微專題64 閉合電路中動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題-2025版高中物理微專題

微專題64閉合電路中動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題【核心考點(diǎn)提示】1．程序法：電路結(jié)構(gòu)的變化→R的變化→R總的變化→I總的變化→U端的變化→固定支路eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(并聯(lián)分流I,串聯(lián)分壓U))→變化支路.2．極限法：即因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起的電路變化問(wèn)題，可將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端去討論．【微專題訓(xùn)練】【例題】(2017·安徽淮北一模)在如圖甲所示電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)的過(guò)程中，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化。圖乙中三條圖線分別表示了三個(gè)電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A．圖線a表示的是電壓表V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況B．圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況C．此過(guò)程中電壓表V1示數(shù)的變化量ΔU1和電流表示數(shù)變化量ΔI的比值變大D．此過(guò)程中電壓表V2示數(shù)的變化量ΔU2和電流表示數(shù)變化量ΔI的比值不變[解析]滑片P向上滑動(dòng)，R2減小，總電阻減小，總電流增大，電源內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，R1兩端電壓增大，R2兩端電壓減小，根據(jù)這些變化關(guān)系可知，圖線a是電壓表V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線，圖線b是電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線，圖線c是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線，A、B正確；eq\f(ΔU1,ΔI)＝r，而eq\f(ΔU2,ΔI)＝R1，C錯(cuò)誤，D正確?！咀兪健?2018·湖北鄂東南教改聯(lián)盟期中)在如圖所示電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列說(shuō)法正確的是(AB)A．eq\f(U1,I)不變，eq\f(ΔU1,ΔI)不變 B．eq\f(U2,I)變大，eq\f(ΔU2,ΔI)不變C．eq\f(U3,I)不變，eq\f(ΔU3,ΔI)變大 D．電源的輸出功率變大[解析]根據(jù)歐姆定律得eq\f(U1,I)＝eq\f(ΔU1,ΔI)＝R1，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，eq\f(U1,I)、eq\f(ΔU1,ΔI)均不變，故A正確。eq\f(U2,I)＝R2，變大；根據(jù)閉合電路歐姆定律得U2＝E－I(R1＋r)，則有eq\f(ΔU2,ΔI)＝R1＋r，不變，故B正確。eq\f(U3,I)＝R1＋R2，變大；根據(jù)閉合電路歐姆定律得U3＝E－Ir，則有eq\f(ΔU3,ΔI)＝r，不變，故C錯(cuò)誤。當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，外電阻變大，但是不知道外電阻與電源內(nèi)阻的大小關(guān)系，所以無(wú)法判斷電源輸出功率的變化情況，故D錯(cuò)誤?！眷柟塘?xí)題】1.如圖所示，A、B、C、D四個(gè)電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，電阻為r，定值電阻為R0，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P從a向b滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)將變大的電路是()【解析】在電路A、B中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P從a向b滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變?。畬?duì)電路A，電壓表測(cè)量的是路端電壓，由于外電路電阻減小，使路端電壓隨之減小，不符合題意；對(duì)電路B，電壓表測(cè)量的是定值電阻R0兩端的電壓，由閉合電路歐姆定律知此時(shí)電路電流變大，則電壓表示數(shù)將變大，符合題意；對(duì)電路C，由于電壓表位置的特殊性，其示數(shù)將不變；而電路D，實(shí)際上可認(rèn)為是一個(gè)分壓電路，盡管電路電流不變，但當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P從a向b滑動(dòng)時(shí)，電壓表測(cè)量的電阻增加，則電壓表示數(shù)將變大．【答案】BD2.