电路动态分析和电路故障分析专题

2025高考物理闭合电路动态分析、故障分析及含容电路动态分析一、单选题1．某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10（24V/200W）和10个相同的指示灯X1～X10（24V/2W），如图连接在220V交流电源上，若工作一段时间后，L2灯丝烧断，则（）A．X1功率减小，L1功率增大B．X1功率增大，L1功率增大C．X2功率增大，其它指示灯的功率减小D．X2功率减小，其它指示灯的功率增大2．在如图所示的电路中，电源内阻和定值电阻的阻值均为r，滑动变阻器的最大阻值为2r，电表均为理想电表。

闭合开关，将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中，下列选项正确的是（）A．电压表的示数变大B．电流表的示数变大C．电源的效率变大D．滑动变阻器消耗功率变大二、多选题3．如图，电路中的定值电阻0R 大于电源的内电阻r 。

现将开关S 闭合，将滑动变阻器R 的滑片P 向上滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3的示数变化量的绝对值分别为1U 、2U 、3U ，理想电流表A 的示数变化量的绝对值为I ，则下列说法中正确的是（ ）A ．电压表 V 1的示数增大，电压表V 2的示数减小B ．电流表A 的示数变大，电压表V 3的示数增大C ．电压表 V 3和电流表A 的示数变化量的比值30U r R I∆=+∆ D ．电压表 V 1和V 2的变化量12U U >三、单选题4．在如图所示电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示。

下列判断正确的是（ ）A ．|ΔU 1|<|ΔU 2|，|ΔU 2|>|ΔU 3|B ．1U I 不变，1U I ∆∆变小 C ．2U I变大，2U I ∆∆变大D ．3U I变大，3U I ∆∆变大四、多选题5．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 ，所有电表均为理想表。

闭合电路欧姆定律一、闭合电路动态分析 1.分析思路：（1）电路中不论是串联还是并联部分，只要有一个电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻就变大。

只要有一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻都变小。

（2）根据总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可判定总电流、电压的变化。

（3）判定变化部分的电流、电压变化。

如变化部分是并联回路，那么仍应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化，最后变化电阻部分的电流、电压就能确定了。

例1R1滑片从右端向左端滑动过程中，各电阻两端电压及流过的电流如何变化？解析：R 1增大，总电阻一定增大；由rR EI+=，I 一定减小；由U=E-Ir ，U 一定增大；因此U 4、I 4一定增大；由I 3= I-I 4，I 3、U 3一定减小；由U 2=U-U 3，U 2、I 2一定增大；由I 1=I 3 -I 2，I 1一定减小。

2.总结规律：（1）总电路上R 增大时总电流I 减小，路端电压U 增大；（2）变化电阻本身和总电路变化规律相同； （3）和变化电阻有串联关系的看电流（即总电路R 增大，总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）； （4）和变化电阻有并联关系的看电压（即总电路R 增大，路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大）。

1 如图1所示电路中，当滑动变阻器的滑片P 向左移动时，各表（各电表内阻对电路的影响均不考虑）的示数如何变化？2如图，电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω．当电键S 接位置1时，电流表的示数为0.20A ．那么当电键S 接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值A.0.28AB.0.25AC.0.22AD.0.19A3如图所示，电源电动势为E ，内电阻为r ．当滑动变阻器的触片P 从右端滑到左端时，发现电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2，下列说法中正确的是A.小灯泡L 1、L 3变暗，L 2变亮B.小灯泡L 3变暗，L 1、L 2变亮C.ΔU 1<ΔU 2D.ΔU 1>ΔU 24.如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r 。

中考物理專題五動態電路及電路故障分析一、復習目標：1、會分析滑動變阻器の滑片Pの位置の變化引起電路中電學物理量の變化；2、會分析開關の斷開或閉合引起電路中電學物理量の變化；3、會判斷兩種基本の電路故障（斷路和短路）。

二、知識儲備：1、串聯電路是分壓電路，在串聯電路中，電阻越大の，分の電壓越（多或少）；並聯電路是分流電路，在並聯電路中，電阻越大の分の電流越（多或少）。

2、在串聯電路中，當只有其中一個電阻の阻值變大時，它の總電阻將變（大或小）；在並聯電路中，當只有其中一個電阻の阻值變大時，它の總電阻將變（大或小）。

3、有公式I=U/R得，當電壓不變時，電阻越大，電流就越（大或小）；有公式U=IR得，通過電阻の電流越大，它兩端の電壓也越（大或小）；4、是斷路；短路。

5、電流錶の特點是電阻很（大或小），通常相當於，電壓表の特點是電阻很（大或小），通常相當於。

三、典型例題動態電路部分第一種類型：滑動變阻器の滑片Pの位置の變化引起電路中電學物理量の變化（一）．串聯電路中滑動變阻器の滑片Pの位置の變化引起の變化例一、如圖1，是典型の伏安法測電阻の實驗電路圖，當滑片P向右移動時，請你判斷A表和V表の變化。

