高三物理电路的动态分析
高三物理 电路及电路分析 知识精讲 通用版
高三物理 电路及电路分析 知识精讲 通用版【本讲主要内容】电路及电路分析会分析和解答直流电路的相关问题．【知识掌握】【知识点精析】1. 混联电路的等效化简原则电路化简原则：①无电流的支路化简时可去除；②等电势的各点化简时可以合并；③理想导线可任意长短；④理想电流表可认为短路，理想电压表可认为开路；⑤电压稳定时的电容器可认为断路．2. 电路的故障分析分析电路的故障常用排除法．在明确电路结构的基础上，分析比较故障前后电路中的电流、电压的变化，确立故障原因，并对电路中的元件逐一分析，排除不可能情况，寻找故障所在．故障前后的电路是两种状态，可根据不同状态下电压、电流等物理量的关系求解有关量．3. 含电容器的电路分析直流电路中的电容器在电路稳定时相当于开路，若电路在状态变化中，由于电压、电流的变化电容器将发生充放电．4. 电路中的极值问题电路中有可变电阻时，电路在状态变化中电压、电流、电功率等存在最大值、最小值的问题．5. 电路中的电表问题（1）电路中的理想电流表电阻为零，可认为短路，理想电压表电阻为无穷大，可认为开路．（2）电路中的非理想电表既是一个电阻，又是一个指示元件．电压表的示数即为加在自身电阻两端的电压值；电流表的示数即为通过自身电阻上的电流值．6. 电路中的力电综合电路中的力电综合题通常应抓住电流、电场与力的联系，做好受力分析，联想相关的知识求解．【解题方法指导】一. 等效电路问题［例1］图甲所示电路中各电阻1R ＝2R ＝3R ＝4R ＝R ，求电键K 闭合和断开时，AB 两端的电阻之比．解析：用电流分支法简化电路．由A 经1R 到B 为第一线；由A 经2R 过C 再到B 为第二线；由A 经3R 到D ，再经4R 到B 为第三线；CD 之间接有电键K 如图乙所示．K 闭合时：4R 短路相当于1R 2R 3R 并联，故3R R AB =． K 断开时：相当于3R 4R 串联后再和1R 2R 并联，故5R 2R AB ='． 所以有AB R ：AB R '＝5：6方法总结：常用的简化方法（一）电流分支法：顺着电流的方向逐级分析，若没有电源或电流方向不明的，可以假设电流的方向，将各节点标出，按电流的方向自左到右将各元件、节点、分支逐一画出．［例2］图甲所示电路中各电阻1R ＝2R ＝3R ＝4R ＝R ，则AB 之间的总电阻为多少？解析：用等电势法简化电路．设A 点电势高于B 点．由A 点开始，与A 点等电势的点没有；向下一点C ，CE 两点等电势（图乙）；再向下一点D ，D ＦB 点等电势（图丙）．其关系依次如图（甲、乙、丙）所示．3R 43R R R R R R R R R R R R R 424332432AB =+=+++= 方法总结：常用的简化方法（二）等势点排列法：将各节点标出，标上同样的字母，减少节点数；判断各节点电势的高低，由高到低，自左向右排列，画在草图上；将各节点间的支路上的电阻画出．二. 电路的故障分析［例3］（2000年全国）如图为一电路板的电路图．a 、b 、c 、d 为接线柱，a 、d 与220V 的交流电源相连，ab 间bc 间cd 间分别连接一个电阻，发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b 、d 两点间和a 、c 两点间的电压均为220V ，由此可知（ ）A. AB 间电路通；CD 间电路不通B. AB 间电路不通；BC 间电路通C. AB 间电路通；BC 间电路不通D. BC 间电路不通；CD 间电路通解析：与检测直流电路的方法相同：①电路中无电流，电路某处必开路，则有任何电阻两端无电压；②选项中，电路中只有一处断路，则横跨断路处任意两点间的电压均是电源电压．③题中b 、d 两点间和a 、c 两点间的电压均为220V ，则其公共段BC 之间为断路点．方法总结：（1）电路的故障的特点：①断路的特点：电源电压不为零而电流为零，若外电路中任意两点间的电压不为零，则这两点之间有断点．②短路的特点：有电流通过的电路而电压为零．（2）电路故障的分析方法①仪器检测法：电压表接电源有电压时，再逐段与电路并联，示数等于电源电压时，这段电路中有断点；示数等于零时，这段电路被短路．②理论假设法：将电路按元件分为若干段，逐段假设电路发生故障，运用有关规律推理，结果与题设现象不相符和，该段电路无故障，依次判断，直至找到故障为止．三. 含电容电路分析［例4］（2003年江苏）如图所示电路中，电源的电动势E=3.0V ，内阻r=1.0Ω，电阻Ω=10R 1；Ω=10R 2，Ω=30R 3，Ω=35R 4；电容器的电容F 100C μ=．电容器原来不带电．求接通电键K 后流过4R 的总电量．解析：由电路的串并联公式得闭合电路的总电阻为r R R R )R R (R R 321321++++=① 由欧姆定律得通过电源的电流RE I = ② 电源的路端电压U ＝E －ＩR ③电阻3R 两端的电压U R R R U 323+=' ④ 流过4R 的总电量就是电容器的带电量U C Q '= ⑤ 联立各式并代入数据解得Ｑ＝C 100.24-⨯方法总结：（1）电路稳定时，电容器所在的支路是断路的，其两端的电压等于所并接的电路两端的电压．