2026步步高六册同步物理必修3-第十二章　专题强化8　闭合电路的动态分析　含有电容器的电路

探究重点提升素养/专题强化练BIHEDIANLUDEDONGTAIFENXIHANYOUDIANRONGQIDEDIANLU专题强化8闭合电路的动态分析含有电容器的电路第十二章学习目标1.会应用闭合电路的欧姆定律分析闭合电路的动态问题.2.会分析含有电容器的电路问题.内容索引探究重点提升素养Part1专题强化练Part2探究重点提升素养Part

1一、闭合电路的动态分析在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，回路的总电流、路端电压如何变化？通过R1、R2和滑动变阻器的电流如何变化，它们两端的电压如何变化？导学探究导学探究I减小，则R1分压U1＝I·R1减小，又因为U外＝U1＋U2，所以U2增大.又因为U2＝I2R2，则I2增大，I＝I3＋I2，所以I3减小.因为U3＝U2，则U3增大.闭合电路动态问题的分析方法(1)程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路，按以下步骤分析(如图)：知识深化(2)结论法——“串反并同”“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；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大.“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；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小.知识深化

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读数减小，A2读数增大D.电压表读数减小，电流表A1读数增大，A2读数减小例1√由题图可知滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，滑动变阻器连入电路中的阻值增大，则外电路的总阻值R总路端电压U＝E－Ir，因I减小，所以U增大，即电压表的读数增大；(2022·黑龙江勃利县高级中学高二期末)在如图所示的电路中，Rt为半导体热敏电阻，温度升高时电阻减小.闭合开关，灯泡L1、L2、L3的亮度相同；当Rt处的温度升高时，小灯泡的亮度变化情况是A.L1变亮，L2变暗，L3变亮B.L1变暗，L2变亮，L3变暗C.L1、L2变亮，L3变暗D.L1、L2变暗，L3变亮例2√当Rt处的温度升高时，电阻减小，则总电阻减小，总电流变大，则L1变亮，路端电压减小，L1和内阻r上的电压变大，则L2两端电压减小，则L2变暗，L2电流减小，则L3电流变大，即L3变亮.故选A.

如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，

与

分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合，现将S断开，则A.的读数变大，

的读数变小B.的读数变大，

的读数变大C.的读数变小，

的读数变小D.的读数变小，

的读数变大例3√将S断开，则电路的总电阻变大，总电流变小，由U＝E－Ir知，路端电压变大，故电压表的读数变大；总电流变小，则R1两端的电压IR1变小，故R3两端的电压变大，流过R3的电流变大，电流表的读数变大，选项B正确.二、含电容器的电路1.在直流电路中，当电容器充、放电时，电路中有充、放电电流.如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电.2.电路稳定后，电容器处电路可看成是断路，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降低，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压.3.当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等.4.电容器的充、放电过程结束后，通过对电路的分析与计算得出电容器两极板的电势，电势高的极板带正电.5.充电时电容器相当于用电器，电流从正极进，放电时电容器相当于电源，电流从正极出.

在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向下移动时，关于灯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增多

B.L变暗，Q减少C.L变亮，Q增多

D.L变亮，Q减少例4√当滑动变阻器的滑片向下移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，灯L变暗，通过灯L的电流减小，而干路电流增大，则通过R1的电流增大，R1两端的电压增大，则滑动变阻器两端的电压减小，电容器所带电荷量Q减少，故选B.(2022·重庆市江津中学高二开学考试)如图所示，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝7.5Ω，电容器电容C＝2μF，开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，则

A.S断开时电容器的电压为2VB.S断开时电容器a极板带负电C.S合上电路稳定后电容器b极板带负电D.S合上流过电流表A的电荷量为9.6×10－6C例5√S断开时，电容器相当于断路，R3中无电流，电容器两端电压即为R2两端电压，电路相当于R1和R2串联，故有U1＝

R2＝3V，A错误；S断开时电容器a极板接电源正极，带正电，B错误；3.6×10－6C且a极板带负电，b极板带正电，据此通过电流表的电荷量ΔQ＝Q＋Q′＝CU1＋CU2＝9.6×10－6C，C错误，D正确.(2022·瑞丽市第一民族中学高二期末)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(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Q1，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为针对训练√由于电池的内阻可以忽略，所以路端电压U不变.当开关S断开且电流稳定时，可等效为图甲所示电路，所以C两端的电压与其并联的电阻两端的电压相等，闭合开关S，电流再次稳定后，可等效为图乙所示电路，返回专题强化练Part

2考点一闭合电路的动态分析1.如图所示，R1阻值恒定，R2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大)，L为小灯泡，当R2所在位置温度升高时A.R1两端的电压减小

