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人教版物理必修三典型題：閉合電路的動態(tài)分析
1．如圖所示，電表均為理想電表，兩燈泡的電阻均為2r，r為電源內(nèi)阻的大小，閉合開關(guān)S，此時兩燈泡正常發(fā)光。將滑動變阻器滑片向下滑動，電壓表V1、V2示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔU1、ΔU2，電流表A示數(shù)變化量的絕對值為ΔI，則（　?。?br/>A．燈泡L1變亮，燈泡L2變暗 B．V1、V2的示數(shù)增大
C．電源的輸出功率增大，效率增大 D．的數(shù)值為的兩倍
情景特點：滑動變阻器滑片向下滑動 電表均為理想電表
問題特點： 電壓表V1、V2示數(shù)變化量 電流表A示數(shù)變化量
【詳解】A．將滑片向下滑動，電路中的總電阻增大，根據(jù)
可知電路總電流減小，通過兩串聯(lián)燈泡的電流始終一樣且減小，兩燈泡逐漸變暗，故A錯誤；
B．電壓表V2測量的是路端電壓，電壓表V1測量的是燈泡L1兩端的電壓，因總電流減小，所以V1的示數(shù)減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得
可知路端電壓增大，即V2的示數(shù)增大，故B錯誤；
C．由圖可知，外電阻大于內(nèi)電阻，將滑片向下滑動，電路中的外電阻增大，與內(nèi)電阻差值變大，電源的輸出功率減?。?br/>電源的效率為
可知，路端電壓增大，效率增大，故C錯誤；
D．電壓表V2的測量值為路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律
可得，V2的變化量為
所以
根據(jù)部分電路歐姆定律得
所以
故D正確。
故選D。
一、閉合電路的動態(tài)分析
閉合電路動態(tài)問題的分析方法
程序法：遵循“局部—整體—局部”的思路，按以下步驟分析(如圖)：
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二、含電容器的電路
1．在直流電路中，當電容器充、放電時，電路中有充、放電電流．如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電容器兩端電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電．
2．電路穩(wěn)定后，電容器處電路可看成是斷路，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路中的電阻上無電壓降低，因此電容器兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓．
3．當電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時，電容器兩極板間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等．
4．電容器的充、放電過程結(jié)束后，通過對電路的分析與計算得出電容器兩極板的電勢，電勢高的極板帶正電．
5．充電時電容器相當于用電器，電流從正極進，放電時電容器相當于電源，電流從正極出．
結(jié)論法——“串反并同”
“串反”：是指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小；某一電阻減小時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大．
“并同”：是指某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。?br/>變式一、滑阻型
2．如圖所示，L1、L2、L3為三個相同的燈泡且電阻恒定，在變阻器R的滑片P向上移動過程中，下列正確的是（ ）
A．電源總功率變小 B．L1中電流變化量小于L2中電流變化量
C．L1變暗，L2變亮，L3變暗 D．L1變亮，L2變暗，L3變亮
【詳解】A．變阻器R的滑片向上移動過程中，R的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合歐姆定律的知，總電流增大，電源總功率增大，A錯誤；
CD．電流I增大，L3變亮；L2的電壓
E、R3、r均不變，I增大，U2減小，I2減小，L2變暗；流過L1的電流
I增大，且I2減小，故I1增大，L1變亮，C錯誤、D正確；
B．以上分析得到，I增大，I1增大，I2減小，又
