选修3-1动态电路分析习题

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第09周 电路的动态分析和故障分析
（测试时间：30分钟，总分：60分）
班级：____________ 姓名：____________ 座号：____________ 得分：____________
一、选择题（共8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目
要求，第7和8题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．如图所示，两电表均为理想电表，电流表､电压表的示数为I 和U ，当滑动变阻器滑片向右滑动时，电流表､电压表示数变化量为Δ、ΔU ，下列说法中正确的是
A ．I 增大，U 增加
B ．I 减小，U 减小
C ．
U I
∆∆不变 D ．U I ∆∆增大 2．（2018·河北省张家口市第四中学高二期末）在如图所示电路中，当变阻器R 3的滑片向b 端移动时
A ．电压表示数变大，电流表示数变小
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，电流表示数变小
3．在描绘小灯泡的伏安特性曲线时，采用如图所示电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是。

电路动态分析题型分类1.滑变与简单电路1.（多选）如图所示，a、b、c三盏灯都能发光，且在电路变化时，灯不会烧坏。

试判断：当滑动变阻器的触头P向下移动时（）A. 外电路的总电阻变小B. 总电流变小C. a灯变亮D. c灯变亮选AC2.在如图所示的电路中，当变阻器R3的滑动头P由a端向b端移动时（）A．电压表示数变大，电流表示数变小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，电流表示数变小选B3.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r.闭合开关，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是( )A．电压表的示数变大B．电流表的示数变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R消耗的功率先变大后变小选C2.开关与简单电路4.（多选）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,V与A 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B.的读数变小C.的读数变小D.的读数变大选AD5.如图所示的电路中，电电动势为E ，内阻为R ，L 1和L 2为相同的灯泡，每个灯泡（阻值恒定不变）的电阻和定值电阻相同，阻值均为R ，电压表为理想电表，K 为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法错误的是（ ）A ．电压表读数将变小B ．L 1亮度不变，L 2将变亮C ．L 1将变亮，L 2将变暗D ．电的发热功率将变大选C6.如图所示，电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。

只合上开关S 1，三个灯泡都能正常工作。

如果再合上S 2，则下列表述正确的是（ ）A ．电源输出功率减小B ．L 1上消耗的功率增大C ．通过R 1上的电流增大D ．通过R 3上的电流增大选C3.分压电路7.如图所示电路中,电源的电动势为E,内阻为r,各电阻阻值如图所示,当滑动变阻器的滑动触头P 从a 端滑到b 端的过程中,下列说法正确的是( )A. 电流表的读数I 先增大，后减小B. 电压表的读数U 先减小，后增大C. 电压表读数U 与电流表读数I 的比值IU 不变 D. 电压表读数的变化量△U 与电流表读数的变化量△I 的比值I U ΔΔ不变 选D8.（多选）如图所示，R 0和R 2为两个定值电阻，电源的电动势为E ，内电阻为r ，滑动变阻器的最大阻值为R 1，且R 1>(R 0+r)。

人教版物理选修3-1第九章专题：电路的动态分析、故障分析和含容电路问题一、多选题。

1. 如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片P向上移动时，下列说法中正确的是（）A.电流表示数变大B.电压表示数变小C.电阻R0的电功率变大D.电源的总功率变小2. 湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的，当湿度增加时，湿敏电阻的阻值会减小，常用于制作湿度传感器．在室内设计如图所示电路，当周围环境的湿度增加时（）A.电灯L变暗B.电流表的示数变大C.流过湿敏电阻的电流变大D.电源的总功率变小3. 如图所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A.R3消耗的功率逐渐减小B.电流表读数减小，电压表读数增大C.电源的输出功率逐渐增大D.质点P将向上运动4. 将阻值为非线性变化的滑动变阻器R2接入图甲的电路中，移动滑动变阻器滑动触头改变接入电路中的电阻丝长度x（x为图中a点与滑动触头之间的距离），定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图乙所示，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，电路中的电流表和电压表均为理想电表，当滑动触头从a点移动到b点和从b点移动到c点的这两个过程中，下列说法正确的是（）A.电流表A的示数变化量相等B.电压表V2的示数变化量不相等C.从a点到b点电阻R1的功率变化量较大D.电源的输出功率都不断增大5. 如图甲所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化．图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况．以下说法正确的是（）A.图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况B.图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况C.此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大D.此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI的比值不变6. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值R1=r，当滑动变阻器R2的滑片向右滑动过程中，理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU．下列说法中正确的是（）A.电压表V的示数减小B.电流表A1、A2的示数均减小C.ΔU与ΔI1的比值等于电源内阻rD.电源的输出功率逐渐增大7. 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，灯泡L的电阻大于电源的内阻r．闭合开关S，在滑动变阻器的滑片由a向b移动的过程中，下列各物理量的变化情况正确的是（）A.电流表的读数减小B.灯泡L变亮C.电源输出功率先减小后增大D.电压表的读数先增大后减小二、选择题。

