电路动态分析问题、含容电路专题(上课)
第二章 专题强化7 闭合电路的动态分析 含容电路
专题强化7闭合电路的动态分析含容电路[学习目标] 1.应用闭合电路欧姆定律分析闭合电路的动态问题(重难点)。
2.会分析含有电容器的电路问题(重难点)。
一、闭合电路的动态分析在如图所示的电路中，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？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________闭合电路动态问题的分析方法1．程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路，按以下步骤分析(如图)：2．结论法——“串反并同”“串反”：是指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。
“并同”：是指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
3．极限法因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，使其电阻最大或电阻为零，画等效电路图分析各电学量的变化情况。
例1(多选)(2023·成都市高二期中)如图所示电路，闭合开关S，不考虑灯泡电阻的变化，电流表和电压表均为理想电表。
闭合电路欧姆定律之动态电路分析-精品PPT课件
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
U1´=E=10V,电容器被充电,上极板仍带正电
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
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
实例分析
1、闭合S，当滑片P向a端移动 时，灯的明暗度将如何变化？
L3
Er S
I
I1 P
L1
a R0 b
I2
L2
C：R0↓→R总↓→I总↑ →
L3变亮
U3↑ → U内=Ir↑ U外=E-U内↓
C
U2↓→L2变暗 I2↓且I总↑
↓
I1↑→L1变亮
动态分析的总体思路：
“局部→整体→局部”
（变化的部分） （求解的部分） 变化的原因：1、滑动变阻器滑片的 滑动。2、电键的接通和断开。
训练题
在如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r， C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。 开关闭合后，灯泡L能发光，当滑动变阻器的 滑片向右移动时，下列判断正确的是（ AD）
A、灯泡L亮度变暗 B、电容器C的电荷量将减小 C、R0上有自右向左的电流 D、电路稳定后 R0上电压为零
电路的动态分析和含容电路
R1 V1 P R2 V2
ACD含容电路ຫໍສະໝຸດ 1、一平行板电容器C,极板是水平放置的,它 和三个可变电阻及电源联接成如图所示的电 路.今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板 之间静止不动.要使油滴上升,可采用的办法 是: A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R2
2、图中ε=10伏,R1=4欧,R2=6欧,C=30微法,电池内阻可 忽略. (1)闭合开关K,求稳定后通过R1的电流. (2)然后将开关K断开,求这以后流过R1的总电量.
I2
a R
b
R2
2、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
3、在如图所示电路中，当滑动器的滑片向b端移动时，电表的 读数如何变化？
答案：D
*5、如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动触
头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变
化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电 表的示数变化量的大小分别用ΔI、 ΔU1、 ΔU2和ΔU3表示，下列比值正确的是
(A) U1/I不变, ΔU1/ΔI不变
A
(B) U2/I变大,ΔU2/ΔI变大 S (C) U2/I变大,ΔU2/ΔI不变 (D) U3/I变大,ΔU3/ΔI不变 E r V3
例.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开 关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的
（ C D） A. 一只电流表和一个滑动变阻器 B. 一只电流表和一只电压表 C. 一只电流表和一个电阻箱 D. 一只电压表和一个电阻箱
12-2含容点电路分析(教学课件)-高中物理人教版(2019)必修第三册
开关S断开且电流稳定时,可等效为如图甲所示电路,所以C两端
的电压与其并联的电阻两端的电压相等,根据串、并联电路中电
压的分配关系可知,电容器两端的电压为 U;闭合开关S,电流再
5
次稳定后,可等效为如图乙所示电路,同理可知,C两端的电压
为
U 3
,根据Q=UC,所以Q1与Q2的比值为
Q1 Q2
U1 U2
1、(多选)在如图所示的电路中,电表都是理想电表,电流表A示 数为I,电压表V示数为U,当滑动变阻器的滑动触片向a端移动时,
下列说法正确的有( BD )
A.电压表V的示数减小 B.电流表A的示数减小 C.电容器C左侧极板带正电 D.电容器C的电荷量增加
解析：选B、D。当滑动变阻器的滑片向a端移动时,电阻R变大, 总电阻变大,总电流减小,所以电流表读数减小。电源的内电压 减小,则路端电压增大,所以电压表V的示数增大,故A项错误,B 项正确;电容器C左侧极板接电源的负极,带负电,故C项错误;电 容器板间电压等于路端电压,则电容器板间电压增大,所带电荷 量增加,故D项正确。
的滑片向左移动
B．把R2的滑片向左移动C．把R2
