高中物理专题练习电路的动态分析
高中物理 高考回归复习—电学选择之闭合电路的动态分析 含答案
高考回归复习—电学选择之闭合电路的动态分析1．如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，电表均为理想电表．闭合开关S 后，若减小R 的阻值，则下列说法正确的是( )A ．电流表的示数一定增大B ．电压表的示数一定增大C ．电源的输出功率一定增大D ．R1上的电压一定减小2．如图所示电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在图中，当滑动变阻器R3的滑片P 向a 端移动时,以下说法中正确的是（ ）A ．电压表示数变小，电流表示数变小B ．电阻R 1两端的电压减小C ．电源的总功率减少但电源的输出功率增大D ．如果设定流过电阻R2电流变化量的绝对值为2I ∆，流过滑动变阻器R3的电流变化量的绝对值为3I ∆，则23I I ∆<∆3．如图，平行金属板中带电质点P 原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时，下列说法正确的是（ ）A ．电压表读数减小B ．小球的电势能减小C ．电源的效率变高D ．若电压表、电流表的示数变化量分别为U ∆ 和I ∆ ，则1U r R I∆<+∆4．如图所示，平行金属板中带电质点P 原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R 1的阻值和电源内阻r 相等。
当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时（ ）A ．电压表读数增大B ．电流表读数减小C ．电源的输出功率逐渐增大D ．质点P 将向下运动5．在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表，电源电动势为E ，内阻为r ，电路中定值电阻1R 的阻值小于电源内阻r ，则当滑动变阻器R 的滑片由a 端向b 端滑动的过程中，电流表1A 、2A ，电压表V 的示数变化量的绝对值分别为1I ∆、2I ∆、U ∆，下列说法正确的是（ ）A ．两个电流表的示数均减小B ．电压表的示数增大C ．12I I ∆<∆D ．2Ur I ∆=∆ 6．恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变。
专题03 闭合电路动态分析 高考物理恒定电流专题突破(解析版)2020年高考物理
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．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U 串I串P串↓←R↑→{U并I并P并↑都将减小，反之则增大．即}4．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U1＝IR1知U1变大，因U外＝U1＋U2，故U2变小，由于I2＝U2R2，所以流过R2的电流变小，电流表示数变小，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U ad＝5.0 V，U cd＝0 V，U bc＝0 V，U ab＝5.0 V，则此故障可能是( )图8A．L断路B．R断路C．R′断路 D．S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。
高考物理动态电路分析
电路的动态分析直流电流分析思路1 (多选)(2015·长沙四校联考)如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是( )A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小2．(多选) (2015·湖北省公安县模拟考试)如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。
当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断正确的是( )A．P向a移动，V1示数增大、V2的示数减小B．P向b移动，V1示数增大、V2的示数减小C．P向a移动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值D．P向b移动，V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值3．(多选)如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，R0＝r，滑动变阻器的滑片P由a 向b缓慢移动，则在此过程中(A．电压表V1的示数一直增大B．电压表V2的示数先增大后减小C．电源的总功率先减小后增大D．电源的输出功率先减小后增大含电容器的电路解决含电容器的直流电路问题的一般方法(1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。
(2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路。
(3)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。
(4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。