（2）电路的电流、电压变化时将引起电容器的充、放电．如果电容器电路两端的电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它并接的电路放电．四. 电路中的极值问题［例5］如图所示的电路，电源电动势E ＝6.3V ，内阻r ＝0.5Ω，负载电阻Ω=2R 1，Ω=3R 2，滑动变阻器的最大阻值Ω='5R ．当滑动变阻器的滑片Ｐ由左端A 移到右端B 时，电路中电流表的读数变化范围为多大？解析：电路的实际结构为1R 与AP R 串联、2R 与BP R 串联后再并联，然后与电源相连，其中电流表测量的是闭合电路中的总电流．设AP R ＝ｘ，则BP R ＝5－x ．则有外电路中的电阻R 满足)x 5(R 1x R 1R 121-+++= 即10)x 8)(x 2()x 5R ()x R ()x 5R )(x R (R 2121++=-+++-++= 由闭合电路的欧姆定律有2)3x (3063r R E I --=+= 因为5x 0≤≤，所以当ｘ＝０时，A 3I max =；当ｘ＝３时A 1.2I min =．故电路中电流表的读数变化范围为A 3I A 1.2≤≤. 方法总结：极值问题在物理学习题中经常出现，本章中常与求电压、电流、功率的极值相联系．（1）通常先运用欧姆定律，电功率等相关概念找出物理量间的函数关系式，再利用数学知识求极值．（2）滑动变阻器的这种接法在解答问题时，通常从滑片处一分为二，看成两个可变电阻．五. 非理想电表问题［例6］两个阻值都较大的定值电阻1R 和2R 串联起来后，接在输出电压为1０Ｖ的稳压电源上，用一个标准电压表跨接在1R 两端，读数为6Ｖ．若将此电压表跨接在2R 两端，则电压表的示数（ ）A. 等于４ＶB. 小于４ＶC. 大于４ＶD. 因为不知道1R 、2R 的大小，故无法判断．解析：电源电压稳定为10Ｖ，由于1R 和2R 的阻值都较大，所以标准电压表的内阻需要考虑．跨接在1R 两端，读数为6Ｖ，则此时2R 两端的电压为４Ｖ；跨接在2R 两端时，1R 去掉了并联的电压表，电阻增大为1R ，分压将大于6Ｖ；2R 并上了电压表的电阻，总电阻小于2R ，分压更小，故小于4Ｖ．选B ．答案：B方法总结：掌握串并联电路的特点，理解电压表和电流表在电路中既是电阻又具有指示电压和电流的双重作用．六. 电路中的综合题［例7］在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，图示为电子秤的原理图．托盘与弹簧的电阻与质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧的上端连接，当盘中没有放物体时，电压表的示数为零．设变阻器的总电阻为R ，总长为L ，电源电动势为E ，内阻为r ，限流电阻的阻值为0R ，弹簧的劲度系数为k ，不计一切摩檫和介质阻力，电压表为理想表，当托盘上放某物体时，电压表的示数为U ．求此时称量物体的质量．解析：根据题意，右边部分的电路的连接形式是限流电阻和滑动变阻器串联后接在电源上，电压表测得的是滑动变阻器滑片与上端部分的电压U ．设滑动片下移的距离为ｘ，而该部分的阻值为p R 由电阻定律得该部分的电阻R Lx R p = ① 由串联电路的分压公式有电压表的示数E rR R R U 0P ++= ② 设托盘上放质量为ｍ的物体时，弹簧的压缩量为ｘ，则由题意平衡时满足mg ＝kx ③ 由①②③解得物体的质量U RgE)r R R (kL m 0++= 方法总结：理清电路结构找到联系点是解决问题的关键，这也相当是一个压力传感器.【考点突破】【考点指要】电路分析试题包含电路计算、电路变化分析等方面．特别是当电路的某一部分发生变化，如断、合、变阻器的移动、电表的接入等，引起的整个电路上的各个特征量的变化，是考查的重点．在近几年的高考物理卷中，每年都有考题出现，常为选择题和计算题，分值从几分到十几分不等．【典型例题分析】［例1］（2005年广东）竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按如图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角为θ．当滑动变阻器R 的滑片在A 位置时，电流表的示数为1I ，夹角为1θ：当滑动变阻器R 的滑片在B 位置时，电流表的示数为2I ，夹角为2θ，则（ ）A. 1θ＜2θ，1I ＜2IB. 1θ＞2θ，1I ＞2IC. 1θ＝2θ，1I ＝2ID. 1θ＜2θ，1I ＝2I命题意图：考查闭合电路的欧姆定律，电路与电场力的综合．解析：滑动变阻器R 的滑片移动时，不改变闭合电路的总电阻，由r R E I +=有1I ＝2I ． 小球的受力分析如图，设小球的带电量为ｑ，两板间的电压为U ，板间距为D ，根据平衡条件有偏角满足mgdqU mg qE mg F tan ===θ． 由串联电路的分压规律有，滑动变阻器R 的滑片由A 位置移到B 位置，两板间的电压U 增大．