的滑片向右移动 D．把开关S断开
解析：选 CD 改变 R1 的阻值时，电容器两极板间的电压 不变，A 错误；把 R2 的滑片向右移动时，电容器两极板间的电 压变大，尘埃 P 向上加速运动，C 正确，B 错误；开关 S 断开 时，电容器两极板间的电压等于电源的电动势，电压变大，尘 埃 P 向上加速运动，D 正确．
E R+r+R 灯
增大,灯泡
L变亮,选项A错误;光敏电阻R上的电压UR=E-I(r+R灯)减小,选
项B错误;电压表V的读数U=E-Ir减小,选项C正确;电容器
电路动态分析问题、含容电路专题
2、电容器两极间的电压等于与它并联的电路两端 的电压。
3、与电容器串联支路中的电阻无电流。
4、当电路发生变化时，电容器两极板间的电压发 生变化，其所带电量也将发生相应的变化，即电
容器会发生充、放电现象。
1、如图所示，电源电动势E=10V， R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,电池内阻可忽 略。
R2
③
把R1看成电源内电阻
Er
答案：① 2.25W；②R1 2W；③ 1.5W。
A．电源的路端电压一定逐渐变小 B．电源的输出功率一定逐渐变小 C．电源内部消耗的功率一定逐渐变大 D．电源的供电效率一定逐渐变小
例1、如图所示，线段A为某电源U-I图线，线段 B为某电阻R的U-I图线。以上述电源和电阻组成闭合 电路时， 求(1)电源的输出功率P出多大? (2)电源内部损耗的电功率P内是多少? (3)电源的效率多大?
P总 E R r
（最后一个等号只适用于外电路为纯电阻电路）
三、电源的输出功率
R
P出 I 2R
E 2R (R r )2
I
Er
E2
(R
r )2 R
4r
1、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大
Pm
E2 4r
三、电源的输出功率
1、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大
Pm
E2 4r
2、电源输出功率随外电阻变化的图线（ P出 R 图线）
的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，
额定功率为4.5W，当开关S接位置1时，电压
表读数为3V，那么当开关S接位置2时，小灯
泡L的发光情况是
A．很暗，甚至不亮
B．正常发光
C．不正常发光略亮
D．有可能被烧坏
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。
熊清华：电路动态分析、故障分析、含电容器电路专题
电路动态分析程序法、串反并同法来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法如下：一．程序法。
基本思路是“局部→整体→局部”。
即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为：（1）确定电路的外电阻R 外总如何变化；① 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小） ② 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。
③ 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相路障（以下简称串联段）；设滑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，则会压器的总电阻为：211并灯并灯并灯并并总R R R R R R R R R R R +-=++-= 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情况，R 总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。
④在图2中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与R 1串联（简称R 上），另一段与R 2串联（简称R 下），则并联总电阻()()R R R R R R R R总上下=++++1212由上式可以看出，当并联的两支路电阻相等时，总电阻最大；当并联的两支路电阻相差越大时，总电阻越小。
（2）根据闭合电路欧姆定律rR E I +=外总总确定电路的总电流如何变化；（3）由U 内=I 总r 确定电源内电压如何变化；（4）由U 外=E －U 内(或U 外=E-Ir)确定电源的外电压如何（路端电压如何变化）⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==↓↑→↑→↓→=∞→↑↓→↓→↑→-=00U R U Ir I R EU R U Ir I R Ir E U 短路当断路当外； （5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化；（6）确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化（可利用节点电流关系）。
【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)
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。
人教版必修三电流电路——含容电路动态分析
含容电路动态分析一、技巧1．含电容器的电路的分析和计算，要抓住电路稳定时电容器相当于断路.分析稳定状态的含容电路时可先把含有电容器的支路拆除，画出剩下电路等效电路图，之后把电容器接在相应位置。
2．如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。
二、例题[例题1] 如下图所示，U=10V，电阻R1=3Ω，R2=2Ω，R3=5Ω，电容器的电容C1=4μF，C2=1μF，求：（1）若电路稳定后，C1、C2的带电量？（2）S断开以后通过R2的电量及R2中电流的方向？例题2：如图所示电路中，电源电动势E＝10v，内电阻不计，电阻R1＝14Ω，R2＝6.0Ω，R3＝2.0Ω，R4＝8.0Ω，R5＝10Ω，电容器的电容C＝2μF，求：（1）电容器所带的电荷量Q。
