闭合电路的动态分析专题
2025高考物理 闭合电路动态分析、故障分析及含容电路动态分析
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2025高考物理闭合电路动态分析、故障分析及含容电路动态分析一、单选题1.某实物投影机有10个相同的强光灯L1~L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1~X10(24V/2W),如图连接在220V交流电源上,若工作一段时间后,L2灯丝烧断,则()A.X1功率减小,L1功率增大B.X1功率增大,L1功率增大C.X2功率增大,其它指示灯的功率减小D.X2功率减小,其它指示灯的功率增大2.在如图所示的电路中,电源内阻和定值电阻的阻值均为r,滑动变阻器的最大阻值为2r,电表均为理想电表。
闭合开关,将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中,下列选项正确的是()A.电压表的示数变大B.电流表的示数变大C.电源的效率变大D.滑动变阻器消耗功率变大二、多选题3.如图,电路中的定值电阻0R 大于电源的内电阻r 。
现将开关S 闭合,将滑动变阻器R 的滑片P 向上滑动,理想电压表V 1、V 2、V 3的示数变化量的绝对值分别为1U 、2U 、3U ,理想电流表A 的示数变化量的绝对值为I ,则下列说法中正确的是( )A .电压表 V 1的示数增大,电压表V 2的示数减小B .电流表A 的示数变大,电压表V 3的示数增大C .电压表 V 3和电流表A 的示数变化量的比值30U r R I∆=+∆ D .电压表 V 1和V 2的变化量12U U >三、单选题4.在如图所示电路中,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 、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。
下列判断正确的是( )A .|ΔU 1|<|ΔU 2|,|ΔU 2|>|ΔU 3|B .1U I 不变,1U I ∆∆变小 C .2U I变大,2U I ∆∆变大D .3U I变大,3U I ∆∆变大四、多选题5.如图所示,电源电动势为E 、内阻为r ,滑动变阻器总电阻为R ,所有电表均为理想表。
闭合电路专题(动态电路+图象问题+电路故障分析+电容问题+电功率)
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闭合电路欧姆定律一、闭合电路动态分析 1.分析思路:(1)电路中不论是串联还是并联部分,只要有一个电阻的阻值变大时,整个电路的总电阻就变大。
只要有一个电阻的阻值变小时,整个电路的总电阻都变小。
(2)根据总电阻的变化,由闭合电路欧姆定律可判定总电流、电压的变化。
(3)判定变化部分的电流、电压变化。
如变化部分是并联回路,那么仍应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化,最后变化电阻部分的电流、电压就能确定了。
例1R1滑片从右端向左端滑动过程中,各电阻两端电压及流过的电流如何变化?解析:R 1增大,总电阻一定增大;由rR EI+=,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。
2.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的看电流(即总电路R 增大,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看电压(即总电路R 增大,路端电压增大时,该电阻的电流、电压都增大)。
1 如图1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?2如图,电源的内阻不可忽略.已知定值电阻R1=10Ω,R2=8Ω.当电键S 接位置1时,电流表的示数为0.20A .那么当电键S 接位置2时,电流表的示数可能是下列的哪些值A.0.28AB.0.25AC.0.22AD.0.19A3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 24.如图所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻为r 。
闭合电路的动态分析专题
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闭合电路的动态分析十二字解决闭合电路的动态分析方法:1、“先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化:2、“先干后支”——先分析干路部分,再分析支路部分:值得提醒的是,分析是要注意,电源内阻必须考虑,且电源内阻是在干路上,3“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:变化电阻有串联关系的看电流;变化电阻有并联关系的看电压。
简便方法口诀:串反并同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 。
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:( ) A . V 、A 读数变大 B . V 、A 读数变小C . V 的读数变大,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,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 4二、由于部分电路中的某个电阻发生变化或电路中的滑动变阻器的阻值改变,也会引起电路中相关物理量的变化。
