闭合电路的动态

闭合电路的动态分析总电流I和路端电压U随外电阻R的变化规律：当R增大时，I变小，又据U=E-Ir知，U变大。当R增大到∞时，I=0，U=E（断路）。当R减小时，I变大，又据U=E-Ir知，U变小。当R减小到零时，I=Er，U=0（短路）所谓动态就是电路中某些元件（如滑动变阻器的阻值）的变化，会引起整个电路中各部分相关电学物理量的变化。解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析，同时，还要掌握一定的思维方法，如程序法，直观法，极端法，理想化法和特殊值法等等。基本思路是“部分→整体→部分”，从阻值变化的部分入手，由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻，干路电流和路端电压的变化情况，然后再深入到部分电路中，确定各部分电路中物理量的变化情况。特别提醒特别提醒在电路的动态分析中，要注意闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律及串联分压和并联分流的综合应用。在分析电灯明暗变化时，可从电流、电压和功率三个量中的任何一个量分析都可确定。例题 在如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触头向a端移动时，判定正确的是（）A、I变大，U变小B、I变大，U变大C、I变小，U变大D、I变小，U变小[解析]当R5向a端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小。根据闭合电路的欧姆定律知道，回路的总电流I变大，内电压U内=Ir变大，外电压U外=E-U内变小。所以电压表的读数变小。外电阻R1及R4两端的电压U=I（R1+R4）变大。R5两端的电压，即R2、R3两端的电压为U’=U外-U变小，通过电流表的电流大小为U’/(R2+R3)变小。答案：D[规律总结]在某一闭合电路中，如果只有一个电阻变化，这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化，它们遵循的规则是：（1）凡与该可变电阻有并关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同。阻值增大，它们也增大。（2）凡与该可变电阻有串关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同。阻值增大，它们也增大。所谓串、并关系是指：该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点。简单记为：并同串反1、在图4电路中，当滑动变阻器滑动键P向下移动时，则（）A、A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮B、A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗C、A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D、A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮2、在如图所示电路中，当变阻器局的滑动头P向b端移动时A、电压表示数变大，电流表示数变小B、电压表示数变小，电流表示数变大C、电压表示数变大，电流表示数变大D、电压表示数变小，电流表示数变小V1V2Pab3、如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为r．当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表V1的读数U1与电压表V2的读数V1V2PabA、U1变大，U2变小B、U1变大，U2变大C、U1变小，U2变小D、U1变小，U2变大4、如图所示电路中，电池内阻符号为r，电键S原来是闭合的。当S断开时，电流表的示数变化情况足( )A、r=0时示数变大，r≠0时示数变小B、r=0时示数变小，r≠0时示数变大C、r=0或r≠0时，示数都变大D、r=0时示数不变，r≠0时示数变大5、如图所示，电源的电动势和内阻分别为ε、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电流表、电压表的示数变化情况为( )A、电流表先减小后增大，电压表先增大后减小B、电流表先增大后减小，电压表先减小后增大C、电流表一直减小，电压表一直增大D、电流表一直增大，电压表一直减小6、如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表、电压表都可视为理想电表。在滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中( )A、V表的示数先增大后减小，A表的示数增大B、V表的示数先增大后减小，A表的示数减小C、V表的示数先减小后增大，A表的示数增大D、V表的示数先减小后增大，A表的示数减小7、如图所示电路中，当变阻器的滑动片向右滑动时，各电表示数的变化情况是：V1表______，V2表______，A表______。8、如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则（）A、电灯L更亮，安培表的示数减小B、电灯L更亮，安培表的示数增大C、电灯L变暗，安培表的示数减小D、电灯L变暗，安培表的示数增大9、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V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2。下列说法中正确的是（）A、小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B、小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C、ΔU1<ΔU2D、ΔU1=ΔU210、图中A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1定值电阻，R2为可变电阻，电池E内阻不计，则A、R2不变时，V2读数与A读数之比等于R1B、R2不变时，V1读数与A读数之比等于R1C、R2改变一定量时，V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1D、R2改变一定量时，V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R111、如图所示，调节可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大ΔU，在这个过程中，（）A、通过电阻R1两端的电流增加，增加量一定大于ΔU/R1B、电阻R2两端的电压减小，减小量一定等于ΔUC、通过R2的电流减小，但减小量一定小于ΔU/R2D、路端电压一定增加，增加量一定等于ΔU12、如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（）A、R1断路 B、R2断路C、R3短路 D、R4短路13、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，电流表读数减小D、电压表读数减小，电流表读数增大14、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、U1/I不变，ΔU1/ΔI不变B、U2/I变大，ΔU2/ΔI变大C、U2/I变大，ΔU2/ΔI不变D、U3/I变大，ΔU3/ΔI不变1（09年天津卷3）.