并说明电容器哪个极板带正电．（2）若R2突然断路，将有多少电荷量ΔQ通过R5？例题3．如图所示的电路中，在A、B两点间接一电动势为4V，内电阻为1Ω的直流电源，电阻R1=R2=R=4Ω，电容器C的电容为30μF，电流表的内阻不计，求：三、习题1.如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF.，当闭合开关S，求（1）稳定后电容器所带的电量Q=？（2）开关S断开后通过R1的电荷量ΔQ=？2．在如图所示的电路中，电源电动势E=9V, R1=11Ω，r=1Ω，R2=R3=6Ω，当开关S闭合且电路稳定时，电容器C的带电荷量为Q1；当开关S断开且电路稳定时，电容器C的带电量为Q2，求Q1，Q2为多少库伦？开关S由闭合到断开后通过R1的电荷量ΔQ=？3．如图所示，已知电源电动势E=12V,内电阻r=1Ω，R1=3 Ω，R2=2Ω，R3=5Ω，C1=4µF， C2 =1µF ,求：（1）电键S闭合后，C1，C2所带电量？（2）电键S断开后通R2过的电量为多少？4．如图所示的电路中，已知电容C1=C2，电阻R1﹥R2，电源内阻可忽略不计，当开关S接通时，以下说法中正确的有（）A.C1的电量增多，C2的电量减少B.C1的电量减少，C2的电量增多C.C1、C2的电量都减少D.C1、C2的电量都增多5.如图所示的电路中，E＝10 V，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，电池内阻不计，C1＝C2＝30 μF.先闭合开关S，待电路稳定后再断开S，求断开S后通过电阻R1的电荷量.6.如图所示电路中R1=R2=R3=8Ω，电容器电容C=5 F，电源电动势E=6V，内阻不计，求电键S由稳定的闭合状态断开后流过R3的电荷量．7.如图所示电路，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω。
含容电路动态分析
例5、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源 （内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于电容 器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上 极板竖直向上移动一小段距离，则（ ） A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴的电势能将减少 D．极板带电量将增加
含容电路动态分析
（2）连接在电源两极板上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时
，电容器的电容C将
，带电量Q将
，电势差U将
，
极板间的电场强度E 将
．（填“增大”“减小”或“不变”）
例2、（多选）如图所示，电流表、电压表均为理想电表， L为小电珠，R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r． 现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结 论正确的是（ ） A．电流表示数变小 B．电压表示数变大 C．小电珠L变亮 D．电容器所带的电荷量减小
பைடு நூலகம்
例6、如图所示为研究平行板电容器电容的实验．电容器充电后与电源
断开，电量Q 将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的___．
在常见的电介质中，由于空气的介电常数是最小的，当极板间插入其
它的电介质板时，电容器的电容将
（填“增大”、“减小”或
“不变”）于是我们发现，静电计指针偏角将
．（填“增大”
、“减小”或“不变”）
含容、含传感器的电路动态分析
含容、其它传感器的电路动态分析
本节学习内容 含电容器电路的分析与计算
分析电路的时候电容器是短路，把电容器看成短路，然后在去分析电路的串并联结构和电压表 、电流变分别是测量那个用电器的电压、电流
弄清楚电容器究竟是电荷量不变还是电压不变 电容与电源串联，则是电压不变，电容器一旦完成充电后，不在与电源连接则是电荷量不变
精题讲解
精题讲解
如图所示的电路中，电源的电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝3 Ω， R2＝6 Ω，电容器的电容C＝3．6 μF，二极管D具有单向导电性，开始时， 开关S1闭合，S2断开． (1)合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电荷量变化了多少？ (2)合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电荷量是多少？
总结
【方法技巧】电容器动态分析问题的分析技巧 1．抓住不变量，弄清楚是电容器的电荷量不变还是电压不变． 2．根据电容的决定式分析电容的变化，再据电容的定义式分析电荷量或电压 的变化，最后分析电场强度的变化．
(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．
电路动态、故障、含容分析
电路动态分析一、滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路变化1、如图所示，当滑片P 向右移动时 ( )(A)电流表A 示数变小，电压表V 示数变大。
(B)电流表A 示数不变，电压表V 示数变大。
(C)电流表A 示数变小，电压表V 示数变小。
(D)电流表A 示数变大，电压表V示数变小。
二、电键的断开或闭合引起电路的变化2、灯泡L 1和灯泡L 2是______联连接的。
当电键K 断开时，电压表的示数将________；电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
三、电路的故障引起电路的变化3、如图所示的电路中，电源电压不变。