例3.如图所示的电路当中,A 、B 、C 、D 是四只完全相同的灯泡,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,下列说法正确的是:( )A 灯变亮,B .B 灯变亮,C .C 灯变亮,D .C 灯变亮;例4、如图所示的电路中,电源的电动势ε和内电阻r 恒定不变,电灯L 1恰能正常发光,如果滑动变阻器R 0的滑片向b 端滑动时,则:( ) A .电灯L 1更亮,安培表的示数减小; B .电灯L 1更亮,安培表的示数增大;C.电灯L 1变暗,安培表的示数减小; D .电灯L 1变暗,安培表的示数增大;练习:1、如图所示,电源的电动势和内阻都保持不变,当滑动变阻器的滑动触点向上端移动时()A、电压表和电流表的读数都增大B、电压表和电流表的读数都减小C、电压表的读数增大,电流表的读数减小D、电流表的读数增大,电压表的读数减小2、如图所示的电路中,当开关K闭合时,A点和B点的电势变化情况是()A.φA和φB都升高B.φA和φB都降低C.φ A 降低,φB升高D.φB降低,φA 升高3、如图所示的电路中,平行板电容器的极板水平放置,板间有一质量为m的带电油滴悬浮在两板间静止不动,要使油滴向下运动,下列所采用的办法可行的是()A.将R1的阻值调大;B.将R1的阻值调小;C.将R2的阻值调大;D.将R3的阻值调大。
闭合电路动态分析 知识梳理 例题讲解
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考点一 电路的动态分析1.闭合电路欧姆定律的公式⎩⎪⎨⎪⎧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)2.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1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当外电路短路即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. 3.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.例1 如图2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,与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.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,的读数变大解析 当S 断开后,闭合电路的总电阻增加,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流减小,故路端电压U =E -Ir 增加,即的读数变大;由于定值电阻R 1两端的电压减小,故R 3两端的电压增加,通过R 3的电流增加,即的读数变大,选项B 正确.答案 B 变式题组1.[电路的动态分析]如图3所示电路,电源内阻不可忽略.开关S 闭合后,在变阻器R 0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 A解析 滑片向下滑动,则滑动变阻器接入电路中的电阻减小,则总电阻减小,电路中总电流增大,电源内阻两端的电压增大,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,R 1上的分压增大,故并联部分电压减小,即可知电流表示数减小,故A 正确,B 、C 、D 错误. 2.[电路的动态分析](2013·江苏单科·4)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图4所示.M 是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻R M 发生变化,导致S 两端电压U 增大,装置发出警报,此时( )A .R M 变大,且R 越大,U 增大越明显B .R M 变大,且R 越小,U 增大越明显C .R M 变小,且R 越大,U 增大越明显D .R M 变小,且R 越小,U 增大越明显 答案 C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=IE =IU 外+IU 内=P 出+P 内.(2)纯电阻电路:P 总=I 2(R +r )=E 2R +r .2.电源内部消耗的功率:P 内=I 2r =IU 内=P 总-P 出. 3.电源的输出功率(1)任意电路:P 出=IU =IE -I 2r =P 总-P 内.(2)纯电阻电路:P 出=I 2R =E 2R (R +r )2=E 2(R -r )2R +4r .(3)纯电阻电路中输出功率随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外电阻R 1和R 2,且R 1R 2=r 2.⑤P 出与R 的关系如图5所示.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=R R +r×100%=11+r 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%.。
专题51 闭合电路的功率问题、动态分析问题、含容电路问题和故障分析问题(解析版)
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2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题51 闭合电路的功率问题、动态分析问题、含容电路问题和故障分析问题特训目标 特训内容目标1 闭合电路的功率问题(1T —4T ) 目标2 闭合电路的动态分析问题(5T —8T ) 目标3 闭合电路的含容电路问题(9T —12T ) 目标4闭合电路的故障分析问题(13T —16T )一、闭合电路的功率问题1.如图(a )所示电路,R 1为滑动变阻器,R 2为定值电阻。