第一章第一节1．答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。

接着用手去摸金属门把手时，身体放电，于是产生电击的感觉。

2．答：由于A、B都是金属导体，可挪动的电荷是自由电子，所以，A带上的是负电荷，这是电子由B挪动到A的结果。

其中，A得到的电子数为，与B失去的电子数相等。

3．答：图1－4是此问题的示意图。

导体B中的一局部自由受A的正电荷吸引积聚在B的左端，右端会因失去电子而带正电。

A对B左端的吸引力大于对右端的排挤力，A、B之间产生吸引力。

4．答：此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违犯能量守恒定律。

因为，在把A、B分开的过程中要克制A、B之间的静电力做功。

这是把机械转化为电能的过程。

第二节1．答：根据库仑的发现，两个一样的带电金属球接触后所带的电荷量相等。

所以，先把A球与B球接触，此时，B球带电；再把B球与C球接触，那么B、C球分别带电；最后，B球再次与A球接触，B球带电。

2．答：〔注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生的加速度！〕3．答：设A、B两球的电荷量分别为、，间隔为，那么。

当用C接触A时，A的电荷量变为，C的电荷量也是；C再与接触后，B的电荷量变为；此时，A、B间的静电力变为：。

在此情况下，假设再使A、B间距增大为原来的2倍，那么它们之间的静电力变为。

4．答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排挤力如图1－6所示。

共受三个力的作用，，由于，互相间间隔分别为、、，所以，。

根据平行四边形定那么，合力沿对角线的连线向外，且大小是。

由于对称性，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线的连线向外。

5．答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡，它的受力示意图见图1－7。

静电斥力，又，，所以，第三节1．答：A、B两处电场强度之比为。

A、C两处电场强度之比为。

2．答：电子所在处的电场强度为，方向沿着半径指向外。

电子受到的电场力为，方向沿着半径指向质子。

【精品】12月24日每日一题（选修3-1）-电路的动态分析（期末复习）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．“恒流源”是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变．如图所示的电路中电源是恒流源，当滑动变阻器滑动触头P向左移动时，下列说法中正确的是( )A．R0上的电压变小B．R2上的电压变大C．R1上的电压变小D．R1上电压变化量大于R0上的电压变化量2．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中的R2、R3为滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。

当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。

下列说法正确的是（）A．在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻R0消耗的电功率变大，R3中有向上的电流B．在将R3的滑片向上端移动的过程中，电源消耗的功率变大，R3中有向上的电流C．在将R2的滑片向下端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向下运动D．断开开关S，电容器所带电荷量增多，带电微粒向上运动3．如图电路中，电源有内阻，当滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为A．电压表示数增大，电流表示数减少B．电压表示数减少，电流表示数增大C．两电表示数都增大D．两电表示数都减少4．如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（）A．电压表的示数减小B．R2中电流增大C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大二、多选题5．检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器．某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小，某同学用该气敏电阻R1设计了图示电路，R为变阻器，a、b间接报警装置．当a、b间电压高于某临界值时，装置将发出警报．则A．煤气浓度越高，a、b间电压越高B．煤气浓度越高，流过R1的电流越小C．煤气浓度越低，电源的功率越大D．调整变阻器R的阻值会影响报警装置的灵敏度6．如图所示，C为电容器，D为理想二极管（具有单向导电作用），电流表、电压表均为理想表。

电容器的动态分析（答题时间：30分钟）1. 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.闭合电键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2. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地.一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。

现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（）A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动B. P点的电势将降低C。

带电油滴的电势能将减小D. 电容器的电容减小,极板带电量将增大3。

平行板电容器C与三个可变电阻器R1、R2、R3以及电源（内阻不可忽略)连成如图所示的电路。

闭合开关S待电路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷。

要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是（)A. 只增大R1，其他不变B. 只增大R2，其他不变C. 只减小R3，其他不变D。

