專(zhuān)題6《閉合電路動(dòng)態(tài)分析、含電容器電路及故障分析》講義題型1閉合電路的動(dòng)態(tài)分析閉合電路動(dòng)態(tài)分析的核心是圍繞電阻變化引發(fā)的電路中電流、電壓、功率等物理量的連鎖變化，常用分析方法如下：1.程序法遵循“局部—整體—局部”的邏輯思路，具體步驟：分析局部電阻變化：明確滑動(dòng)變阻器、光敏電阻等元件的阻值變化（如滑片移動(dòng)、光照變化導(dǎo)致的電阻改變）；推導(dǎo)整體電路變化：根據(jù)串并聯(lián)電阻規(guī)律，計(jì)算外電路總電阻變化，再由閉合電路歐姆定律（I總=E/(R外+r)）判斷總電流變化；回歸局部分析：結(jié)合串并聯(lián)電路的電壓、電流分配規(guī)律，以及歐姆定律（U=IR）、功率公式（P=UI=I2R=U2/R），分析各支路電流、元件兩端電壓及功率的變化。2.結(jié)論法——“串反并同”“串反”：某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)（通過(guò)其他電阻形成串聯(lián)關(guān)系）的電阻，其電流、兩端電壓、電功率均減?。荒骋浑娮铚p小時(shí)，上述物理量均增大?！安⑼保耗骋浑娮柙龃髸r(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)（通過(guò)其他電阻形成并聯(lián)關(guān)系）的電阻，其電流、兩端電壓、電功率均增大；某一電阻減小時(shí)，上述物理量均減小。適用條件：電源電動(dòng)勢(shì)恒定，電路中只有一個(gè)電阻發(fā)生變化。3.極限法針對(duì)滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)引發(fā)的電路變化，將滑片滑至兩個(gè)極端（電阻最大或電阻為零），繪制等效電路圖，通過(guò)極端狀態(tài)下的電學(xué)量特征，快速判斷常規(guī)狀態(tài)下的變化趨勢(shì)。4.ΔU/ΔI的判定規(guī)律解題要點(diǎn)：在恒壓電源中，當(dāng)電壓表測(cè)定值電阻兩端電壓時(shí)，ΔU/ΔI等于該定值電阻的阻值；當(dāng)電壓表測(cè)變值電阻兩端電壓時(shí)，ΔU/ΔI等于該變值電阻以外部分的總電阻（外電路其他電阻與電源內(nèi)阻之和）。例題精講圖甲為某脂肪測(cè)量?jī)x，其原理是根據(jù)人體電阻判斷脂肪比例（脂肪幾乎不導(dǎo)電，含水量越高電阻越小），模擬電路如圖乙所示（電流表、電壓表為理想電表）。測(cè)量時(shí)，測(cè)試者握住A、B兩端，若換脂肪含量更高的測(cè)試者，下列說(shuō)法正確的是（）A．電流表示數(shù)I變大B．電壓表的示數(shù)變小C．U/I變大D．ΔU/ΔI變大【答案】C【解答】解：A、脂肪含量越高，人體電阻R人越大，電路總電阻增大。由閉合電路歐姆定律I=E/(R人+R+r)，總電流I變小，電流表示數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；B、電壓表示數(shù)U=E?I(R+r)，I變小，其他量不變，故U變大，B錯(cuò)誤；C、由歐姆定律可知U/I=R人，脂肪含量高者R人更大，故U/I變大，C正確；D、由U=E?I(R+r)，變形得ΔU/ΔI=R+r（絕對(duì)值），R和r為定值，故ΔU/ΔI不變，D錯(cuò)誤。如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，R1、R2為定值電阻，電表為理想電表。閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器R3的滑片從左向右移動(dòng)，電流表A1、A2、電壓表V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為ΔI1、ΔI2、ΔU2，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表V1示數(shù)增大B．