B.小灯泡的亮度变暗C.电流表的示数减小

D.通过R2的电流减小基础对点练123456789√123456789当R2所在位置温度升高时R2阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电流表的示数增大，R1两端的电压U1＝IR1增大，故A、C错误；总电流增大，路端电压U＝E－Ir减小，并联部分的电压减小，所以灯泡L变暗，故B正确；通过L的电流减小，而总电流增大，则通过R2的电流增大，故D错误.2.(2021·泰州市高二上期末)节能路灯通过光控开关实现自动控制，简化电路如图所示，RL为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，a、b端接控制路灯电源的开关，现天色变暗，下列判断正确的是A.R0两端的电压变小B.指示灯L变暗C.a、b两点间电压Uab变小D.光敏电阻RL中的电流变大123456789√123456789天色变暗，光敏电阻的阻值增大，电路的总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，则a、b两点间电压Uab变大，C错误；根据“串反并同”的规律可得，R0与光敏电阻是串联关系，则R0两端的电压变小，A正确；根据“串反并同”的规律可得，指示灯L与光敏电阻是并联关系，所以指示灯L变亮，B错误；根据“串反并同”的规律可得，如果一个理想电流表与光敏电阻RL串联，则理想电流表的电流变小，所以D错误.1234567893.在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S闭合前灯泡LA、LB、LC均已发光.那么，当开关S闭合时，LA、LB、LC三个灯泡的亮度变化情况是A.LA亮度不变，LB变亮，LC变暗B.LA变暗，LB变亮，LC变暗C.LA变亮，LB变暗，LC变亮D.LA变暗，LB变亮，LC亮度不变√当开关S闭合时，LC、LD并联，并联电阻减小，外电路总电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I增大，LA的电压UA＝E－Ir减小，电流IA减小，LA变暗；LB的电流IB＝I－IA增大，电压UB增大，LB变亮；LC的电压UC＝UA－UB，又因为UA减小，UB增大，则UC减小，LC变暗，故B正确.123456789考点二含电容器的电路4.如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是A.保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B.保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小C.保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大D.保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小123456789√当电路接通后，对小球受力分析：小球受重力、静电力和悬线的拉力F三个力的作用，其中重力为恒力.当电路稳定后，R1中没有电流，两端电势相等，因此电容器两极板间的电压等于R0两端电压.当R2不变，R1123456789变化时，电容器两极板间的电压不变，板间电场强度不变，小球所受静电力不变，F不变，C、D错误；若保持R1不变，缓慢增大R2，R0两端电压减小，电容器两端电压减小，两极板间电场强度减弱，小球受到的静电力减小，F变小，A错误，B正确.1234567895.如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R为定值电阻，C为平行板电容器，G为灵敏电流计.闭合开关S，当环境温度明显降低且稳定后，下列说法正确的是A.R两端电压变大B.RT两端电压变大C.C所带电荷量减小D.温度降低的过程中，G中电流方向由a到b√123456789当环境温度明显降低且稳定后，热敏电阻的阻值RT增大，故电路总电阻变大，总电流变小，路端电压增大，则电容器C两端电压变大，由Q＝CU知，电容器所带电荷量增大，故G中电流方向由b到a；总电流变小，则R两端电压变小；又路端电压变大，故RT两端电压变大.故B正确，A、C、D错误.6.(2022·西宁市海湖中学高二开学考试)如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略.平行板电容器C的极板水平放置.闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是A.增大R1的阻值

B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离

D.断开开关S123456789√以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受静电力与重力平衡，即mg＝Eq＝

q，由题图知R2中没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，B正确；增大R1的阻值，外电压增大，电容器电压增大，油滴所受静电力增大，油滴上升，A错误；增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，C错误；断开开关S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，D错误.123456789能力综合练1234567897.如图所示的电路中，已知电容C1＝C2，电阻R1＝R2，电源电动势为E，内阻为r，当开关S由闭合状态断开时，下列说法中正确的是A.电容器C1的电荷量增多，电容器C2的电荷量减少B.电容器C1的电荷量减少，电容器C2的电荷量增多C.电容器C1、C2的电荷量都增多D.电容器C1、C2的电荷量都减少√123456789当开关S闭合时，电容器C2的电压等于R1两端的电压，电容器C1的电压等于电阻R2两端的电压.而两电阻串联，电压都小于电源的电动势E.当开关S断开，电路稳定后，电路中无电流，两电容器的电压都等于电源的电动势，可见，两电容器的电压增大，电荷量也都增多.故选C.1234567898.(2022·简阳市阳安中学高二阶段练习)如图所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则A.质点P将向上运动

B.电流表示数减小C.电压表示数减小

D.R3上消耗的功率增大√123456789由题图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联，再与R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，路端电压减小，R1两端的电压也增大，故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过R2、R4的电流增大，故电流表示数增大，因并联部分电压减小，而R2两端电压增大，故电压表示数减小，因电