闭合电路欧姆定律(功率最值、动态分析问题)
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)
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 。
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。
直流电路常见物理模型(解析版)
直流电路常见物理模型1.高考命题中，直流电路部分主要考查欧姆定律、电阻定律、焦耳定律、闭合电路欧姆定律、直流电路的功率问题、包含电容的电路分析，电路故障和黑箱问题。
2.掌握规律的基础知识，重点考查电学部分物理核心素养和实验操作能关键能力。
一.电路动态分析模型1.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；对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律，部分电路欧姆定律，串、并联电路中电压和电流的关系．2.电路动态分析的三种常用方法(1)程序法【需要记住的几个结论】：①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，整个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时，总电阻增大；若电键的通断使并联的用电器增多时，总电阻减小③用电器断路相当于该处电阻增大至无穷大，用电器短路相当于该处电阻减小至零。
(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↑ 【注意】此时电源要有内阻或有等效内阻，“串反并同”的规律仅作为一种解题技巧供参考。
(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，让电阻最大或为零再讨论。
3.电路动态变化的常见类型：①滑动变阻器滑片移动引起的动态变化：限流接法时注意哪部分是有效电阻，分压接法两部分电阻一增一减，双臂环路接法有最值；②半导体传感器引起的动态变化：热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等随温度、光强、压力的增大阻值减小；③开关的通断引起的动态变化：开关视为电阻，接通时其阻值为零，断开时其阻值为无穷大，所以，由通而断阻值变大，由断而通阻值变小。
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)
2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题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故障分析一、闭合电路的功率问题 1．闭合电路的功率和效率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 ＋r2P 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%2．输出功率与外电阻的关系由P出与外电阻R的关系图像可知：(1)当R＝r时，电源的输出功率最大为P m＝E2 4r。
(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R1和R2，且R1R2＝r2。
【例1】图甲所示的电路中，所用电源内电阻r=0.5Ω，定值电阻R2=4Ω。
实验时调节电阻R1，的阻值，得到多组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点，并做出U-I图如图乙所示。
将R1连入电路的阻值调至最大时，对应图乙中的A点。
下列说法正确的是（）A．A点对应外电路的总电阻为20ΩB．电源电动势E=3VC．B点对应外电路的总功率为0.3WD．R1=5Ω时，R1消耗的功率最大【答案】D【详解】A ．由闭合电路欧姆定律()E I R r =+可得2A ΔΔUr R r I++=电路中电压表示数R 1两端电压，R A 是电流表内阻，带入数据可得2A 1Ω5Ω0.2r R r ++==电源工作状态是A 点时，由1112==200.1U R I =ΩΩ 外电路总电阻为R 1+R 2+r A =24.5Ω，故A 错误；B ．由2A +E U I r R r =++（）将A 点数据，带入可得E =2.5V 故B 错误；C ．B 点时，此时外电路总功率2222=0.3 2.5W 0.30.5W 0.705W P P I r IE I r =--=⨯-⨯=出总故C错误；D ．由222E P I R R R r ==+出（）知当电路外电阻等于电源内阻 ，输出功率有最大值；将R 2、电流表都等效串联到电源内部，则R 1成了等效后的外电阻，当R 1=2A r R r ++=5Ω时，R 1消耗的功率最大，故D 正确。
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)
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。
闭合电路欧姆定律中的三个问题
