示数增大C．ΔU3与ΔI(de)比值大于rD．ΔU1大于ΔU214.(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(de)绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表示数变化量(de)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(de)读数为I1=1.35 A,电压表(de)示数为U1=1.35 V,当S闭合后,电流表(de)读数为I2=1.5 A,电压表(de)示数为U2=2.25 V,求R1、R2、R3(de)阻值．例题分析：例1(多选)如图所示(de)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(de)是()A．R2不变时,电表V1、A(de)读数之比等于R1B．R2不变时,电表V2、A(de)读数之比等于R1C．R2改变一定量时,电表V1、A读数(de)变化量之比(de)绝对值等于R1D．R2改变一定量时,电表V2、A读数(de)变化量之比(de)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(de)绝对值为ΔU3,理想电流表A1、A2示数变化量(de)绝对值分别为ΔI1、ΔI2,则正确(de)是()A．A2示数增大B．V2示数与A1示数(de)比值减少C．ΔU3与ΔI1(de)比值小于2RD．ΔI1小于ΔI2答案：ABD专题练习1．在如图所示(de)电路中,两个灯泡均发光,当滑动变阻器(de)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(de)输出功率减小D．电源(de)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R1－I总r知U A增大,故A灯变亮,I总＝I A＋I B＋I R2,I总减小,而I A、I R2均增加,故I B减小,B灯变暗,A正确,B错误；P输＝ER总＋r2R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IEI×100%＝R总R总＋r×100%,当R总增加时,η增加,故D错误．学科&网2．如图所示,E为内阻不能忽略(de)电池,R1、R2、R3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(de)故障是()A．R1断路B．R2断路C．R1短路D．R3短路答案：B3．如图所示,电源电动势为E,内阻为r.当滑动变阻器(de)滑片P从左端滑到右端时,理想电压表V1、V2示数变化(de)绝对值分别为ΔU1、ΔU2,干路电流为I,下列说法中正确(de)是(灯泡电阻相同且不变)()A．小灯泡L1、L3变暗,L2变亮B．ΔU1与ΔI(de)比值不变C．ΔU1<ΔU2D．ΔU1＝ΔU2答案：B解析：当滑动变阻器(de)滑片P从左端滑到右端,其电阻值变大,导致电路(de)总电阻变大,根据“串反并同”规律,可知：L1、L2变暗,L3变亮,选项A错误；根据部分电路欧姆定律可知：ΔU1ΔI＝R2＋r,其比值不变,选项B正确；理想电压表V1(de)示数变化绝对值ΔU1大于理想电压表V2(de)示数变化绝对值ΔU2,选项C、D错误．4．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R0滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量(de)绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A示数变化量(de)绝对值为ΔI,则()A．电流表A示数减小 B．ΔU1<ΔU2C.ΔU3ΔI>r D．ΔU2>ΔU1＋ΔU3答案：C5.如图所示(de)电路中,当开关S闭合时,电路中(de)电流表和电压表读数(de)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,R1、R2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,R2被短路,电路中(de)电阻减小,通过(de)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(de)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(de)是()A．电源输出功率减小B． L1上消耗(de)功率增大C．通过R1上(de)电流增大D．通过R3上(de)电流增大答案C7.如图所示L1灯与L2灯(de)电阻相同,当滑动变阻器R(de)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(de)亮度增大；因路端电压增大,则中(de)电流增大,但因总电流减小,故流过(de)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R(de)滑动端向下滑动(de)过程中（）A．电压表与电流表(de)示数都减小B．电压表与电流表(de)示数都增大C．电压表(de)示数增大,电流表(de)示数减小D．电压表(de)示数减小,电流表(de)示数增大答案D9.(多选)如图所示,电源E(de)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(de),当闭合开关S时,各电表(de)示数变化情况正确(de)是()A．电压表V1(de)示数变小B．电压表V2(de)示数变小C．电流表A(de)示数变大D．电流表A(de)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(de)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(de)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(de)滑片P从a端向b端滑动时,以下判断正确(de)是（）A．电压表读数变大,通过灯L1(de)电流变大,灯L2变亮B．电压表读数变小,通过灯L1(de)电流变小,灯L2变亮C．电压表读数变小,通过灯L2(de)电流变大,灯L1变暗D．电压表读数变大,通过灯L2(de)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(de)示数变化量(de)绝对值分别为△I1、△I2、△I3,理想电压表示数变化量(de)绝对值为△U,下列说法中正确(de)是（）A．电流表A2(de)示数一定变小B．电压表V(de)示数一定增大C．△I3一定大于△I2D．△U与△I1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(de)电阻增大,外电路总电阻增大,则总电流减小,所以电流表A3(de)示数减小．根据串联电路分压(de)特点分析可知,并联部分电压增大,即电压表V(de)示数增大,电流表A2(de)示数变大,故A错误,B正确．根据并联电路(de)电流规律I3= I1+ I2,A1(de)示数I1变小,A2(de)示数I2变大,A3(de)示数I3变小,则知△I1一定大于△I3．