(2013·江蘇單科·4)在輸液時(shí)，藥液有時(shí)會(huì)從針口流出體外，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了一種報(bào)警裝置，電路如圖所示．M是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時(shí)其電阻RM發(fā)生變化，導(dǎo)致S兩端電壓U增大，裝置發(fā)出警報(bào)，此時(shí)()A．RM變大，且R越大，U增大越明顯B．RM變大，且R越小，U增大越明顯C．RM變小，且R越大，U增大越明顯D．RM變小，且R越小，U增大越明顯【解析】由題意知，S兩端的電壓增大，則電路中的電流增大，接觸藥液的傳感器的電阻變小，則A、B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的；將S看做外電路，其余看做等效電源，根據(jù)U＝E－Ir可判斷，同樣的變化電流，則內(nèi)阻越大電壓變化越大，因此答案為C.【答案】C3.如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開(kāi)關(guān)，V與A分別為電壓表與電流表．初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開(kāi)，則()A．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小B．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大C．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小D．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大【解析】S斷開(kāi)，相當(dāng)于總電阻變大，總電流減小，由U＝E－Ir知，路端電壓增大，即電壓表的讀數(shù)變大，R3兩端的電壓U3＝E－Ir－IR1，因總電流減小，則U3增大，R3中的電流也增大，電流表的讀數(shù)變大．【答案】B4.如圖所示，C為兩極板水平放置的平行板電容器，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1、R2的滑片處于各自的中點(diǎn)位置時(shí)，懸在電容器C兩極板間的帶電塵埃P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．要使塵埃P向下加速運(yùn)動(dòng)，下列方法中可行的是()A．將R1的滑片向左移動(dòng) B．將R2的滑片向左移動(dòng)C．將R2的滑片向右移動(dòng) D．將閉合的開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)【解析】塵埃P受到重力和電場(chǎng)力而平衡，要使塵埃P向下加速，就要減小電場(chǎng)力，故要減小電容器兩端的電壓；電路穩(wěn)定時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1無(wú)電流通過(guò)，兩端電壓為0，故改變R1的電阻值無(wú)效果，故A錯(cuò)誤；變阻器R2處于分壓狀態(tài)，電容器兩端電壓等于變阻器R2左半段的電壓，故要減小變阻器R2左半段的電阻值，變阻器R2滑片應(yīng)該向左移動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤；將閉合的開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，電容器兩端電壓增大到等于電源電動(dòng)勢(shì)，故P向上加速，D錯(cuò)誤．【答案】B5.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r.兩電壓表可看成是理想電表，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片由右端向左端滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()A．小燈泡L1、L2均變暗B．小燈泡L1變亮，V1表的讀數(shù)變大C．小燈泡L2變亮，V2表的讀數(shù)不變D．小燈泡L1變暗，V1表的讀數(shù)變小【解析】由題圖知：滑動(dòng)變阻器與燈泡L1并聯(lián)，再與燈泡L2串聯(lián)．V1表測(cè)量路端電壓，V2表測(cè)量燈泡L2兩端的電壓．將滑動(dòng)變阻器的滑片由右端向左端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，滑動(dòng)變阻器與燈泡L1并聯(lián)的電阻變小，外電路總電阻減小，路端電壓減小，V1表的讀數(shù)變?。砷]合電路歐姆定律可知，流過(guò)電源的電流增大，燈泡L2變亮，電壓表V2讀數(shù)變大．燈泡L1的電壓U1＝E－I(r＋RL2)減小，燈泡L1變暗．故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．【答案】D6.在如圖所示的電路中，電源的內(nèi)阻為r，現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，將滑片P向左移動(dòng)一段距離后，下列結(jié)論正確的是()A．燈泡L變亮 B．電壓表讀數(shù)變小C．電流表讀數(shù)變小 D．