一.电路动态分析1．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；对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律，部分电路欧姆定律，串、并联电路中电压和电流的关系．2．电路动态分析的思路基本思想是“部分―→整体―→部分”．思维流程如下：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2、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( >．b5E2RGbCAPA．电流表的读数一直减小B．R0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3、如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表和电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( >．p1EanqFDPw的读数变小A.的读数变大，的读数变大的读数变大，B.的读数变小C.的读数变小，的读数变大D.的读数变小，4、如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表．当滑动变阻器R2的滑动触头P滑动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断正确的是( >．DXDiTa9E3dA．P向a滑动V1示数增大、V2的示数减小B．P向b滑动V1示数增大、V2的示数减小C．P向a滑动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变时的绝对值D．P向b滑动，V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值二.含电容器电路的分析与计算1．电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器处的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上．RTCrpUDGiT2．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，但电容器两端可能出现电势差．5PCzVD7HxA3．电压变化带来的电容器带电荷量的变化：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＝C·ΔU计算电容器上电荷量的变化．jLBHrnAILg 1.如图所示的电路中，电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1Ω，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，电容器的电容C＝100 μF，则下列说法正确的是( >．xHAQX74J0XA．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 C C．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R1的电荷量为3.0×10－4 C2.在如图所示的电路中，R1、R2、R3均为可变电阻．当开关S闭合后，两平行金属板M、N中有一带电油滴正好处于静止状态．为使带电油滴向上加速运动，可采取的措施是( >．LDAYtRyKfEA．增大R1的阻值 B．减小R2的阻值C．减小R3的阻值 D．增大M、N间距三.闭合电路的U-I图象1）右图中a为闭合电路的U-I图象b为部分电路(外电阻>的U-I图象2）两者的交点坐标表示该电阻接入电路时的路端电压与电流.3）a的斜率的绝对值表示电源内阻的大小、b的斜率的绝对值表示接入电路中外电阻的的大小4）图中虚线矩形的面积表示接入该电阻时的输出功率。
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
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)。
闭合电路欧姆定律—电路的动态分析
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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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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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• (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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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
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。
闭合电路的动态分析
闭合电路的动态分析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。
3、 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。
4、 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。
