2021-2022学年上学期高中物理沪教版(2019)高二同步经典题精练之电路的

精练之电路的动态分析专题12011•北京）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22001•上海）如图所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障，突然发现L1变亮，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32019•天津模拟）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△I、△U1、△U2和△U3表示，下列比值错误的是()A.B.D.变大42021春•咸阳期末）用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为()A．R0B．R0C．R0D．R052015•诏安县校级模拟）如图电路中，当合上开关S后，两个标有“3V、1W”的灯泡A．开关S未接通B．灯泡L1的灯丝断了C．灯泡L2的灯丝断了D．滑动变阻器R电阻丝断了62017•浙江模拟）如图所示的电路中，电源、电压表、电流表都是理想的，当滑动变阻器的触头由a端向b端滑动时，下列说法正确的是()A．电压表增大，电流表读数增大B．电压表增大，电流表读数减小C．电压表读数不变，电流表读数增大D．电压表读数不变，电流表读数增减小72020秋•会宁县期末）在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是()A．L变暗，Q增大B．L变暗，Q减小C．L变亮，Q增大D．L变亮，Q减小82020秋•工农区校级期末）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，当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，下列说法正确的是()A．电压表的示数变大B．电流表的示数变小C．电源的输出功率一定增大D．R1的功率变小92021•浙江模拟）如图所示，电路中R为滑动变阻器，R1，R2是定值电阻，理想电压表A．开关S断开时，滑动变阻器的滑片P向左滑动，B．开关S断开时，滑动变阻器的滑片P向右滑动，102016•青浦区一模）酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()A．U越大，表示c越小，c与U成反比B．U越大，表示c越小，但c与U不成反比C．U越大，表示c越大，c与U成正比D．U越大，表示c越大，但c与U不成正比二．多选题（共3小题）112018•海南）如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r＜R，c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是()A．R2消耗的功率变小B．R3消耗的功率变大C．电源输出的功率变大D．电源内阻消耗的功率变大122017秋•海淀区校级期末）如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是()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的读数减小开关K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等．则以下说法中正确的是()A．电阻R1、R2可能分别为4Ω、5ΩB．电阻R1、R2可能分别为3Ω、6ΩC．开关K断开时电压表的示数一定小于K闭合时的示数D．开关K断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一三．计算题（共1小题）（1）R1两端的电压（2）电源的内电压（3）电动机的热功率和输出的机械功率R2阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的.（3）滑动变阻器的最大阻值.精练之电路的动态分析专题12011•北京）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【分析】由电路图可知R2与R0并联后与R1串联，电压表测路端电压；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化及路端电压的变化，再分析局部电路可得出电流表中示数的变化.【解答】解：滑片下移，则滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，内阻两端电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表A正确，BCD错误；后外电路的思路进行分析；重点分析电路中的路端电压、总电流及部分电路的电流及电压变化.22001•上海）如图所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障，突然发现L1变亮，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【专题】恒定电流专题.串联再与L2并联，两部分并联电路再串联，画出等效电路图。将选择逐一代入，根据欧姆定律分析，选择符合题意的选项。【解答】解：没有发生故障前，等效电路如图所示。ab部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，总电流减小，通过L2、R4的电流都减小，L2变暗，符合题意。故A正确。C、若R3短路或R4短路，总电阻减小，总电流增大，A中电流变大，与题意相矛盾，故CD错误。【点评】本题是电路中动态变化分析问题，首先要识别电路的结构，其次按照“局部→整体→局部”的思路进行分析。32019•天津模拟）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△I、△U1、△U2和△U3表示，下列比值错误的是()【专题】恒定电流专题；分析综合能力.