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(de)电路中,闭合开关S,当滑动变阻器(de)滑动触头P向下滑动时,四个理想电表(de)示数都发生变化,电表(de)示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量(de)大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确(de)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(de)绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A示数变化量(de)绝对值ΔI,则()A． A(de)示数增大B． V2(de)示数增大C．ΔU3与ΔI(de)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(de)绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表示数变化量(de)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(de)电压,V3测量滑动变阻器(de)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(de)读数为I1=1.35 A,电压表(de)示数为U1=1.35 V,当S闭合后,电流表(de)读数为I2=1.5 A,电压表(de)示数为U2=2.25 V,求R1、R2、R3(de)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；R 4两端(de)电压U4′=1.5×2 V=3V；则R1两端(de)电压为U1′=（9﹣3）V=6V；则流过R1(de)电压为1.5 A；因此没有电流流过R3；则R3、R6、R2(de)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 ΩR 1,R2,R3阻值分别为4 Ω、8 Ω、2 Ω。
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• B．定值电阻R2消耗的功率增大 • C．电灯L变暗，电源的总功率减小
• D．电灯L变暗，电流表的示数增大
解析： 滑片向 b 端滑动，R1 变大，电路中总电阻变大， 路端电压变大，根据 I＝R总E＋r知 I 减小，电流表示数减小．根 据 E＝U 外＋Ir，U 外变大，灯泡两端电压变大，故电灯 L 更 亮．再根据 P2＝I22R2，I 总减小，IL 变大，故 I2 变小，R2 功 率变小，故 B、C、D 错误，A 正确．
答案： A
• (2)在闭合电路中，任何一个电阻增大(或减 小)，则总电阻将增大(或减小)，任何一个 电阻增大(或减小)，该电阻两端的电压一定 会增大(或减小)，通过该电阻的电流则会减 小(或增大)．
1.如下图所示电路中，当变阻器R3的滑片P向b 端移动时( ) • 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
电流增大，由U＝E－Ir，E、r不变，路端电压减小，所以A 正确；再结合欧姆定律知电流表的示数变小，B错；由P内 ＝I2r知电源内阻消耗的功率变大，C错．故选A. • 答案： A
• 2.如右图所示的电路中，电源的电动势E和 内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如 果变阻器的滑片向b端滑动，则( )
• 3.如右图所示电路中，电源电动势为E，内电阻为r，在平 行板电容器C中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态，当 变阻器R0的滑动端向左移动时，带电粒子将( )
• A．向上运动
• B．向下运动 • C．静止不动 • D．不能确定运动状态的变化 • 解析： 当滑动触头向左移动时R0变大，则总电流变小，
R两端的电压变小，电容器中的场强变小，粒子受到的电 场力减小，重力大于电场力，所以粒子将向下运动，故B 正确．
• 答案： B
• 【跟踪发散】 2－1：如右图所示是一实验电路图．在滑 动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是( )
• A．路端电压变小 • B．电流表的示数变大 • C．电源内阻消耗的功率变小 • D．电路的总电阻变大 • 解析： 由a到b，R1值减小，因此总电阻变小，D错；总
答案： B
题型互动探究
题型一 电路动态分析问题
【例 1】 在如图 5 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
图5
解析 滑片 P 向下移动，变阻器电阻减小，外电路总 电阻减小，根据 I＝R＋E r知，电路电流增大，灯 A 两 端电压 UA 增大而变亮，根据 U＝E－Ir，路端电压变小， U＝UA＋UB，所以 UB 减小，灯 B 电阻不变，所以灯 B 电 流 IB 减小，灯 B 变暗．干路电流 I＝IB＋IC，因为 I 增 大、IB 减小，所以 IC 增大，灯 C 应变亮，选项 D 是正
过R1的电流I1和通过R2的电流I2将发出的变化是( C )
A. I1变大, I2变小 B. I1变大,I2变大 C. I1变小, I2变大 D. I1变小,I2变小
I1
a
R R1
的滑动触点向b 移动时：( A )
A、伏特表V的读数增大，安培表A的读数减少 B、伏特表V的读数增大，安培表A的读数增大 C、伏特表V的读数减少，安培表A的读数减少 D、伏特表V的读数减少，安培表A的读数增大
解析： 滑片 P 向 b 端移动时，R3 减小，从而得到 R 总 减小，由 I 总＝RE总得到 I 总增大，由 U＝E－I 总·r 得到 U 减小， 又 R1 不变，I 总增大，所以 U1 增大，U2＝U－U1，故 U2 减小， 由 I2＝UR22可得 I2 减小，又由 I3＝I 总－I2 可得 I3 增大，所以电 压表示数减小，电流表示数增大，故 B 正确．
确的．
答案 D
例3、如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r 恒定不变,电灯L恰能正常发光.如果变阻器的滑片向
b端滑动,则( A )
A.电灯L更亮,安培表的示数减小 B.电灯L更亮,安培表的示数增大 C.电灯L变暗,安培表的示数减小 D.电灯L变暗,安培表的示数增大
A ×
a R1 b R2
8、如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,R1和R2 是两个定值电阻,当可变电阻R的滑片向a点移动时,通
闭合电路动态分析
涉及滑动变阻器滑动引起的电路变化问题，可将变阻器的滑片分别 滑至两个极端去讨论
• 不改变线路结构，只有一个电阻改变：
• 一个电阻增加（减少）， • 电阻： 含该电阻的部分的电阻增加（减少） 不含该电阻的部分的电阻减少（增加） • 电压： 含该电阻的部分分压增加（减少）， 不含该电阻的部分分压减少（增加） • 电流： 含该电阻的部分电流减少（增加），（阻碍增加（减少）） 不含该电阻的部分电流增加（减少）