例题 在如图所示的电路中，R 1、R2、R 3、R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源的电动势为E ，内阻为r ，设电流表A 的读数为I ，电压表V 的读数为U ，当R 5的滑动触头向a 端移动时，判定正确的是（ ） 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[解析] 当R 5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EI R r=+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R 1及R 4两端的电压U=I （R 1+R 4）变大。
R 5两端的电压，即R 2、R 3两端的电压为U ’=U 外-U 变小，通过电流表的电流大小为U ’/(R 2+R 3)变小。
答案：D[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：（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。
闭合电路欧姆定律
第2讲闭合电路欧姆定律基础知识梳理一、闭合电路的欧姆定律1 •内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小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：E(1) 1 =市(只适用于纯电阻电路)• (2) E = U 外+ lr(适用于所有电路). 3. 路端电压U 与电流I 的关系 (1)关系式：U = E - lr.⑵U — 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. 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# + IU 内=P 出+ P 内.2E 2⑵纯电阻电路：P 总=I (R + r)= .R 十r2.电源内部消耗的功率2P 内=I r = IU 内=P 总一 P 出.图1①当R = r 时，电源的输出功率最大为E 2Pm= 4?(1)任意电路： 2P 出=IU = IE - I r = P 总一P 内.⑵纯电阻电路:P 出= 2I R=(R 十r)(R - r)R 十4r(3) 纯电阻电路中输出功率随 R 的变化关系 3.电源的输出功率 W R E 2解析1x 100%可知，当R= r 时, r1 + -Rn = 50%.故此时效率不是最大.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和艮，且RR= r2.⑤P出与R的关系如图2所示.4•电源的效率（1）任意电路：P出Un = — x 100%= —x 100%. P总E⑵纯电阻电路:R 1n = x 100%= x 100% R+ r r1+ R因此在纯电阻电路中R越大，n越大.［深度思考］当R= r时，电源的输出功率最大，则此时电源的效率是不是最大?答案不是基础题组自测1. 判断下列说法是否正确.（1）闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比. （V ）（2）电动势是电源两极间的电压. （X ）⑶当外电阻增大时，路端电压也增大. （V ）⑷闭合电路中的短路电流无限大. （x ）（5）电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压. （X ）（6）在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大.（x ）（7）电源的输出功率越大，电源的效率越高. （X ）2. （人教版选修3 —1P63第3题）许多人造卫星都用太阳电池供电.太阳电池由许多片电池板组成.某电池板不接负载时的电压是600卩V,短路电流是30卩A.则这块电池板的内阻（）A. 2 QB. 20QC. 200 QD. 2000 Q答案B3. （人教版选修3—1P63第4题）电源的电动势为4.5V、外电阻为4.0 Q时，路端电压为4.0V，若在外电路中分别并联一个 6.0 Q的电阻和串联一个 6.0 Q的电阻•则两种情况下的路端电压为（）A. 4.3V 3.72VB. 3.73V 4.3VC. 3.72V 4.3VD. 4.2V 3.73V答案C4. （人教版选修3- 1P66第2题）一个量程为0〜150V的电压表，内阻为20k Q ,把它与一个大电阻串联后接在110V电路的两端，电压表的读数是5V.这个外接电阻是（）A. 240 QB. 420k QC. 240k QD. 420 Q答案B研究命题点命题点一闭合电路欧姆定律及动态分析1. 电路动态分析的两种方法并联分流I（1）程序法：电路结构的变化T R的变化T R总的变化T I总的变化T U端的变化T固定支路 +论八T|串联分压U变化支路.⑵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.2. 闭合电路的故障分析⑴故障特点①断路特点：表现为路端电压不为零而电流 _________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它两端电压为零. —（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，或并联路段被短路.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，兰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.