为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是答案：C解析：灯丝电阻随电压的增大而增大，在图像上某点到原点连线的斜率应越来越大。C正确。2（09年广东物理10）．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上的电流增大答案：C解析：在合上S2之前，三灯泡都能正常工作，合上S2之后，电路中的总电阻R总减小，则I总增大，即流过R1的电流增大，由于不及内阻，电源的输出功率P出=EI，可见电源的输出功率增大，A错误；R1两端的电压增大，则并联部分的电压减小，I4减小，I2减小，I1减小，可见C正确。6（08广东物理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，电流表读数增大解析：设滑动变阻器的触头上部分电阻为x，则电路的总电阻为,滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，并联支路电阻x增大，故路端电压变大，同时并联部分的电压变大，故通过电流表的电流增大，故选项A正确。It1t2t307（07广东A物理8）.It1t2t30v压敏电阻REAv压敏电阻REAtA．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动tB．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动（b）（a）C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动（b）（a）D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动9（07宁夏理综19.）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）A．I1增大，I2不变，U增大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11（06江苏物理8）．如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关。P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流。下列说法正确的是（BC）A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B．保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小14（06天津理综19）.如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为，电路中的电阻、和的阻值都相同。在电键S处于闭合状态上，若将电键S1由位置1切换到位置2，则（B）A.电压表的示数变大B.电池内部消耗的功率变大C.电阻两端的电压变大D.电池的效率变大17（05江苏理综25）.如图所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E和r，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说法正确的是(D)A.电流表的示数变大，电压表的示数变大B.电流表的示数变大，电压表的示数变小C.电流表的示数变小，电压表的示数变小D.电流表的示数变小，电压表的示数变大Er1(上海市2009届高三上期期末浦东区)如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为( BDEr（A）电流表的读数一直减小；（B）R0的功率先减小后增大；（C）电源输出功率先增大后减小；（D）电压表的读数先增大后减小。EArR1R2R3报警器3.（2009年北京丰台区高三上学期期末)．如图，是一火警报警电路的示意图。其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流IEArR1R2R3报警器A．I变大，U变小B．I变小，U变大C．I变小，U变小D．I变大，U变大R1R2PR3εrR1R2PR3εrA．电源的路端电压增大B．R3消耗的功率增大C．R2消耗的功率减小D．R1消耗的功率增大9.(2009年江苏睢宁中学高三期末)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。则下列说法中正确的是（.BC）A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝EQ\F(U1,I2)C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝EQ\F(U1,I2－I1)D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积RAab11(2009年江苏睢宁中学高三月考)如图所示，电源内阻不能忽略，安培表、伏特表都是理想电表，RAabA．V的示数先增大后减小，A示数增大B．V的示数先增大后减小，A示数减小C．V的示数先减小后增大，A示数增大AVAV1V2V3SR1R2PE，r图612(2009年北京海淀区高三上学期期末)．在如图6所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表A、电压表V1、V2、V3均为理想电表，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，当R2的滑动触头P向上滑动的过程中（ACD）A．电压表V1的示数增大，电压表V2的示数变小B．电压表V3示数的变化量的绝对值与电压表V1、V2示数的变化量的绝对值之和相等C．电压表V1示数与电流表A示数的比值不变D．电压表V3示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值保持不变9．如图4所示，电源和电压表都是完好的，当滑片由a滑到b的过程中，电压表的读数始终为U，下列判断正确的是（）A．可能是a处接线开路B．可能是b处接线开路C．可能是a、b间电阻丝开路D．可能是触头P开路2、用电压表检查图示电路中的故障，测得Uad＝5.0V，Ued＝0V，Ube＝0V，Uab＝5.0V，则此故障可能是()A．L断路B．R断路C．R′断路D．S断路3．如图所示的电路中，闭合开关S以后，灯L不亮。用电压表测得A、B间电压为零，其原因可能是（） A．L断路 B．L短路 C．R断路 D．R短路4、如图所示，a、b、c三盏灯都能发光，且在电路变化时，灯泡不至于被烧坏。当滑动变阻器触头尸向下移动时，三盏灯亮度的变化情况为（） A．c灯变亮，a、b变暗 B．a、b变亮，c灯变暗 C．a、c变亮，b灯变暗 D．a灯变亮，b、c变暗AErCR1R2R35、在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，关于灯泡A的亮度及电容器C所带电量Q的变化，判断正确的是（）

