2023届高三物理一轮复习61闭合电路的动态分析 含容电路的分析 电路故障分析（原卷版）

专题61闭合电路的动态分析含容电路的分析电路故障分析

考点一闭合电路的动态分析（ITOT）

考点二含容电路的分析（11-22T）

考点三电路故障分析（23-27T）

考点一闭合电路的动态分析

1.串、并联电路常用的结论

1）串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻。

2）并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻。

3）无论电阻怎样连接，每一段电路消耗的总功率夕总是等于各个电阻消耗的功率之和。

4）无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大。

2.闭合电路的动态分析

1）程序法：基本思路是“部分一整体一部分”。即

时》一竺号或；心处-

**还名鸳产嘘

2）极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端

去讨论。

3）串反并同法：

“串”是指把变化的那个电阻和电源连成一个回路，凡是在这个回路上的电阻都认为与该变化的电阻是串

联关系。

“反”是指与变化的电阻是串联关系的电阻的电流、电压、电功率的变化和该变化电阻的阻值的变化相反.

“并”是指不在上述串联回路的电阻，认为与变化的那个电阻是并联关系。

“同”是指与变化的电阻有并联关系的电阻的电流、电压、电功率的变化和该变化电阻的阻值的变化相同.

1.如图，E为内阻不能忽略的电池，Ri、R2、以为定值电阻，S。、S为开关，V与A分别为电压表与电流表。

初始时SO闭合，S断开，现将S闭合，则（）

A.V的读数变大，A的读数变小

B.V和A的读数均变小

C.V和A的读数均变大

D.V的读数变小，A的读数变大

2.（多选）如图甲所示，R、是为定值电阻，£为小灯泡，是为光敏电阻（其阻值R随光照强度E变化规律如

图乙所示），当照射光强度增大时，下列说法正确的是（）

甲

A.电压表的示数增大B.是中电流减小

C∙小灯泡的功率增大D.电路的路端电压增大

3.（多选）如图所示的电路，电源电压不变，吊为定值电阻，分为滑动变阻器（最大阻值为RO&睑R）,a

和6为电流表或电压表。只闭合开关S”移动滑动变阻器滑片各电表均有示数变化，下列说法正确的是（）

A.a为电流表，。为电压表

B.若只闭合开关S”滑片产向右滑动，a和6两表示数均变小

若只闭合开关滑片。从最左端滑到最右端的过程中，滑动变阻器是的功率先变大后变小

C.S1,

D.若先闭合S1,S2,再闭合S：,时，小灯泡的亮度会变亮

4.（2022•安徽•滁州市第四中学高三开学考试）电阻应变片是一种将被测件上的形状变化转换成为一种

电信号的敏感器件，其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示为某同学设计的利用金属丝应变电阻来

研究其阻值与拉力大小之间关系的电路，其中电压表和电流表是理想电表，a、6两点之间连接的是金属丝

应变电阻，把一重物悬挂在金属丝中间。当把悬挂重物的质量减小时，下列说法正确的是（）

A.电流表示数变小B.电压表示数变大

C.电压表与电流表示数之比变大D.电压表与电流表示数变化之比不变

5.酒精测试仪常用于对机动车驾驶员是否酒后驾驶的现场检测，它利用了一种电阻随酒精气体浓度的变化

而变化的二氧化锡半导体型酒精气体传感器。如图所示的电路中，若传感器电阻与酒精气体的浓度C成反

比，且酒精气体的浓度C=O时，传感器电阻极大。电压表示数为4下列说法正确的是（）

ʌ.〃越大，表示C越小，C与〃成反比

B.。越大，表示C越大，C与〃成正比

C.〃越大，表示C越小，C与〃不成反比

D.〃越大，表示C越大，C与〃不成正比

6.如图所示，电源电动势为内电阻为八两电压表可看作理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的滑片