从左向右移动变阻器的滑片,根据电表数据得到U -I 图像如图(b )所示,则( )A .R 1的最大功率为4WB .R 2的最大功率为3WC .电源的最大输出功率为4WD .电源的输出功率先增大后减小 【答案】B【详解】根据欧姆定律可知223U R I∆==Ω∆所以图(b )中斜率为正的图线反映R 2的伏安特性。
设电源电动势为E ,内阻为r 。
根据闭合电路欧姆定律有3U E Ir =-;12()U E I r R =-+所以3U r I∆=∆; 12U r R I∆=+∆所以图(b )中斜率为负的两条图线中,斜率绝对值较大的图线反映了V 1表示数随I 的变化,则24r R +=Ω斜率绝对值较小的图线反映了V 3表示数随I 的变化,则1r =Ω,4V E =A .R 1的输出功率为()22211122212121()2()E R E P I R R r R R r R R r R ===++++++根据数学知识可知当12R R r =+时,P 1有最大值为1max 1W P =故A 错误;B .当电路中电流最大时,R 2的功率最大,此时R 1接入电路的阻值为零,所以22max223W E P R R r ⎛⎫== ⎪+⎝⎭故B 正确;CD .电源的输出功率为()222121222121212()()2E R R E P I R R r R R r R R rR R +=+==++++++从左向右移动变阻器的滑片,R 1增大,根据数学知识可知当12R R r +>时,P 随R 1的增大而减小,当R 1=0时,P 有最大值为max 2max 3W P P == 故CD 错误。
第4课时专题2闭合电路动态分析和UI图像高二物理课件
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2.[含热敏、光敏电阻电路的动态分析]
4.如图所示的电路中,L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡,R为 光敏电阻(光照越强,阻值越小),电压表、电流表为理想电表。闭合 开关S后,随着光照强度逐渐增强( C ) A.电流表示数逐渐减小B.电压表示数 逐渐增大C.灯泡L1逐渐变暗D.外电路 消耗的总功率逐渐增大
3.(多选)如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电流表A、电压表V1、V2、 V3均为理想电表,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,当R2的滑片P向上
滑动的过程中( ACD )
A.电压表V1的示数增大,电压表V2的示数变小 B.电压表V3示数的变化量的绝对值与电压表V1、
V2示数的变化量的绝对值之和相等 C.电压表V1示数与电流表A示数的比值不变 D.电压表V3示数的变化量与电流表A示数的变化
(2) (多选)在如图所示的图像中,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UI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( ABD )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2 WD.电 源的效率为66.7%
二、闭合电路的动态分析
3.[含容电路的动态分析] 5.(多选)如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片P向上滑动时, 则(AD ) A.电源的总功率变大 B.电容器贮存的电荷量变大 C.灯L1变暗 D.灯L2变亮
3.[含容电路的动态分析]
6. (多选)如图所示,平行金属板中带电小球P原处于静止状态,不考虑电流表
和电压表对电路的影响,选地面的电势为零,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动
第十二章 电能 能量守恒定律
12.2 闭合电路中的欧姆定律
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)
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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。
微专题64 闭合电路中动态分析问题-2025版高中物理微专题
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微专题64闭合电路中动态分析问题【核心考点提示】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IU →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片分别滑至两个极端去讨论.【微专题训练】【例题】(2017·安徽淮北一模)在如图甲所示电路中,闭合开关S ,当滑动变阻器的滑片P 向上滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化。
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,以下说法错误的是(C )A .图线a 表示的是电压表V 3的示数随电流表示数变化的情况B .图线c 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ΔU 1和电流表示数变化量ΔI 的比值变大D .此过程中电压表V 2示数的变化量ΔU 2和电流表示数变化量ΔI 的比值不变[解析]滑片P 向上滑动,R 2减小,总电阻减小,总电流增大,电源内电压增大,路端电压减小,R 1两端电压增大,R 2两端电压减小,根据这些变化关系可知,图线a 是电压表V 3的示数随电流表示数变化的图线,图线b 是电压表V 1的示数随电流表示数变化的图线,图线c 是电压表V 2的示数随电流表示数变化的图线,A 、B 正确;ΔU 1ΔI =r ,而ΔU 2ΔI=R 1,C 错误,D 正确。