電流表A2示數(shù)增大C．ΔU2/ΔI2=R1+rD．ΔI1＜ΔI2【答案】C【解答】解：AB、R3滑片右移，接入電阻增大，并聯(lián)部分等效電阻R并=R2R3/(R2+R3)增大，外電路總電阻R總=R1+R并+r增大。由閉合電路歐姆定律I2=E/R總，總電流I2（A2示數(shù)）減?。挥蒛1=I2R1，V1示數(shù)減小，故AB錯(cuò)誤；C、V2測(cè)量并聯(lián)電路電壓U2，將R1視為電源內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律U2=E?I2(R1+r)，線性關(guān)系斜率的絕對(duì)值為R1+r，因ΔU2、ΔI2為絕對(duì)值，故ΔU2/ΔI2=R1+r，C正確；D、并聯(lián)部分電壓U2增大，通過(guò)R2的電流IR2=U2/R2增大。由節(jié)點(diǎn)電流關(guān)系I2=I1+IR2，變化量滿(mǎn)足ΔI2=ΔI1+ΔIR2（矢量關(guān)系）。ΔI2＜0、ΔIR2＞0，故ΔI1＜0且|ΔI1|=|ΔI2|+|ΔIR2|，即|ΔI1|＞|ΔI2|，D錯(cuò)誤。如圖所示，滑動(dòng)變阻器的滑片P向上端滑動(dòng)，理想電壓表V1、V2的示數(shù)變化量絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2，理想電流表A1、A2、A3示數(shù)變化量絕對(duì)值分別為ΔI1、ΔI2、ΔI3，下列說(shuō)法正確的是（）A．V1示數(shù)減小，A1示數(shù)增大B．V2與A3的比值減小C．ΔU1＞ΔU2D．ΔI3=ΔI1+ΔI2【答案】D【解答】解：A、R3滑片上移，接入電阻增大，外電路總電阻R總增大。由I1=E/(R總+r)，干路電流I1（A1示數(shù)）減??；由U1=E?I1r，V1示數(shù)增大，A錯(cuò)誤；B、V2測(cè)量并聯(lián)電路電壓U2，A3測(cè)量R3支路電流I3，由歐姆定律U2/I3=R3，R3增大，故該比值增大，B錯(cuò)誤；C、由U1=E?I1r得|ΔU1|=r|ΔI1|；由U2=E?I1(R1+r)得|ΔU2|=(R1+r)|ΔI1|。因R1＞0，故|ΔU2|＞|ΔU1|，C錯(cuò)誤；D、由并聯(lián)電路電流關(guān)系I1=I2+I3，變化量滿(mǎn)足ΔI1=ΔI2+ΔI3。I1減小（ΔI1＜0），U2增大使I2增大（ΔI2＞0），故I3減小（ΔI3＜0），取絕對(duì)值得|ΔI3|=|ΔI1|+|ΔI2|，即ΔI3=ΔI1+ΔI2（矢量關(guān)系），D正確。如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略，電表為理想電表。滑動(dòng)變阻器的滑片向下緩慢移動(dòng)，兩電表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔU、ΔI，下列說(shuō)法正確的是（）A．電流表示數(shù)減小B．電壓表的示數(shù)減小C．電源的輸出功率減小D．ΔU/ΔI=r【答案】B【解答】解：AB、滑片向下移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，總電阻減小，總電流增大（電流表示數(shù)增大）。電源內(nèi)阻和R1分得的電壓增大，故電壓表（測(cè)滑動(dòng)變阻器電壓）示數(shù)減小，A錯(cuò)誤、B正確；C、電源輸出功率與外電阻和內(nèi)阻的關(guān)系有關(guān)（R外=r時(shí)輸出功率最大），因未知R外與r的初始關(guān)系，無(wú)法判斷輸出功率變化，C錯(cuò)誤；D、由閉合電路歐姆定律U=E?I(R1+r)，得ΔU/ΔI=R1+r，D錯(cuò)誤。（多選）5.