闭合电键K 后，灯L 1、L 2都发光，—段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表V l 的示数变小，电压表V 2的示数变大，则产生这一现象的原因是 ( )(A)灯L 1断路。
(B)灯L l 短路。
(C)灯L 2断路。
(D)灯L 2短路。
4、在如图所示的电路中，电源电压不变。
闭合电键K 后，灯L 1、L 2都发光。
一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（ ）(A)灯L 1短路。
(B)灯L 2短路。
(C)灯L 1断路。
(D)灯L 2断路。
（以下滑动变阻器为分压式接法，不能用串反并同）5、如图所示的电路，当滑动变阻器R 的滑动触头从A 滑到B 的过程中，灯泡L 的变化情况是（）A ．变暗B ．变亮C ．先变暗后变亮D ．先变亮后变暗 电路故障分析1、在图所示的电路中，当电键K闭合时，灯L1、L2均不亮。
某同学用一根导线去查找电路的故障。
他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮，灯L1不亮，然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮。
由此可以判断( )(A)灯L1断路。
(B)灯L1短路。
(C)灯L2断路。
(D)灯L2短路。
2、如图所示的电路中电源电压为3V，当闭合S后，发现其中一只灯亮，另一只灯不亮，用电压表分别测得AB间的电压为0V，BC间的电压为3V，造成这种现象的原因是__________；如发现L1、L2均不亮，用电压表测得AB间的电压为0V，BC间的电压为3V，造成这种现象的原因是________________。
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？
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• A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
• B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
• C.ΔU1<ΔU2 • D.ΔU1>ΔU2
L1 P
L2
BD
L3
V1
V2
讨论 (1) U 1
I
与 U2
I
的大小关系
（2），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
专题2、含容电路的分析
4、如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，电阻R3 为定值电阻，R1、R2为滑动变阻器，A、B为电容器两个 水平放置的极板．当滑动变阻器R1、R2的滑动触头处于图 示位置时，A、B两板间的带电油滴静止不动．则下列说 法中正确的是( B) A．把R2的触头向右缓慢移动时，油滴向下运动 B．把R1的触头向右缓慢移动时，油滴向上运动 C．缓慢增大极板A、B间的距离，油滴静止不动 D．缓慢减小极板A、B的正对面积，油滴向上运动
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
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
的电压发生变化，其所带电量也将发生相 应的变化，即电容器会发生充、放电现象。
2 ． 如 图 10--3 所 示 的 电 路 中 ， 已 知 电 容 C1=C2，电阻R1﹥R2，电源内阻可忽略不 计，当开关S接通时，以下说法中正确的 有 （） D
A、C1的电量增多，C2的电量减少 B、C1的电量减少，C2的电量增多 C、C1、C2的电量都增多 D、C1、C2的电量都减少
动态分析方法总结
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。
只要一个电阻变大，总电阻一定 变大，总电流一定减小，外电压一定 增大。关键是确定电阻如何变化。
2、7.H在e 如loo图ke所d m示or的e a电sle路ep中th，an当de滑ad动. 变阻器的滑动
图10—3
3、在如图所示的电路中，电源电动势为E.设电流表的示
数为I，电压表的示数为U，电容器C所带的电荷量为Q.将
滑动变阻器R1的滑动触头P向上移动，待电流达到稳定后，
则与P移动前相比( )
AC
A．若电源内阻不可忽略，则U减小 B．若电源内阻不可忽略，则I增大 C．若电源内阻不可忽略，则Q减小 D．若电源内阻可以忽略，则Q减小
△Q=Q2－Q1=1.2 × 10-4C
含电容器电路的分析
• 处理含电容器电路的一般规律： • 1、电容器在直流电路中是断路的，分析
电路结构时可从电路中删去 • 2、电容器两极间的电压等于与它并联的
电路两端的电压。 • 3、与电容器串联支路中的电阻无电压。 • 4、当电路发生变化时，电容器两极板间
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
练习5、如图所示的电路中，闭合电键k后， 灯a和b都正常发光， 后来由于某种故障 使灯b突然变亮，电压表读数增加，由此 推 断这故障可能是 （ ） B
A．a灯灯丝烧断
电路动态分析问题、含容电路专题
专题1、电路的动态分析问题
1.问题实质：电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开 关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化， 一处变化又引起了一系列的变化，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 和电压、电流的关系. 2.分析这类问题的一般步骤 (1)支明路确电局阻部变电化路变总化电时阻所变引化起的干局路电部流电变路化电阻内的电变压化变.化 (2)根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻 R 外如何变化.