【变式】(2018·湖北鄂东南教改联盟期中)在如图所示电路中,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 、U 1、U 2和U 3表示,电表示数变化量的绝对值分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示。
下列说法正确的是(AB )A .U 1I 不变,ΔU 1ΔI不变B .U 2I 变大,ΔU 2ΔI 不变C .U 3I 不变,ΔU 3ΔI 变大D .电源的输出功率变大[解析]根据欧姆定律得U 1I =ΔU 1ΔI =R 1,故当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,U 1I 、ΔU 1ΔI 均不变,故A 正确。
【2024寒假分层作业】专题50 闭合电路的功率问题、电路动态分析、含容电路、故障分析(解析版)
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2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题50闭合电路的功率问题、电路动态分析、含容电路、故障分析导练目标导练内容目标1闭合电路的功率问题目标2电路动态分析目标3含容电路目标4故障分析【知识导学与典例导练】一、闭合电路的功率问题1.闭合电路的功率和效率2.输出功率与外电阻的关系与外电阻R的关系图像可知:由P出(1)当R=r时,电源的输出功率最大为P m=E24r。
(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。
【例1】如图,直线A 为某电源的U -I 图线,曲线B 为某小灯泡D 1的U -I 图线的一部分,用该电源和小灯泡D 1组成闭合电路时,灯泡D 1恰好能正常发光,则下列说法中正确的是()A .此电源的内阻为23ΩB .灯泡D 1的额定电压为3V ,功率为6WC .电源的效率为75%D .把灯泡D 1换成阻值为1Ω的定值电阻,电源的输出功率将变大【答案】BCD【详解】A .根据U E Ir =-由图线A 读出电源的电动势为E =4V 图A 的斜率绝对值大小表示电源的内阻,则41Ω0.5Ω6r -==故A 错误;B .灯泡与电源连接时,灯泡D 1恰好能正常发光,A 、B 两图线的交点表示灯泡的工作状态,则知其电压U =3V ,I =2A ,则灯泡D 1的额定电压为3V ,功率为32W 6W P UI ==⨯=故B 正确;C .电源的效率为100%75%UEη=⨯=故C 正确;D .灯泡正常发光时的电阻为1 1.5ΩD UR I==把小灯泡D 1换成一个R =1Ω的定值电阻,即外电阻由1.5Ω变为1Ω,更接近内阻r =0.5Ω,所以电源的输出功率变大,故D 正确。
故选BCD 。
二、电路动态分析常规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。
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
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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
闭合电路欧姆定律-动态分析专题
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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)。
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
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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。
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
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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 。
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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。
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
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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。
专题闭合电路欧姆定律电路的动态分析问题
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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。
闭合电路的动态分析
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3、分析和计算含有电容器的直流电路时,关键是准
确地判断并求出电容器的两端的电压,其具体方法
是:
(1).确定电容器和哪个电阻并联,该电阻两端电
压即为电容器两端电压.
(2).当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两
端时,此电路两端电压即为电容器两端电压.