如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E（內(nèi)阻不可忽略），R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S，燈泡L發(fā)光后，將滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．燈泡L變暗B．電壓表示數(shù)變大C．電流表示數(shù)變大D．電源總功率一定變大【答案】ACD【解答】解：ABC、滑片右移，R1接入電阻減小，總電阻減小，總電流增大（電流表示數(shù)變大）。燈泡L的電流等于總電流，故L變暗；電源內(nèi)電壓增大，路端電壓減?。妷罕硎緮?shù)變小），A、C正確，B錯(cuò)誤；D、電源總功率P總=EI，E不變、I增大，故P總變大，D正確。（多選）6.如圖甲為節(jié)能路燈，亮度隨環(huán)境亮度改變，原理圖如圖乙所示（電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，R0為定值電阻，R1為光敏電阻，光照強(qiáng)度變大時(shí)電阻變小，R2為滑動(dòng)變阻器，L阻值不變）。下列說(shuō)法正確的是（）A．光照強(qiáng)度變大，燈泡變亮B．光照強(qiáng)度變大，通過(guò)R1的電流變大C．光照不變，R2滑片下滑，電源總功率變大D．光照不變，R2滑片上滑，電源輸出功率一定變大【答案】BC【解答】解：AB、光照增強(qiáng)，R1阻值減小，并聯(lián)電阻R并減小，總電阻R總=R0+R并+r減小，干路電流I=E/R總增大。并聯(lián)電壓U并=E?I(R0+r)減小，燈泡電壓等于U并，故燈泡變暗；由節(jié)點(diǎn)電流I=I1+IL+I2，IL=U并/RL、I2=U并/R2均減小，I增大，故I1必增大，A錯(cuò)誤、B正確；C、光照不變，R2滑片下滑，R2阻值減小，R并和R總減小，I=E/R總增大，電源總功率P=EI增大，C正確；D、電源輸出功率P出=(E/(R外+r))2R外，R外與r的關(guān)系未知，無(wú)法判斷P出變化，D錯(cuò)誤。題型2含電容器的電路電容器在直流電路中的核心特征是“充放電時(shí)有電流，穩(wěn)定后無(wú)電流（相當(dāng)于斷路）”，分析關(guān)鍵是確定電容器兩端電壓。核心知識(shí)點(diǎn)電容器的充放電規(guī)律：充電：電容器兩端電壓升高時(shí)，電流從電源正極流向電容器正極板，電容器儲(chǔ)存電荷；放電：電容器兩端電壓降低時(shí)，電流從電容器正極板流出，電荷釋放；電路穩(wěn)定后：電容器支路無(wú)電流，支路中電阻不分壓，電容器兩極板電壓等于所在支路兩端的等效電壓。電容器電荷量計(jì)算：Q=CU（C為電容，U為兩極板間電壓），電壓變化時(shí)，電荷量變化量ΔQ=CΔU。例題精講三個(gè)電阻R1=R2=R3=R0，電容器電容為C，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，電表為理想電表。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)穩(wěn)定時(shí)，C帶電量為Q1；開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定時(shí)，C帶電量為Q2，且兩次電源輸出功率相同。下列說(shuō)法正確的是（）A．ΔU比ΔU1小B．內(nèi)阻r=3R0C．Q1/Q2=√3D．開(kāi)關(guān)閉合后，R1和C被短路，A1有電流、A2無(wú)電流【答案】C【解答】解：ABD、開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，R1與R3串聯(lián)；開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，R1、R2并聯(lián)后與R3串聯(lián)，A1、A2均有電流（理想電流表視為導(dǎo)線，R1和C未被短路）。