a
D、V增大，I减小
[D ]
3、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R5的滑动触点向图 中a瑞移动时， 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
[D]
L2 ×
×
P
解析：当P向右移动，R滑有效电阻变大，
L3
×L1
整个电路的电阻增大。根据I总减小， 流过L1的电流变小， L1将变暗，
同时L1分得的电压变小。路端电压增大，L2两端电压增 大，故L2变亮。总电流减小， L2分得的电流增大，可见 L3上的电流比L1上的电流减小得还要多，因此L3也要变 暗。
三、电路故障分析
• 例3：如图电路中，电源电动势为6V，当开
关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表
测得各部分电压是
• Uab=6V，Uad=0，
a
L1
d
• Ucd=6V，由此可
• 判断哪一元件断
• 路了？
s
L2
b
c
R
方法总结
1 、断路：电流为零，断点的同侧无电势差，若
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
例2．(2011·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
变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数
变化量的大小分别用Δ I、Δ U1、Δ U2和Δ U3表示．下列
比值正确的是
()
A．U1/I不变，Δ U1/Δ I不变 ACD B．U2/I变大，Δ U2/Δ I变大 C．U2/I变大，Δ U2/Δ I不变 D．U3/I变大，Δ U3/Δ I不变
触头这本向书b端看移起来动与时其，说伏是特不表本的语法读书数，V不和如安说培是表一的本
读数辞I典如。何变化：
ABCm、、、oTgrrhVVVaeem减增减bmto小大小ohakra，，，.sneI用IIe减增增m法小s大大to一be览Ermore
a diRct1ionaryRt3habn
V R2
Aa
4、如图所示电路中，电源内阻不能忽略，当变阻
器R的滑片向下移动时，电路中的电压表V1、V2和
电流表A的示数变化情况是
（B ）
Ａ.V1示数变大，V2示数变小，A示数变小
Ｂ.V1示数变大，V2示数变小，A示数变大
Ｃ.V1示数变小，V2示数变大，A示数变小
Ｄ.V1示数变小，V2示数变大，A示数变大
•
•
•
二、含有电容器的直流电路
1、如图所示，电源电动势E=10V， R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,电池内阻可忽 略。
R1
R2
(1)闭合开关S，求稳定后 通过R1的电流。
S
E
C
(2)然后将开关S断开，求
这以后流过R1的总电量。
解析：
R1
R2
(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:
5、如图所示，电源E的电动势为3.2V，电阻R
的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，
额定功率为4.5W，当开关S接位置1时，电压
表读数为3V，那么当开关S接位置2时，小灯
泡L的发光情况是
A．很暗，甚至不亮
B．正常发光
C．不正常发光略亮
D．有可能被烧坏
（A）
6.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 端对确时值的，分是发别现为电Δ压U1和表ΔV1、U2，V2示下数列变说化法的中绝正
变化支路变化 不变支路电压、电流变化 端电压变化
(3)根据闭合电路欧姆定律 I＝R＋E r，确定电路的总电流如 何变化.
一、电路的动态分析问题
1、如图所示，当滑动变阻器滑片P向右移 动时，试分析L1 L2 L3的亮度变化情况。
L2
×
P ×
L3
L1
×
1、如图所示，当滑动变阻器滑片P向右移动时，
试分析L1 L2 L3的亮度变化情况。
课堂练习 3.(2010·安徽理综)如图所示，M、N 是平行板电容 器的两个极板，R0 为定值电阻，R1、R2 为可调电阻，用绝 缘细线将质量为 m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合 开关 S，小球静止时受到悬线的拉力为 F.调节 R1、R2，关 于 F 的大小判断正确的是( B ) A．保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变大 B．保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变小 C．保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变大 D．保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变小