例1 （多选）如图3所示的电路中，电源电动势为12V,内阻为2 Q,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（）, __ …a , ___ ,5 ft L5 n L—! P !_J I i5 n s n \ 1空『仃少1电流表.初始时S Q与S均闭合，现将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的读数变大解析S断开，相当于外电阻变大, 由闭合电路欧姆定律知电路中总电流减小，则路端电压增大, V的示A. 路端电压为10VB. 电源的总功率为10WC. a、b间电压的大小为5VD. a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A答案AC20 X 20 E解析外电路的总电阻R= Q = 10Q，总电流I = = 1A,则路端电压U= IR = 10V, A对；电源20+ 20 R+ r的总功率卩总=El = 12W B错；a、b间电压大小为山=0.5 X 15V—0.5 X 5V= 5V, C项对；a、b间用导线5 X 15 E连接后，外电路的总电阻为R'= 2X Q = 7.5 Q,电路中的总电流1'= 〜1.26A , D项错误.5 + 15 R + r题组阶梯突破1. 如图4所示，E为内阻不能忽略的电池，R、R、F3为定值电阻，S）、S为开关，V与A分别为电压表与答案B数变大，R1的电压减小，故F3的电压增大，故电流表示数变大，B正确.2. 如图5所示，虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成.超导部件有一个超导临界电流I C,当通过限流器的电流I > I C时，将造成超导体失超，从超导态（电阻为零，即R1= 0）转变为正常态（一个纯电阻，且R = 3 Q ），以此来限制电力系统的故障电流.已知超导临界电流l c= 1.2A，限流电阻F2 = 6Q ,小灯泡L上标有“ 6V 6W”的字样，电源电动势E= 8V,内阻r = 2 Q .原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L正常发光，现灯泡L突然发生短路，则（）短路后通过通过F 2的电流D 错误.电流表和电压表均为理想电趙导部件兄 [限流电阻黒 ——＜丄图54A. 灯泡L 短路前通过F 2的电流为7AB.灯泡L 短路后超导部件将由超导态转化为正常态，通过灯泡的电流为1A一4C. 灯泡L 短路后通过R 的电流为3AD. 灯泡L 短路后通过F 2的电流为2A 答案 CU 2 P解析 标有“ 6V 6W 的小灯泡L 电阻R = - = 6 Q,灯泡L 正常发光时通过灯泡 L 的电流I =1A ,超导 部件处于超导态，其电阻为零，1A 电流全部通过超导部件， 即灯泡L 短路前通过F 2的电流为零，A 错误.灯 泡L 短路后，电流增大超过超导部件超导临界电流，将由超导态转化为正常态，外电路电阻 R'= 2 Q,由闭合电路欧姆定律可得，通过灯泡的电流 I = — = 2A , B 错误.由并联电路电流分配规律可知，灯泡LR + r命题点二 电路中的功率及效率问题例2如图6所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,由于某种原因灯泡 L 的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是（ ）I I —r ----------------- L r ——斗 • L （g ） ftfl @图6A. 电流表、电压表的读数均变小B. 电源内阻消耗的功率变大C. 液滴将向上运动D. 电源的输出功率变大 答案 C解析 当L 的灯丝突然烧断时电路中总电阻增大，则总电流减小，电源的内电压和Ri 电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知， 路端电压增大，故电容器C 的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，B 错误•由于电源的内外电阻的关系未电阻R 的U — I 图线•用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路，由图象可知电源的输出功率为 P = UI = 4W 电源的效率为 则该液滴将向上运动， C 正确.由于 C 两端的电压增大， R 、R 3中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变大，A 错误•因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小, 知，不能判断电源的输出功率如何变化，D 错误.选C.3.（多选）在如图7所示的U — I 图象中，直线I 为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线n 为某一A. 电源的电动势为 3V ,内阻为0.5 QB. 电阻R 的阻值为1QC. 电源的输出功率为 4WD. 电源的效率为 50% 答案 ABC解析由图线1可知，电源的电动势为3V ,内阻为「= } 0.5 由图线n 可知，电阻R 的阻值为3该电源与电阻 R 直接相连组成的闭合电路的电流为I = 昱=2A,路端电压 U = IR = 2V （可由题图读出）, r 十RUIn = EI X 100沧66.7%,故选项 A 、B 、C 正确，D 错误.4.