則L1中流過的電流變化量大于L2中電流變化量，B錯誤。
故選D。
變式二、含電容
3．在如圖所示的電路中，為定住電阻，電壓表和電流表均為理想電表，當滑動變阻器的觸片向b端移動時，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．電流表A的讀數(shù)減小
B．兩端的電壓變化量相比，電壓變化大
C．連接電容器兩極板的導線上有電流
D．電源的輸出功率減小
【詳解】A．當滑動變阻器的觸片向b端移動時，阻值減小，根據(jù)串反并同可知，與串聯(lián)的電流表示數(shù)增大，故A錯誤；
B．根據(jù)
可知
根據(jù)串反并同可知，與并聯(lián)的電壓減小，與串聯(lián)的和r電壓增大，故
，，
故
故
故B錯誤；
C．與并聯(lián)的電容器兩端電壓減小，根據(jù)
可知極板電荷量減小，故有電流，故C正確；
D．當內(nèi)外電阻相同時，電源輸出功率最大，不知道內(nèi)外電阻關(guān)系，無法判斷輸出功率變化，故D錯誤。
故選C。
4．某同學設(shè)計了一個測量壓力的電子秤，電路圖如圖所示。壓敏電阻R的阻值會隨秤臺上所受壓力的變大而變小，G是靈敏電流表，是定值電阻，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，當壓力變大時（　?。?br/>A．電源的效率變小 B．靈敏電流表G讀數(shù)變小
C．電容器C左極板有電子流出 D．兩端的電壓不變
5．如圖所示的溫控電路中，R1為定值電阻，R2為半導體熱敏電阻（溫度越高電阻越小），C為電容器，電源內(nèi)阻不可忽略。當環(huán)境溫度降低時下列說法正確的是（　　）
A．電容器C的帶電量增大 B．電容器的電容C減小
C．R1的電流增大 D．電壓表的讀數(shù)減小
6．如圖所示，電源電壓不變，甲、乙、丙為電流表和電壓表，滑動變阻器觸頭P置于中點，任意閉合開關(guān)，電路都是安全的，且當只閉合時，三個電表都有示數(shù)，下列說法正確的是（　?。?br/>A．只閉合，P向左滑動，甲表和丙表的示數(shù)都變大
B．只閉合，P向右滑動，乙表和丙表的示數(shù)都變小
C．閉合、、，P向左滑動，電路的總功率減小
D．閉合、，斷開，P向右滑動，甲表的示數(shù)的變化量大于丙表的示數(shù)的變化量
7．如圖所示，L1、L2、L3為三個相同的燈泡且電阻恒定，在變阻器R的滑片P向上移動過程中，下列正確的是（　?。?br/>A．L1變暗，L2變暗，L3變亮 B．L1變亮，L2變暗，L3變暗
C．L3中電流變化值大于L1 D．L1中電流變化值大于L2
8．如圖電源電動勢為、內(nèi)阻為，滑動變阻器的滑片從左向右滑動時，下列說法正確的是（　?。?br/>A．電容器上的電荷量變大
B．電阻消耗的功率變大
C．燈變暗
D．兩端的電壓變化量的絕對值大于兩端的電壓變化量的絕對值
9．如圖所示電路中，電源的內(nèi)阻為r，、均為定值電阻，L為燈泡，電表均為理想電表。閉合開關(guān)S，燈泡發(fā)光，當滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動時，下列說法不正確的是（　?。?br/>A．電阻功率變大
B．電流表的示數(shù)變小
C．燈泡L變得更亮
D．電壓表示數(shù)的變化量與電流表示數(shù)的變化量的絕對值之比一定小于電源的內(nèi)阻r
10．在如圖所示的電路中，E為電源，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡（其燈絲電阻可視為不變），、為定值電阻（），為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小，V為理想電壓表。若將照射的光的強度減弱，則（　　）
A．電壓表的示數(shù)變大 B．電源輸出功率變大
C．通過的電流變大 D．小燈泡變亮
11．如圖，一帶負電的點電荷固定于平行金屬板電容器中的P點，電表均為理想電表。當滑動變阻器的滑片向a端移動時，下列說法正確的是（ ）
A．電壓表V和電流表A的示數(shù)均減小
B．電容器的帶電量增大
C．R2、R3和R4消耗的總電功率增大
D．固定在P點的點電荷的電勢能減小
12．如圖所示電路中，當滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中，關(guān)于兩表示數(shù)的變化情況，下列說法正確的是（　　）
A．電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減少
B．因為電壓表測的是電源的電動勢，所以電壓表示數(shù)不會變化
