2019届高考物理一轮复习 热点题型 专题2.3 闭合电路的动态分析学案.doc

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：固定支路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：R3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L1、L2、L3的亮度变化情况是（ ）A L1灯变亮，L2灯变暗，L3灯变亮B L1灯变暗，L2灯变亮，L3灯变暗C L1、L2两灯都变亮，L3灯变暗D L1、L2两灯都变暗，L3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L3变亮。流过灯L2电流I2=I-I3，I减小，I3增大，则I2减小，灯L2变暗。灯L1的电压U1=U-U2，U增大，U2减小，U1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。电流表示数为I，电压表示数为U。在滑动变阻器的滑动触头P从a滑到b的过程中，下列判断正确的是（ ）A I减小，U增大 B 减小，不变C 电源的最大输出功率为1.5W D 获得的最大功率为1.5W【答案】C【解析】A、由图可判断，的b端电阻与电压表串联，对电压表的影响可忽略，故电压表测定电阻两端电压，电流表测定干路电流，因此当滑动触头P从a向b滑动时，由0开始增大，回路总电阻增大，干路电流减小，路端电压升高，电压表示数减小，故选项A错误；B、根据欧姆定律可知：不变，故选项B错误；C、外电路电阻，由0增大到2，则R由1增大到，而当时电源的输出功率最大，且，故选项C正确；D、当时，的功率最大，且，故选项D错误。【跟踪训练】1. (2018苏州检测)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在滑动变阻器的中点位置时，灯泡L正常发光，将滑片P移到最右端的过程中，则()A电压表的示数变大 B电流表的示数变小C灯泡L消耗的功率变小 D电阻R1消耗的功率变小【答案】C 2.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()AA亮度不变，B变亮，C变暗BA变暗，B变亮，C变暗CA变亮，B变暗，C变亮DA变暗，B变亮，C亮度不变【答案】B【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UAEIr减小，电流IA减小，A变暗。B的电流IBIIA，增大，电压UB增大，B变亮。C的电压UCUAUB，UA减小，UB增大，则UC减小，C变暗。故B正确。3. 在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值定阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是()AL1、L2两个指示灯都变亮 BL1、L2两个指示灯都变暗CL1变亮，L2变暗 DR1两端电压增大【答案】BD 4如图所示电路中，电源电动势E恒定，内阻r1 ，定值电阻R35 。开关S断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等。则以下说法中正确的是()A电阻R1、R2可能分别为4 、5 B电阻R1、R2可能分别为3 、6 C开关S断开时理想电压表的示数一定小于S闭合时的示数D开关S断开与闭合时，理想电压表的示数变化量大小与理想电流表的示数变化量大小之比一定等于6 【答案】AD 【解析】开关闭合时，ab段只有电阻R1工作，消耗的电功率为P2R1，当开关断开时，ab段电阻R1和R2工作，消耗的电功率为P2(R1R2)，代入选项中数据可得A正确，B错误；将R3和电源内阻看做一整体，则此时电压表测量路端电压，因为开关S断开时路端总电阻大于闭合时的，所以开关S断开时电压表示数大，选项C错误；根据闭合电路欧姆定律得：UE(R3r)I，则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为：R3r6 ，选项D正确。5如图所示，电源电动势为E，内阻不计。滑动变阻器阻值为R50 ，定值电阻R130 ，R220 ，三只电流表都是理想电流表。滑动变阻器的滑动触头P从a向b移动过程中，下列说法正确的是()A电流表A的示数先增大后减小B电流表A1的示数先增大后减小C电流表A2的示数逐渐增大D滑动触头P移到b端时电流表A的示数最大【答案】CD 6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的示数变化量的绝对值分别为I1、I2、I3，理想电压表示数变化量的绝对值为U，下列说法中正确的是（）A 电流表A2的示数一定变小B 电压表V的示数一定增大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，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则总电流减小。所以电流表A3的示数减小；根据串联电路分压的特点分析可知，并联部分电压增大，即电压表V的示数增大，电流表A2的示数变大。故A错误，B正确；根据并联电路的电流规律 A1的示数I1变小，A2的示数I2变大，A3的示数I3变小，则知一定大于。电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律 可知，而大于，所以。根据，由于 则一定大于，故C、D正确。综上分析，BCD正确。7在如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，闭合电键S后，带电粒子恰处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表V1，V2，V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表A示数变化量的绝对值为I，则()A V1示数减小， V2和V3示数增大 B 带电粒子将向上运动C U3U1 D 此过程中保持不变【答案】BCD 8如图所示电路中，电源电动势为12 V，内电阻不能忽略。闭合S后，调整R的阻值，使电压表的示数增大U2 V，在这一过程中A 通过R1的电流增大，增大量为B 通过R2的电流减小，减小量小于C R2两端的电压减小，减小量为UD 路端电压增大，增大量为U【答案】AB高考+模拟综合提升训练（2016上海卷）如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中AU先变大后变小BI先变小后变大CU与I比值先变大后变小DU变化量与I变化量比值等于R3【答案】BC【解析】据题意，由于电源内阻不计，电压表的示数总是不变，故选项A错误；滑片滑动过程中，电阻R1的阻值先增大后减小，电压不变，所以电流表示数先减小后增加，故选项B、C正确；由于电压表示数没有变化，故选项D错误。