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练习3.已知如图,电源内阻不计。为 使电容器的带电量增大,可采取以 下那些方法:( CD)
(2)然后将开关S断开,求
这以后流过R1的总电量。
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R1
R2
解析: (1)由闭合电路欧姆定律, 闭合稳定后流过电阻的
E
C S 电流为:
I=
R1E+R2=
10 4+6
=1(A)
(2)断开S前电容器上极板带正电,其带电量为
Q1=CU2=CIR2=30×10-6 ×1 ×6=1.2 ×10-4C 断开电路稳定后,电容器的电压升高为
U1´=E=10V,电容器被充电,上极板仍带正电
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R1 E
R2 S
C
带电量Q2=CU1´=CE=30 × 10-6 ×10=3 ×10-4C 断开后流过的电量为
△Q=Q2-Q1=1.2 × 10-4C
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含容电路方法总结
1、在直流电路中电容器可视为断路
2 、与其串联的电阻无电流,两端没有电压,充 当导线的作用
只有一个断点,断点的两端有电势差。造成电路中 的总电阻增大,干路上的电流减小,与其并联的用 电器两端的电压增大
2 、短路:被短路的用电器两端无电压,用电
器无电流流过。造成电路中总电阻减小,干路电 流增大,被短路用电器不工作,与其串联的用电 器两端电压增大
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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 。
例3、如图所示的电路中,电源的电动势为ε,内电阻为r ,电键k 原来是断开的,现将k 闭合,电路中的电流表及电压表的示数将如何变化?解析:当k 闭合时,变为R 1和R 2并联,即R 12的总电阻变小,R 12又和R 3串联,得总电阻R 变小,由I =ε/ R+ r ,得总电流I 变大, 所以电压表V 3的示数将变大;若把R 3当成内电阻,由于总电流I 变大,通过U=ε—I r 知路端电压变小,即R 2的两端电压变小,即电压表V 2的示数将变小,通过对I 2= U 2/ R 2分析,知电流表A 2的示数变小。
注:当电路中任一部分发生变化时,将会引起电路中各处得电流和电压随之发生变化,可谓“牵一发而动全身”,判断此类问题时,应先由局部得变化推出总电流的变化,路端电压的变化,再由此分析对其他各部分电路产生的影响。
二、由于部分电路中的某个电阻发生变化或电路中的滑动变阻器的阻值改变,也会引起电路中相关物理量的变化。
例4.如图所示的电路当中,A 、B 、C 、D 是四只完全相同的灯泡,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,下列说法正确的是:( ) A 灯变亮, B .B 灯变亮, C .C 灯变亮, D .C 灯变亮; 解析:当滑动变阻器的滑动触头P 向下移动时R 0的使用电阻值增大,得外电阻R的电阻值增大,由I=ε/R+r ,可知干路电流I 减小, 而U=ε—I r ,得路端电压升高,所以A 灯的两端电压U A 升高,由P A =U A 2/R A ,可知A 灯变亮;同时I=I A +I B ,而I A 增大,得I B 减小,可知B 灯变暗;又因U B = I B R B ,可知U B 减小,而U=U B +U C ,得U C 增大,知C 灯变亮;又因I B =I C +I D , 而I B 减小,I C 增大, 得I D 减小,由P D = I D 2 R D ,可知D 灯变暗;正确答案应选A 、C 。
例5、在如图所示的电路中,R 1 、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为ε,内电阻为r 。
