※习题课:闭合电路欧姆定律的应用
例1 A [解析] 若滑动变阻器R的滑片向左移动,滑动变阻器接入电路阻值减小,电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流增大,路端电压减小;则B灯两端电压减小,通过B灯的电流减小,B灯变暗;根据I=IA+IB可知通过A灯的电流增大,A灯变亮.故选A.
变式 C [解析] 当滑动变阻器滑片向上滑动时,滑动变阻器接入电路阻值变小,电路总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流I增大,路端电压U减小,由于通过R1的电流增大,R1两端电压与电源内阻分压之和U1增大,根据U=U1+U2可知R2两端电压减小,即电压表读数减小,由于通过R2的电流减小,根据I=I2+IA可知电流表读数增大.故选C.
例2 D [解析] 当光敏电阻受到的光照强度减弱时,光敏电阻的阻值变大,电路总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流减小,路端电压增大;则电压表V的读数增大,通过灯泡L的电流减小,灯泡L变暗,灯泡L两端电压减小,则光敏电阻R两端的电压增大,电容器极板间的电压减小,电容器所带电荷量变小.故选D.
例3 B [解析] 若电阻R断路,电流表示数减小到零,电压表示数变大,则有可能电阻R断路,而不是一定电阻R断路,A错误;若电阻R短路,电流表示数变大,电压表示数减小到零,B正确;若灯L断路,两电表示数都为零,C错误;若灯L短路,两电表示数都变大,D错误.
随堂巩固
1.C [解析] 当开关S断开时,R1和R2串联,电流表中有电流流过,开关S闭合时,外电阻只有电阻R2,外电阻减小,电源电动势不变,电路中电流增大,电流表示数变大,故A错误;电压表V1测的是R1两端的电压,当开关S闭合时,R1两端电压等于0,故B错误;开关S断开时,R1和R2串联,设电压表V2示数为U2,电流表示数为I,由欧姆定律可知=R2,因电阻R2的阻值不变,所以电压表V2示数与电流表示数比值不变,故C正确;开关S断开时,电压表V1示数不等于零,电流表示数不等于零,开关S闭合时,电压表V1示数等于零,电流表示数变大,电压表V1示数与电流表A示数的比值变为零,故D错误.
2.D [解析] 滑片P向下滑动时接入电路的阻值增大,根据闭合电路欧姆定律可知,路端电压增大,即电压表的读数增大,A错误;电阻R1消耗的功率P1=I2R1,滑片P向下滑动时接入电路的阻值增大,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流减小,则P1减小,B错误;电容器C的电容由本身构造决定,不随电压发生变化,C错误;电容器C所带电荷量Q=CU,因为C不变,根据闭合电路欧姆定律可知,电容器电压(R2两端电压)U增大,所以电荷量增多,D正确.
3.D [解析] 如果电源接触不良,则整个电路为断路状态,灯泡不亮,电流表无示数,不论电压表接在何处都无示数,A错误;如果灯泡的灯丝已断,电流表无示数,用电压表测量时,b、d间无电压,B错误;如果电流表内部断路,灯泡不亮,电流表无示数,用电压表测量时,b、d间无电压,C错误;开关的触片或接线柱接触不良,开关闭合后,电灯不亮,电流表无读数,当用电压表测量时,a、b间的电压为0,而a、d及b、d间均有电压,D正确.※习题课:闭合电路欧姆定律的应用
学习任务一 闭合电路的动态分析
[科学思维] 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):
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.
3.极限法
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分别滑至两个极端,使其电阻最大或电阻为零,画等效电路图分析各电学量的变化情况.
例1 [2024·广雅中学月考] 如图所示电路,A、B两灯的电阻均不变.若滑动变阻器R的滑片向左移动,则下列说法正确的是( )
A.A灯变亮,B灯变暗
B.A灯变暗,B灯变亮
C.A、B两灯均变亮
D.A、B两灯均变暗
[反思感悟]
变式 [2024·河南郑州期末] 如图所示电路,当滑动变阻器滑片向上滑动时,电流表及电压表读数的变化是( )
A.电流表、电压表读数都增大
B.电流表、电压表读数都减小
C.电流表读数增大、电压表读数减小
D.电流表读数减小、电压表读数增大
学习任务二 含有电容器的电路
[科学思维]
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.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.
