1、专题03 闭合电路动态分析【重点知识梳理】一、电路的动态分析根据闭合电路的欧姆定律和串联、并联电路的特点来分析电路中某电阻变化引起整个电路中各部分电学量的变化情况，常见的方法有：1程序法.(2)判定总电阻变化情况的规律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)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2直观法任一电阻阻值增大，必引起该电阻中电流的减小和该电阻两端电压的增大3“并同串反”规律所谓“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，反之则减小所谓“串反”，即
2、某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都将减小，反之则增大即R4极限法即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去讨论二、电路故障的分析方法电路故障一般是短路或断路，常见的情况有：导线断芯，灯泡断丝、灯座短路、变阻器内部断路、接触不良等现象检查故障的基本方法有两种：1电压表检测方法：如果电压表示数为0，说明电压表上无电流通过，则可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路2用多用电表的欧姆挡检测要对检测的电路切断电源，逐一使元件脱离原电路(或对某段电路检
3、测)后测量是通路还是断路便可找到故障所在【高频考点突破】考点一、电流电压电功率增减判断如图7所示电路，电源内阻不可忽略开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()图7A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【答案】A【解析】在电路中，变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，变阻器R0接入电路中的电阻变小，从而使整个电路中的外电阻变小，干路电流变大，内阻r分得的电压U内Ir变大，U外变小，电压表示数变小，由U1IR1知U1变大，因U外U1U2，故U2变小，由于I2，所以流过R2的电流变小，电流表示数变小
4、，选项A正确考点二、电路故障分析用电压表检查如图8所示电路中的故障，测得Uad5.0 V，Ucd0 V，Ubc0 V，Uab5.0 V，则此故障可能是()图8AL断路BR断路CR断路 DS断路【答案】B【解析】若两端电压为0说明两者间短路或其余部分断路，若两端电压非零，则其余部分必定不是断路。由于ad和ab均有电压，则说明R、L、S均是通路，R可能为断路，故选B考点三、U/I和的判断求解如图17所示电路中，电源电动势E恒定，内阻r1 ，定值电阻R35 .当开关K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()图17A电阻R1、R2可能分别为4 、5 B电阻R1、R2可能分别为3
5、 、6 C开关K断开时电压表的示数一定小于K闭合时的示数D开关K断开与闭合时，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一定等于6 【答案】AD【解析】开关闭合与断开是ab间功率相等，把R3当成电源内阻的一部分，可根据输出功率相等时两个外电阻和内阻关系：R1R2r2得,可以判断出A正确。闭合开关，阻值变小，所以变压表示数变小，C错误。U和I测量为变化电阻时，等于其他部分的电阻，即为，D正确。考点四、或间的比较【14上海】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示数变化量的绝对值分别为V1、V2、V3，理想电流表A示数变化量的绝对
6、值为I，则AA的示数增大BV2的示数增大CV3与I的比值大于rDV1大于V2【答案】ACD【解析】滑动变阻器滑片向下滑动，外电路总电阻减小，电流表A中电流增大，A的示数增大，V1中的电流增大，V1的示数增大，V3的示数减小。由于电源输出电流增大，路端电压减小，所以V2的示数减小，选项A正确B错误。由于理想电压表V1、V3示数之和等于电压表V2的示数.，V1大于V2，选项D正确。由V1+V3=E-Ir，V1-V3=-Ir,，=r+，V3与I的比值大于r，选项C正确。考点五 含容电路的分析如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，R1、R2、R3均是可变电阻，将S1、S2都闭合，下列说法正确的是A只将R
7、1阻值调大，C1、C2的带电荷量都增大B只将R2或R3的阻值调大，C1、C2的带电荷量都减小C只断开开关S2，C1、C2的带电荷量都增大 D只断开开关S1，C1、C2的带电荷量均不变【答案】C【专题突破练习】1、在某控制电路中，需要连成如图16所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻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()图16AL1、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DL1变暗，L2变亮【答案】B【解析】当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向
8、a端时，电位器接入电路的电阻减小，根据串并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大，内阻分担电压增大，路端电压减小，L1灯变暗，通过其电流减小；由U1I2R1及I2II1可知R1分担电压增大，L2及R2两端电压减小，L2功率减小而变暗，选项B正确2、(2009年广东)如图7所示，电动势为E、内阻不计的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，则下列表述正确的是A电源输出功率减小BL1上消耗的功率增大C通过R1上的电流增大D通过R3上的电流增大【答案】C。【解析】在合上S2之前，三灯泡都能正常工作，合上S2之后，电路中的总电阻R
9、总减小，则I总增大，即流过R1的电流增大，由于不及内阻，电源的输出功率P出=EI，可见电源的输出功率增大，A错误；R1两端的电压增大，则并联部分的电压减小，I4减小，I2减小，I1减小，可见C正确。3.如图所示电路中电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向b端滑动过程中，下列说法正确的是AR3的功率变大B电压表、电流表示数都变大C减小平行板间距则液滴一定向下移动D电容器C所带电荷量减少，液滴向下加速运动【答案】BD4、(2011年海南)如图，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
10、分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则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【答案】B【解析】S断开，相当于外电阻变大，总电流减小，故路端电压U=EIr增大，的读数变大。S断开，使原来R2与R3并联的电阻变为R3的电阻，电阻变大了，R3两端的电压增大，电流增大，的读数变大。5、(2011年上海)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