A．灯泡A变亮，Q增大

B．灯泡A变亮，Q减小

C．灯泡A变暗，QAErCR1R2R36．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，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示。下列判断正确的是（） A．I减小，U1增大 B．I减小，U2增大 C．I增大，U1增大 D．I增大，U2增大图57、在如图5所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向b端移动时（）图5A．电压表eq\o\ac(○,V)的读数增大，电流表eq\o\ac(○,A)的读数减小B．电压表eq\o\ac(○,V)和电流表eq\o\ac(○,A)的读数都增大C．电压表eq\o\ac(○,V)和电流表eq\o\ac(○,A)的读数都减小D．电压表eq\o\ac(○,V)的读数减小，电流表eq\o\ac(○,A)的读数增大8、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()A1A2VSR1R2RA1A2VSR1R2R3abErB．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9．如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R2随温度t变化的图线如图乙所示。电流袭为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（）A．I变大，U变大B．I变大,U变小 C．I变小，U变大D．I变小,U变小10.在下图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P向a滑动时，电流表及电压表的示数的变化情况是（）A．电流表A1增大，A2减小，电压表V减小B．电流表A1减小，A2增大，电压表V减小C．电流表A1增大，A2增大，电压表V增大D．电流表A1减小，A2减小，电压表V增大11．传感器能将所感受到的物理（如热、力、光、声等）转换成便于测一类元件。工作过程是通过对某一物理量敏感元件感受量的到的信号按照规律转换成便于利用的信号。如图所示，当停止对光敏电阻的照射时，各表的示数较原来有光照射时如何 （） A．电流表的示数变大，电压表的示数变大 B．电流表的示数变小，电压表的示数变大 C．电流表的示数变大，电压表的示数变小 D．电流表的示数变小，电压表的示数变小12．如图5所示电源内阻不能忽略，电流表和电压表均视为理想电表，下列说法正确的是（）A．若R1断路，两表的读数均减小B．若R2断路，两表的读数均减小C．若R3断路，电流表读数为0，电压表读数变大D．若R4断路，两表的读数均变大1、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在变阻器正中位置时，电灯L正常发光，现将滑片P移到最右端，则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2、在如图所示的电路中，电源的电动势恒定，C为电容器。下列哪些方法可以使灯泡变暗A．增大R1

B．减小R1C．增大R2

3、在右图所示的电路中电源电动势为E，内电阻为r。闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比A．U变小

B．I变小

C．Q增大

D．Q减小4、如图所示，滑动变阻器的滑片P向A端滑动，则A．电源总功率增大

B．灯泡L1变亮C．灯泡L2变暗

D．灯泡L3变亮6、如图所示，A、B为相同的两个灯泡，均发光，当变阻器的滑片P向下端滑动时，则A．A灯变亮，B灯变暗B．A灯变暗，B灯变亮C．A、B灯均变暗D．A、B灯均变亮8、如图所示，由于某一电阻断路，致使电压表和电流表的示数均比该电阻未断时要大，则这个断路的电阻可能是A.

B.

C.

D.9、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不变时，V2读数与A读数之比等于R1B．R2不变时，V1读数与A读数之比等于R1

C．R2改变一定量时，V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1D．R2改变一定量时，V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R110、如图所示电路中，电源的电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的滑片P位于中间位置时，三个小灯泡都正常发光，且亮度相同，则（）

A．三个灯泡的额定功率相同B．三个灯泡的额定电压相同

C．三个灯泡的电阻从大到小的排列是、、

D．当滑片向左滑动时，灯与变亮，灯变暗11、如图所示电路中A1、A2、v1、V2为理想电表,当R1的滑动触头向右移动时

A.A1的读数改变量大于A2读数改变量

B.A1的读数在增大

v1的读数在增大

C.v1读数变化量小于V2读数的变化量

D.v1读数变化量大于V2读数的变化量12、如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑线变阻器滑动触点P向右端移动时，下面说法中正确是

A．伏特表V1的读数减小，安培表A1的读数增大

B．伏特表V1的读数增大，安培表A1的读数减小

C．伏特表V2的读数减小，安培表A2的读数增大

D．伏特表V2的读数增大，安培表A2的读数减小13、如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为。开始时，开关闭合。则下列说法正确的是

A．当滑动变阻器的滑片向下移动时，电流表示数变大，电压表示数变大

B．当滑动变阻器的滑片向下移动时，电流表示数变小，电压表示数变小

C．当开关S断开时，电流表示数变大，电压表示数变大

D．当开关S断开时，电流表示数变小，电压表示数变小14、在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是

A．R1短路

B．R2断路

C．R3断路

D．R4短路

15、如图所示电路中，电源内阻不计，电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表A1和A2的变化量分别为和，则（

）

A.

B.

C.

D.条件不足，无法判断

一、多项选择1、BC2、AD3、BC4、AB5、AC6、C7、BC8、AD9、BCDAD提示：小灯泡正常发光时达到额定功率．电路连接是10、和R并联，再和串联；它们再和并联．11、AC12、AD13、BC14、BC15、【解析】当滑动变阻器的滑片P向右移动时，R1↓→R总↓→I2↑，即，则电阻R两端的电压将增大，即=R・，所以并联电路部分两端电压将减小，即；从而推出通过电阻R2的电流变化量。而从，可以看出，通过滑动变阻器R1的电流I1肯定是变大的，即。根据并联电路的电流特点：I2的变化量，所以。所以选项B正确。【答案】B点评：本题首先根据电路图和电学公式判断出三个变化量的正负，并且找出三个变化量的关系。再借助数学关系三个正数，能够较简便地比较出、的大小。16、BC

17、AC1、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在变阻器正中位置时，电灯L正常发光，现将滑片P移到最右端，则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2、在如图所示的电路中，电源的电动势恒定，C为电容器。下列哪些方法可以使灯泡变暗A．增大R1

B．减小R1C．增大R2

D．减小3、在右图所示的电路中电源电动势为E，内电阻为r。闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比A．U变小

B．I变小

C．Q增大