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.
例2 [2024·湛江期末] 如图所示,R是光敏电阻,当它受到的光照强度减弱时,则 ( )
A.灯泡L变亮
B.电容器所带电荷量变大
C.电压表V的读数减小
D.光敏电阻R上的电压增大
[反思感悟]
【要点总结】
1.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.
2.如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过所连导线的电荷量等于始、末状态电容器电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性相反,那么通过所连导线的电荷量等于始、末状态电容器电荷量之和.
学习任务三 故障分析
[科学思维]
1.常见故障:断路、短路
2.断路与短路的特点与分析
(1)断路的特点与分析
①断路的特点:电路中发生断路,表现为某段电路两端的电压不为零而电流为零.
②断路故障的判断:用电压表与电源并联,若有电压,则说明电源正常,再逐段与电路并联,若电压表指针偏转,则该段电路中有断点.
(2)短路的特点与分析
①短路的特点:电路中发生短路,表现为某段电路两端的电压为零而电流不为零.
②短路故障的判断:若电流表有示数而用电器不工作,则该支路被短路;用电压表与该支路并联,若无电压,则该支路被短路.
例3 [2024·湖南长沙一中月考] 如图所示,电源电压恒定,闭合开关S后,电路正常工作.过了一会儿,两电表的示数一个变大,另一个变小,则该电路中出现的故障是 ( )
A.一定是电阻R断路
B.可能是电阻R短路
C.可能是灯L断路
D.一定是灯L短路
1.(闭合电路的动态分析)[2024·宁夏银川期末] 如图所示,电源电压不变,电表均为理想电表,当开关S由断开到闭合时,下列变化正确的是 ( )
A.电流表A示数变小
B.电压表V1示数不为0
C.电压表V2示数与电流表A示数的比值不变
D.电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
2.(含容动态电路的处理) [2024·广雅中学月考] 如图所示的电路中,当滑动变阻器R2的滑片P向下滑动时( )
A.电压表的读数减小
B.R1消耗的功率增大
C.电容器C的电容增大
D.电容器C所带电荷量增多
3.(电路故障分析)[2024·广州六中月考] 如图所示电路中,闭合开关后,灯泡不亮,电流表无示数,用电压表测量a、b间的电压值为零,而测a、d及b、d时,均有电压,这说明 ( )
A.电源接触不良
B.灯泡的灯丝已断
C.电流表内部断路
D.开关的触片或接线柱接触不良※习题课:闭合电路欧姆定律的应用
1.A [解析] 当滑片下移时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则外电路总电阻减小,电路中总电流增大,电源的内电压增大,由闭合电路欧姆定律可知,电路的路端电压减小,故电压表示数减小,由欧姆定律可知,R1上的分压增大,而路端电压减小,故并联部分的电压减小,则通过R2的电流减小,电流表的示数减小,故A正确.
2.B [解析] 温度升高,R1的阻值减小,干路电流增大,若适当增大电源的电动势,电铃电压更容易达到临界值而引起电铃响,故报警的临界温度降低,A错误,B正确;把R2的滑片适当向下移,其阻值增大,并联部分阻值增大,随着温度升高,R1的阻值减小,干路电流增大,电铃电压更容易达到临界值,报警的临界温度降低,C、D错误.
3.A [解析] 在滑片由a端滑向b端的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,使得总电阻减小,D错误;根据I=,可知总电流增大,根据闭合电路的欧姆定律有E=Ir+U外,可知路端电压减小,A正确,C错误;电流表的示数为IA=,可知电流表示数减小,B错误.
4.C [解析] 根据等效电路,可得开关S断开时,电容器的电压U1=·R×=E,有Q1=CU1,S闭合时,U2=·R=E,有Q2=CU2,故==,故C正确.
5.B [解析] 当环境温度降低时,R2阻值变大,总电阻变大,总电流减小,R1及内阻r上的电压减小,电流变小,路端电压变大,即电压表读数变大;R2两端电压变大,电容器两端电压变大,根据Q=CU可知,电容器带电荷量变大;根据E=可知电容器两极板间的电场强度增大,选项A、C、D错误,B正确.