1 (多选)(2015·东北三校二模)如图所示，C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电源电动势E＝18 V，内阻不计。
人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-1第九章专题：电路的动态分析、故障分析和含容电路问题
人教版物理选修3-1第九章专题：电路的动态分析、故障分析和含容电路问题一、多选题。
1. 如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片P向上移动时，下列说法中正确的是（）A.电流表示数变大B.电压表示数变小C.电阻R0的电功率变大D.电源的总功率变小2. 湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的，当湿度增加时，湿敏电阻的阻值会减小，常用于制作湿度传感器．在室内设计如图所示电路，当周围环境的湿度增加时（）A.电灯L变暗B.电流表的示数变大C.流过湿敏电阻的电流变大D.电源的总功率变小3. 如图所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A.R3消耗的功率逐渐减小B.电流表读数减小，电压表读数增大C.电源的输出功率逐渐增大D.质点P将向上运动4. 将阻值为非线性变化的滑动变阻器R2接入图甲的电路中，移动滑动变阻器滑动触头改变接入电路中的电阻丝长度x（x为图中a点与滑动触头之间的距离），定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图乙所示，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，电路中的电流表和电压表均为理想电表，当滑动触头从a点移动到b点和从b点移动到c点的这两个过程中，下列说法正确的是（）A.电流表A的示数变化量相等B.电压表V2的示数变化量不相等C.从a点到b点电阻R1的功率变化量较大D.电源的输出功率都不断增大5. 如图甲所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化．图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况．以下说法正确的是（）A.图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况B.图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况C.此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大D.此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI的比值不变6. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值R1=r，当滑动变阻器R2的滑片向右滑动过程中，理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU．下列说法中正确的是（）A.电压表V的示数减小B.电流表A1、A2的示数均减小C.ΔU与ΔI1的比值等于电源内阻rD.电源的输出功率逐渐增大7. 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，灯泡L的电阻大于电源的内阻r．闭合开关S，在滑动变阻器的滑片由a向b移动的过程中，下列各物理量的变化情况正确的是（）A.电流表的读数减小B.灯泡L变亮C.电源输出功率先减小后增大D.电压表的读数先增大后减小二、选择题。
2020_2021学年高三物理一轮复习综合训练 电路动态分析
2020——2021学年高三物理一轮复习综合训练 电路动态分析1.光敏电阻是利用半导体制成的一种电阻，其阻值随光照强度增加而变小。
某同学设计如图所示的自动控制电路，其中t R 是光敏电阻，0R 为定值电阻，电表均可视为理想电表。
闭合开关，当照射光敏电阻的光照强度增加时( )A ．电压表V 的示数变大B ．光敏电阻t R 两端的电压增大C ．灯泡L 变亮D ．电流表A 的示数变小2.如图所示电路中，12R R 、为定值电阻，电源内阻为r ，闭合开关S ，电压表有示数，调节可变电阻R 的阻值，使电压表示数增加U ∆，则在此过程中( )A.可变电阻R 阻值增大，通过它的电流增大B.电阻2R 两端的电压减小，变化量等于U ∆C.通过电阻2R 的电流减小，变化量大于2U R ∆ D.电源的路端电压增大，变化量小于U ∆3.某同学将一直流电源的总功率E P 、输出功率R P 和电源内部的发热功率r P 随电流I 变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a b c 、、所示，根据图线可知( )A.反映r P变化的图线是bB.电源电动势为8 VC.电源内阻为1ΩD.当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6Ω4.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。
如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池内阻不是常量），图线b是某电阻R的U I-图像。