1（2018-2019辽宁省阜新市海州高级中学高二第一次月考（9月）如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，下面判断正确的是（）A L1和L3变暗，L2变亮B L1变暗，L2变亮，L3亮度不变C L1中电流变化绝对值大于L3中电流变化绝对值D L1上电压变化绝对值小于L2上的电压变化绝对值【答案】AD 2（2019安徽省江淮十校高三第一次联考）如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，Ro为定值电阻，电表均为理想电表，R为滑动变阻器，闭合开关后灯泡正常发光，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是A 电压表、电流表示数均变大，灯泡L将变暗B 定值电阻Ro中将有从右向左的电流C 电压表示数改变量与电流表示数改变量之比不变D 电源输出功率一定变小【答案】BC【解析】电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流，相当于断路当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器在路电阻减小，外电阻减小，电路中电流增大，灯L变亮电容器的电压等于路端电压，分析其电压变化，由Q=CU分析电量的变化3（2018上海市崇明区高三下第二次高考模拟考试）如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻，滑片P在变阻器正中位置时，电灯L正常发光，各电表为理想电表现将滑片P向右移动的过程中A 电流表示数变小 B 电压表示数变大C 电灯L的功率不变 D 电阻R1的功率变小【答案】C 4（2018安徽省淮南市高三第二次模拟）如图所示的电路中，是光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小。、是定值电阻，当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电。当用强光照射且电路稳定时。与无光照射时比较，下列说法中正确的是A 电容器C的下极板带负电 B 两端电压降低C 两端电压降低 D 电源提供的总功率变小【答案】C【解析】强光照射，R1电阻减小，那么电路总电阻减小，故总电流增大，所以路端电压减小，电源提供的总功率变大；故通过R3、R4的电流减小，所以通过R1、R2的电流增大，故R4两端的电压变小，R2两端电压变大；故BD错误，C正确；强光照射，R1电阻减小，那么R1、R2上电压降的比值减小，而R3、R4上电压降的比值不变，故电容器C上极板电压比下极板电压低，所以电容器C的下极板带正电，故A错误； 5（2018天津市部分区高三下质量调查试卷(二)）在如图所示的电路中，电源电动势为E,其内阻为r,L1、L2、L3为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),P为滑动变阻器的滑动触头，S1、S2为单刀开关。S1闭合，则下列说法中正确的是A 将S2闭合，小灯泡L1变暗B 将S2闭合，小灯泡L2变暗C 在S2处于闭合状态下，向右滑动触头P，小灯泡L3变暗D 在S2处于闭合状态下，向右滑动触头P，小灯泡L2变亮【答案】A 6（2018湖北省武汉市高三下五月训练）如图是某温度检测和光电控制加热装置的原理图。R，为热敏电阻（温度升高，阻值减小），用来探测加热电阻丝R的温度。RG为光敏电阻（光照强度增大，阻值减小），接收小灯泡L的光照。其他电阻均为定值电阻。当R处温度升高后，下列说法正确的是A 灯泡L将变暗B RG的电压将增大C R的功率将增大D R的电压变化量与R2的电流变化量的比值不变【答案】D【解析】A项：当R处温度升高时，RT阻值变小，左边回路中电流增大，小灯泡L的功率增大，灯泡L将变亮，故A错误；B、C项：L的光照强度增大，则RG阻值变小，右侧电路的总电阻变小，总电流变大，E2的内电压增大，则其路端电压变小总电流增大，则R2两端电压增大，所以右侧电路并联部分电压减小，R的电压减小，则R的功率将减小R的电流减小，而总电流增大，则通过R3的电流增大，R3的电压将增大，所以RG的电压将减小，故B、C错误；D项：R的电压变化量与R2的电流变化量的比值，保持不变，故D正确。7（2018江苏省东海高级中学高三高考适用性考试）如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若滑动变阻器的触头P向下滑动时，则( )A 小灯泡的功率减小 B 电压表的示数增大C 电容器上的电荷量增加 D 两表示数变化量的比值|不变【答案】BD8（2018江苏省连云港市高三第二次调研考试）如图所示的电路中，电压表和电流表均是理想电表，当滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离后，下列说法中正确的是（ ）A 电压表示数减小 B 电流表示数增大C R0的功率减小 D 电源的功率增大【答案】C【解析】根据串、并联电路的特点可知，当滑片P向左移动一小段距离后，整个闭合回路的总电阻增大，利用闭合电路的欧姆定律可判断I减小，因电压表示数，所以电压表示数增大，AB错误；与其并联的滑动变阻器的总电阻减小，而干路电流I减小，所以两端的电压减小，根据，可知的功率减小，C正确；因，干路电流减小，可判断电源的总功率减小，D错误9（2018云南省建水县高三四校联考卷）在如图所示电路中，电压表，电流表均为理想电表，电源内阻不可忽略开关S闭合后，在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中（）-A 电压表的示数减小B 电压表的示数增大C 电流表的示数减小D 电流表的示数增大【答案】BD 10（2018云南省楚雄彝族自治州民族中学高三第一次检测）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，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表A示数变化量的绝对值，则（ ）A A的示数增大 B 的示数增大C 与的比值大于r D 大于【答案】ACD【解析】滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，A正确；电压表测量定值电阻R的电压，电阻不变，总电流变大，所以电压变大即示数增大。电压表测量定值电阻和滑动变阻器总电压即路端电压，示数变小，B错误；电压表的变化量，所以，C正确；根据闭合电路欧姆定律得，则得：，由于，则得，D正确11（2018山东、湖北部分重点中学高三高考冲刺模拟考试（一）如图所示的电路中，电源内阻为r，R1，R3，R4均为定值电阻，电表均为理想电表，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片向右移动，电流表、电压表示数变化量的绝对值分别为I、 U，则关于该电路下列结论中正确的是( )A 电阻R1被电流表短路 B U/IrC 电压表示数变大，电流表示数变小 D 外电路总电阻变小【答案】BC B