2024_2025学年新教材高中物理习题课二闭合电路的分析检测含解析粤教版必修3.doc
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习题课二闭合电路的分析
关键力量·探究学习
学问点一闭合电路的动态分析
闭合电路中假如某个电阻发生变化(或开关通断)就会引起其他各部分电压、电流(或灯泡明暗)的变化。处理这类问题有三种常用方法:
1.程序推断法:
遵循“部分→整体→部分”的思路,依据以下步骤分析:
(1)明确局部电阻的变化。
(2)由局部电阻的变化可知外电路总电阻R的变化。
(3)运用I总=推断I总的变化。
(4)运用U内=I总r推断U内的变化。
(5)运用U外=E-U内推断U外的变化。
(6)运用部分电路欧姆定律定性分析各支路相关量变化。
2.“串反并同”结论法:
所谓“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;反之都将增大。
所谓“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;反之都将减小。
即:←R↑→
3.特别值法:指因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将滑动变阻器的滑片滑至最左端、最右端和正中间分别进行分析,并比较。从而使问题得以简化,一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的争论。
【典例】如图所示的电路中,灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。现在突然发觉灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些,则电路中消灭的故障可能是 ()
A.R3断路
B.R1短路
C.R2断路
D.R1、R2同时短路
【解析】选C。灯泡A比原来暗了些,说明灯泡A的电流和电压变小;灯泡B比原来亮了些,说明灯泡B的电压和电流变大。实行代入排解法,将选项逐个代入分析:R3断路→R外增大→R总变大→I减小→U变大,由此可知两灯均变亮,故A项错误;R1短路→R外减小→R总减小→I增大,通过灯泡A和B的电流变大,由此可知两灯变亮,故B项错误;同理分析可知C选项正确,D选项错误。
1.如图所示电路中,开关S闭合,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,以下推断正确的是 ()
A.电压表示数变大,通过灯L1的电流变大,灯L2变亮
B.电压表示数变小,通过灯L1的电流变小,灯L2变暗
C.电压表示数变大,通过灯L2的电流变小,灯L1变亮
D.电压表示数变小,通过灯L2的电流变大,灯L1变暗
【解析】选D。当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,由I=知总电流增大,通过L2的电流增大,L2变亮;由U并=E-I(RL2+r)知,滑动变阻器与L1并联部分电压减小,电压表示数变小,L1变暗,故D项正确。
2.(多选)(2024·哈师大附中高二检测)如图所示,四个电表均为抱负电表,当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时,下列说法正确的是 ()
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
【解析】选B、C。当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中的总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知,干路中的电流减小,电源内阻及R1分担的电压减小,电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小,选项A错误,B正确;由于电压表V1的读数增大,由欧姆定律可得通过R2的电流增大,则电流表A2的读数增大,由I1=+可知通过R3的电流减小,则电压表V2的读数减小,选项C正确,D错误。故选B、C。
【加固训练】
1.(多选)在如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个抱负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
【解析】选A、C、D。当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,电路的电阻变大,总电流削减,路端电压变大,==R1,=R2,==R1+r。=R2+R1,==r,故A、C、D正确。
2.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.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
C.电压表读数增大,电流表A1减小,A2增大
D.电压表读数减小,电流表A1增大,A2减小
【解析】选C。由题图可知滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,滑动变阻器连入电路中的阻值R增大,则外电路的总阻值R总增大,干路电流I=,因R总增大,所以I减小,故A1示数减小;路端电压U=E-Ir,因I减小,所以U增大,即电压表的读数增大;R2两端电压U2=E-I(R1+r),因I减小,所以U2增大,