则θtan 增大，所以θ增大，故1θ＜2θ．答案：D［例2］（2001年上海）如图所示电路中，闭合电键，灯1L 、2L 正常发光．由于电路出现故障，突然发现灯1L 变亮，灯2L 变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生故障的可能是（ ）A. 1R 断路B. 2R 断路C. 3R 短路D. 4R 短路 命题意图：考查闭合电路的欧姆定律，电路结构，电路的动态变化，电路的故障分析．解析：该电路的等效电路如上图，若1R 断路，总的外电阻变大，总电流减小，路端电压变大，灯1L 两端的电压变大，1L 两端的电压变大，1L 变亮；AB 部分的电路结构没变，电流的分配仍然按原比例，总电流减小，则通过2L 及电流表的电流都减小，故A 项正确．若2R 断路，总的外电阻变大，总电流减小，AC 部分电路结构没变，电流的分配仍然按原比例，1R 、1L 中的电流都变小，与题意矛盾，故B 错．若3R 、4R 短路，总的外电阻减小，总的电流增大，电流表中电流增大，与题意相矛盾，故C 、D 错．答案：A阅卷反馈：部分考生电路结构不清，分析思路混乱，缺少方法．［例3］（2004年江苏）如图所示的电路中，电源的电动势E ＝6.00Ｖ，其内阻可忽略不计，电阻的阻值分别为Ω=k 4.2R 1，Ω=k 8.4R 2，电容器的电容C=4.7F μ，闭合开关Ｓ，待电流稳定后，用电压表测1R 两端的电压，其稳定值为1.50V ．（1）该电压表的内阻多大?（2）由于电压表的接入，电容器所带的电荷量变化了多少?命题意图：考查欧姆定律，含电容电路的计算．解析：（1）设电压表的内阻为V R ，测得1R 两端的电压为1U ，1R 与V R 并联后的总电阻为R ，则有V 1R 1R 1R 1+= ① 由串联电路的特征有112U E U R R -= ② 联立①②式解得1211121V U )R R (E R U R R R +-= 代入数据，得Ω=k 8.4R V（2）电压表连接前，电容器上的电压C U 等于2R 上的电压，1R 两端的电压为1R U则有1R C 12U U R R = ③ 又有R C U U E += ④ 电压表连接后，电容器上的电压电阻1C U E U -=' ⑤由于电压表的接入，电容器所带的电荷量增加了)U U (C Q C C -'=∆ ⑥由以上各式解得)U R R E R (C Q 1211-+=∆ 代入数据，得C 1035.2Q 6-⨯=∆阅卷反馈：本题属于含有电容器电路的计算的问题，高考史上曾多次考查过，求出电容器两端的电压是解答问题的关键．【综合测试】1. （2001年上海理科综合）某实验小组用三只相同的灯泡，连线如图1所示电路，研究串并联电路特点，实验中观察到的现象是（ ）A. S 2断开，S 1与a 连接，三只灯泡都熄灭B. S 2断开，S 1与b 连接，三只灯泡亮度相同C. S 2闭合，S 1与a 连接，三只灯泡都发光，L 1、L 2亮度相同D. S 2闭合，S 1与b 连接，三只灯泡都发光，L 3亮度小于L 2的亮度2. （2000年全国理科综合）图2电路图中，C C 212=，R R 212=，下列说法正确的是（ ） ①开关处于断开状态，电容C 2的电量大于C 1的电量；②开关处于断开状态，电容C 1的电量大于C 2的电量；③开关处于接通状态，电容C 2的电量大于C 1的电量；④开关处于接通状态，电容C 1的电量大于C 2的电量。
高三物理第二轮专题七 电路
高三物理第二轮专题七电路【考点分析】1、含容电路、动态问题、电功率分配问题2、含有电表的各类电路问题、电路故障的分析、黑箱问题3、交变电流：〔1〕交变电流的产生和图象；〔2〕变压器工作原理；(3〕电能的输送。
【知识要点】常用的物理规律：欧姆定律；串并联电路的特点；电功与电热；电容器的电量、电容、电势差的关系；交变电流的有效值、峰值、平均值的关系等．【思路点拨】1、对复杂电路，识别、简化电路的思维方法是：沿电流方向分析电势降落，找等势点，在分析过程中进展简化，画出等效电路．2．对于变阻器滑片移动或电键断开、闭合等电阻变化引起电路的物理量变化的问题，应理解闭合电路是一个整体，某一局部的电阻或电动势发生变化时，一般来说电路其他局部的电压、电流、电功率等都会发生变化，即"一动百动"．应注意分析电路中的变量与不变量，"抓定量、看变量"．3．对于直流电路中的含容电路，电路稳定后，含电容器的支路相当于电键断开，与电容器串联的电阻可以用导线代替；只有当电容器所带电量发生变化时，含容支路才存在充放电流。
对故障电路和电学黑箱要学会运用猜测和假设。