电阻，根据闭合电路欧姆定律研究、与电源内故D正确。42021春•咸阳期末）用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为()A．R0B．R0C．R0D．R0【专题】恒定电流专题.阻丝两侧的电流是相等的，而总电流一定，故通过R0和Rx的电流也相等；并联电路电通过电流表G的电流为零，说明通过电阻丝两侧的电流是相等的，而总电流一定，故通过R0和Rx的电流也相等，故；【点评】本题是串并联电路中电流、电压关系和电阻定律、欧姆定律的综合运用问题，设计思路巧妙，考查了分析问题和解决问题的能力，不难。52015•诏安县校级模拟）如图电路中，当合上开关S后，两个标有“3V、1W”的灯泡【专题】恒定电流专题.【分析】根据电压表在电路中的作用进行分析，即电路发生断路时，电压表检测时有电【点评】知道会用电压表检测电路中的故障是解决本题的关键，抓住那部分电路的电压等于电源两极间的电压，那部分电路存在断路.62017•浙江模拟）如图所示的电路中，电源、电压表、电流表都是理想的，当滑动变阻器的触头由a端向b端滑动时，下列说法正确的是()A．电压表增大，电流表读数增大B．电压表增大，电流表读数减小C．电压表读数不变，电流表读数增大D．电压表读数不变，电流表读数增减小【分析】分析电路结构，由滑片的移动方向分析变阻器接入电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流及路端电压的变化，再对局部电路分析即可得出电流表与电压表的变化.滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，内电压减小，则路端电压增大，故电压表V示数增大；因电路中总电流减小，则R1两端的电压减小，而路端电压减小，故并联部分电压增大，【点评】对于电路的动态变化分析问题，一般按局部→整体→局部的思路进行分析，注意正确利用好串联电路的分压关系和并联电路的分流关系.72020秋•会宁县期末）在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是()【分析】当滑动变阻器的滑动片向下移动时，变阻器接入电路的电阻减小，分析外电路总电阻的变化，得到干路电流和路端电压的变化，则知灯L亮度的变化。电容器的电压等于变阻器两端的电压，分析其电压的变化，判断带电量Q的变化。【解答】解：当滑动变阻器的滑动片向下移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，灯L变暗。电容器板间电压等于变阻器两端的电压。由上得知，路端电压减小，则通过L灯的电流减小，电容器所带电量Q减小。故B正确。【点评】本题是电路动态分析问题，按“局部→整体→局部”的思路进行分析。电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流，电容器的电压等于所并联的电路两端的电压。器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，下列说法正确的是()A．电压表的示数变大B．电流表的示数变小【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；理解能力.【分析】滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电路电阻减小，则由闭合电路的欧姆定律可知电路中干路电流的变化及路端电压的变化；再分析并联电路可得出电流表示数的变化；根据功率公式求解定值电阻消耗的功率。【解答】解：由图可知R2与R并联后与R1串联，电压表测路端电压，电流表测量流过AB、当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，接入电路的电阻减小，则由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增加，内电压增加，由U＝E﹣Ir可知路端电压减小，即电压表示数本题中外电阻和内阻的关系不明确，则滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，电源的输D、由上述分析可知，当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，干路电流增加，根据P=【点评】此题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，属于电路中动态变化分析的问题，首先要搞清电路的结构，其次要按“部分→整体→部分”的顺序分析。【专题】学科综合题；定性思想；推理法；恒定电流专题；推理能力.【分析】根据电路特点可知，电压表测量的是路端电压，电压表的示数变大，则路端电压变大，所以根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，外电路总电阻增大，分析各项。【解答】解：分析电路结构，两定值电阻并联，再与滑动变阻器串联，电压表测量路端电阻R1两端电压减小，流过的电流I1减小，故CD错误。【点评】该题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，解决该题的关键是明确知道电路的串并联电路特点，熟记闭合电路欧姆定律，知道并联电路的支路越多其并联部分电阻越102016•青浦区一模）酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()【分析】首先根据电路图分析电路的连接方式，分析酒精气体传感器的电阻的变化，然后根据欧姆定律得到电压表示数与电阻r′的关系，结合传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度C成正比，得出电压表示数与酒精气体浓度的关系式，再进行选择.【解答】解：酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测R0两端的电压。