（多选）如图8所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线，图中曲线②表示该电源的 输出功率与电流的关系图线，则下列说法正确的是（ ）A. 电源的电动势为 50V 25B. 电源的内阻为—Q3C. 电流为2.5A 时，外电路的电阻为 15QD. 输出功率为120W 时，输出电压是 30V图7图8答案ACD解析电源的路端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50-20源的电动势，从题图中看出E= 50V, r = Q = 5Q , A正确，B错误；当电流为I 1= 2.5A时，由回路6—0中电流I 1= 昙，解得外电路的电阻R外=15Q , C正确；当输出功率为120W时，由题图中P—I关系图r十R外线看出对应干路电流为4A,再从U—I图线读取对应的输出电压为30V, D正确.命题点三电源和电阻U—I图象的比较例3如图9直线A为某电源的U- I图线，曲线B为某小灯泡L i的U- I图线的一部分，用该电源和小灯泡L i串联起来组成闭合回路时灯泡L i恰能正常发光，则下列说法中正确的是（）图9A. 此电源的内电阻为2QB. 灯泡L i的额定电压为3V,额定功率为6WC. 把灯泡L i换成阻值恒为1 Q的纯电阻，电源的输出功率将变小D. 由于小灯泡L i的U- I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用答案B以下说法正确的是A. 电池组的内阻是 1QB.电阻的阻值为 0.33 Q C. D. 将该电改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率是 4W 4W解析 a 图线斜率的绝对值的倒数等于电源的内阻,则电池组的内阻是 b 图线的斜率的倒数等于电阻 R,则R = U = 1 Q = 3 Q, 选项B 错误; 4V ,将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为 Pm= 4?△U △ IA 正确;由a 图线可知，电源的电动势为E =P = (—E )2R =('R + r '3 +1 2 4 2)X 3W = 3W 选项c 错误;h 名W = 4W 选项D 正确；故选A 、D. 6.（多选）如i n的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线川是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是 △ U 4- 1解析 由图象知，电源的内阻为 r = r =—尹Q = 0.5 Q , A 错误；因为灯L i 正常发光，故灯L i 的额定 U电压为3V ,额定功率为 P = UI = 3 X 2W= 6W B 正确；正常工作时，灯 L i 的电阻为 R i = 了 = 1.5 Q ，换成R a =1Q 的纯电阻后，该电阻更接近电源内阻r ，故电源的输出功率将变大，C 错误；小灯泡是纯电阻，适用欧姆定律，其 U — I 图线是一条曲线的原因是灯泡的电阻随温度的变化而发生变化.5. （多选）如图10所示，a 、b 分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线.答案 ADA. 电源1与电源2的内阻之比是11 : 7B. 电源1与电源2的电动势之比是1 : 1C. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 1 : 2D. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是 1 : 2答案ABC解析根据电源的路端电压随输出电流变化的特性图线斜率的绝对值表示电源内阻可知，电源1与电源2的内阻之比是11 : 7,选项A正确；根据电源的路端电压随输出电流变化的特性图线在纵轴的截距表示电源电动势可知，电源1与电源2的电动势之比是1 : 1,选项B正确；根据曲线交点表示工作点，交点的纵、横坐标的乘积表示电源输出功率，在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 1 : 2,选项C正确；根据曲线交点的纵、横坐标的比值表示小灯泡电阻，在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18 : 25,选项D错误.命题点四含电容器电路的分析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.3•当电容器与电源直接相连，则电容器两极板间电压即等于电源电动势.例4 （2016 •全国H卷• 17）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12所示电路•开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q;闭合开关S,电流再次稳定后，C所带的电荷量为QQ与Q的比值为（）E图122 13 2A・5B.尹5D・3答案C解析S断开时等效电路图如图甲所示.甲E 2 1 1电容器两端电压为U1= X- RX;=^E;2 3 2 5R+ 2RS闭合时等效电路图如图乙所示.电容器两端电压为7. 