电路的基本规律的基本应用(含答案)

专题电路的基本规律和应用

【知识点一】电路的动态分析

1．判定总电阻变化情况的规律

(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)．

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

(3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻

构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联．A、

B两端的总电阻与R串的变化趋势一致．

2．电路动态分析的两种常用方法

(1)程序判断法：遵循“局部→整体→局部”的思路，按以下步骤分析：

(2)口诀：串反并同

【例1】[电阻变化引起的动态分析问题]如图所示，接通开关S，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

【例2】[开关变化引起的动态分析问题]在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S闭合前灯泡A、B、C均已发光．那么，当开关S闭合时，A、B、C三个灯泡的亮度变化情况是()

A．A亮度不变，B变亮，C变暗

B．A变暗，B变亮，C变暗

C．A变亮，B变暗，C变亮

D．A变暗，B变亮，C亮度不变

【例3】[含容电路动态分析问题]在如图所示的电路中，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是()

A．电压表和电流表的示数都增大

B．灯L2变暗，电流表的示数减小

C．灯L1变亮，电压表的示数减小

D．灯L2变亮，电容器的带电荷量增加【知识点二】电源和电阻的U-I图像

图像上的特征

物理意义

电源U-I图像电阻U-I图像

图形

图像表述的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流

的变化关系

电阻两端电压随电阻中的电

流的变化关系

图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势

E，与横轴交点表示短路电流

E

r

过坐标轴原点，表示没有电压

时电流为0

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

图线上每一点对应的U、I比值表示外电阻的大小，不同点对

应的外电阻大小不同

每一点对应的比值均等大，表

示此电阻的大小不变

图线斜率的绝对值大小内阻r 电阻大小

则()

A．电源的电动势为6.0 V B．电源的内阻为12 Ω

C．电源的短路电流为0.5 A D．电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω

【例4】[对电阻U-I图像的理解](2019·浙江杭州五校联盟诊断)如图所示为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是()

A．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变

B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值

C ．在两图线交点处，电阻A 的阻值大于电阻B 的阻值

D ．在两图线交点处，电阻A 的阻值小于电阻B 的阻值 【知识点三】电路故障问题

12测得各部分电压是U ad ＝0，U cd ＝6 V ，U ab ＝6 V ，由此可判定( )

A ．L 1和L 2的灯丝都断了

B ．L 1的灯丝断了

C ．L 2的灯丝断了

D ．变阻器R 断路

【例6】在如图所示的电路中，闭合开关S 后，L 1、L 2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L 2突然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是( )

A ．L 1灯丝烧断

B ．电阻R 2断路

C ．电阻R 2短路

D ．电容器被击穿短路

断路状态的特点

短路状态的特点

电源电压不为零而电流为零；若外电路某两点之间的电压不为零，则这两点间有断点，而这两点与电源连

接部分无断点

有电流通过电路而电压为零

例题答案

【例1】解析：滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，电路的总电阻变小，D 错误；干路电流变大，路端电压变小，内电压变大，内阻消耗功率变大，A 正确，C 错误；定值电阻R 3上电压降低，电流表示数变小，B 错误．答案：A

【例2】解析：当开关S 闭合时，C 、D 并联，电阻减小，外电路总电阻R 减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I 增大，A 的电压U A ＝E －Ir 减小，电流I A 减小，A 变暗；B 的电流I B ＝I －I A 增大，电压U B 增大，B 变亮；C 的电压U C ＝U A －U B ，U A 减小，U B 增大，则U C 减小，C 变暗．故B 正确．答案：B

【例3】解析：将滑动变阻器的滑片P 向下调节，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，路端电压U 减小，干路电流I 增大，则电压表的示数减小，灯L 1变亮，U 1增大，R 与灯L 2并联电路的电压U 2＝U －U 1，则U 2减小，即I 2减小，灯L 2变暗，电容器的带电荷量减少，流过电流表的电流I A ＝I －I 2，I 增大，I 2减小，则I A 增大，电流表的示数增大，故C 正确．答案：C

【例3】解析：虽然该电源的U

I 图像的纵轴坐标不是从0开始的，但纵轴上的截距

仍为电源的电动势，即E ＝6.0 V ，横轴上的截距0.5 A 不是电源的短路电流，故内阻应按斜率的绝对值计算，即r ＝|ΔU ΔI |＝|5.0－6.0

0.5－0| Ω＝2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I ＝0.3 A 时，

外电阻R ＝E

I

－r ＝18 Ω.故选项A 、D 正确．答案：AD

【例4】解析：由图可知，电阻A 的U

I 图线上的点与坐标原点的斜率越来越大，故

A 的电阻随电流的增大而增大，电阻

B 的阻值不变，故选项A 错误；两图线的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值相等，故选项B 正确，选项

C 、

D 错误．答案：B

【例5】解析：根据电路发生断路的特点可以判断．因U ab ＝6 V ，则说明电源没有问题，是外电路出现故障，而U cd ＝6 V ，则说明L 1、R 完好，又U ad ＝0，则说明L 2的灯丝断了，故C 正确．答案：C

【例6】解析：若L 1灯丝烧断，则总电阻增大，总电流减小，L 2两端电压减小，L 2变暗，选项A 错误；若R 2断路，则总电阻增大，电压表读数增大，总电流减小，L 1与R 1并联部分两端的电压减小，故L 2两端的电压增大，L 2变亮，选项B 错误；若电阻R 2短路，则通过L 2的电流为零，L 2不亮，选项C 错误；若电容器被击穿短路，则电路总电阻减小，路端电压减小，总电流增大，L 2变亮，选项D 正确．答案：D