6.AD [解析] 当滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的总电阻增大,电路中电流减小,灯泡L变暗,故A正确,B错误;电容器两端的电压等于路端电压,电路中电流减小,内电压将减小,则路端电压增大,由Q=CU知,电容器C的电荷量将增大,故C错误,D正确.
7.C [解析] 因为灯泡L1和L2都不亮,说明电路中有断路故障或短路故障,又因为Ucd=6 V,说明c、d两点与电源两极之间是通路,L1和R不可能断路,所以可能是L2的灯丝烧断了,故A、B、D错误,C正确.
8.C [解析] 若R3断路,外电阻增大,路端电压U增大,A、B两灯的电压和电流均增大,两灯均变亮,A错误;若R1短路,外电阻减小,总电流增大,路端电压减小,通过R3的电流减小,则通过A灯的电流增大,A灯变亮,B灯的电流增大,B灯变亮,B错误;若R2断路,外电阻增大,路端电压U增大,干路电流I减小,R3电流I3增大,则通过A的电流IA=I-I3减小,A灯变暗,B灯电压UB=U-IA(RA+R1)增大,B灯变亮,C正确;R2短路,B灯将被短路,将会不亮,D错误.
9.BD [解析] 当变阻器R3的滑动头P向b端移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路外电阻变小,根据闭合电路欧姆定律可知I=,所以电路中总电流增大,根据公式有U=E-Ir,路端电压变小,电压表示数变小,故A错误,D正确;根据电路中分压原理,可知U并=E-I,对R2根据欧姆定律,有IR2=,根据电流分流原理,可知I=IR2+IR3,综上所述,可知电流表示数变大,故B正确,C错误.
10.B [解析] 由闭合电路的欧姆定律可知,路端电压U=E=6 V,电容器两极板的电势差为6 V,下极板接地,故下极板电势为零,P点电势为U=3 V,故A错误;电容器上极板所带电荷量Q=CU=1×10-6×6 C=6×10-6 C,故B正确;移动电容器上极板,电容器两端电势差不变,又两极板间距离增大,故电场强度减小,而P点到下极板的距离不变,故电势差减小,P点电势减小,故C错误;滑片从b端向a端移动,则外电路电阻增大,所以路端电压增大,则两极板电势差增大,极板间场强增大,油滴受到的电场力增大,油滴受重力和电场力作用,由开始时油滴静止可知,电场力方向向上,移动滑片后油滴所受合外力方向向上,故油滴向上运动,故D错误.
11.B [解析] 保持R1不变,缓慢增大R2时,由于R和R2串联,R两端的电压减小,即平行板电容器的两个极板间的电压U减小,带电小球受到的电场力F电=qE=q减小,细线的拉力大小为F=,将减小,选项B正确,A错误;保持R2不变,缓慢增大R1时,R两端的电压不变,F电不变,细线的拉力F不变,C、D错误.
12.D [解析] 根据闭合电路动态分析的“串反并同”可知,当电阻箱的阻值增大时,与R并联的电压表示数增大,与R间接串联的电流表示数减小,故A、B错误;电动机不是纯电阻,不满足欧姆定律,所以当电动机两端电压变化量为ΔU时,其电流的变化量不等于,故C错误;根据闭合电路欧姆定律得U1=E-I1(r+R0),U2=E-I2(r+R0),可得U2-U1=-,ΔU=-ΔI,则r+R0=,故D正确.