電容器C上的電荷量增大【解析】滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)，其接入電路的電阻增大，電路總電阻R總增大，電流I減小，燈泡的功率P＝I2RL，RL不變，則P減小，燈泡L變暗，故A錯(cuò)誤；電流I減小，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)U＝E－Ir，則U變大，故B錯(cuò)誤，C正確；滑動(dòng)變阻器兩端電壓增大，電容器與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電容器兩端的電壓也增大，則其電荷量增大，故D正確．【答案】CD7.如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r.開(kāi)關(guān)S閉合后，電燈L1、L2均能發(fā)光．現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片P稍向上移動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．電燈L1、L2均變亮 B．電燈L1變亮，L2變暗C．電流表的示數(shù)變小 D．電源的總功率變小【解析】將滑動(dòng)變阻器R的滑片P稍向上移動(dòng)，電流表的示數(shù)變大，電燈L1變亮，L2變暗，電源的總功率變大，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤．【答案】B8.(2016·東北三省三校一模)如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻一定，電壓表和電流表均為理想電表?，F(xiàn)使滑動(dòng)變阻器R滑片向左滑動(dòng)一小段距離，測(cè)得電壓表V1的示數(shù)變化大小為ΔU1，電壓表V2的示數(shù)變化大小為ΔU2，電流表A的示數(shù)變化大小為ΔI，對(duì)于此過(guò)程下列說(shuō)法正確的是()A．通過(guò)電阻R1的電流變化量大小等于eq\f(ΔU1,R1)B．R0兩端的電壓的變化量大小等于ΔU2－ΔU1C．路端電壓的增加量等于ΔU2D.eq\f(ΔU1,ΔI)為一定值【解析】電壓表V1測(cè)量路端電壓，即R1兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知，R1的電流變化量大小等于eq\f(ΔU1,R1)，故A正確；使滑動(dòng)變阻器R滑片向左滑動(dòng)一小段距離，電阻變大，總電阻變大，總電流變小，內(nèi)阻所占電壓減小，路端電壓增大，所以路端電壓增大ΔU1，并聯(lián)部分的電壓增大ΔU1，通過(guò)R1的電流增大，所以通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流減小，R0上的電壓減小，R上的電壓增大ΔU2，所以R0兩端的電壓的變化量大小等于ΔU2－ΔU1，電壓表V1測(cè)量路端電壓，根據(jù)歐姆定律可知r＝eq\f(ΔU1,ΔI)，所以為定值，故B、D正確，C錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼BD9.如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不計(jì)，三個(gè)小燈泡完全相同且外電路變化時(shí)每個(gè)燈泡兩端的電壓都不會(huì)超過(guò)其額定電壓，開(kāi)始時(shí)只有S2閉合，當(dāng)S1也閉合后，下列說(shuō)法正確的是()A．燈泡L1變亮B．燈泡L2變亮C．電容器C的帶電荷量將增加D．閉合S1的瞬間流過(guò)電流表的電流方向自左向右【解析】S1閉合前，L1與L2串聯(lián)，其電流I＝eq\f(E,2R)(R為小燈泡燈絲電阻)，電容器兩極板間的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，S1閉合后，L2與L3并聯(lián)再與L1串聯(lián)，UL1＝eq\f(R,R＋\f(R,2))E＝eq\f(2,3)E，UL2＝eq\f(E,3)，可得L1變亮，L2變暗，A正確，B錯(cuò)誤；電容器兩極板間的電壓等于L1兩端電壓，即電容器兩極板間的電壓減小，由Q＝CU得電容器所帶電荷量減小，C錯(cuò)誤；S1閉合瞬間電容器放電，通過(guò)電流表的電流方向自右向左，D錯(cuò)．【答案】A10.(2016·西北工大附中高三質(zhì)檢)如圖所示電路中，R1、R2、R3、R4為四個(gè)可變電阻器，C1、C2為兩個(gè)極板水平放置的平行板電容器，兩電容器的兩極板間分別有一個(gè)油滴P、Q處于靜止?fàn)顟B(tài)，欲使油滴P向上運(yùn)動(dòng)，Q向下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)使下列變阻器連入電路的阻值增大的是()A．R1 B．R2C．R3 D．R4【解析】直流電路中，電容器相當(dāng)于斷路，故電容器C1的電壓等于路端電壓，電容器C2的電壓等于電阻R4的電壓；開(kāi)始時(shí)刻兩個(gè)油滴均受重力和電場(chǎng)力而平衡，故電場(chǎng)力向上，與重力平衡；要使P向上運(yùn)動(dòng)，Q向下運(yùn)動(dòng)，需要增加電容器C1的電壓而減小電容器C2的電壓，故需要增加R3的電阻或者減小R4的電阻，故選C?！敬鸢浮緾11.(2018·宜昌調(diào)研)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖所示的電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向a端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(