根据【点评】学生要能结合电路电阻的变化根据欧姆定律判断串联电路中的电流和电压的变化.变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是()A．R2消耗的功率变小B．R3消耗的功率变大C．电源输出的功率变大D．电源内阻消耗的功率变大【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题.【分析】滑动变阻器分为左右两部分分别与R2和R3串联，R2与R3并联后与R1串联，c为滑动变阻器的中点，滑动触头在此点时，总电阻最大，然后根据欧姆定律分析电流变化，根据P＝UI分析功率变化。【解答】解：ABD、c为滑动变阻器的中点，滑动触头在此点时，总电阻最大，将滑动故电流减小，R3消耗的功率减小，而R2的电流增大，故R2功率增大，故AB错误，DC、电源输出的功率P在r＝R外时最大，电源的内阻r＜R外，R外减小时，电源输出功率增大，故C正确；从中间→左端总电阻变化情况的判断。122017秋•海淀区校级期末）如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是()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【分析】当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，分析外变化。根据欧姆定律分析电压表V1读数的变化。根据干路电流的变化，分析路端电压的变化，判断电流表A2读数的变化。由干路电流与通过R3电流的变化，分析通过R2电流的变化，即可判断电压表V2读数的变化。【解答】解：当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电流表A1读数增大；电压表V1读数U1＝E﹣I（R1+rI增大，其他量不变，则U1减小；通过电流表A2的电流I2U1减小，则I2减小；综上，电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大，伏特表V2的读数增大，电流表A2的读数减小。故AD正确，BC错误。【点评】本题是简单的电路动态分析问题，按“部分→整体→部分”的思路进行分析，对于并联电路，要抓住干路电流等于各支路电流之和分析两个支路电流的关系。开关K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等．则以下说法中正确的是()A．电阻R1、R2可能分别为4Ω、5ΩB．电阻R1、R2可能分别为3Ω、6ΩC．开关K断开时电压表的示数一定小于K闭合时的示数D．开关K断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一【专题】恒定电流专题.分析电压表示数的大小关系．根据闭合电路欧姆定律求解电键K断开与闭合时电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比.()2（R1+R22R1B错误。C、电键K断开时外电路总电阻大于K闭合时外电路总电阻，则电键K断开时电压表的示数一定大于K闭合时的示数。故C错误。D、根据闭合电路欧姆定律得：U＝ER3+r）I则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为：【点评】本题考查运用闭合电路欧姆定律分析和计算电路问题的能力．D项也可以根据U﹣I图象理解.三．计算题（共1小题）（1）R1两端的电压（2）电源的内电压（3）电动机的热功率和输出的机械功率【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题.【分析】（1）开关闭合后，由欧姆定律求得R1两端的电压。流，根据PM＝IMUM求出电动机消耗的电功率，由焦耳定律求得电动机的内部热功率。U1＝IR1＝3×1V＝3V（3）R1两端电压：U1＝IR1＝3×1V＝3VU2＝E﹣U1﹣U内12﹣3﹣3）V＝6V通过电动机的电流：IM＝I﹣I23﹣1）A＝2A，UM＝U2＝6V电动机消耗的电功率为：PM＝IMUM＝2×6W＝12W电动机热功率2W，则P出＝PM﹣PQ＝10W答1）R1两端的电压为3V（2）电源的内电压为3V（3）电动机的热功率为2W，输出的机械功率为10W。【点评】电动机正常工作时的电路是非纯电阻电路，机械功率由电功率减去电动机发热功率求解，能灵活应用串并联电路的规律及欧姆定律求解。152019•雁塔区校级四模）在如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω,R2阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的.（3）滑动变阻器的最大阻值.【专题】恒定电流专题.【分析】（1）电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻，由闭合电路欧姆定律求出电动势.（3）滑动变阻器阻值最大时，外电阻最大，电流最小，由图读出电压和电流，由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值.【解答】解1）电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻，则有内电源的电动势为E＝U+Ir，取电压U＝16V，电流I＝0.2A，代入解得，E＝20V.=4V，电流I＝0.8A，则定值电阻R25Ω外电路总电阻为R80Ω又R＝R2+，R1＝100Ω,R2＝5Ω（1）电源的电动势和内阻分别为E＝20V和r＝20Ω;【点评】本题要理解电源的伏安特性曲线的意义，可由图线上两点的坐标建立方程组求解电源的电动势和内阻.1．电容器与电容【知识点的认识】1．电容器（1）组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。（3）电容器的充、放电放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。2．