由閉合電路歐姆定律，U=E?Ir得ΔU/ΔI=r，對(duì)R3有ΔU3/ΔI=R3。兩次輸出功率相同：(E/(R1+R3+r))2(R1+R3)=(E/(R1R2/(R1+R2)+R3+r))2(R1R2/(R1+R2)+R3)，解得r=√3R0，故ΔU/ΔI＞ΔU3/ΔI，即ΔU＞ΔU1，ABD錯(cuò)誤；C、開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，UC1=E·R1/(R1+R3+r)；開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，UC2=E·(R1R2/(R1+R2))/(R1R2/(R1+R2)+R3+r)，代入R1=R2=R3=R0、r=√3R0，解得UC1/UC2=√3，由Q=CU得Q1/Q2=√3，C正確。阻值相等的三個(gè)定值電阻、電容器C及電源E（內(nèi)阻可忽略）連接成如圖所示電路。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)穩(wěn)定時(shí)，C帶電量為Q1；閉合開(kāi)關(guān)S穩(wěn)定后，C帶電量為Q2。則Q1與Q2的比值為（）A．1/3B．1/2C．1D．2【答案】B【解答】解：電源內(nèi)阻忽略，路端電壓等于E。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電容器兩端電壓U1=E/2（串聯(lián)分壓），Q1=CU1=CE/2；開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電容器兩端電壓U2=E，Q2=CU2=CE，故Q1/Q2=1/2，B正確。如圖所示，電源電壓不變，R2=4Ω，R3=2Ω，R4=1Ω。閉合開(kāi)關(guān)S，R1=2Ω時(shí)，帶電微粒懸浮于電容器C兩板中間（質(zhì)量為m，g為重力加速度，電源負(fù)極接地）?，F(xiàn)將R1增大到8Ω，電容器放電，微粒的加速度大小為（）A．g/3B．g/2C．g/4D．g【答案】D【解答】解：設(shè)電源電壓為U。R1=2Ω時(shí)，上極板電勢(shì)φ上=R1U/(R1+R2)=2U/6=U/3，下極板電勢(shì)φ下=R3U/(R3+R4)=2U/3，UC=φ下?φ上=U/3。微粒懸浮，q·UC/d=mg，解得q=3mgd/U。R1=8Ω時(shí)，φ'上=8U/(8+4)=2U/3，與下極板電勢(shì)相等，UC'=0，電場(chǎng)力為零，由牛頓第二定律mg=ma，得a=g，D正確。如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E恒定，內(nèi)阻為r，R1=R2=r，滑動(dòng)變阻器總阻值為r，電容器電容為C，電流表為理想電表。閉合開(kāi)關(guān)S，將滑片P從a向b緩慢滑動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電流表示數(shù)一直增大B．電容器的電量先增大后減小C．電源的效率一直減小D．電源的輸出功率一直減小【答案】C【解答】解：A、設(shè)Pb段電阻為x（x從r降至0），Pa段電阻為r?x，并聯(lián)電阻R并=x(2r?x)/(2r)，隨x減小單調(diào)遞減。外電路總電阻R外=R2+R并持續(xù)減小，干路電流I=E/(R外+r)持續(xù)增大，并聯(lián)電壓U并=E?I(R2+r)持續(xù)減小。電流表支路電流IA=U并/(RPa+R1)，U并減小且RPa+R1增大，故IA始終減小，A錯(cuò)誤；B、電容器電壓等于U并，U并持續(xù)減小，由Q=CU得電量持續(xù)減小，B錯(cuò)誤；C、電源效率η=1/(1+r/R外)，R外持續(xù)減小，故η一直減小，C正確；D、R外初始值為1.5r（x=r時(shí)R并=0.5r），最終為r（x=0時(shí)R并=0），R外始終大于r且趨近于r，而R外=r時(shí)輸出功率最大，故輸出功率一直增大，D錯(cuò)誤。