专题-闭合电路欧姆定律(电路的动态分析问题)

第1页共12页专题：闭合欧姆定律（电路的动态分析问题）知识回顾：直流电路的有关规律(1)欧姆定律I＝UR(2)闭合电路欧姆定律EIRrEUIrEUU外内(3)电阻定律R＝ρlS(4)电功率：P＝UIP＝I2R＝U2R(5)焦耳定律：Q＝I2Rt(6)串并联电路规律：11222112URURIRIR串联分压：并联分流：1．闭合电路动态变化的原因(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)若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小．(3)两个电阻并联，总电阻1212RRRRR．如果12RRC（恒量），则当12=RR时，并联电阻最大；两电阻差值越大，总电阻越小．2．闭合电路动态分析的方法基本思路是“局部→整体→局部”流程图：3.电路动态分析的一般步骤(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化．(2)根据局部电路电阻的变化，确定电路的外电阻R外总如何变化．(3)根据闭合电路欧姆定律I总＝ER外总＋r，确定电路的总电流如何变化．(4)由U内＝I总r确定电源的内电压如何变化．(5)由U＝E－U内确定路端电压如何变化．(6)确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化．经典例题：1．如图所示的电路，L是小灯泡，C是极板水平放置的平行板电容器．有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动．若滑动变阻器的滑片向下滑动，则（）A．L变暗B．L变亮C．油滴向上运动D．油滴不动第2页共12页2．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（）A．I1增大，I2不变，U增大B．I1增大，I2减小，U增大C．I1减小，I2增大，U减小D．I1减小，I2不变，U减小3．图中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内阻不计，则（）A．R2电阻减小时，V2示数增大B．R2改变时，V2示数与A示数之比不变。C．R2改变一定量时，V2示数的变化量与A示数的变化量之比的绝对值等于R1D．R2改变一定量时，V1示数的变化量与A示数的变化量之比也随之改变4．如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（）A．电压表的读数U先增大，后减小B．电流表的读数I先增大，后减小C．电压表读数U与电流表读数I的比值不变D．电压表读数的变化量△U与电流表读数的变化量△I的比值不变5．在如图所示的电路中，电池的电动势E=5V，内电阻r=10Ω，固定电阻R=90Ω，R0是可变电阻，在R0由零增加到400Ω的过程中，求：（1）当R0都等于多少时，电源的的输出功率最大，最大输出功率为多少？（2）可变电阻R0上消耗功率最大的条件和最大热功率；（3）R0调到多少时R上消耗的功率最大，最大功率是多少？（4）电池的电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和；6．如图所示的电路中，所有电表均为理想电表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电源内阻为r，滑片向右移动，路端电压为U，则UI_________，1UI_________，2UI_________。（填“变大”，“不变”，“变小”）第3页共12页例题分析：【例1】(多选)如图所示的电路中，所有电表均为理想电表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电源内阻不计，则下列说法正确的是()A．R2不变时，电表V1、A的读数之比等于R1B．R2不变时，电表V2、A的读数之比等于R1C．R2改变一定量时，电表V1、A读数的变化量之比的绝对值等于R1D．R2改变一定量时，电表V2、A读数的变化量之比的绝对值等于R1例2：(多选)如图，电源内阻为r，两个定值电阻阻值均为R，闭合开关，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V3示数变化量的绝对值为ΔU3，理想电流表A1、A2示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，则正确的是()A．A2示数增大B．V2示数与A1示数的比值减少C．ΔU3与ΔI1的比值小于2RD．ΔI1小于ΔI2专题练习1．在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，则()A．A灯变亮，B灯变暗B．A灯和B灯都变亮C．电源的输出功率减小D．电源的工作效率降低2．如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表；开始时开关S闭合，电压表和电流表均有读数，某时刻发现电压表和电流表读数均变大，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3．如图所示，电源电动势为E，内阻为r.当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时，理想电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2，干路电流为I，下列说法中正确的是(灯泡电阻相同且不变)()A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B．ΔU1与ΔI的比值不变C．ΔU1ΔU2D．ΔU1＝ΔU24．如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻r，闭合开关S后，将滑动变阻器R0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ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则()A．电流表A示数减小B．ΔU1ΔU2C.ΔU3ΔIrD．ΔU2ΔU1＋ΔU3第4页共12页5.如图所示的电路中，当开关S闭合时，电路中的电流表和电压表读数的变化是（）A．两表读数均变大B．两表读数均变小C．电流表读数增大，电压表读数减小D．电流表读数减小，电压表读数增大6.如图所示，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B．L1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7.