电容（1）定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。（3）物理意义：表示电容器储存电荷的本领大小的物理量。（4）单位：法拉（F）1F＝106F＝1012pF。（5）说明：电容是反映了电容器储存电荷能力的物理量，其数值由电容器的构造决定，而【命题方向】题型一：对电容器的认识例1：下列四个电学器材中，电容器是(A.)C.D.根据介质的不同又分为薄膜电容、铝电解电容、陶瓷电容等。解：A、这是一个蓄电池。故A错误；B、这是滑动变阻器，是一个可调电阻。故B错误；C、这是电流表，用来测量电流的器材，故C错误；D、这是一个可调电容大小的电容器，故D正确。点评：了解常见的电容器构造，并能区分于其他的电器。题型二：对电容器的理解例2：关于电容器，下列说法中正确的是()A．电容器是产生电荷的装置B．两个金属导体直接接触就构成了一个电容器C．电容器充电时能使两个极板带上等量的异种电荷D．电容器充电时能使两个极板带上等量的同种电荷解：A、电容器是容纳电荷的装置，它不能产生电荷；故A错误；B、只有彼此绝缘的导体相互靠近才能构成电容器；两导体直接接触就不能再容纳电荷；故B错误；C、电容器充电后，两个极板上带上等量异种电荷；故C正确；D错误。器；它通过电荷间的吸引而起到储存电荷的作用。2．闭合电路的欧姆定律【知识点的认识】1．闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比。②E＝U外+IrU＝IRU＝IR＝•R=,短U＝0【命题方向】（1）第一类常考题型是对电路的动态分析：L3均发光良好。在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，下列说法中正确的是()A．小灯泡L1、L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1、V2示数均变大D．电压表V1、V2示数之和变大分析：在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中，先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，L2两端电压的变化，从而知道灯泡L2亮度的变化和电压表V2示数的变化。再根据路端电压的变化，分析灯泡L3亮度的变化和电压表V1示数的变化；根据干路电流与L3电流的变化，分析L1电流的变化，即可判断灯泡L1亮度的变化。根据路端电压的变化，判断两电压解：B、滑片P向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，整个闭合回路的总电阻变大，根据闭合欧姆定律可得干路电流I＝变小，灯泡L2变暗，故B错误。C、灯泡L2两端电压U2＝IR2变小，即电压表V2示数变小，电压表V1的读数为U1＝E﹣I（r+R2变大，故C错误。泡L1的电流I1减小，小灯泡L1变暗，故A正确。D、电压表V1、V2示数之和为U＝E﹣Ir，I减小，U增大，故D正确。故选AD。→整体→局部”的思路进行分析。①闭合电路欧姆定律E＝U+Ir（E、r不变）和部分电路欧姆定律U＝IR联合使用。②局部电阻增则总电阻增，反之总电阻减；支路数量增则总电阻减，反之总电阻增。③两个关系：外电压等于外电路上串联各分电压之和；总电流等于各支路电流之和。（2）第二类常考题型是闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率：=1Ω,当调节滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，同样，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（额定输出功率为P0＝2W则R1和R2的值为当电路的外电阻等于内阻时，电路的输出功率最大，所以甲图R1＝r﹣R0＝3Ω﹣1Ω=2Ω对于乙图，输出的功率最大时，电动机的额定功率P0＝2W，电路中电流为I，所以P输出max＝2W+…①又因为UR2＝12V﹣3I﹣和发热功率的计算公式是不一样的。对闭合电路功率的两点认识②外电阻的阻值向接近内阻的阻值方向变化时，电源的输出功率变大。（3）第三类常考题型是电源的U﹣I图象的应用如图，直线A为电源的U﹣I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U﹣I图线，用该电I图线的交点，点评：本题首先要知道效率与功率的区别，电源的效率高，输出功率不一定大。其次，会读图。电源与电阻的伏安特性曲线交点表示电阻接在该电源上时的工作状态。U﹣I图象的一般分析思路①明确纵、横坐标的物理意义。②明确图象的截距、斜率及交点的意义。③找出图线上对应状态的参量或关系式。④结合相关概念或规律进行分析、计算。【解题方法点拨】一、电路的动态分析（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（（2）若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。（3）在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器二、闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率。三、电源的U﹣I图象的应用（1）直线斜率的绝对值表示电源的电阻r，纵轴的截距为电源电动势E。（2）直线上任何一点A与原点O的连线的斜率表示对应的外电路电阻R。（3）图线上每一点的坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率，对于图中的A点有PA=UAIA。2．对于U﹣I图线中纵坐标（U）不从零开始的情况，图线与横坐标的交点坐标小于短路电流，但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻。3．电功、电功率【知识点的认识】（1）电功：电路中电场力移动电荷做的功.（3）实质：电能转化成其他形式能的过程.（1）定