11、变小后变大，电流表A读数先变大后变小【答案】A【解析】由电路图知：在滑动触头P过程中，滑动变阻器的上下两部分并联再与R串联，电压表测干路电压，电流表测流过滑动变阻器下部分的电流。所以当滑动变阻器触头P滑到中央时，并联总电阻最大，故电压表示数先增大后减小，而滑动变阻器下部分的阻值在一直减小，故电流表示数一直增大。A正确。6、(2013年江苏)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示。M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时 ARM变大，且R越大，U增大越明显BRM变大，且R越小，U增大越明显CRM变
12、小，且R越大，U增大越明显DRM变小，且R越小，U增大越明显【答案】C【解析】：接触到药液时其电阻发生变化，导致S两端电压U增大，根据欧姆定律U=IRs，由闭合电路欧姆定律知，两者联立可知变小，且R越大，U增大越明显，故A、B、D错，C对。7、(2011年重庆)在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图所示。电源内阻不计，导线连接良好。若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a电珠L不亮；电流表示数几乎为零；b电珠L亮度增加；电流表示数增大；c电珠L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断；d电珠L不亮；电流表从示
13、数增大到线圈烧断。与上述abcd四种现象对应的电路序号为VALSLVASAVSLAVSLABCD【答案】A 8、如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，与均为理想电表；开始时开关S闭合，均有读数，某时刻和读数均变大，则电路中可能出现的故障是()A.R1断路 B.R2断路C.R1短路 D.R3短路【答案】B【解析】当R1断路时，电流表示数变为0，A错误；当R2断路时，外电路的总电阻变大，故路端电压变大，即电压表读数变大，电路的总电流减小，故R1上的电压减小，R3两端电压变大，故电流表读数变大，与题目所给的现象吻合，故电路是R2断路，B正确；当R1短路或R3短路时，外电路电
14、阻变小，路端电压变小，即电压表示数变小，C、D错误。9.如图所示的电路中，电源电动势为E。内阻为R，L1和L2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R。电压表为理想电表，K为单刀双掷开关，当开关由1位置掷到2位置时，下列说法中正确的是AL1亮度不变，L2将变暗BL1将变亮，L2将变暗C电源内阻的发热功率将变小D电压表示数将变小【答案】D【解析】开关在位置1时，外电路总电阻R总=，电压表示数U=，同理，两灯电压U1=U2=E，电源内阻的发热功率为P热=。开关在位置2时，外电路总电阻R总=R，电压表示数U=，灯泡L1的电压U1=E，L2的电压U2=，电源内阻的发热功率为，由上可知，L1亮度
15、不变，L2将变亮，故AB错误。电源内阻的发热功率将变大，故C错误；电压表读数变小。故D正确。10、在如图7-2-10(a)所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图7-2-28(b)所示则()图7-2-10A图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线B电源内阻的阻值为10 C电源的最大输出功率为3.6 WD滑动变阻器R2的最大功率为0.9 W【答案】AD【解析】U1测量为定值电阻R1,图线对应乙；U2测量为滑变R2，图线对应甲，纵截距为电动势E=6V,斜率为R1+r=10，由于R1=5，所
16、以r=5，电源的最大输出功率为1.8W，滑变的最大输出功率为0.9W.故选AD11.如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，R为定值电阻，闭合电键，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为U1、U2，理想电流表A示数变化量的绝对值为I，则A电源的输出功率一定增大B灯泡亮度逐渐变暗C与均保持不变D当电路稳定后，断开电键，小灯泡立刻熄灭【答案】C【解析】滑动变阻器阻值减小，总电阻减小，电流变大，灯泡变亮，B错；电源内阻等于外阻是电源的输出功率最大，虽然外电阻变小，但不能确定时候接近于内阻，电源输出功率不一定
17、增大，A错；电压表V1测的为电阻R两端电压，电压表V2测的为路端电压，电流表测的是干路中的电流，所以，所以均保持不变，故C正确；当电路稳定后，断开电键，小灯泡与电容器组成闭合回路，电容放电，小灯泡不立刻熄灭，故D错误。12、如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表示数变化量的绝对值为I，则（）AU2=U1+U3 B=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的电压，V3测量滑动变阻器的电压，根据闭合电路欧姆定律得：U2=U1
18、+U3+Ur，选项A错误；根据闭合电路欧姆定律得：U3=EI（r+R），则得：=R+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，功率变大，选项C错误；D、根据欧姆定律得：=R，保持不变。根据闭合电路欧姆定律得： U2=EIr，则得：=r，保持不变，选项D正确【五年高考实战】【16年上海】如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电建，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A. U先变大后变小B. I先变小后变大C. U与I比值先变大后变小D. U变化量与I变化量比值等于R3【答案
19、】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。 (2014年天津)如图所示，电路中R1、R2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电键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A增大的阻值B增大的阻值C增大两板间的距离D断开电键【答案】B【解析】如果油滴不动，则平行板电容器中电场强度不能变。增大R1阻值，因为电源内阻不能忽略，所以R1分压增大，电容器
20、电压增大，电场变强，A错。增大R2阻值，因为电容器是断路，所以不影响电容器两端电压，电场不变，B对。增大两板间距离，因为电容器两端电压不变，根据，电场变小，C错。断开电键则电容器中间电场变为0，D错。 (2014年重庆)某照明电路出现故障，其电路如题6图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。断开开关，红表笔接a点时多用表指示如题6图2所示，读数为 V，说明 正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和题6图2相同，可判断发生故障的器件是 。（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）【答案】11.5 （11.211.8) ；蓄电池 小灯13