（多選）6.如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1、R2、R3為定值電阻，電表為理想電表，C為平行板電容器，兩板間帶電液滴靜止。燈泡L的燈絲突然燒斷，下列說(shuō)法正確的是（）A．電流表示數(shù)變小B．電壓表示數(shù)變大C．液滴將向下運(yùn)動(dòng)D．液滴將向上運(yùn)動(dòng)【答案】BD【解答】解：AB、L燒斷前，R2、R3串聯(lián)后與L并聯(lián)，再與R1串聯(lián)；L燒斷后，總電阻增大，總電流減小，R1與r分壓減小，R2、R3兩端電壓增大，流過(guò)R2、R3的電流增大（電流表示數(shù)變大），R2兩端電壓增大（電壓表示數(shù)變大），A錯(cuò)誤、B正確；CD、電容器兩端電壓等于R2、R3兩端電壓，燒斷后電壓增大，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，電場(chǎng)力大于重力，液滴向上運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤、D正確。題型3直流電路的故障分析直流電路常見(jiàn)故障為斷路（電路中電流為零，元件兩端電壓可能等于電源電動(dòng)勢(shì)）和短路（元件兩端電壓為零，電路中電流增大），常用分析方法如下：核心方法假設(shè)法：假設(shè)某電阻斷路或短路，根據(jù)閉合電路動(dòng)態(tài)分析規(guī)律，判斷電路中電表讀數(shù)、燈泡亮度等現(xiàn)象是否與題設(shè)一致，進(jìn)而定位故障。電壓表檢測(cè)法：閉合開(kāi)關(guān)后，用電壓表檢測(cè)電路兩點(diǎn)間電壓：若電壓為零，說(shuō)明兩點(diǎn)間無(wú)電勢(shì)差（可能短路或兩點(diǎn)間之外的電路斷路）；若電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，說(shuō)明兩點(diǎn)間存在斷路（電壓表與電源形成通路）。例題精講如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，電路中有AB、CD、EF、GH四根導(dǎo)線，其中一根內(nèi)部斷路，其余完好。用多用電表直流10V擋，紅表筆接A，黑表筆依次接B、D時(shí)指針不偏轉(zhuǎn)，接F時(shí)指針偏轉(zhuǎn)。故障導(dǎo)線是（）A．ABB．CDC．EFD．GH【答案】C【解答】解：紅表筆接A，黑表筆接B、D時(shí)無(wú)示數(shù)，說(shuō)明A到B、D的路徑無(wú)電勢(shì)差，斷路不在AB、CD段；接F時(shí)有示數(shù)，說(shuō)明A到F的路徑形成通路，GH段無(wú)斷路，故斷路在EF段，C正確。如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，電路中有AB、CD、EF、GH四根導(dǎo)線，一根內(nèi)部斷路。用電壓表直流10V擋，正極接A，黑表筆接B、D、F時(shí)示數(shù)均為6V。故障導(dǎo)線是（）A．ABB．CDC．EFD．GH【答案】A【解答】解：電壓表接A與B、D、F時(shí)均有6V（等于電源電動(dòng)勢(shì)），說(shuō)明B、D、F到電源負(fù)極的導(dǎo)線均導(dǎo)通，故障為AB段斷路（電壓表通過(guò)其他導(dǎo)線與電源形成通路），A正確。如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略，R3被短路時(shí)，電路中現(xiàn)象為（）A．A、C兩燈變亮，B、D兩燈變暗B．B、C兩燈變亮，A、D兩燈變暗C．C、D兩燈變亮，A、B兩燈變暗D．