【解题指导】 一、根底训练1、如下列图的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ．当可变电阻的滑片P 向b 移动时，电压表V 1的读数U 1与电压表V 2的读数U 2的变化情况是〔 〕A ．U 1变大，U 2变小B ．U 1变大，U 2变大C ．U 1变小，U 2变小 B ．U 1变小，U 2变大2、如下列图电路中,E 1、E 2都是交流电源,E 1的频率比E 2 低，当S 接P 时，三灯亮度一样，如此S 接Q 时〔〕A.三灯亮度仍一样B.c 灯最亮，b 灯最暗C.c 灯和b 灯一样亮D.b 灯最亮，c 灯最暗× × ×RLPQS CE E a bc~ ~ 123、甲、乙两完全一样的变压器如图接在交流电路中,两负载电阻的阻值之比R 甲：R 乙=2：1 ，甲变压器原线圈上电压为U 甲，副线圈上电流为I 甲；乙变压器原线圈上电压为 U 乙，副线圈上电流为I 乙。
高三物理含容电路试题答案及解析
高三物理含容电路试题答案及解析1.一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。
已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大。
现保持电容器的电量不变，且电容器B板位置不动。
下列说法中正确的是A．将A板向左平移，则静电计指针张角增大B．将A板向右平移，则静电计指针张角增大C．将A板竖直向下平移，则静电计指针张角减小D．将A板竖直向上平移，则静电计指针张角增大【答案】 AD【解析】由公式和Q不变，可得：A板向左平移，d增大，C减少，U增大，张角增大，A正确；同理，A板向右平移，张角减少，B错；A板竖直向下平移，s减少，C减少，U增大，张角变大，C错误；同理，A板竖直向上平移，张角增大，D正确，所以本题选择AD。
【考点】电容2.把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。
先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电。
与电流传感器相连接的计算机所记录这一过程中电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。
下列关于这一过程的分析，正确的是甲A．在形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间电压逐渐减小B．在形成电流曲线2的过程中，电容器的电容逐渐减小C．曲线1与横轴所围面积等于曲线2与横轴所围面积D．S接1端，只要时间足够长，电容器两极板间的电压就能大于电源电动势E【答案】C【解析】由于曲线1是电容器的充电过程，曲线2是电容器的放电过程，在A中形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间电压会随着充电电量的增加而逐渐增大，A不对；B中由于电容器的电容是不随电压、电流的变化而变化的，故B也不对；C中曲线1与横轴所围面积是充电的电量，曲线2与横轴所围面积就是放电的电量，由于充电电量等于放电电量，故C是正确的；D中当S接1端时，无论时间多么的长，电容器两极板间的电压都不可能大于电源电动势E，故D是不对的。
【考点】电容的充、放电规律。
3.如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流计，A为理想电流表。
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。
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。
常见的电路模型(解析版)
2024版新课标高中物理模型与方法常见的电路模型目录一.电路动态分析模型1二．含容电路模型6三．关于U I ，ΔU ΔI的物理意义模型11四．电源的输出功率随外电阻变化的讨论及电源的等效思想22五．电路故障的分析模型30一.电路动态分析模型1.电路的动态分析问题：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，某处电路变化又引起其他电路的一系列变化；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、并联电路中电压和电流的关系．2.电路动态分析的三种常用方法(1)程序法【需要记住的几个结论】：①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，整个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时，总电阻增大；若电键的通断使并联的用电器增多时，总电阻减小③用电器断路相当于该处电阻增大至无穷大，用电器短路相当于该处电阻减小至零。
(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：U 串↓I 串↓P 串↓ ←R ↑→U 并↑I 并↑P 并↑【注意】此时电源要有内阻或有等效内阻，“串反并同”的规律仅作为一种解题技巧供参考。
(3)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，让电阻最大或为零再讨论。