由右向左滑动时，下列说法中正确的是（）

A小灯泡Li、A均变暗

B.小灯泡L变亮，电压表明的读数变大

C.小灯泡Lz变亮，电压表5的读数不变

D.小灯泡L变暗，电压表V1的读数变小

7.（2022•山东德州•高三阶段练习）（多选）某同学设计了一个加速度计，如图所示。电池电动势均恒为

E,内阻不计，滑动变阻器阻值均匀，总电阻为凡总长度为人,滑块2质量为加，轻质滑动片4与电阻接触

良好。轻质弹簧3的劲度系数均为左，按图连接电路后，电压表指针的零点调到中央，此时弹簧恰处在原长

位置，滑动片4恰好在电阻中间位置。当P端的电势高于。端时，指针向零点右侧偏转，则（）

23

-/-

z≡w⅜∏MAMA

---------------------■—4

A.当物体向左加速时，电压表的指针向右偏转

B.当物体向左减速时，电压表的指针向右偏转

C.当电压表的读数大小为〃时，弹簧形变量均为X=装

D.当电压表的读数大小为〃时，物体加速的大小为。=普

2τnE

8.在如图所示的电路中，Rl为定值电阻，将滑动变阻器&的滑片从最左端移动至最右端，电压表示数变化

了△△电流表示数变化了△/,则这一过程中（）

A.Δ[∕>0B.Δ∕>OC."增大D."减小

Δ/Δ/

9.（多选）在如图所示电路中，闭合开关S,当滑动变阻器的滑片尸向下滑动时，各电表的示数分别用/、4、

%和&表示，电表示数变化量的大小分别用川、ZU1、44和4（/3表示。下列说法正确的是（）

A.?不变，大于华B.华变大，华不变

C.华变大，华小于第D.华变大，券可能等于第

IΔIΔII∆l∆l

10.（2022•山东•模拟）（多选）在如图甲所示的电路中，电源的电动势为£,内阻为r,此为定值电阻，

是为滑动变阻器，闭合开关S,在滑动变阻器的滑动触头一向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生

了变化。图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数的变化情况。则下列说法正确的是（）

A.图线a表示的是电压表口的示数的变化情况

B.图线C表示的是电压表5的示数的变化情况

C.此过程中电压表。示数的变化量△〃和电流表A示数的变化量△/的比值的绝对值变大

D.此过程中电压表V3示数的变化量△口和电流表A示数的变化量△/的比值的绝对值不变

考点二含容电路的分析

1.简化电路

把电容器所在的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。

2.电容器的电压

(1)电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。

(2)电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻无电压，相当于导线。

3.电容器的电荷量及变化

(1)利用g%计算电容器初、末状态所带的电荷量Q和Q；

(2)如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为I。一QI；

(3)如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为Q+Q。

11.在如图所示的电路中，电源的电动势为用内阻为r,平行板电容器。的两金属板水平放置，兄和兄，为

定值电阻，尸为滑动变阻器的滑动触头，G为灵敏电流表，A为理想电流表。开关S闭合后，C的两板间

恰好有一质量为加、电荷量为q的油滴处于静止状态。则若将户向上移动，过程中下列说法正确的是()

A.油滴带正电B.A表的示数变大

C.油滴向上加速运动D.G中有由a-6的电流

12.(2022•湖南•安化县第二中学模拟预测)(多选)AB为一根阻值为IoOoQ长为InI的均匀合金丝，如

图接入电路中。电源电动势E=IOV,不计内阻；电容器C=0.2F；小灯泡的额定电压为8V,额定电流为0.4A。

下列说法正确的是()