A、B兩燈變亮，C、D兩燈變暗【答案】D【解答】解：R3短路，總電阻減小，總電流增大，A燈變亮。由UB=E?I(r+RA)，I增大，UB減小，C、D燈電壓減小，故C、D變暗；由IA=IB+IC，IA增大、IC減小，故IB增大，B燈變亮，D正確。如圖所示，虛線框內(nèi)為高溫超導(dǎo)限流器（超導(dǎo)部件R1與限流電阻R2并聯(lián)），超導(dǎo)臨界電流IC=1.2A，R2=6Ω，燈泡L標(biāo)有“6V6W”，電源E=8V，r=2Ω。原來(lái)L正常發(fā)光（超導(dǎo)部件超導(dǎo)），現(xiàn)L突然短路，下列說(shuō)法正確的是（）A．短路前通過(guò)R2的電流為4/7AB．短路后超導(dǎo)部件失超，通過(guò)L的電流為1AC．短路后通過(guò)R1的電流為4/3AD．短路后通過(guò)R2的電流為2A【答案】C【解答】解：A、短路前，L正常發(fā)光，電流IL=P/U=1A，超導(dǎo)部件電阻為零，R2被短路，電流為0，A錯(cuò)誤；B、短路后，總電流I=E/r=4A＞IC=1.2A，超導(dǎo)部件失超（R1=3Ω），L短路電流為0，B錯(cuò)誤；C、短路后，R1與R2并聯(lián)，總電阻R'=3×6/(3+6)=2Ω，路端電壓U=E·R'/(R'+r)=4V，通過(guò)R1的電流I1=U/R1=4/3A，C正確；D、通過(guò)R2的電流I2=U/R2=4/6=2/3A，D錯(cuò)誤。（多選）5.超導(dǎo)限流器由超導(dǎo)部件和限流電阻R并聯(lián)組成（如圖所示）。用電器正常工作時(shí)，超導(dǎo)部件超導(dǎo)（電阻為零）；用電器短路時(shí)，超導(dǎo)部件轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)（斷開(kāi)，R工作）。用電器額定電壓220V且正常工作，下列說(shuō)法正確的是（）A．超導(dǎo)限流器兩端的電壓為0B．通過(guò)限流電阻的電流為0C．用電器短路后，通過(guò)電流監(jiān)控器的電流為0D．用電器短路后，用電器兩端的電壓為220V【答案】AB【解答】解：A、用電器正常工作時(shí)，超導(dǎo)部件電阻為零，限流器兩端電壓為0，A正確；B、超導(dǎo)部件超導(dǎo)時(shí)，限流電阻被短路，電流為0，B正確；C、用電器短路后，超導(dǎo)部件斷開(kāi)，R工作，電路中有電流，監(jiān)控器電流不為0，C錯(cuò)誤；D、短路后，R分壓，用電器兩端電壓為0（短路），D錯(cuò)誤。課時(shí)精練一、選擇題（共8小題）酒精濃度測(cè)試儀原理如圖所示（電源電動(dòng)勢(shì)E，內(nèi)阻r，酒精傳感器R的電阻隨酒精濃度增大而減小，電表為理想電表）。酒駕駕駛員吹氣時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電流表的示數(shù)變小B．電壓表的示數(shù)變大C．電源的輸出功率變小D．保護(hù)電阻R0消耗的功率變大【答案】D【解答】解：吹氣時(shí)R減小，總電阻減小，總電流增大（電流表示數(shù)變大），內(nèi)電壓和R0電壓增大，R電壓減?。妷罕硎緮?shù)變小），A、B錯(cuò)誤；電源輸出功率與R外和r的關(guān)系未知，無(wú)法判斷，C錯(cuò)誤；由P=I2R0，I增大，R0功率變大，D正確。如圖所示為滑動(dòng)變阻器分壓器電路，A、B為輸出端，電源電壓U恒定。滑片移到正中間，下列判斷正確的是（）A．AB間不接負(fù)載時(shí)UAB=0B．AB間接負(fù)載R時(shí)，UAB＞U/2C．負(fù)載R越大，UAB越接近U/2D．接上負(fù)載后要使UAB=U/2，滑片應(yīng)向下移動(dòng)【答案】C【解答】解：A、不接負(fù)載時(shí)，滑片在中間，UAB=U/2，A錯(cuò)誤；B、接負(fù)載R時(shí)，R與下半部分電阻并聯(lián)，R并＜R0/2，串聯(lián)分壓得UAB＜U/2，B錯(cuò)誤；C、R越大，R并越接近R0/2，UAB越接近U/2，C正確；D、接上負(fù)載后，滑片向下移動(dòng)，R并更小，UAB更小于U/2，D錯(cuò)誤。