C．因為Pb間的電壓增大，電阻也增大，所以電流表示數(shù)不會變化
D．電壓表示數(shù)減少，電流表示數(shù)增大
13．在如圖所示的電路中，電源電動勢和內(nèi)電阻，閉合開關(guān)，當滑動變阻器的滑片移動時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變大，則下列判斷正確的是（　?。?br/>A．電流表示數(shù)變大 B．電阻的電功率變大
C．滑動變阻器的滑片向上移動 D．電源的輸出功率一定增大
14．如圖所示的電路，水平放置的平行板電容器中有一個帶電液滴恰好處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)將滑動變阻器的滑片向上移動一段距離，電壓表示數(shù)變化量的絕對值為，電流表示數(shù)變化量的絕對值為，電壓表和電流表均視為理想電表，定值電阻，和電池內(nèi)阻r阻值相等，則（　　）
A．電壓表示數(shù)變小 B．液滴將向上運動
C．保持不變 D．電源的輸出功率增大
15．如圖所示，當開關(guān)閉合、滑動變阻器滑片位于某位置時，水平放置的平行板電容器間一帶電液滴恰好處于靜止狀態(tài)，燈泡L正常發(fā)光?，F(xiàn)將滑動變阻器滑片由該位置向a端滑動過程中（ ）
A．燈泡將變亮 B．電源的路端電壓增大，輸出功率也增大
C．R中有電流流過，方向豎直向上 D．帶電液滴電勢能將減小
16．在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、、和表示，電表示數(shù)變化量的絕對值分別用、、和表示。下列說法正確的是（　?。?br/>A．變小，變大，變小，I變大
B．變大，變小，變小，I變大
C．變大，變大，變大
D．不變，不變，不變
17．如圖所示電路中，閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、、以和表示，電流表和電壓表、電壓表，的示數(shù)變化量分別用、、表示，下列判斷正確的是（　?。?br/>A．I變小，變小，變小 B．I變大，變大，變小
C．不變，不變 D．不變，不變
18．如圖所示電路中，當滑動變阻器的觸頭向下滑動時，則（　?。?br/>A．電源的功率變大 B．電容器儲存的電荷量變大
C．電源內(nèi)部消耗的功率變小 D．電阻R消耗的電功率變大
19．如圖所示，電路中開關(guān)S閉合，兩平行金屬板間帶電微粒P處于靜止狀態(tài)，當滑動變阻器的滑片向b端移動時，下列說法正確的是（　?。?br/>A．微粒P將向上運動
B．電流表讀數(shù)增大
C．上消耗的電功率增大
D．電源的效率減小
20．如圖所示的電路中，電表可視為理想電表，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=1，R1和R2為定值電阻，Rp為可變電阻，當開關(guān)閉合后，電壓表V1示數(shù)為10V，電流表A1示數(shù)為0.5A，則下列說法中正確的是（　?。?br/>A．R1=3
B．Rp不變時，V1的讀數(shù)與A2讀數(shù)之比等于R3
C．Rp改變時，V1讀數(shù)的變化量的絕對值與A1讀數(shù)變化量的絕對值的比值是4
D．滑動變阻器滑片向左移動，則兩電流表示數(shù)均增大
4．A
【詳解】A．當壓力變大時，電阻減小，外電阻減小，電流增大，電源內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，由
得效率變小，故A正確；
B．電路電流增大，故靈敏電流表G讀數(shù)變大，故B錯誤；
CD．電流減增大，則兩端電壓增大，電容器C充電，電流方向與電子移動方向相反，則左極板有電子流入，故CD錯誤；
故選A。
5．A
【詳解】ACD．當環(huán)境溫度降低時，熱敏電阻的阻值增大，總電阻增大，總電流減小，內(nèi)電壓減小，則路端電壓增大，電壓表的讀數(shù)增大，但R1兩端電壓減小，R2兩端電壓增大，電容器兩端的電壓增大，根據(jù)電容的定義式可得，電容器的帶電荷量增大，故A正確，CD錯誤；
B．電容器的電容大小取決于兩極板的間距、兩極板的正對面積和電介質(zhì)，故電容大小沒有發(fā)生改變，故B錯誤；
故選A。
6．C
【詳解】A．任意閉合開關(guān)，電路都是安全的，故乙表一定是電壓表，只閉合時，三個電表都有示數(shù)，可知甲表和丙表是電流表，只閉合，P向左滑動，滑動變阻器阻值增大，根據(jù)串反并同可知與它串聯(lián)的甲表和丙表的示數(shù)都變小，故A錯誤；