A.把滑片滑到离B端20cm处小灯泡会正常发光

B.把滑片从B端以O.2rn∕s的速度向A端匀速滑动小灯泡正常发光

C.把滑片从B端以0.2m∕l的加速度向ʌ端加速滑动小灯泡正常发光

D.如果滑片滑动速度过大可能会烧坏灯泡

13.（2022•全国•高三课时练习）（多选）如图所示，在竖直放置的平行板电容器的金属板内侧表面系一

绝缘细线，细线下端系一带电小球，带电小球静止时绝缘细线与金属板的夹角为。。Rl为定值电阻，/?2为滑

动变阻器，/?3为电阻箱。闭合开关S，电流表和电压表的示数分别为/和U。已知电源电动势E和内阻r一定，

电表均为理想电表。下列说法正确的有（）

B.将7?2的滑片向左移动，角。变小

C.调节/?3使其阻值减小，U与/的比值变小

D.调节/?3使其阻值减小，U的变化量的绝对值与/的变化量的绝对值的比值不变

14.如图所示的电路中，电源有不可忽略的内阻，吊、兄、分为三个可变电阻，闭合开关，电路稳定后电容

器G、&所带电荷量分别为。和Q,下列判断正确的是（）

A.仅将此增大,α增大，而Q减小

B.仅将兄,增大，。和。都将减小

C.仅将总增大，勖减小而Q增大

D.突然断开开关S,有图示自下而上的电流流过自

15.如图所示，电源电动势为反内阻为r,RO为定值电阻，电容器的电容为C.闭合开关S,增大电阻箱A

阻值的过程中，电压表示数的变化量为AU,电流表示数的变化量为△/,则下列说法中错误的是（）

ʌ.电压表示数〃和电流表示数I的比值为R

B.AU和△/的比值为Ro+r

C.电阻RO两端电压的减小量为AU

I）.电容器电量的增加量为C△（7

16.（多选）如图所示，电路中电源电动势为E,内阻为r,C为电容器，L为小灯泡，R为定值电阻，闭合开

关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表Vi、V2、V3示数变

化量的绝对值分别为ΔU3,理想电流表A示数变化量的绝对值为4/,则（）。

rɪɔ-

1~~H———

C

~®~

E'rcK

A.电源的输出功率一定增大

B.灯泡逐渐变暗

C.华、警、警均保持不变

∆lΔI∆l

I）.当电路稳定后，断开开关，小灯泡不会立刻熄灭

17.（2021•山东•高三专题练习）（多选）如图所示，RFRFRF20豆,电容器的电容心5〃入电源电动势

后7V,电源内阻LlOQo起初，开关S是断开的，电容器C所带的电荷量为0“然后，闭合开关S,待电

路稳定后，电容器C所带的电荷量为口。下列说法正确的是（）

A.开关S断开时，上极板所带的电荷为正电荷

B.开关S闭合后，上极板所带的电荷为正电荷

C.QizQZς-1：5

D.闭合开关S电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为2.4X10*C

18.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池6（内阻可忽略）连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,

C所带的电荷量为Qc闭合开关S,电流再次稳定后，。所带的电荷量为Q2。Ql与小的比值为（）

21

--

5B.2

19.如图所示，平行板电容器两极板水平放置，现将其与二极管串联接在电动势为£的直流电源上，电容器

下极板接地，静电计所带电荷量可忽略，二极管具有单向导电性.闭合开关S,一带电油滴恰好静止于两板

间的一点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法正确的是（）

A.平行板电容器的电容将变大

B.静电计指针张角变小

C.带电油滴的电势能将增加

D.油滴仍将保持静止

20.如图所示，电路中二极管为理想二极管，电源内阻不能忽略，平行板电容器水平放置。闭合开关S。电

路稳定后，一带电粒子恰能静止在电容器两极板间。要使带电粒子向上运动，需（）

A.增大电容器两板间距离

B.减小电容器的正对面积

C.将滑动变阻器的滑片向a端移动

D.断开开关S

21.(2022•黑龙江•哈师大附中高三期末)在如图的电路结构中的。点处，有一粒子源，能不断地向两

平行板电容器的中央处水平向左地释放出速度为/的同样的带电微粒，开关S闭合时，滑动变阻器的滑片产

在图中所处的位置时，微粒恰能沿平行板电容器的中线运动，并能打在左边的挡板材上，现仍保持开关S

闭合，并将滑片一往下移动一小段，则此后从0点发出的带电微粒的运动将()

B.向下偏转

C.向上偏转D.无法确定

22.如图所示电路中，电源电动势i,=10V,内电阻不计，电阻后=14Ω,尼=6.OΩ,y¾=2.OQ,R=

8.0Q,∕⅛=10Q,

电容器的电容μF,求：

(1)电容器所带的电荷量，并说明电容器哪个极板带正电？

(2)若用突然断路，将有多少电荷量通过尼？

一I?I_____

Rl~ɪe-

R3LIR5R4

C"_II_ɪ_II_'>d

O

E,K

-----------1∣l∣l~~≈r-------------

考点三电路故障分析

用电压表判断电路故障的方法

(1)断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该

段电路中可能有断点。

（2）短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该

并联段电路被短路。若电压表示数不为零，则该并联段电路没有被短路或不完全被短路。

23.在如图所示的电路中，开关闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增

大，则肯定出现了下列哪种故障（）

&R3

----1I------1i

—1∣≤-

A.Rl短路B./?2短路C.危短路D.RI断路

24.（2023•全国•高三专题练习）在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当开关闭合

后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡力的亮度变暗，小灯泡8的亮度变亮。则下

列对电路故障的分析正确的是（）

A.可能是定值电阻此短路B.可能是定值电阻总断路

C.可能是定值电阻尼短路D.可能是定值电阻自短路

25.某学生在研究串联电路电压特点时，接成如图所示电路，接通K后，他将高内阻的电压表并联在N、C

两点间时，电压表读数为U