簡(jiǎn)化電路如圖所示，E=12V，內(nèi)阻r。開(kāi)關(guān)閉合后，電壓表示數(shù)8V，A1示數(shù)1A，A2示數(shù)0.5A，R1=2.5Ω，R2=6Ω?；瑒?dòng)變阻器滑片滑動(dòng)時(shí)，ΔU為電壓表示數(shù)變化量，ΔI1為A1示數(shù)變化量，下列說(shuō)法正確的是（）A．ΔU/ΔI1=4ΩB．滑片向左移動(dòng)，A2示數(shù)增大C．R3=6ΩD．滑片向左移動(dòng)，電源輸出功率減小【答案】A【解答】解：A、由E=U+IA1(R1+r)，得R1+r=(12?8)/1=4Ω，ΔU/ΔI1=R1+r=4Ω，A正確；B、滑片左移，總電阻減小，總電流增大，R2兩端電壓U2=E?I(R1+R3+r)減小，A2示數(shù)減小，B錯(cuò)誤；C、U2=IA2R2=3V，U3=8?3=5V，R3=U3/IA1=5Ω，C錯(cuò)誤；D、r=4?2.5=1.5Ω，外電阻大于r，滑片左移外電阻減小趨近于r，輸出功率增大，D錯(cuò)誤。如圖所示電路，R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電表為理想電表?；琍向下滑動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是（）A．I減小，U1增大B．I減小，U2減小C．U/I變大D．U2/I不變【答案】C【解答】解：滑片下移，R2增大，總電阻增大，I減小。U1=IR1減小，A錯(cuò)誤；U2=E?I(R1+r)增大，B錯(cuò)誤；U/I=R1+R2增大，C正確；U2/I=R2增大，D錯(cuò)誤。如圖所示電路，R1=R2=R3=r，電容器電容C。開(kāi)關(guān)S由a換到b穩(wěn)定后，通過(guò)R3的電荷量是（）A．0B．EC/3C．2EC/3D．4EC/3【答案】C【解答】解：S接a時(shí)，C與R1并聯(lián)，UC1=E·R1/(r+R1+R2)=E/3，Q1=EC/3（下極板正電）；S接b時(shí)，C與R2并聯(lián)，UC2=E/3，Q2=EC/3（上極板正電）；通過(guò)R3的電荷量Q=Q1+Q2=2EC/3，C正確。如圖所示電路，E=12V（內(nèi)阻不計(jì)），R1=R2=20Ω，滑動(dòng)變阻器R=60Ω，C=30.0μF?；琍從a移到aP=3ab/4的過(guò)程中，通過(guò)PN的電荷量為（）A．0.9×10??CB．1.8×10??CC．2.7×10??CD．3.6×10??C【答案】C【解答】解：P在a端時(shí)，φP=12V，φB=6V，UPB=6V，Q=CU=1.8×10??C（下極板正電）；P在3ab/4時(shí)，φP'=3V，UPB'=?3V，Q'=0.9×10??C（上極板正電）；通過(guò)PN的電荷量Q總=Q+Q'=2.7×10??C，C正確。如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變，電表為理想電表?；琍向右移動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電流表讀數(shù)變小B．電壓表讀數(shù)變大C．小燈泡L變暗D．電容器C所帶電荷量減小【答案】D【解答】解：滑片右移，R減小，總電阻減小，電流增大（電流表示數(shù)變大），內(nèi)電壓和L電壓增大，電壓表示數(shù)減?。y(cè)滑動(dòng)變阻器電壓），L變亮，A、B、C錯(cuò)誤；電容器電壓等于電壓表示數(shù)，電壓減小，電荷量減小，D正確。如圖所示電路，電表為理想電表?；瑒?dòng)變阻器R2的滑片由b向a滑動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小B．