3.电路动态变化的常见类型：①滑动变阻器滑片移动引起的动态变化：限流接法时注意哪部分是有效电阻，分压接法两部分电阻一增一减，双臂环路接法有最值；②半导体传感器引起的动态变化：热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等随温度、光强、压力的增大阻值减小；③开关的通断引起的动态变化：开关视为电阻，接通时其阻值为零，断开时其阻值为无穷大，所以，由通而断阻值变大，由断而通阻值变小。
专题35 闭合电路欧姆定律及电路的动态分析1-——新高考物理复习必刷题附答案解析
专题九恒定电流必刷35闭合电路欧姆定律及电路的动态分析1．（2020·山东省邹城市第一中学月考）如图所示直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电流I变化的图线；抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率P r随总电流I变化的图线，则当通过电源的电流为1A时，该电源的输出功率为（）A．1W B．3W C．2W D．2.5W2．（2020·峨山彝族自治县第一中学开学考试）如图所示，已知R1=R2=R3=1Ω，当开关S闭合后，电压表的读数为1V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8V，则电池的电动势等于（）A．1V B．1.2V C．2V D．4V3．（2020·东海县第二中学高二月考）如图所示的电路中，电阻R=2Ω．断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4Ω4．（2020·安徽省天长中学高二期末）如图所示，图线a是某一电源的U－I曲线，图线b是一定值电阻的U －I曲线．若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（已知该电源的内阻r=2.0Ω），则说法错误的是（）A．该定值电阻为6ΩB．该电源的电动势为20VC．将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大D．将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大5．（2020·全国高二期末）一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为（）A．E＝2.4V，r＝1ΩB．E＝3V，r＝2ΩC．E＝2.4V，r＝2ΩD．E＝3V，r＝1Ω6．（2020·浙江高一期中）如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列不正确的是（）A．电源的电动势为6.0VB．电源的内阻为2ΩC．电源的短路电流为0.5AD．电流为0.3 A时的外电阻是18Ω7．（2020·河南洛阳·高三三模）如图（a）所示电路中，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图（b）所示。
高三物理动态平衡分析试题答案及解析
高三物理动态平衡分析试题答案及解析1.如图，光滑矩形斜面ABCD的倾角，在其上放置一矩形金属框abcd，ab的边长，bc的边长，线框的质量，电阻R=" 0.1Ω" ，线框通过细线绕过定滑轮与重物相连，细线与斜面平行且靠近，重物质量M=2kg，斜面上efgh区域是有界匀强磁场，磁感应强度的大小B=0.5T，方向垂直于斜面向上;已知ef到gh的距离为0.6m，现让线框从静止开始运动(开始时刻，cd与AB边重合)，在重物M达到地面之前，发现线框匀速穿过匀强磁场区域，不计滑轮摩擦，取g=10m/s2。
求:（1）线框进入磁场前细线所受拉力的大小;（2）线框从静止运动开始到ab边刚进入磁场所用的时间;（3）线框abcd在整个运动过程中产生的热量。
【答案】（1）N（2）s（3）18J【解析】（1）线框进入磁场前，对线框和重物由牛顿第二定律有：①（2分）②（2分）联立①②解并代入数据得线框进入磁场前的细线所受拉力的大小：N（1分）（共5分）（2）因线框匀速穿过匀强磁场区域，由物体的平衡条件有：③（1分）④（2分）⑤（1分）⑥（1分）⑦（1分）由①②③④⑤⑥⑦解并代入数据得：s （1分）（共7分）（ 3）由能量守恒：⑧（3分）由⑧解并代入数据得：J （2分）（共5分）【考点】考查了牛顿第二定律，共点力平衡条件，能量守恒定律的应用2.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是（）A．货物受到的支持力变小B．货物受到的摩擦力变小C．货物受到的支持力对货物做负功D．货物受到的摩擦力对货物做负功【答案】A【解析】货物受重力、支持力、摩擦力的作用，根据平衡条件得，，θ角缓慢增大的过程中，支持力变小，摩擦力增大，所以A正确；B错误；根据做功的公式知，支持力做正功，故C错误；摩擦力不做功，所以D错误。
【考点】本题考查物体的平衡、功3.如图所示，两个完全相同的光滑球的质量均为m，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间。
