1、闭合电路的动态分析图4261在如图426所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,平行板电容器C的两金属板水平放置,R1和R2为定值电阻,P为滑动变阻器R的滑动触头,G为灵敏电流表,A为抱负电流表开关S闭合后,C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态,在P向上移动的过程中,下列说法正确的是()AA表的示数变大B油滴向上加速运动CG中有ab的电流D电源的输出功率肯定变大答案B解析油滴静止时,它所受的重力等于向上的电场力FqE,在P向上移动的过程中,滑动变阻器的有效电阻变大,电路的总电阻变大,由闭合电路欧姆定律,知电路的总电流I变小,路端电压U外变大,则选项A错误;而电阻R1两端的
2、电压U1IR1变小,由U外U1U并,知U并变大,UCU并变大,油滴所受电场力变大,将向上加速运动,QCCU并变大,电容器C充电,电流方向由ba,则选项B正确,C错误;电源的输出功率变化不确定,选项D错误闭合电路中的功率图4272如图427所示,直线A为电源的UI图线,直线B为电阻R的UI图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电路的总功率分别是()A4 W,8 W B2 W,4 WC4 W,6 W D2 W,3 W答案C解析从题图中可知E3 V,图线A和图线B的交点是电源和电阻R构成闭合电路的工作点,因此P出UI4 W,P总EI6 W.含容电路分析图4283如图428所示,R是光敏
3、电阻,当它受到的光照强度增大时()A灯泡L变暗B光敏电阻R上的电压增大C电压表V的读数减小D电容器C的带电荷量增大答案CD解析光照强度增大时,R的阻值减小,闭合电路的总电阻减小,依据闭合电路欧姆定律知I增大,灯泡L变亮,选项A错误;光敏电阻R上的电压UREI(rR灯)减小,选项B错误;电压表V的读数UEIr减小,选项C正确;电容器C两端的电压等于灯泡两端的电压,灯泡两端的电压ULIR灯增大,所以电容器C的带电荷量QCUL增大,选项D正确电路故障分析图4294如图429所示,灯泡L1、L2原来都正常发光,在两灯突然熄灭后,用电压表测得c、d间电压比灯泡正常发光时的电压高,故障的缘由可能是(假设电
4、路中仅有一处故障)()Aa、c间断路 Bc、d间断路Cb、d间断路 Db、d间短路答案B解析因电路中L1、L2、R及电源串联,电路中只有一处故障且两灯不亮,电路中必是断路,故D错误电路中无电流,但c、d间电压上升,是由于c、d间断路,c、d两点分别与电源正、负极等电势故正确答案为B.题组一闭合电路的动态分析图42101如图4210所示的电路,闭合电键S,待电路中的电流稳定后,减小R的阻值则()A电流表的示数减小B电压表的示数减小C电阻R2两端的电压减小D路端电压增大答案B解析题图中的电路结构是R1与R先并联,再与R2串联,故RR总I干U内U外.R2两端电压U2I干R2,U2增大,所以R与R1的
5、并联电压减小,读数减小,A、C、D错误,B项正确图42112如图4211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,假如变阻器的滑片向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更暗,安培表的示数减小D电灯L更暗,安培表的示数增大答案A解析变阻器的滑片P向b端滑动,R1接入电路的有效电阻增大,外电阻R外增大,干路电流I减小,安培表的示数减小,路端电压U增大,电灯两端电压增大,电灯L更亮,A正确,B、C、D错误图42123如图4212所示,E为电动势,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
6、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状况是()AI1增大,I2不变,U增大BI1减小,I2增大,U减小CI1增大,I2减小,U增大DI1减小,I2不变,U减小答案B解析滑动触点由a向b移动时,R2阻值减小,所以总电阻减小,电路中总电流增大,则内电压增大,路端电压减小,故U减小;总电流增大,R3两端电压也增大,所以并联电压减小,故I1减小,I2增大4.图4213(2022广州调研)如图4213所示的电路中,电源的内阻r0,R1和R2是两个定值电阻当滑动变阻器R的滑片向a移动时,电路中的电流I1、I2的变化状况是()AI1
7、不变 BI1变小 CI2变大 DI2变小答案BC解析当滑动变阻器R的滑片向a移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,整个回路的总电阻变小,依据闭合电路欧姆定律可知,干路电流I变大,路端电压UEIr变小,I1变小,A错误,B正确;又II1I2,所以I2变大,C正确,D错误5某实物投影机有10个相同的强光灯L1L10(24 V,220 W)和10个相同的指示灯X1X10(220 V,2 W),将其连接在220 V的沟通电源上,电路如图4214所示,若工作一段时间后L2灯丝烧断,则()图4214AX1的功率减小,L1的功率增大BX1的功率增大,L1的功率增大CX2的功率增大,其他指示灯的功率减小DX2
8、的功率减小,其他指示灯的功率增大答案C解析由串、并联电路的学问知,若L2灯丝烧断,电路的电阻值变大,电流变小,除X2两端电压变大外,其他电压变小,故选C.题组二对闭合电路功率的理解6两个电池1和2的电动势E1E2,它们分别向同一电阻R供电,电阻R消耗的电功率相同比较供电时电池1和2内部消耗的电功率P1和P2及电池的效率1和2的大小,则有()AP1P2,12 BP1P2,12CP1P2,12 DP1P2,12答案B解析由于PR相等,则电流I相等由I;因E1E2则r1r2,所以P1P2,而,所以与E成反比,故12,故选B.7将阻值为4 和10 的两个电阻R1、R2分别接在同一电源上,结果R2上消耗