13.(1)1 A (2)1.8×10-4 C
[解析] (1)闭合开关S,电路稳定后,电容器视为断路,由电路图可知,R1与R2串联,由闭合电路的欧姆定律得I== A=1 A
(2)闭合开关S后,电容器两端的电压与R2两端的电压相等,有UC=1×6 V=6 V
将开关S断开后,电容器两端的电压与电源的电动势相等,有UC'=E=12 V
所以流过R1的总电荷量为Q=CUC'-CUC=30×10-6×(12-6) C=1.8×10-4 C※习题课:闭合电路欧姆定律的应用
◆ 知识点一 闭合电路的动态分析
1.如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,电表均为理想电表.开关S闭合后,在滑动变阻器R0的滑片向下移动的过程中 ( )
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
2.[2024·中山期末] 如图所示的火警报警装置中,R1为热敏电阻,若温度升高,则R1的阻值会急剧减小,从而引起电铃电压的增加,当电铃电压达到一定值时,电铃会响.下列说法正确的是 ( )
A.适当增大电源的电动势可使报警的临界温度升高
B.适当增大电源的电动势可使报警的临界温度降低
C.把R2的滑片适当向下移可使报警的临界温度升高
D.把R2的滑片适当向下移不改变报警的临界温度
3.如图所示的实验电路中,电流表内阻忽略不计,闭合开关S,在滑片由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是( )
A.路端电压变小
B.电流表的示数变大
C.路端电压变大
D.电路的总电阻变大
◆ 知识点二 含有电容器的电路
4.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( )
A. B.
C. D.
5.[2024·湛江一中月考] 如图所示的温控电路,通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(温度越高,电阻越小),C为击穿电压足够大的平行板电容器,当环境温度降低时 ( )
A.电容器所带电荷量减小
B.电容器两极板间的电场强度将会增大
C.电压表的读数减小
D.通过R1的电流增大
6.(多选)在如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.开关闭合后,灯泡L能正常发光,当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是 ( )
A.灯泡L将变暗
B.灯泡L将变亮
C.电容器C的电荷量将减小
D.电容器C的电荷量将增大
◆ 知识点三 故障分析
7.[2024·广雅中学月考] 如图所示的电路中,电源的电动势为6 V,当开关S闭合后,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分的电压分别为Uab=6 V,Uad=0 V,Ucd=6 V,则电路故障原因可能是( )
A.L1和L2的灯丝都烧断了
B.L1的灯丝烧断了
C.L2的灯丝烧断了
D.滑动变阻器R断路
8.在如图所示的电路中,灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的.现在突然发现灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来亮了些,则电路中出现的故障可能是( )
A.R3断路
B.R1短路
C.R2断路
D.R1、R2同时短路
9.(多选)[2024·广西南宁期末] 在如图所示电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时,则( )
A.电压表示数变大,外电阻值变大
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,外电阻值变小
10.如图所示的电路中,电源电动势E=8 V,内阻r=2 Ω,电阻R2=6 Ω,电容为1 μF的平行板电容器水平放置且下极板接地.当滑动变阻器R1的滑片处于b端时,有一带电油滴位于板间正中央P点且恰好处于静止状态.下列说法正确的是 ( )
A.此时P点电势为6 V
B.电容器上极板所带电荷量为6×10-6 C
C.若仅将电容器上极板缓慢上移少许,则P点电势不变
D.若仅将滑片从b端向a端缓慢移动少许,则油滴将向下移动
11.如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R为定值电阻,R1、R2为电阻箱,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,小球静止时受到细线的拉力为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
12.[2024·广州六中月考] 如图所示,电流表、电压表是理想电表,电阻R0是定值电阻,电源的电动势和内阻分别为E、r,电动机的内阻为r0;当合上开关,增大电阻箱R的阻值时,电流表和电压表的示数变化量分别为ΔI、ΔU,下列说法正确的是 ( )
A.电压表的示数减小
B.电流表的示数增大
C.电动机的电流变化量为
D.r+R0=
13.如图所示的电路中,定值电阻R1=4 Ω,R2=6 Ω,电容器的电容C=30 μF,电池的内阻r=2 Ω,电动势E=12 V.
(1)闭合开关,求电路稳定后通过R1的电流;
(2)求将开关断开后流过R1的总电荷量.(共55张PPT)
习题课：闭合电路欧姆定律的应用
学习任务一 闭合电路的动态分析
学习任务二 含有电容器的电路
学习任务三 故障分析
随堂巩固
◆
练习册
备用习题
学习任务一 闭合电路的动态分析
［科学思维］ 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)：
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.
3.极限法
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分别滑至两个极端，使其电阻最大或电阻为零，画等效电路图分析各电学量的变化情况.