只减小a、b两极板间的距离，其他不变4. 影响平行板电容器电容的因素有很多,探究时需采用控制变量法.如图，已经充满电的两个极板所带电荷量不变，两极板正对面积为S，极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。

实验中,改变电容器的结构，关于可能看到的现象，下列说法正确的是( ）A. 保持d不变，增大S，则θ变大B。

保持d不变,增大S，则θ变小C. 保持S不变，减小d，则θ变大D. 保持S不变，减小d，则θ不变5。

如图,平行板电容器经开关K与电池连接，a处有一带电量非常小的点电荷。

K是闭合的，Ua表示a点的电势，f表示点电荷受到的电场力。

现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（)A. Ua变大,f变大B. Ua变大，f变小C。

第二章恒定电流狂刷11 电路的动态分析和故障分析1．如图所示的电路中，当开关S2闭合时，下列说法正确的是A．电流表示数不变，电压表无示数B．电流表示数增大，电压表有示数C．电流表示数减小，电压表有示数D．电流表示数增大，电压表无示数【答案】B【名师点睛】本题考查了电路的动态分析，要注意开关S2闭合前后通过R1的电流不变，是一道较为简单的应用题。

2．（2018·河北省张家口市第四中学高二期末）在如图所示电路中，当变阻器R3的滑片向b端移动时A ．电压表示数变大，电流表示数变小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，电流表示数变小 【答案】B3．如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P 向左移动，则A ．电容器中的电场强度将增大B ．电容器上的电荷量将减少C ．电容器的电容将减小D ．液滴将向上运动 【答案】B【解析】电容器两板间电压等于R 2两端的电压，当滑片P 向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则电路中的电流减小，R 2两端电压U 减小，由UE d=知，电容器中的场强变小，故A 错误；根据公式QC U=，可知电容器放电，电荷量减小，故B 正确；电容器的电容与U 的变化没有关系，保持不变，故C 错误；电容器中的场强变小，则带电液滴所受的电场力变小，重力大于电场力，液滴将向下运动，故D 错误。

4．（2018·广东深圳市罗湖区深圳第二实验学校高二月考）如图所示的电路中，闭合电键，灯1L 、2L 正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯1L 变亮，灯2L 变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是A ．1R 断路B ．2R 断路C ．3R 短路D ．4R 短路【答案】A5．如图所示，A 灯与B 灯电阻相同，当滑动变阻器R 的滑动片向下滑动时，两灯的变化是A ．A 灯变亮，B 灯变亮 B ．A 灯变暗，B 灯变亮C ．A 灯变暗，B 灯变暗D ．A 灯变亮，B 灯变暗 【答案】C6．（2018·上海浦东）在如图所示电路中，R 1、R 2为定值电阻，闭合电键S 后，带电粒子恰处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表V 1，V 2，V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，则A ．V 1示数减小，V 2和V 3示数增大B ．带电粒子将向上运动C ．ΔU 3>ΔU 1D ．此过程中2U I∆∆保持不变 【答案】BCD【解析】将滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，总电流增大，则V 1示数U 1增大。

理量变化也将复杂。

这样，不妨从与变化元件联系最松散的电路开始分析，再逐步推理，从已知条件出发，循着规律，一步一个结论，将结论又作为已知条件向下推理，最后判断变化元件有关物理量的变化情况。

三、题型汇总及方法1、普通的大小变化的定性分析：用常规的两个欧姆定律或串反并同的结论。

2、△U之间、△I之间的大小变化比较：寻找类似△I1=△I2+△I3，△U1=△U 2+△U3的关系确定+-并比较大小。

3、△U/△I的大小变化比较：分部分电压和路端电压两种，分别使用两个欧姆定律写出表达式。

4、含有电容器的电路：定性分析和定量计算。

5、定量计算分析。

基本公式和基本方法。

6、闭合电路中的功率及效率问题：图像法6、含有非线性元件的电路：定性分析、定量计算、图像法寻找工作点。

四、题型分类解析例1. （普通类型）在如图1所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时A. 电压表示数变大，电流表示数变小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，电流表示数变小解析：当变阻器R3的滑动头P向b端移动时R3变小，故总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知总电流I增大，则内电路电压增大，因电动势不变，故路端电压U减小。