设电流表的示数为I ,电压表的示数为U ,当R 5的滑动触头向图中a 端移动时,下列说法正确的是:( ) 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;解析:当R 5的滑动触头向图中a 端移动时,R 5的使用电阻减小,从而导致并联支路部分的电阻减小,由并联特点,知并联部分的总电阻减小,即R 245的电阻减小,可知外电路的总电阻减小,由闭合电路欧姆定律I 总=ε/ R+ r知,干电流I 总增大,通过分析,路端电压U =ε—I r 减小,所以伏特表V的读数减小,所以U 变小;而路端电压U =U 1+U 245+U 3,通过分析得U 1=I 总R 1增大, U 3=I 总R 3增大可知U 24的电压减小,U 24=I 24(R 2+ R 4),由于R 2和R 4的电阻不变,得到I 24减小,可知电流表的示数减小,所以I 变小,最后知本题正确答案是D例6、如图所示的电路中,电源的电动势ε和内电阻r 恒定不变,电灯L 1恰能正常发光,如果滑动变阻器R 0的滑片向b 端滑动时,则:( ) A .电灯L 1更亮,安培表的示数减小; B .电灯L 1更亮,安培表的示数增大;C .电灯L 1变暗,安培表的示数减小;D .电灯L 1变暗,安培表的示数增大; 解析:如果滑动变阻器R 0的滑片向b 端滑动时,R 0的使用电阻增大,即并联支路的电阻增大,最后并联电路的总电阻增大,由闭合电路欧姆定律I =ε/ R+ r 知,干电流I 减小,所以安培表的示数减小;通过分析,路端电压U =ε—I r 增大,所以L 1两端电压增大,由P =U 2/ R L1得电灯L 1更亮;所以正确答案选A 。
总之,对于变阻器滑片移动或电键断开、闭合等电阻变化引起电路的物理量变化的问题,应理解闭合电路是一个整体,某一部分的电阻或电动势发生变化时,一般来说电路其他部分的电压、电流、电功率等都会发生变化,即“一动百动”。
应注意分析电路中的变量和不变量,“抓定量,看变量”。
如电源一定,即电源的电动势和内电阻认为是不变量;电路结构一定,则指外电路各电阻元件的串、并联关系不变,当某个电阻元件的阻值变动时,则外电路的总电阻、总电流,各电阻元件上的电压、电流及功率将发生变化。
解电路的方法很多,不限于按上述步骤求解,但无论何种解法,都建立在对电路结构的清楚认识和对基本规律熟练运用的基础上。
通过以上分析,只有掌握基本概念和基本规律,运用基本方法,才能提高自己的解题能力和综合分析问题的能力。
例题:1、如图,电源的内阻不可忽略.已知定值电阻R 1=10Ω,R 2=8Ω.当电键S 接位置1时,电流表的示数为0.20A .那么当电键S 接位置2时,电流表的示数可能是下列的哪些值( )A 、0.28AB 、0.25AC 、0.22AD 、0.19A3、如图所示,电源的电动势和内阻都保持不变,当滑动变阻器的滑动触点向上端移动时( )A 、电压表和电流表的读数都增大B 、电压表和电流表的读数都减小C 、电压表的读数增大,电流表的读数减小D 、电流表的读数增大,电压表的读数减小4、如图所示的电路中,当开关K闭合时,A点和B点的电势变化情况是( ) A.φA 和φB 都升高 B.φA 和 φB 都降低C.φA 降低,φB 升高 D.φB 降低,φA 升高5、如图所示的电路中,平行板电容器的极板水平放置,板间有一质量为m 的带电油滴悬浮在两板间静止不动,要使油滴向下运动,下列所采用的办法可行的是( )A.将R1的阻值调大;B.将R1的阻值调小;C.将R2的阻值调大;D.将R3的阻值调大。
6、如图所示的电路中,电池的电动势为、内阻为r ,R 1和R 2是两个阻值固定的电阻。
当可变电阻R 的滑片向a 点移动时,通过R 1的电流I 1和通过R 2的电流I 2将发生如下的变化() A .I 1变大,I 2变小 B .I 1变大,I 2变大C .I 1变小,I 2变大 D .I 1变小,I 2变小。
7、如图所示的电路中,电源的电动势恒定,要想使灯泡变暗,可以( )A .增大R 1B .减小R 1C .增大R 2D .减小R 28、电容器C 1、C 2和可变电阻器R 1、R 2以及电源连接成如图所示的电路。
当R 1的滑动触头在图示位置时,C 1、C 2的带电量相等,要使C 1的带电量大于C 2的带电量,应( )A .增大R 2B .减小R 2C .将R 1的滑动触头向A 端移动D .将R 1的滑动触头向B 端移动9、在如图所示的电路中,电键K 1、K 2、K 3、K 4均闭合,C 是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P ,断开哪一个电键后P 会向下运动?( )A .K 2B .K 3C .K 1D .K 4。