例1 [2024·广雅中学月考] 如图所示电路，A、B两灯的电阻均不变.若滑动变阻器的滑片向左移动，则下列说法正确的是( )
A.A灯变亮，B灯变暗 B.A灯变暗，B灯变亮
C.A、B两灯均变亮 D.A、B两灯均变暗
[解析] 若滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电路阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则B灯两端电压减小，通过B灯的电流减小，B灯变暗；根据可知通过A灯的电流增大，A灯变亮.故选A.
√
变式 [2024·河南郑州期末] 如图所示电路，当滑动变阻器滑片向上滑动时，电流表及电压表读数的变化是( )
A.电流表、电压表读数都增大
B.电流表、电压表读数都减小
C.电流表读数增大、电压表读数减小
D.电流表读数减小、电压表读数增大
√
[解析] 当滑动变阻器滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电路阻值变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，由于通过的电流增大，两
端电压与电源内阻分压之和增大，根据可知两端电压减小，即电压表读数减小，由于通过的电流减小，根据可知电流表读数增大.故选C.
学习任务二 含有电容器的电路
［科学思维］
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.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.
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.
例2 [2024·湛江期末] 如图所示，是光敏电阻，当它受到的光照强度减弱时，则( )
A.灯泡变亮 B.电容器所带电荷量变大
C.电压表的读数减小 D.光敏电阻上的电压增大
√
[解析] 当光敏电阻受到的光照强度减弱时，光敏电阻的阻值变大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大；则电压表的读数增大，通过灯泡的电流减小，
灯泡变暗，灯泡两端电压减小，则光敏电阻两端的电压增大，电容器极板间的电压减小，电容器所带电荷量变小.故选D.
【要点总结】
1.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.
2.如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始、末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始、末状态电容器电荷量之和.
学习任务三 故障分析
［科学思维］
1.常见故障：断路、短路
2.断路与短路的特点与分析
(1)断路的特点与分析
①断路的特点：电路中发生断路，表现为某段电路两端的电压不为零而电流为零.
②断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，则说明电源正常，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点.
(2)短路的特点与分析
①短路的特点：电路中发生短路，表现为某段电路两端的电压为零而电流不为零.
②短路故障的判断：若电流表有示数而用电器不工作，则该支路被短路；用电压表与该支路并联，若无电压，则该支路被短路.
例3 [2024·湖南长沙一中月考] 如图所示，电源电压恒定，闭合开关后，电路正常工作.过了一会儿，两电表的示数一个变大，另一个变小，则该电路中出现的故障是( )
A.一定是电阻断路 B.可能是电阻短路
C.可能是灯断路 D.一定是灯短路
[解析] 若电阻断路，电流表示数减小到零，电压表示数变大，则有可能电阻断路，而不是一定电阻断路，A错误；若电阻短路，电流表示数变大，电压表示数减小到零，B正确；若灯断路，两电表示数都为零，C错误；若灯短路，两电表示数都变大，D错误.
√
1.(多选)如图所示,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.闭合开关S,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则( )
A.A的示数增大
B.V2的示数增大
C.ΔU3与ΔI的比值大于r
D.ΔU1大于ΔU2
√
√
√
[解析] 将滑片向下滑动,则滑动变阻器连入电路中的电阻R变减小,由I=知,电流表A的示数增大,A正确;电压表V2测量的是路端电压,U2=E-Ir减小,B错误;U3=E-Ir-IR,则有ΔU3=ΔI(R+r),ΔU3与ΔI的比值等于R+r,即大于r,C正确;ΔU2=ΔIr,ΔU1=ΔIR,又知R>r,故ΔU1大于ΔU2,D正确.
2.如图所示,R1、R2是电阻箱,R3、R4、R5是定值电阻,E、r分别为电源电动势和内阻,开关S闭合,下列说法正确的是( )
A.当R1增大时,电流表A1的示数减小
B.当R1减小时,电容器的电荷量增加
C.当R2减小时,电容器的电荷量增加
D.当R2增大时,电流表A2的示数增大
√
[解析] 电路稳定后,电容器相当于断路,当R1增大时,电流表A1的示数依然为零,示数不变,A错误;当R1减小时,电容器两端的电压不变,电荷量也不变,B错误;当R2减小时,根据“串反并同”规律可知,R3和 R5分得的电压都增大,电容器两端的电压为R3和 R5两电阻两端电压之和,由C=得Q=CU,电容器的电荷量增加,C正确;当R2增大时,总电阻增大,由闭合电路欧姆定律,干路电流减小,电流表A2测的是干路电流大小,因此其示数减小,D错误.