高三复习：电路简化(等效电路、动态分析、极限法)及电阻测量方法全考点干货(含解析)
电路简化及电阻测量方法汇总（含答案）学生姓名：年级：老师：上课日期：时间：课次：等效电路图的画法1．支路电流法：电流是分析电路的核心。
从电源正极出发顺着电流的走向，经各电阻外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。
例1：试判断图中三灯的连接方式。
2．等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号，按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来（接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低，等电势的节点用同一数码）。
然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。
例2：判断图各电阻的连接方式。
二、综合法：支路电流法与等电势法的综合。
注意点：（1）给相同的节点编号。
（2）电流的流向：由高电势点流向低电势点（等势点间无电流），每个节点流入电流之和等于流出电流之和。
例3：由5个1Ω电阻连成的如图所示的电路，导线的电阻不计，则A 、B 间的等效电阻为 0.5 Ω。
解:假设A 端为电源正极,则电流中电流方向如图所示根据电流流向可以看出电流分为三路,其中一路只有一个电阻,另外两路分别流过一个电阻后汇合,然后又分为两路,再次各经过一个电阻后与第一路汇合;其等效电路为其等效电阻为.因此，本题正确答案是:0.5.三、含电容器、电流表、电压表的复杂电路：画等效电路时，①电流表视为导线，电容器、电压表视为断路（若考虑内阻，则将其视为一个大电阻），与电容器、电压表串联的用电器视为短路即可。
②画等效电路图的同时，根据图中电流方向将电流表接入电路；根据图中所标节点数字，将电压表和电容器接入电路。
③无电流的支路删去即可直流电路的动态分析 一．程序法。
例1、在右图所示电路中，电源的电功势为E 、内阻为r ，R1，R2，R3，为定值电阻，R 是一滑动变阻器，电路中的电压表和电流表均视为理想的。
高中物理11 电路的动态分析和故障分析小题狂刷高二物理试题
积盾市安家阳光实验学校狂刷11 电路的动态分析和故障分析1．（2017·中学高一开学考试）如图所示的电路中，当开关S2闭合时，下列说法正确的是A．电流表示数不变，电压表无示数B．电流表示数增大，电压表有示数C．电流表示数减小，电压表有示数D．电流表示数增大，电压表无示数【答案】B【点睛】本题考查了电路的动态分析，要注意开关S2闭合前后通过R1的电流不变，是一道较为简单的用题。
2．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，A为灯泡，D为理想电压表。
在变阻器的滑片P由B端向C端滑动的过程中A．A灯变亮，D示数变大B．A灯变亮，D示数变小C．A灯变暗，D示数变大D．A灯变暗，D示数变小【答案】D 3．（2017·陕中学高三第一次考试）电路如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，与值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是A．电压表读数增大、电流表读数减小B．电压表读数减小、电流表读数增大C．R1的电功率减小D．电源的输出功率增大【答案】C【解析】电流减小则内电压减小，由U=E–Ir可知路端电压增大，即电压表示数增大；因路端电压增大，R1两端的电压减小，故并联电压增大，由欧姆律可知电流表示数增大，选项AB错误；当滑片向b滑动时，R接入电阻增大，总电阻增大，由闭合电路的欧姆律可知电路中总电流减小，所以值电阻R1的电功率减小，选项C正确；因不知内外电阻的大小，所以不能确电源的输出功率如何变化，选项D错误。
【点睛】本题中R1也可直接作为内电阻处理，可直接由闭合电路欧姆律得出并联的电压增大，流过R2的电流增大。
4．如图所示，C为电容器，D为理想二极管（具有单向导电作用），电流表、电压表均为理想表。
闭合开关S至电路稳后，调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为∆U1，电压表V2的示数改变量大小为∆U2，电流表A的示数改变量大小为∆I，则下列判断正确的有A．1UI∆∆的值变大B．1UI的值变大C ．2U I∆∆的值不变，且始终于电源内阻 r D ．滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量要不断减少 【答案】BC值不变，故C 正确；滑片向左移动的过程中，由于理想二极管具有单向导通作用，只会充电，不会放电，所以电容器所带的电荷量不变，故D 错误。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
C．电压表读数增大，电流表读数减小