R1的电压U1=IR1增大，故R3的电压由串联电路的分压特点知U3=U-U1，故U 3减小。

流过R2的电流I2减小。

由并联电路的分流特点知R3的电流I3=I-I2，所以I3增大。

图中电压表测的是路端电压，因此电压表示数变小。

电流表测的是I3，故电流表示数变大，B项正确。

对本题还可做一些讨论。

在分析电流表示数变化情况时，先分析了其他电阻有关物理量变化的情况，到最后再分析变化电阻R3的电流，这是因为它的情况较复杂，但是，任何事物都具有两重性。

复杂到一定程度，量变引起质变，反而会变简单。

也就是说，当滑动头P向b端移动时，R3将减小，能减小到多少？其极限就是零，即R3被短路。

也可以这样分析，设想P向a端移动，R3将增大，其极限可视为无穷大即R3断路，电流表将没有读数。

部分电路的分析与计算1．（2018·北京东城区期中联考）如图甲所示为一台电压力锅，它结合了高压锅和电饭锅的优点，省时省电、安全性高。

当电压力锅内部气压过大或温度过高时，发热器都会停止工作。

图乙中S 1为过压保护开关，S 2为过热保护开关，压强过大时开关S 1自动断开，温度过高时开关S 2自动断开。

图乙表示S 1、S 2和锅内发热器的连接情况，其中符合上述工作要求的是【答案】A2．（2018·重庆模拟）如图所示，在一个粗细均匀、用同样材料制成的金属圆环上有A 、B 、C 、D 四个点，这四个点将圆周四等分．把A 、B 两点接在电路中时，电路中的电流I ＝6 A ，如果保持a 、b 两点间的电压不变，把A 、C 两点接在电路中时，则电路中的电流为A ．6 AB ．3 AC ．4 AD ．8 A【答案】D3．（2018·武汉联考）在如图所示的电路中，输入电压U 恒为8 V ，灯泡L 标有“3 V,6 W”字样，电动机线圈的电阻R M ＝1 Ω.若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是A ．电动机的输入电压是5 VB ．流过电动机的电流是2 AC ．电动机的效率是80%D ．整个电路消耗的电功率是10 W 【答案】AB4．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Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2。

Q 1与Q 2的比值为A ．25B ．12C ．35D ．23 【答案】C5．（2018·江苏卷）如图所示，电源E 对电容器C 充电，当C 两端电压达到80 V 时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C 充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路A ．充电时，通过R 的电流不变B ．若R 增大，则充电时间变长C ．若C 增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D ．若E 减小为85 V ，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变 【答案】BCD6．如图所示为一磁流体发电机示意图，A 、B 是平行正对的金属板，等离子体（电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性）从左侧进入，在t 时间内有n 个自由电子落在B 板上，则关于R 中的电流大小及方向判断正确的是A ．I ＝ne t ，从上向下B ．I ＝2net ，从上向下 C ．I ＝ne t ，从下向上 D ．I ＝2net ，从下向上 【答案】A7．在如图甲所示的电路中，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S 闭合后，电路中的总电流为0.25 A ，则此时A ．L 1两端的电压为L 2两端电压的2倍B ．L 1消耗的电功率为0.75 WC ．L 2的电阻为12 ΩD ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4 【答案】BD8．如图所示是电阻R 的I －U 图象，图中α＝45°，由此得出A ．通过电阻的电流与该电阻两端电压成正比B ．电阻R ＝0.5 ΩC ．因I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1tan α＝1.0 ΩD ．在R 两端加上6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3. 0 C 【答案】AD9．某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是A ．B 点的电阻为12 Ω B ．B 点的电阻为40 ΩC ．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 【答案】B10．一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V 的交流电源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A ，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A ，则下列说法中正确的是A ．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB ．电饭煲消耗的电功率为1 555 W ，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC ．1 min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J ，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD ．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍 【答案】C11．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示，导电介质的电阻率为ρ，制成内外半径分别为a 和b 的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极，设该电阻的阻值为R .下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R 的合理表达式应为A ．R ＝ρb ＋a2πab B ．R ＝ρb －a2πab C ．R ＝ρab2πb －a D ．R ＝ρab2πb ＋a【答案】B12．如图所示，电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上，电源内阻r ＝1 Ω，电炉电阻R ＝19 Ω，电解槽电阻r ′＝0.5Ω，当S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗功率为684 W ，S 1、S 2都闭合时，电炉消耗功率为475 W （电炉电阻可看做不变），试求： （1）电源的电动势；（2）S 1、S 2闭合时，流过电解槽的电流大小；（3）S 1、S 2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率．【答案】（1）120 V （2）20 A （3）1 700 W。