3.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器总电阻为R,所有电表均为理想电表.闭合开关S后,当滑片P由a端向b端缓慢滑动的过程中 ( )
A.电流表A1的示数逐渐增大
B.电流表A2的示数先减小再增大
C.电容器C的电荷量保持不变
D.电压表V的示数逐渐增大
√
[解析] 设滑动变阻器滑片右侧电阻为Ra,滑动变阻器与R0构成电路的总电阻R总=R-Ra+=R-=R-,当滑片P由a端向b端缓慢滑动的过程中,Ra增大,则R总减小,则干路电流增大,即电流表A2的示数增大,B错误;
设滑动变阻器滑片右侧电阻Ra与R0并联总电阻为R并,则R并==,Ra增大,则R并增大,由于干路电流增大,则并联部分电压U并增大,则电流表A1的示数逐渐增大,A正确;电容器C的电压U=E-U并-Ir,根据上述,干路电流增大,U并增大,则电容器C的电压减小,根据Q=CU可知,电容器C的电荷量减小,C错误;电压表V的示数为UV=E-Ir,根据上述,干路电流增大,则电压表V的示数逐渐减小,D错误.
1.(闭合电路的动态分析)[2024·宁夏银川期末] 如图所示，电源电压不变，电表均为理想电表，当开关由断开到闭合时，下列变化正确的是( )
A.电流表A示数变小
B.电压表示数不为0
C.电压表示数与电流表A示数的比值不变
D.电压表示数与电流表A示数的比值不变
√
[解析] 当开关断开时，和串联，电流表中有电流流过，开关闭合时，外电阻只有电阻，外电阻减小，电源电动势不变，电路中电流增大，电流表示数变大，故A错误；电压表测的是两端的电压，当开关闭合时，两端电压等于0，故B错误；开关断开
时，和串联，设电压表示数为，电流表示数为，由欧姆定律可知，因电阻的阻值不变，所以电压表示数与电流表 示数比值不变，故C正确；
开关断开时，电压表示数不等于零，电流表示数不等于零，开关闭合时，电压表示数等于零，电流表示数变大，电压表示数与电流表A示数的比值变为零，故D错误.
2.(含容动态电路的处理) [2024·广雅中学月考] 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向下滑动时( )
A.电压表的读数减小 B.消耗的功率增大
C.电容器的电容增大 D.电容器所带电荷量增多
√
[解析] 滑片向下滑动时接入电路的阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压增大，即电压表的读数增大，A错误；电阻消耗的功率，滑片向下滑动时接入电路的阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，则减小，B错误；电容器C的电容由本身构造决定，不随电压发生变化，C错误；电容器C所带电荷量，因为C不变，根据闭合电路欧姆定律可知，电容器电压(两端电压)增大，所以电荷量增多，D正确.
3.(电路故障分析)[2024·广州六中月考] 如图所示电路中，闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，用电压表测量、间的电压值为零，而测、及、时，均有电压，这说明( )
A.电源接触不良 B.灯泡的灯丝已断
C.电流表内部断路 D.开关的触片或接线柱接触不良
√
[解析] 如果电源接触不良，则整个电路为断路状态，灯泡不亮，电流表无示数，不论电压表接在何处都无示数，A错误；如果灯泡的灯丝已断，电流表无示数，用电压表测量时，、间无电压，
B错误；如果电流表内部断路，灯泡不亮，电流表无示数，用电压表测量时，、间无电压，C错误；开关的触片或接线柱接触不良，开关闭合后，电灯不亮，电流表无读数，当用电压表测量时，、间的电压为0，而、及、间均有电压，D正确.