9、的功率P2比R1上消耗的功率P1大,则()A电源内阻肯定大于4 B两电阻串联后接此电源,外电路总功率肯定大于只接R2时的功率C两电阻并联后接此电源,外电路总功率肯定小于只接R1时的功率D只接R1时电源消耗的功率肯定大于只接R2时消耗的功率答案ACD解析依据电源输出功率随外电阻的变化关系曲线如图所示由于R2消耗的功率P2比R1消耗的功率P1大所以有R1R2R14 .A选项正确、D选项正确R1与R2的并联电阻肯定小于R1的电阻由电源的输出功率曲线可知外电路总功率肯定小于只接R1时的功率,C正确若R1与R2串联,其电阻大于R2的电阻外电路的消耗的总功率不肯定大于只接R2时的功率,B错误图42158如
10、图4215所示,直线OAC为某始终流电源的总功率P随电流I变化的图线,曲线OBC表示同始终流电源内部的热功率P随电流I变化的图线若A、B点的横坐标均为1 A,那么AB线段表示的功率为()A1 W B6 W C2 W D2.5 W答案C解析由题图不难看出,在C点,电源的总功率等于电源内部的热功率,所以电源的电动势为E3 V,短路电流为I3 A,所以电源的内阻为r1 .图像上AB线段表示的功率为PABP总I2r(13121) W2 W故正确选项为C.9.图4216(2022河南三市调研)电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比,如图4216所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图
11、线,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线直线C为一个电阻R两端的电压与电流关系的图线,将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么()AR接到电源a上,电源的效率较低BR接到电源b上,电源的输出功率较大CR接到电源a上,电源的输出功率较大,电源效率较高DR接到电源b上,电源的输出功率较小,电源效率较高答案C解析电源的效率,由题中图像可知A与C交点处电压大于B与C交点处电压,则R接在电源a上效率较高;电源输出功率PUI,由题中图像易得R接在电源a上输出功率较大,A、B、D错误,C正确题组三含容电路分析图421710如图4217所示,C为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器R1、
12、R2的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态要使尘埃P向下加速运动,下列方法中可行的是()A把R2的滑片向左移动 B把R2的滑片向右移动C把R1的滑片向左移动 D把开关S断开答案A解析若尘埃P处于静止状态,则重力与电场力平衡若尘埃向下加速运动,则电场力减小,电容器两极板间的电压减小,故向左移动R2的滑片可以实现这种变化故A正确、B错由于稳定时R1支路无电流,故无论如何移动R1,电容器两极板间的电压都不会转变,故尘埃仍平衡,故C错断开开关S,电容器两极板间电压增大,这种状况与B选项效果相同,故D错图421811在如图4218所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的
13、内阻r,闭合电键S,将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是()A灯泡L变亮B电源的输出功率变小C电容器C上电荷量削减D电流表读数变小,电压表读数变大答案BD解析将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后,R的阻值变大,电路中电流变小,灯泡变暗,A错误;路端电压变大,电阻R两端电压变大,电容器C两端电压变大,电容器C上电荷量增加,C错误,D正确;当外电路电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,则外电路电阻比r大得越多,输出功率越小,B正确图421912如图4219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
14、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.调整R1、R2,关于F的大小推断正确的是()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将变小答案B解析当电路接通后,对小球受力分析:小球受重力、电场力和悬线的拉力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,两端等电势,因此电容器两极板电压等于R0两端电压,当R2不变,R1变化时,电容器两极板电压不变,板间电场强度不变,小球所受电场力不变,F不变,C、D两项错若保持R1不变,缓慢增大R2,R0
15、两端电压减小,电容器两端电压减小,内部电场减弱,小球受电场力减小,F变小故A项错,B项正确题组四综合应用图422013如图4220所示为始终流电路,电源内阻不能忽视,但R0大于电源内阻,滑动变阻器的最大阻值小于R,当滑动变阻器滑片P从滑动变阻器的最右端滑向最左端的过程中,下列说法正确的是()A电压表的示数始终增大B电流表的示数始终增大C电阻R0消耗的功率始终增大D电源的输出功率始终增大答案A解析滑动变阻器的最大阻值小于电阻R,在滑片P向左滑动的过程中,电路中的总电阻增大,总电流减小,电流表的示数减小,B项错误;电阻R0消耗的功率减小,C项错误;内电压始终减小,外电压始终增大,R0两端电压始终减
16、小,电压表示数增大,A项正确;由于电源的内阻小于R0,因此在滑动变阻器滑动过程中电源的输出功率始终减小,D项错误图422114如图4221所示的电路中,已知电源电动势E36 V,内阻r2 ,R120 ,每盏灯的额定功率都是2 W,额定电压也相同当S闭合,R2调到14 时,两灯都正常发光;当S断开,要使L2仍正常发光,则R2应调到何值?答案50 解析设所求阻值为R2,当灯L1和L2都正常发光时,加在灯两端电压为额定电压UL.当S闭合时,E1ULI1(R1rR2),当S断开时,E2ULI2(R1rR2),又由于E1E2E,I12I22IL(IL为额定电流),得IL(R1r2R2R2)0,但IL0,所以R1r2R2R2,即R220 2 214 50 .