如图所示L1灯与L2灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，两灯亮度变化情况是()A．L1灯变亮，L2灯变亮B．L1灯变暗，L2灯变亮C．L1灯变暗，L2灯变暗D．L1灯变亮，L2灯变暗8.如图所示电路，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（）A．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9.(多选)如图所示，电源E的内阻不计，其中A为理想电流表，V1、V2为理想电压表，R1、R2、R3为定值电阻．开始时S是断开的，当闭合开关S时，各电表的示数变化情况正确的是()A．电压表V1的示数变小B．电压表V2的示数变小C．电流表A的示数变大D．电流表A的示数变小10.（多选）如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是（）A．电压表读数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮B．电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮C．电压表读数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗D．电压表读数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗第5页共12页11.（多选）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r12.(多选)在如图所示的电路中，闭合开关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．不变，不变B．变大，变大C．变大，不变D．变大，不变13.(多选)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ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值ΔI，则()A．A的示数增大B．V2的示数增大C．ΔU3与ΔI的比值大于rD．ΔU1大于ΔU214.(多选)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.闭合开关后，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ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表示数变化量的绝对值为ΔI，则()A．ΔU2＝ΔU1＋ΔU3B．＝R＋rC．电源输出功率先增大后减小D．和保持不变15.如图所示，E=13.5V，r=2Ω，R4=2Ω，R5=1Ω，R6=3Ω，电流表和电压表均为理想电表，当开关S断开时，电流表的读数为I1=1.35A，电压表的示数为U1=1.35V，当S闭合后，电流表的读数为I2=1.5A，电压表的示数为U2=2.25V，求R1、R2、R3的阻值．第6页共12页例题分析：【例1】(多选)如图所示的电路中，所有电表均为理想电表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电源内阻不计，则下列说法正确的是()A．R2不变时，电表V1、A的读数之比等于R1B．R2不变时，电表V2、A的读数之比等于R1C．R2改变一定量时，电表V1、A读数的变化量之比的绝对值等于R1D．R2改变一定量时，电表V2、A读数的变化量之比的绝对值等于R1【答案】ACD例2：(多选)如图，电源内阻为r，两个定值电阻阻值均为R，闭合开关，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V3示数变化量的绝对值为ΔU3，理想电流表A1、A2示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，则正确的是()A．A2示数增大B．V2示数与A1示数的比值减少C．ΔU3与ΔI1的比值小于2RD．ΔI1小于ΔI2【答案】：ABD专题练习1．在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，则()A．A灯变亮，B灯变暗B．A灯和B灯都变亮C．电源的输出功率减小D．电源的工作效率降低【答案】：A【解析】：当滑动触头向下滑动时，R总变大，得I总＝ER总减小，UA＝E－I总R1－I总r知UA增大，故A灯变亮，I总＝IA＋IB＋IR2，I总减小，而IA、IR2均增加，故第7页共12页IB减小，B灯变暗，A正确，B错误；P输＝ER总＋r2R总＝E2R总－r2R总＋4r，当R总增加时，因R总与r大小关系未知，不能判断P输具体如何变化，故C错误；η＝U外IEI×100%＝R总R总＋r×100%，当R总增加时，η增加，故D错误．学科&网2．如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表；开始时开关S闭合，电压表和电流表均有读数，某时刻发现电压表和电流表读数均变大，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】：B3．如图所示，电源电动势为E，内阻为r.当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时，理想电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2，干路电流为I，下列说法中正确的是(灯泡电阻相同且不变)()A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B．ΔU1与ΔI的比值不变C．ΔU1ΔU2D．ΔU1＝ΔU2【答案】：B【解析】：当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端，其电阻值变大，导致电路的总电阻变大，根据“串反并同”规律，可知：L1、L2变暗，L3变亮，选项A错误；根据部分电路欧姆定律可知：ΔU1ΔI＝R2＋r，其比值不变，选项B正确；理想电压表V1的示数变化绝对值ΔU1大于理想电压表V2的示数变化绝对值ΔU2，选项C、D错误．4．如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻r，闭合开关S后，将滑动变阻器R0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ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则()A．电流表A示数减小B．ΔU1ΔU2C.ΔU3ΔIrD．ΔU2ΔU1＋Δ