在如图13所示的电路中，R= 11 Q ,当开关S闭合且电路稳定时，电容器C带电E 1 1U2= X — R= — E,12 3R+ 2R由Q= CU得Q= U1= 5，故选项C正确.G2 U2 5荷量为Q ;当开电容器 C 带电荷量为Q,则（A. Q : Q= 1 :B. Q : Q= 3 :C. Q : Q= 1 :D. Q : Q= 5 : 答案 A解析 当开关S 闭合时，电容器两端电压等于 F 2两端的电压, '=R 1+ R z + r ER E E-,Q = -C ;当开关S 断开时,3 3电容器两端电压等于电源电动势，U = E , Q = EC,所以Q : Q = 1 : 3,选项A 正确.8.如图14所示，电路中 R 、R z 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.闭合开关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（）_ETVA. 增大R 1的阻值 C. 增大两板间的距离图14B. 增大F 2的阻值 D.断开开关S图15B .等于4VD.等于或大于8V答案 B解析 由闭合电路欧姆定律可知：增大 R 1的阻值会使总电阻增大，总电流减小，R 两端电压增大，则电容器两板间电压增大，板间电场强度增大，油滴受电场力增大，油滴将向上运动，选项 A 错误；电路稳定时R 2中无电流，F b 阻值变化对电路无任何影响，则选项B 正确；只增大板间距离 d ,会使板间电场强度减小，油滴将向下运动，选项 C 错误；断开开关 S,电容器放电，油滴将向下运动，选项D 错误.拓展点含有非理想电表的电路分析题型简述实际电路中电流表内阻不可能为零，电压表内阻也不会是无穷大，电表内阻 对电路的影响有时不可忽略.近年来非理想电表对电路的影响、有关电路的 计算及非理想电表的非常规接法的应用等问题成为高考题的一大热点 方法突破在分析非理想电表问题时，要明确以下两点：(1) 电压表的示数等于通过电压表的电流与其自身内阻的乘积即 U = I V R V ；电流表的示数就等于其两端的电压与其自身内阻之比，即: I - D .因此可以将非理rR\想电表当作能显示其电压或电流的电阻看待 •(2) 当电路中存在非理想电压表时，相当于吊与被测电路并联，起分流作用，故读数比理想电压表偏小；当电路中接入非理想电流表时，相当于R A 串联在 被测电路中，起分压作用，故读数比理想电流表偏小典例1两个定值电阻 R i 、F 2串联接在U 稳定于12V 的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于 R i 、R 2的电压表接在R 的两端，如图15所示，电压表示数为8V,如果把它改接在 R 2的两端，则电压表的示数将()A. 小于4C.大于4而小于8V 答案 A解析 当电压表并联在 R i 两端时，ab 间的电阻是 R 与电压表内阻R V 并联后的等效电阻R ab , R b V R , RU 两端电压为8V, R 2两端电压为4V,则Rb = 2艮，所以R i >M --------- 12 V ----------- »2R 2,由此可以推断，当不用电压表测量时, F 2分得的电压小于 4V.当把电压表并在 R 上时，be 间的电阻 R>e 为R 2和R/的并联电阻，F le <艮，因而be 间电压一定小于 4V .所以本题正确选项为A.典例2如图16甲所示电路中，电压表 V i 与V 2内阻相同，V 2与R i 并联，V 的示数为 U = 3V , V 2的示数为 U 2 = 2V ;现将V 2改为与F 2并联，如图乙所示，再接在原来的电源上，那么(A. 的示数必增大V 2的示数必减小B. V i 的示数必增大, V 2的示数必增大C.V i 的示数必减小, V 2的示数必增大D. V i 的示数必减小,V 2的示数必减小 答案解析 题图甲中，由 R ?两端的电压小于 R 两端的电压知，R i R/ R< R +^< R ，R 串=艮+ R i + R /R i R/，在题图乙中,显然RR/ 看瓦 < 电R 串R ?R V =R+济;R 串—R 串 RR/RR/(R 2 — R)(R iR + RR/+ RR/) =R2— Ri +R + R/ Ra + R/(R i + R/)(R 2+ R/)，因为R> < R ,所以 R 串一R 串'< 0,艮卩R 串< R 串'由闭合电路欧姆定律可知，电压表V 的示数变大, 电压表 V 2图16的示数减小，A 正确.课时作业题组i 电路的动态分析i.如图i 所示电路，电源内阻不可忽略.开关S 闭合后，在变阻器 R )的滑动端向下滑动的过程中答案 AA. 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 甲A. 电灯L变亮C.电流表的示数减小答案ACB. 电灯L变暗D. 电流表的示数增大解析由变阻器R o的滑动端向下滑动可知，R）连入电路的有效电阻减小，R总减小，由I 可知I增大，由U内=Ir可知U内增大，由E= U内+ U外可知U外减小，故电压表示数减小.由U = IR i可知U增大，U2 一由U外=U+ Li可知U2减小，由12=占可知电流表示数减小，故A正确.2. （多选）已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻值越大.为探测有无磁场，禾U用磁敏电阻作为传感器设计了如图2所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则（）解析探测装置从无磁场区进入强磁场区时，磁敏电阻阻值变大，则电路的总电阻变大，根据I=書可知R总总电流变小，所以电流表的示数减小，根据U= E- Ir，可知I减小，U增大，所以灯泡两端的电压增大，所以电灯L变亮，故A、C正确，B、D错误.3. 