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知识点一 闭合电路的动态分析
1.如图所示的电路中,电源内阻不可忽略，电表均为理想电表.开关闭合后,在滑动变阻器的滑片向下移动的过程中( )
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
√
[解析] 当滑片下移时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则外电路总电阻减小,电路中总电流增大,电源的内电压增大,由闭合电路欧姆定律可知,电路的路端电压减小,故电压表示数减小，由欧姆定律可知,上的分压增大,而路端电压减小,故并联部分的电压减小,则通过的电流减小,电流表的示数减小,故A正确.
2.[2024·中山期末] 如图所示的火警报警装置中，为热敏电阻，若温度升高，则的阻值会急剧减小，从而引起电铃电压的增加，当电铃电压达到一定值时，电铃会响.下列说法正确的是( )
A.适当增大电源的电动势可使报警的临界温度升高
B.适当增大电源的电动势可使报警的临界温度降低
C.把的滑片适当向下移可使报警的临界温度升高
D.把的滑片适当向下移不改变报警的临界温度
√
[解析] 温度升高，的阻值减小，干路电流增大，若适当增大电源的电动势，电铃电压更容易达到临界值而引起电铃响，故报警的临界温度降低，A错误，B正确；把的滑片适当向下移，其阻值增大，并联部分阻值增
大，随着温度升高，的阻值减小，干路电流增大，电铃电压更容易达到临界值，报警的临界温度降低，C、D错误.
3.如图所示的实验电路中,电流表内阻忽略不计,闭合开关,在滑片由端滑向端的过程中,下列表述正确的是( )
A.路端电压变小 B.电流表的示数变大
C.路端电压变大 D.电路的总电阻变大
[解析] 在滑片由端滑向端的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,使得总电阻减小,D错误;根据,可知总电流增大,根据闭合电路的欧姆定律有,可知路端电压减小,A正确，C错误;电流表的示数为,可知电流表示数减小,B错误.
√
知识点二 含有电容器的电路
4.阻值相等的四个电阻、电容器及电池(内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关断开且电流稳定时，所带的电荷量为；闭合开关，电流再次稳定后，所带的电荷量为与的比值为( )
A. B. C. D.
√
[解析] 根据等效电路，可得开关断开时，电容器的电压，有，闭合时，，有，故，故C正确.
5.[2024·湛江一中月考] 如图所示的温控电路,通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制,为定值电阻,为热敏电阻(温度越高,电阻越小),为击穿电压足够大的平行板电容器,当环境温度降低时( )
A.电容器所带电荷量减小
B.电容器两极板间的电场强度将会增大
C.电压表的读数减小
D.通过的电流增大
√
[解析] 当环境温度降低时,阻值变大,总电阻变大,总电流减小,及内阻上的电压减小,电流变小，路端电压变大,即电压表读数变大；两端电压变大,电容器两端电压变大,根据可知,电容器带电荷量变大;根据可知电容器两极板间的电场强度增大,选项A、C、D错误,B正确.
6.(多选)在如图所示的电路中，电源电动势为，内电阻为，为电容器，为定值电阻，为滑动变阻器.开关闭合后，灯泡能正常发光，当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是( )
A.灯泡将变暗 B.灯泡将变亮
C.电容器的电荷量将减小 D.电容器的电荷量将增大
√
√
[解析] 当滑动变阻器的滑片向右移动时，电路中的总电阻增大，电路中电流减小，灯泡变暗，故A正确，B错误；电容器两端的电压等于路端电压，电路中电流减小，内电压将减小，则路端电压增大，由知，电容器C的电荷量将增大，故C错误，D正确.
知识点三 故障分析
7.[2024·广雅中学月考] 如图所示的电路中，电源的电动势为，当开关闭合后，灯泡和都不亮，用电压表测得各部分的电压分别为，，，则电路故障原因可能是( )
A.和的灯丝都烧断了 B.的灯丝烧断了
C.的灯丝烧断了 D.滑动变阻器断路
√
[解析] 因为灯泡和都不亮，说明电路中有断路故障或短路故障，又因为，说明、两点与电源两极之间是通路，和不可能断路，所以可能是的灯丝烧断了，故A、B、D错误，C正确.