D．电压表读数减小，电流表读数增大
电路的动态分析
一、 动态电路的讨论 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。基本思路是“部分→整体→部分”。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 由闭合电路欧姆定律判知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；
V1、V2示数变化的绝对值分别为△U1和△U2，下列 说法中正确的是 （ B ）
A．小灯泡L1、L2变暗，L2变亮 B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 C．△U1<△U2 D．△U1=△U2
V1
L1 P
L2
L3
V2
解见下页
解： 滑动变阻器的触片P从右端滑到左端，总电阻减小， 总电流增大，路端电压减小。 与电阻串联的灯泡L1、L2电流增大，变亮； 与电阻并联的灯泡L3电压降低，变暗。
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。
015.08届扬州市期中模拟试卷5 5 、在如图所示的电路中， E 为电源电动势， r 为 电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。 当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表 A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动 触点向 b 端移动，则三个电表示数的变化情况是 （ ） B R1 A1 R3 A．I 增大，I 不变，U增大
R R1
039.08年深圳市第一次调研考试3 3．如图所示， A灯与 B灯电阻相同，当变阻器滑 动片向上滑动时，对两灯明暗变化判断正确的是
(
A
)
A．A、B灯都变亮
B．A、B灯都变暗
C．A灯变亮，B灯变暗
B R R1
D．A灯变暗，B灯变亮
E r
A
040.江苏淮安市07—08学年度第一次调查测试7
7 ．如图所示，电源电动势为 E ，内阻为 r ．当滑动变
（C）R1、R3都变大，R2变小
（D）R1、R2和R3都变大 R1 ε, r
R3
R2
029.连云港07-08学年度第一学期期末调研考试 6 6、如图所示的电路中，A为理想电流表，V1和V2 为理想电压表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电 池E内阻不可忽略，则下列说法中正确的是 ( B D ) A．R2不变时，V2的读数与A读数之比等于R1 B． R2不变时，V1的读数与A读数之比等于R1 C．R2改变时，V1读数的变化量的绝对值大于V2读 数的变化量的绝对值 D．R2改变时，V1读数的变化量的绝对值小于V2读 数的变化量的绝对值 V1 V2
A
b
037.2008届南通市第一次调研考试 6
6．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在变阻器的中点位置时，电灯L
正常发光，现将滑片P移到最右端，则 ( B C )
A．电压表的示数变大 B．电流表的示数变大 C．电灯L消耗的功率变小 D．电阻R1消耗的功率变小 E r A L P V
1 2
B．I1减小，I2增大，U减小
C．I1增大，I2减小，U增大
D．I1减小，I2不变，U减小 解见下页
a R2b
A2
V
E r
S
解： R2减小，总电阻减小； E I 总电流I 增大； Rr 由U=E-Ir，U减小； 由U3=IR3，U3增大； 由U并=U- U3 ，U并减小； 由I1= U并/R1 ，I1减小。 由I2=I –I1，I2增大。
阻器R′的滑动片向右滑动时，以下结论正确的是 ( BC ) R' R1 R2
A．R1两端的电压增大
B．流过电源的电流增大
C．内阻r的功率增大
D．变阻器R' 两端的电压增大
E r
055.08年佛山市教学质量检测（二）11 11 ． 如图所示 , 电源电动势为 E, 内电阻为 r. 两电压表 可看作是理想电表 ,当闭合开关,将滑动变阻器的触片 由右端向左滑动时,下列说法中正确的是 ( C
B．小电泡L变亮 C．电容器C上电荷量减小 D．电源的总功率变大 A E r S
L
V P R C
gk006.2008年高考物理广东卷 7
7、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及
滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器 的触头由中点滑向b端时, 下列说法正确的是（ A ） A．电压表和电流表读数都增大 B．电压表和电流表读数都减小 VE r R R1 b a A R2
E
二、总结动态电路的规律 如下——―串反并同” ―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。