B．只閉合，P向右滑動，滑動變阻器阻值減小，根據(jù)串反并同可知，與它串聯(lián)的丙表的示數(shù)變大，與它并聯(lián)的乙表示數(shù)減小，故B錯誤；
C．閉合、、，P向左滑動，滑動變阻器阻值增大，回路中總電阻增大，根據(jù)
可知，總功率減小，故C正確；
D．閉合、，斷開，則
則
P向右滑動，滑動變阻器阻值減小，根據(jù)串反并同可知，與它串聯(lián)的甲表和丙表的的示數(shù)增大，與它并聯(lián)的電流減小，故
故D錯誤。
故選C。
7．D
【詳解】AB．變阻器R的滑片P向上移動過程中，R的阻值減小，根據(jù)串反并同可知，與R串聯(lián)的L1和L3功率增大變亮，與R并聯(lián)的L2功率減小變暗，故AB錯誤；
CD．根據(jù)并聯(lián)電路特點可知
則
根據(jù)串反并同可知，與R串聯(lián)的L1和L3電流和增大，和均為正數(shù)，與R并聯(lián)的L2電流減小，為負數(shù)，故
，
故C錯誤，D正確。
故選D。
8．B
【詳解】ABC．滑動變阻器的滑片從左向右滑動時，滑動變阻器接入電阻增大，根據(jù)“串反并同”，可知，電容器兩端電壓減小，電阻與燈泡兩端電壓均增大，根據(jù)
，，
則可知，電容器上的電荷量變小，電阻消耗的功率變大，通過燈泡電流變大，燈泡變亮，AC錯誤，B正確；
D．滑動變阻器的滑片從左向右滑動時，滑動變阻器接入電阻增大，根據(jù)“串反并同”，可知，電阻兩端的電壓減小，兩端的電壓增大，則兩端的電壓增大，由于
則有
其中為正值，為負值，為正值，可知兩端的電壓變化量的絕對值小于兩端的電壓變化量的絕對值。D錯誤。
故選B。
9．C
【詳解】ABC．畫出等效電路圖如圖所示
當滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動時，接入電阻增大，根據(jù)“串反并同”，可知，通過電流表的電流減小，電流表的示數(shù)變小，通過電阻的電流增大，根據(jù)
可知，電阻消耗的功率變大，通過燈泡的電流減小，燈泡L變暗，AB正確，C錯誤；
D．令干路電流為，電壓表測的是路端電壓，則有
則有
根據(jù)電流分配關(guān)系有
則有
根據(jù)“串反并同”，可知，減小，減小，增大，則有
，，
可知
則有
D正確。
故選C。
10．C
【詳解】ACD．將照射的光的強度減弱，則阻值增大，根據(jù)串反并同可知，與它串聯(lián)的電壓表示數(shù)減小，與它并聯(lián)的的電流變大，與它串聯(lián)的小燈泡變暗，故AD錯誤，C正確；
B．因為，阻值增大,電路中總電阻增大，根據(jù)電源輸出功率特點
可知，電源輸出功率減小，故B錯誤。
故選C。
11．BD
【分析】考查了電路的動態(tài)分析，采取“串反并同”的方法，分析電路。
【詳解】當滑動變阻器的滑片向a端移動時，其接入電路的電阻增大，與其串聯(lián)的有、、電流表A；與其并聯(lián)的有電容器、電壓表V、。
A．由“串反并同”可知，電流表A減小，電壓表V增大，A錯誤；
B．由“串反并同”可知，電容器電壓增大，由
知，帶電量增大，B正確；
C．將R1與電源當作新的電源，當R2、R3和R4的阻值與R1與電源內(nèi)阻之和相等或越接近時，R2、R3和R4消耗的總電功率越大，由于無法確定兩者的電阻關(guān)系，則無法確定R2、R3和R4消耗的總電功率變化，C錯誤；
D．下極板接地，電勢為零，由于電容器電壓增大，P點電勢增加，點電荷帶負電，電勢能降低，D正確。
故選BD。
12．A
【詳解】當滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中，其接入電路中的阻值增大。由于電源電阻不為0，根據(jù)“串反并同”可知，電流表示數(shù)減小，電壓表的示數(shù)增大。故A正確，BCD錯誤。
故選A。
13．A
【詳解】ABC．根據(jù)串反并同可知，電壓表示數(shù)變大時，說明滑動變阻器阻值變大，即滑動變阻器的滑片向下移動，同理電流表示數(shù)變大，電阻的電功率變小，故A正確，BC錯誤；
D．當外電阻和內(nèi)電阻相等時，電源的輸出功率最大。當滑向下移動時外電阻變大，但是不能確定外電阻和內(nèi)電阻的關(guān)系，所以輸出功率不一定變大。故D錯誤。
故選A。
14．BC
【詳解】A．滑動變阻器的滑片向上移動一段距離，則滑動變阻器阻值增大，總電阻增大，總電流減小，所以電壓表的示數(shù)根據(jù)
電壓表示數(shù)變大，故A錯誤；
B．電壓表示數(shù)變大，則電容器兩極板電壓增大，根據(jù)
可知電場強度變大，液滴受到向上的電場力變大，合力向上，液滴向上運動，故B正確；
C．根據(jù)
可知