電容器C所帶電荷量增多C．R1的電功率減小D．|ΔU/ΔI|=r+R1【答案】D【解答】解：滑片向a滑動(dòng)，R2減小，總電阻減小，電流增大（電流表示數(shù)增大），內(nèi)電壓和R1電壓增大，電壓表示數(shù)減小，A錯(cuò)誤；電容器電壓等于電壓表示數(shù)，電荷量減小，B錯(cuò)誤；R1功率P=I2R1增大，C錯(cuò)誤；由U=E?I(r+R1)，得|ΔU/ΔI|=r+R1，D正確。二、多選題（共3小題）（多選）9.如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略，R3為光敏電阻（光照增強(qiáng)電阻變?。娙萜鲀蓸O板水平，油滴靜止。增大光照強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是（）A．V示數(shù)增大B．U/I減小C．油滴向上運(yùn)動(dòng)D．ΔU/ΔI不變【答案】BD【解答】解：光照增強(qiáng)，R3減小，總電阻減小，電流I增大。U=E?I(R1+r)減小，A錯(cuò)誤；U/I減小，B正確；電容器電壓減小，場(chǎng)強(qiáng)減小，電場(chǎng)力小于重力，油滴向下運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；ΔU/ΔI=R1+r不變，D正確。（多選）10.如圖所示電路，電表為理想電表，L阻值不變?；瑒?dòng)變阻器R1的滑片向右滑動(dòng)，ΔU為V示數(shù)變化量，ΔI為A1示數(shù)變化量，下列說(shuō)法正確的是（）A．燈泡亮度變亮B．電容器所帶電荷量增大C．電流表A2示數(shù)變大D．ΔU/ΔI不變【答案】BD【解答】解：滑片右移，R1增大，總電阻增大，干路電流減小，L變暗，A錯(cuò)誤；內(nèi)電壓和L電壓減小，并聯(lián)部分電壓增大，電容器電荷量增大，B正確；并聯(lián)部分電壓增大，R2電流增大，干路電流減小，R1電流減?。ˋ2示數(shù)變小），C錯(cuò)誤；ΔU/ΔI=RL（定值），D正確。（多選）11.如圖所示電路，電表為理想電表，電源內(nèi)阻不可忽略?；瑒?dòng)變阻器滑片向下移動(dòng)，ΔU為電壓表示數(shù)變化量，ΔI1、ΔI2為A1、A2示數(shù)變化量，下列判斷正確的是（）A．兩電流表的示數(shù)均變大B．電壓表的示數(shù)變小C．ΔI1＞ΔI2D．ΔU/ΔI2為定值【答案】AD【解答】解：滑片下移，R減小，總電阻減小，干路電流增大（A1示數(shù)變大），內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，R1電流減小，故A2示數(shù)變大；R2電流增大，電壓表示數(shù)變大，A正確、B錯(cuò)誤；A1示數(shù)=A2示數(shù)+R1電流，ΔI1＜ΔI2，C錯(cuò)誤；ΔU/ΔI2=R2（定值），D正確。三、解答題（共3小題）如圖所示，三根相同金屬棒ab、cd、ef，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，單位長(zhǎng)度電阻R0，a、c接理想電壓表V，b、d接電源（電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變）。t=0時(shí)，ef以速度v從ac滑向bd，電壓表示數(shù)最小值為U，最大值為2U。求：（1）流過(guò)電源的最大電流Im；（2）電源供電效率的最大值ηm；（3）t時(shí)刻電壓表示數(shù)U1隨時(shí)間t的變化關(guān)系式。【答案】（1）Im=2U/(LR0)；（2）ηm=75%；（3）U1=2UL/(2L?vt)（0≤t≤L/v）【解答】解：（1）ef滑到bd時(shí)，外電阻最小，電流最大，電壓表示數(shù)最大2U。ef電阻R1=LR0，Im=2U/R1