8.在如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的.现在突然发现灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来亮了些，则电路中出现的故障可能
是( )
A.断路 B.短路
C.断路 D.、同时短路
√
[解析] 若断路，外电阻增大，路端电压增大，A、B两灯的电压和电流均增大，两灯均变亮，A错误；若短路，外电阻减小，总电流增大，路端电压减
小，通过的电流减小，则通过A灯的电流增大，A灯变亮，B灯的电流增大，B灯变亮，B错误；若断路，外电阻增大，路端电压增大，干路电流减小，电流增大，则通过A的电流减小，A灯变暗，B灯电压增大，B灯变亮，C正确；短路，B灯将被短路，将会不亮，D错误.
9.(多选)[2024·广西南宁期末] 在如图所示电路中，当变阻器的滑动头向端移动时，则( )
A.电压表示数变大，外电阻值变大
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，外电阻值变小
√
√
[解析] 当变阻器的滑动头向端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路外电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，所以电路中总电流增大，根据公式有，路
端电压变小，电压表示数变小，故A错误，D正确；根据电路中分压原理，可知，对根据欧姆定律，有，根据电流分流原理，可知，综上所述，可知电流表示数变大，故B正确，C错误.
10.如图所示的电路中，电源电动势，内阻 ，电阻 ，电容为的平行板电容器水平放置且下极板接地.当滑动变阻器的滑片处于端时，有一带电油滴位于板间正中央点且恰好处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.此时点电势为
B.电容器上极板所带电荷量为
C.若仅将电容器上极板缓慢上移少许，则点电势不变
D.若仅将滑片从端向端缓慢移动少许，则油滴将向下移动
√
[解析] 由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压，电容器两极板的电势差为，下极板接地，故下极板电势为零，点电势为，故A错误；电容器上极板所带电 荷量，故B正确；移动电容器上极板，电容器两端电势差不变，又两极板间距离增大，
故电场强度减小，而点到下极板的距离不变，故电势差减小，点电势减小，故C错误； 滑片从端向端移动，则外电路电阻增大，所以路端电压增大，则两极板电势差增大，极板间场强增大，油滴受到的电场力增大，油滴受重力和电场力作用，由开始时油滴静止可知，电场力方向向上，移动滑片后油滴所受合外力方向向上，故油滴向上运动，故D错误.
11.如图所示，、是平行板电容器的两个极板，为定值电阻，、为电阻箱，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部.闭合开关，小球静止时受到细线的拉力为.调节、，关于的大小判断正确的是( )
A.保持不变，缓慢增大时，将变大
B.保持不变，缓慢增大时，将变小
C.保持不变，缓慢增大时，将变大
D.保持不变，缓慢增大时，将变小
√
[解析] 保持不变，缓慢增大时，由于和串联，两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板间的电压减小，带电小球受到的电场力减小，细线的拉力大小为>，将减小，选项B正确，A
错误；保持不变，缓慢增大时，两端的电压不变，不变，细线的拉力不变，C、D错误.
12.[2024·广州六中月考] 如图所示，电流表、电压表是理想电表，电阻是定值电阻，电源的电动势和内阻分别为、，电动机的内阻为；当合上开关，增大电阻箱的阻值时，电流表和电压表的示数变化量分别为、，下列说法正确的是( )
A.电压表的示数减小
B.电流表的示数增大
C.电动机的电流变化量为
D.
√
[解析] 根据闭合电路动态分析的“串反并同”可知，当电阻箱的阻值增大时，与并联的电压表示数增大，与间接串联的电流表示数减小，
故A、B错误；电动机不是纯电阻，不满足欧姆定律，所以当电动机两端电压变化量为时，其电流的变化量不等于，故C错误；根据闭合电路欧姆定律得，，可得，，则，故D正确.
13.如图所示的电路中,定值电阻 ,,电容器的电容,电池的内阻 ,电动势.
(1) 闭合开关,求电路稳定后通过的电流；
[答案]
[解析] 闭合开关,电路稳定后,电容器视为断路,由电路图可知,与串联,由闭合电路的欧姆定律得
(2) 求将开关断开后流过的总电荷量.
[答案]
[解析] 闭合开关后,电容器两端的电压与两
端的电压相等,有
将开关断开后,电容器两端的电压与电源的电动势相等,有
所以流过的总电荷量为