在如图3所示电路中，已知电表均为理想仪表，且小灯泡的电阻小于电源的内阻，电流表A、电压表M、电压表V2的读数分别为I、U和U2, P为被细线悬挂在两平行金属板间的带电小球，细线与竖直方向间的夹角为0，则当滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离的过程中，电流表A、电压表V i、电压表V2读数变化量大小分别是△ I、△ Ui和厶U2,下列说法中正确的是（图3A. △ 12 大于△ UB. 灯泡变亮、细线与竖直方向间的夹角0变大C. 电源的输出功率变大U2十亠△ U2十亠D—变大、变大I △ I变小，细线与竖直方向间的夹角 0变小，贝U B 错误.小灯泡的电阻小于电源的内阻，那么再并联R i 、R 2 P 出增大，则4.如图4所示的电路中，闭合开关S ,灯L i 、L 2正常发光•由于电路突然出现故障，发现灯L i 变亮，灯 L 2A. R i 断路C. R 3短路 答案 A解析分析电路的连接方式可知,R 与L i 并联; F 2与R 3先并联再与电流表、F 4串联，然后与L 2并联.发现 灯L i 变亮，灯L 2两端的电压变小， 可能是R 断路，A 正确;如果R 2断路, 则灯L 2变亮，若R 3短路或F 4短路，与电流表示数变小不符, C D 错误.A. 电源的输出功率由小变大B. 固定电阻R o 上消耗的电功率由小变大C. 电源内部的电压即内电压由小变大D. 滑动变阻器 R 上消耗的电功率变小答案 C解析 滑动变阻器电阻增大，总电流减小，R i 电压减小，R 2电压增大，而 U 外又增大，明显 F 2电压增大要超过R i 电压减小，则 A 错误.U 外增大，即灯泡两端电压增大，灯泡变亮； R i 电压减小，即电容器两端电压就更小了，因外电阻等于内电阻时，P 出最大，所以当外电阻小于内电阻时，外电阻增大,U 2△ U 2正确.亍为外电阻，变大， 石"为内电阻，不变，贝U D 错误.题组2 电路中的功率及效率问题5.（多选）如图5所示，已知电源的内电阻为r ，固定电阻F 0= r ，可变电阻R 的总阻值为2r ，若滑动变阻器的滑片P 由A 端向B 端滑动，则下列说法中正确的是（ ）答案 AB变暗，电流表的读数变小，根据分析, ) D. F 4短路解析由闭合电路欧姆定律推出电源的输出功率随外电阻变化的规律表达式 P 出=E 2（R 外一r ） 2 -+ 4r,根据上式作出 P 出一R 外图象如图所示. 电阻R 当作电源内电阻的一部分，即电源的等效内电阻为「’=黑=2这时滑动变阻器R 上消耗的电P 由A 端向B 端滑动，在R 的阻值增大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F 2与电动势为E 、2 2外电路电阻的变化范围是 o 〜亍，由图可知，当外电路电阻由 o 增加到㊁厂时，电源的输出功率一直变大，选项A 正确.R o 是纯电阻，所以其消耗的电功率PR = U ，因全电路的总电压即电源电动势E —定，当滑动R o变阻器的滑片P 由A 端向B 端滑动时，外电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压升高，R ）上消耗的电功率也一直增大，选项 B 正确，C 错误.讨论滑动变阻器 R 上消耗的电功率的变化情况时，可以把定值功率相当于外电路消耗的功率，即等效电源的输出功率.随着滑片到2之前，滑动变阻器 R 上消耗的电功率是一直增大的；则根据闭合电路欧姆定律可知，当 R = 2时，滑动变阻器R 上消耗的电功率达到最大值，滑片 P 再继续向B 端滑动，则滑动变阻器 R 上消耗的电功率就会逐渐减小，故选项 D 错误.解析 在讨论F 2的电功率时，可将 R i 视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻内阻为（R i + r ）的电源（等效电源）连成的闭合电路（如图甲所示）,R 2的电功率是等效电源的输出功率. 显然当R 2= R i + r 时，R 2获得的电功率最大， A 项正确；讨论 R 的电功率时，由于 R i 为定值，根据P = I 2R 知，2电路中电流越大，R 上的电功率就越大（P i = I R i ），所以，当F 2= 0时，等效电源内阻最小（等于r ，如图乙 所示）,R 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， （R i + F 2）为外电阻，内电 阻r 恒定，由于题目没有给出 R 和r 的具体数值，所以当 R = 0时，电源输出功率不一定最大，故D 项错确的是（）—i —) ------------ r?n ------------1—r r图6A.当 R>= R + r 时， R 2获得最大功率B.当 R = R>+ r 时， R i 获得最大功率C.当 R>= 0 时， R i 获得最大功率D.当 R>= 0 时， 电源的输出功率最大答案 AC6.（多选）如图6所示，R 为定值电阻, 当滑片P 由A 端向B 端滑动时,误.7. 如图7所示，直线A 为某电源的U — I 图线，曲线B 为某小灯泡的U- I 图线，用该电源和小灯泡组成闭A. 4W,8WB. 2W,4W解析 用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是 2W= 6W 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UI = 2 X 2W= 4W ,电源的总功率是 El = 3X8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 的关系图线（电池内阻不是常数），图线b 是某电阻R 的U — I 图线•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. 8.0 Q C. 12 Q题组3 U ^ I 图象的理解和应用图8B . 10Q D.12.5 Q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动势为 E = 3.6V .根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为2V,则内阻r =晋子。