在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为( )A.5.5ΩB.7.0ΩC.12.0ΩD.12.5Ω5.一台额定电压是U的电动机，它的电阻为R，正常工作时通过的电流为I，则( )A．电动机t秒内产生的热量是Q＝Iut B．电动机t秒内产生的热量是2＝Q I RtC．电动机的功率为2＝D．电动机的功率为2/P I R＝P U R6.在图所示的电路中，电阻 5.0r=Ω，不计电流表的内R=Ω，电源的内阻 1.0阻。
闭合开关S后，电流表的示数0.50AI=，则电源的电动势E等于( )A.1.0VB.2.0VC.3.0VD.4.0V7.LED灯可将电能高效转化为光能，在日常生活中得到普遍应用。
练习题及讲解动态电路高中
练习题及讲解动态电路高中动态电路是指电路中电流或电压随时间变化的电路。
在高中物理课程中，动态电路通常涉及到电路中的瞬态和稳态分析。
下面我们将通过几个练习题来深入理解动态电路的概念和分析方法。
### 练习题1：RC电路的充电过程假设有一个电阻为\( R \)欧姆和电容为\( C \)法拉的串联电路，初始时刻电容未充电。
当电路接通电源，电源电压为\( V \)伏特时，求电容在\( t \)秒时的电压。
解答：RC电路的充电过程可以用以下微分方程描述：\[ \frac{dV_C}{dt} + \frac{1}{RC}V_C = V \]其中，\( V_C \)是电容两端的电压，\( V \)是电源电压。
解这个一阶线性微分方程，我们得到：\[ V_C(t) = V(1 - e^{-\frac{t}{RC}}) \]这表明电容的电压随时间指数增长，最终趋近于电源电压\( V \)。
### 练习题2：RL电路的断电过程考虑一个电感为\( L \)亨利的电感器与电阻\( R \)欧姆串联的电路，电路初始时刻电流为\( I_0 \)。
当电路突然断开电源时，求断电后\( t \)秒时的电流。
解答：RL电路的断电过程可以用以下微分方程描述：\[ L\frac{dI}{dt} + RI = 0 \]解这个微分方程，我们得到：\[ I(t) = I_0 e^{-\frac{t}{L/R}} \]这表明电流随时间指数衰减至零。
### 练习题3：RLC串联电路的谐振条件一个RLC串联电路中，电阻\( R \)、电感\( L \)和电容\( C \)的值已知。
求该电路的谐振频率。
解答：RLC串联电路的谐振条件是电路的感抗和容抗相等，即：\[ XL = XC \]\[ 2\pi fL = \frac{1}{2\pi fC} \]解得谐振频率\( f \)为：\[ f = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}} \]### 练习题4：RLC并联电路的阻抗计算给定一个RLC并联电路，电阻\( R \)、电感\( L \)和电容\( C \)的值已知，求电路在频率\( f \)下的总阻抗\( Z \)。
高三物理高考经典探求—电路的动态分析知识精讲
高三物理高考经典探求—电路的动态分析【本讲主要内容】高考经典探求——电路的动态分析【知识掌握】【知识点精析】在闭合电路中，由于局部电阻的变化，会引起整个电路总电阻的变化，从而引起内、外电路之间，外电路各部分之间电压分配的变化和各支路电流分配的变化。
即使整个电路处于一种动态环境中，学生对这一动态进行分析时，往往存在着困难。
本文试图总结一个一般做法，供同学们参考。
一、要明确电路的结构这样的电路往往都是闭合电路，内、外电路之间是串联的，这时内电阻只是干路上的一个定值电阻。
外电路往往由几部分串联而成，有的部分是确定的，有的部分是变化的。
外电路的某一部分往往是由几个支路并联而成的，有的支路是确定的，有的支路是变化的。
外电路的某一部分的某一支路可能是由几部分串联而成的，有的部分是确定的，有的部分是变化的。
二、电路电学量的变化一般是从某一局部的变化引起的，而局部电阻的变化，对整个电路总电阻的变化的影响，有的具有单调性，有的比较复杂。
三、将电阻的变化分为单调性和非单调性两种情况。
（一）局部电阻变化对总电阻的变化影响具有单调性的情况。
1、给出讨论框图：R局增大减小→R总增大减小→I总减小增大→U端增大减小→I分U 部（不确定）2、理论：①欧姆定律闭合电路欧姆定律部分电路欧姆定律②串并联电路的性质和特点3、具体分析框图中理论的选择：当讨论R局部发生变化而引起总电阻的变化时，应用串并联电路的特点之总电阻的计算。
当讨论I总的变化时，应用闭合电路的欧姆定律。
当讨论某一部分的电压分配变化时，如这一部分的电阻确定则应用部分电路欧姆定律，如这一部分的电阻已发生了变化，则应用串并联电路的性质之总电压与各部分电压的关系。
当讨论某一支路的电路的电流变化时，如这一支路是确定的，则应用部分电路的欧姆定律。
如这一支路的电阻是变化的，则应用并联电路的特点之总电流与支路电流的关系。
4、局部电阻的变化方式：①可变化电阻（滑动变阻器或电阻箱）。
②开关的闭合与断开。
高中物理动态电路分析
2011高三物理模型组合讲解一一电路的动态变化模型［模型概述］“电路的动态变化”模型指电路中的局部电路变化时引起的电流或电压的变化，变化起因有变阻器、电键的闭合与断开、变压器变匝数等。
不管哪种变化，判断的思路是固定的，这种判断的固定思路就是一种模型。
［模型讲解］一、直流电路的动态变化1.直流电路的动态变化引起的电表读数变化问题例1.如图1所示电路中，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，各表（各电表内阻对电路的影响均不考虑）的示数如何变化？为什么？图1解析：这是一个由局部变化而影响整体的闭合电路欧姆定律应用的动态分析问题。
对于这类问题，可遵循以下步骤：先弄清楚外电路的串、并联关系，分析外电路总电阻怎样变化；由I —确定闭合电路的电流强度如何变化；再由U = E - lr确定路端电压的变化情R +r况；最后用部分电路的欧姆定律U =IR及分流、分压原理讨论各部分电阻的电流、电压变化情况。