故C正確；
D．當內(nèi)外電阻相同時，電源輸出功率最大，因為
可知滑動變阻器阻值增大，電源的輸出功率減小，故D錯誤。
故選BC。
15．CD
【詳解】AB．將滑片由該位置向a端滑動時，變阻器接入電路的電阻增大，電路中總電阻增大，電路中總電流減小，燈泡消耗的功率減小，則燈泡將變暗。外電路總電阻增大，路端電壓增大，由于電源的內(nèi)電阻與外電阻大小關(guān)系未知，所以不能判斷輸出功率如何變化，故AB錯誤；
C．因為電容器極板間電壓等于滑動變阻器兩端電壓，即
滑片由該位置向a端滑動時，電路中總電流減小，所以電容器極板間電壓增大，根據(jù)
可知，電容器電荷量增大，即電容器要充電，則R中有電流流過，且通過R的電流方向豎直向上，故C正確；
D．液滴受力平衡，因電容器上極板帶負電，極板間場強向上，則知液滴帶正電。經(jīng)分析知，滑片由該位置向a端滑動時，電容器板間電壓增大，由
可知，極板間場強增大，電場力增大，則液滴向上運動，則電場力做正功，則液滴的電勢能減小，故D正確。
故選CD。
16．BD
【詳解】AB．滑片上移，接入電阻減小，根據(jù)“串反并同”，可知，變大，變小，變小，I變大，A錯誤，B正確；
C．根據(jù)
可知，不變，由于變小，變小，I變大，則變小，變小，C錯誤；
D．根據(jù)
，，
可知
，，
即不變，不變，不變，D正確。
故選BD。
17．BC
【詳解】AB．當滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動時，滑動變阻器阻值減小，根據(jù)串反并同可知，與其串聯(lián)的電流表示數(shù)增大，與其并聯(lián)的電壓表示數(shù)減小，與其串聯(lián)的電壓表示數(shù)增大，故A錯誤，B正確；
C．根據(jù)
可知，不變，不變，故C正確；
D．根據(jù)
可知，滑動變阻器阻值減小，外電阻減小，故減小，根據(jù)
可知
比值不變，故D錯誤。
故選BC。
18．BC
【詳解】A．由閉合電路歐姆定律可知，當滑動變阻器的觸頭向下滑動時，接入電路的電阻變大，則總電阻R總變大，總電流I減小，又因為電源的功率
P=EI
則電源的功率變小，故A錯誤；
B．因總電流I減小，則內(nèi)電壓減小，路端電壓U增大，而R1分壓U1減小，所以電容器上的電壓增大，由Q=CU知，Q變大，故B正確；
C．因總電流I減小，電源內(nèi)部消耗功率為
P內(nèi)=I2r
即電源內(nèi)部消耗的功率變小，故C正確；
D．將電阻R1看成電源的內(nèi)阻，因R與R1+r的大小未知，則等效電源的輸出功率如何變化不能確定，則R上消耗的功率無法確定，故D錯誤。
故選BC。
19．BD
【詳解】A．帶電微粒P處于靜止狀態(tài)，其受力如圖所示
當滑動變阻器的滑片向b端移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變小，根據(jù)“串反并同”規(guī)律可知，平行金屬板間的電勢差變小，根據(jù)
可知平行金屬板間的電場強度減小，帶電微粒所受電場力減小，微粒P將向下運動，A錯誤；
BC．當滑動變阻器的滑片向b端移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變小，根據(jù)“串反并同”規(guī)律可知，電流表的示數(shù)增大，上消耗的電功率減小，B正確，C錯誤；
D．當滑動變阻器的滑片向b端移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變小，即外電路的總電阻減小，電源的效率為
由此可知，電源的效率減小，D正確。
故選BD。
20．ABC
【詳解】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律有
代入數(shù)據(jù)解得
所以A正確；
B． Rp不變時，V1的讀數(shù)與A2讀數(shù)之比等于R3，所以B正確；
C．根據(jù)閉合電路歐姆定律有
則有
所以Rp改變時，V1讀數(shù)的變化量的絕對值與A1讀數(shù)變化量的絕對值的比值是4，則C正確；
D．滑動變阻器滑片向左移動，滑動變阻器阻值變大，則整個電路的總電阻變大，根據(jù)
則A1讀數(shù)變小，所以D錯誤；
故選ABC。
一、題型特點分析
二、例題講解
三、解題必備知識
四、方法總結(jié)
五、變式歸納
六、鞏固練習
六、鞏固練習參考答案
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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