―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、电功率将增大。
R1
a R2 b
A1
R3
A2
V
E r
S
应用“串反并同”法则分析同样可得到结果： R2减小，电流表A2与R2串联， 电流I2增大；
电流表A1与R2并联，电流I1减小； 电压表V与R2并联，电压U减小；
045.南京市金陵中学07—08学年一轮复习检测（一）4 4 ．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 从右端滑到左端时，发现电压表
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 若电键的闭合使串联的用电器增多，总电阻增大; 若电键的闭合使并联的支路增多，总电阻减小。
（ 2）根据闭合电路欧姆定律 I 总 R外总 r 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内确定电源的外电压 ( 路端电压 ) 如何变化； （5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻 两端的电压如何变化； （ 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（可利用串联电路的电压关系、并联电 路的电流关系）。
034.徐州市07—08学年度第一次质量检测4
4．某兴趣小组对一火灾报警装置的部分电路进行探 究，其电路如图所示，其中R2是半导体热敏电阻， 它的电阻随温度变化关系如图乙所示．当R2所在处 出现火情时，通过电流表的电流I和a、b两端电压U 与出现火情前相比 ( D ) A．I变大，U变大
B．I变小，U变小 C．I变小，U变大 D．I变大，U变小 a E r R4 R2 R1 甲 R R3 O 乙 t
)
A．小灯泡L1、L2均变暗
B．小灯泡L1变亮，V1表的读数变大，
C．小灯泡L2变亮，V2表的读数变大
D．小灯泡L1变暗，V2表的 L1 L2
V2 V1
读数变小
E、r
059.江苏南通市2008届第三次调研测试 3
3．如图所示的电路，闭合开关S，滑动变阻器滑片 P向左移动，下列结论正确的是 （ A ） A．电流表读数变小，电压表读数变大
注意“串反并同”法则的应用条件：单变量电路。 对于多变量引起的电路变化，若各变量对同一对象分 别引起的效果相同，则该原则的结果成立；若各变量 对同一对象分别引起的效果相反，则“串反并同”法 则不适用。
例1、右图电路中, 设R1增大，各电阻中的电流和两端 电压如何变化？ 解： R1增大，总电阻增大； R1 I1 I3 R3 E I I 减小； I2 Rr R2 由U=E-Ir，U增大； I4 R4 因此U4、I4增大；
由I3= I-I4， I3、U3减小； 由U2=U-U3，U2、I2增大； 由I1=I3 -I2，I1减小。
I
E r
应用“串反并同”法则分析同样可得到结果： R1增大，R3与R1串联，电流I3、电压U3均减小； R2、R4与R1并联，电流I2、I4均增大； 电压U2 、U4均增大。
ห้องสมุดไป่ตู้
三、分压器电路总电阻的变化
R1
E
R2
A
031.上海市静安区07-08学年第一学期期末检测 16 16、如图所示电路，电源内阻不能忽略，R1阻值小于 变阻器的总电阻，当滑动变阻器的滑片P停在变阻器 的中点时，电压表的示数为U，电流表的示数为I。那 么，滑片P由中点向上移动的全过程中 ( B C ) A. 电压表的示数始终小于U ； B. 电流表的示数始终大于I； C. 电压表的示数先增大后减小； D. 电流表的示数先减小后增大。 A R1 P V R2
032.上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测 6 6. 如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r, 电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。在电键S 处于闭合状态下，若将电键S1由位置1切换到位置2, 则下列判断中正确的是 ( C D ) r R3 R1 A．电压表的示数变大。 E 1 S V B．电阻R2两端的电压变大。 1 2 C．电池内阻消耗的功率变大。 S R2 D．电源的总功率变大。 解： S1由位置1切换到位置2，外电阻减小,总电流增大, 路端电压减小，总功率变大，内阻消耗的功率变大。 1 2 U U U ,U U R2 U U R2 R2 U R2 B错. 2 3
U1减小，U2增大，
而路端电压 U=U1+U2减小， 所以U1的变化量大于U2的变化量。
L1 P L3
V1
L2
V2
024.上海市徐汇区07年第一学期期末试卷11 11．在如图所示的电路中，电源电动势为ε，内电阻
为r，三个可变电阻分别用R1、R2和R3表示。那么，