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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闭合电路欧姆定律
1．电动势为2 V 的电源在电路上输出1 A 的电流，由此可以判定( )
A ．内、外电阻相差2 Ω
B ．外电阻是2 Ω
C ．内电阻是2 Ω
D ．内、外电阻之和是2 Ω
2．用电池供电时，关于它的路端电压的变化，判断错误的是( )
A ．负载变化越大，路端电压变化也越大
B ．电池内阻越大，负载变化时路端电压的变化也越大
C ．电池内阻越小，负载变化时路端电压的变化也越小
D ．负载变化时，路端电压的变化与电池内阻无关
3．如右图所示是研究内、外电压的实验装置，“＋”、“－”是电池的两极，
A 、
B 是位于两极内侧的探针，电压表V 、V′分别接在电池的两极和两
探针上，R 是滑动变阻器，P 是它的滑动触头，下述中错误的是( )
A ．P 向右滑动时V 的示数增大
B ．P 向右滑动时V′的示数减小
C ．电压表V′跟A 端相连的接线柱应是“＋”接线柱
D ．电压表V′跟B 端相连的接线柱应是“＋”接线柱
4．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
5．如图电路，当R 2的滑动片向右移动时，各表的变化情况是 ( )
A ．A 1、A 2读数均变大，V 1、V 2读数均变小
B ．A 1读数变大，A 2读数变小，V 1读数变大，V 2读数变小
C ．A 1读数变大，A 2读数变小，V 1读数变小，V 2读数变大
D ．A 1、A 2读数均变小，V 1、V 2读数均变大
6．如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3、R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源的电动势为E ，内阻为r ，设电流表A 的读数为I ，电压表V 的读数为U ，当R 5的滑片向图中a 端移动时（ ）
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
7．如图所示，电动势为E 、内阻为r 的电池与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，已知R 0＝r ，滑动变阻器的最大阻值是2r 。
当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时，下列说法中正确的是( )
A ．电源的输出功率先变小后变大
B ．电源的输出功率先变大后变小
C ．滑动变阻器消耗的功率变小
D ．定值电阻R 0上消耗的功率先变大后变小
8．某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R 1、R 2的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R 1、R 2组成电路．R 1、R 2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．为使电源输出功率最大，可采用的接法是(
)
E r
A．将R1、R2串联后接到电源两端
B．将R1、R2并联后接到电源两端
C．将R1单独接到电源两端
D．将R2单独接到电源两端
9．在如图所示电路中，定值电阻R0=2Ω，安培表和伏特表均为理想电表．闭合开关K，当滑动变阻器Rx滑片P从一端移向另一端时，发现电压表的电压变化范围为0V到3V，安培表的变化范围为0.75A到1.0A．求：
（1）电源的电动势和内阻；
（2）移动变阻器滑片时，能得到的电源的最大输出功率．
10．如图所示，直线A为某电源的U—I图线，直线B为电阻R的U—I图线，求：
(1)电源的电动势和内阻分别是多大？
(2)当用此电阻R和该电源组成的闭合电路时，该电源的输出功率为多少？
(3)若接入该电源的外电阻是一个最大阻值是2Ω的滑动变阻器，则滑动变阻器的阻值多大时，其消耗的功率最大。
11．如图所示的电路中,电源电动势E=6 V,内阻r=0.5Ω,R1=1.5Ω,R2=2Ω,可变电阻器R的最大阻值为2Ω.那么,在滑片P从R的最上端滑至最下端的过程中.求:
（1）电路中通过R1的电流最大值和最小值分别是多少?
（2）电源两端的电压最大值和最小值分别是多少?
（3）变阻器R上能获得的最大功率？
答案
9．（1）当时，，对应电流为A，由闭合电路欧姆定律得，
①
当为最大值时，V，对应电流为A，有②
的最大值为由①②两式代入数据得，E=12V，r=10Ω
（2）电源的输出功率
当时，电源有最大输出功率，但恒小于r，由输出功率随外电阻变化的关系知，当
取最大值时输出功率最大，
即W
10．（1）读图，E=6V，r=0.5Ω
（2）P=U×I=5V×2A=10W
（3） R=r，即R的阻值是0.5Ω时，输出功率最大。
11．（1）3 A 2 A （2）5 V 4.5 V
（3）等效电源法，将MN左边看成电源，其=3V
＝1∴当R＝r′＝1时，。