当滑片P向左滑动，R3减小，即R总减小，根据I总—判断总电流增大，A1示R总+ r数增大；路端电压的判断由内而外，根据U二E - lr知路端电压减小，V示数减小；对R1,有U1 =1总R1所以U1增大，V示数增大；对并联支路，U 2 - U - U1，所以U 2减小，V2示数减小；U 2对R2,有I 2-，所以I2减小，A2示数减小。
R2评点：从本题分析可以看出，在闭合电路中，只要外电路中的某一电阻发生变化，这时 除电源电动势、内电阻和外电路中的定值电阻不变外，其他的如干路中的电流及各支路的电流、电压的分配，从而引起功率的分配等都和原来的不同，可谓“牵一发而动全身” ，要注意电路中各量的同体、同时对应关系，因此要当作一个新的电路来分析。
解题思路为局部电路T 整体电路T 局部电路，原则为不变应万变(先处理不变量再判断变化量)。
2. 直流电路的动态变化引起的功能及图象问题例2.用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，伏安图象如图所示，根据图线回答： (1) 干电池的电动势和内电阻各多大？(2) 图线上a 点对应的外电路电阻是多大？电源此时内部热耗功率是多少？ (3) 图线上a 、b 两点对应的外电路电阻之比是多大？对应的输出功率之比是多大？ (4) 在此实验中，电源最大输出功率是多大？图2 解析： (1) 开路时(1=0)的路端电压即电源电动势，因此E =1.5V ，内电阻1 53=02」7.5也可由图线斜率的绝对值即内阻，有:(2) a 点对应外电阻 R a = U_L = 10- 0.41】I a 2.5此时电源内部的热耗功率:2 2P r =l a r =2.5 0.2W P.25W也可以由面积差求得:1.5 -1.02.5门二02」P r = I a E - I a U a= 2.5 (1.5 T .0)W 二1.25W（3）电阻之比：R a i.0/2.5「4——R b0.5/5.0'J1输出功率之比：P a1.02.5W1 aP b0.5 5.0W1（4）电源最大输出功率出现在内、外电阻相等时，此时路端电压U = E，干路电流21 短15 7 5I 短，因而最大输出功率P出m W =2.81W2 2 2当然直接用P出^ —计算或由对称性找乘积IU （对应于图线上的面积）的最大值，也4r可以求出此值。
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电路的动态分析
例1.在如图所示的电路中，R1，R2和R3皆为定值电阻，R4为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为
r，设电流表的读数为I，电压表的读数为U，当R4的滑动触头向图中a端移动时()
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
【答案】D
例2.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电路中O点接地，当滑动变阻器的滑片P
向右滑动时，M、N两点电势变化情况是（）
A．都升高B．都降低C．M点电势升高，N点电势降低D．M点电势降低，N点电势升高
【答案】B
例3.在如图所示的电路中，开关S闭合后，和未闭合开关S前相比较三个电表的读数变化情况是：（）A．V变大、A1变大、A2变小B．V变大、A1变小、A2变大
C．V变小、A1变大、A2变小D．V变小、A1变小、A2变大
【答案】C
例4.为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置在强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在．如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，A，B接报警器，当传感器RB所在处出现断针时，
电流表的电流I，A，B两端的电压U将()
A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变大，U变小D．I变小，U变大
【答案】C
例5.（多选）在如图所示的电路中，闭合电键S，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ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是()
A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大
C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变吗D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变
【答案】ACD
同步练习：
1.在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则()
A．A灯变亮，B灯变亮，C灯变亮B．A灯变亮，B灯变亮，C灯变暗
C．A灯变亮，B灯变暗，C灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗，C灯变亮
【答案】D
2.在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1，R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器，当R2的滑动触头。