分析；先確定電路，再看電阻の變化，再根據歐姆定律判斷電流の變化，最後根據歐姆定律の變形公式判斷電壓の變化。

針對練習（1）、如圖2，當滑片P向左移動時，A表和V表將如何變化。

（2）、如圖3，當滑片P向左移動時，A表和V表將如何變化（3）、在如圖4所示電路中，當閉合開關後，滑動變阻器の滑動片P向右移動時（）(A)電流錶示數變大，燈變暗。

(B)電流錶示數變小，燈變亮。

(C)電壓表示數不變，燈變亮。

(D)電壓表示數不變，燈變暗。

（4）、在如圖5所示電路中，當閉合開關後，滑動變阻器の滑動片P向右移動時（）(A)電壓表示數變大，燈變暗。

(B)電壓表示數變小，燈變亮。

(C)電流錶示數變小，燈變亮。

(D)電流錶示數不變，燈變暗。

高二物理期末综合复习（特训专题+提升模拟）专题11 闭合电路U -I 图像和功率问题、电路动态分析、电路故障分析一、闭合电路U -I 图像和功率问题1．如图甲所示，电动势为E ，内阻为r 的电源与R =6Ω的定值电阻、滑动变阻器R p 、开关S 组成闭合回路。

已知滑动变阻器消耗的功率P 与其接入电路的有效阻值R p 的关系如图乙所示。

下述说法中正确的是（ ）A ．图乙中R x =15ΩB ．电源的电动势E =10V ，内阻r =4ΩC ．滑动变阻器消耗功率P 最大时，定值电阻R 也消耗功率最大D ．调整滑动变阻器R p 的阻值，可以使电源的输出电流达到1.25A 【答案】B【详解】B ．由图乙知，当10ΩP R R r =+=时，滑动变阻器消耗的功率最大，6ΩR =时，则4Ωr =最大功率()22.5W 4E P R r ==+解得10V E =，B 正确； A ．滑动变阻器的阻值为5Ω与阻值为R x 时消耗的功率相等，有22()()P x P x E ER R R R r R R r=++++解得20Ωx R =，A 错误；C ．当回路中电流最大时，即0P R =时定值电阻R 消耗的功率最大，C 错误；D ．当滑动变阻器P R 的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为10A=1A 64m E I R r ==++则调整滑动变阻器R p 的阻值，不可能使电源的输出电流达到1.25A ，选项D 错误。

故选B 。

2．如图甲所示的电路中，定值电阻04ΩR =。

可变电阻R 的功率随自身阻值变化的函数关系如图乙所示，由此可知（ ）A ．电源电动势2V E =B ．内阻43r =ΩC ．增大R ，电源效率增大D ．增大R ，电源效率可能增大，也可能减小 【答案】C【详解】AB ．将定值电阻0R 与电源看成新的电源，当新的电源内阻与可变电阻R 的阻值相等时，可变电阻R 的功率最大，新的电源的输出功率最大，则有002ΩR rR r R ==+解得4Ωr=由功率的定义可知，此时流过可变电阻的电流为R 1A I =其两端电压为R R 2V U I R ==干路电流为RR 01.5A U I I R =+=根据闭合电路欧姆定律有2V 1.5A 4Ω8V E U Ir =+=+⨯=端，AB 错误；CD ．电源效率IU U IE E η==，00ErU E Ir E RR r R R =-=-++增大R ，路端电压增大，电源效率增大，C 正确，D 错误。

闭合电路欧姆定律、电路动态分析、含容电路和故障分析特训专题特训内容专题1闭合电路欧姆定律(1T-4T)专题2电路动态分析(5T-8T)专题3含容电路(9T-12T)专题4故障分析(13T-16T)【典例专练】一、闭合电路欧姆定律1在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。

用该电源与电阻R组成闭合电路。

由图像判断错误的是()A.电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB.电阻R的阻值为1ΩC.电源的效率为40%D.电源的输出功率为4W【答案】C【详解】A．根据闭合电路欧姆定律U=E-rI结合图线Ⅰ可得电源电动势为E=3V电源内阻为r =k =0-36-0Ω=0.5Ω故A正确；B．直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，则电阻R的阻值为R=ΔUΔI =22Ω=1Ω故B正确；C．两个图像的交点表示电阻R与电源串联成通路，所以路端电压为U=2V电源的效率为η=UIEI ×100%=UE×100%=23×100%≈67%故C错误；D．两个图像的交点表示电阻R与电源串联成通路，所以路端电压为U=2V干路电流为I=2A电源的输出功率为P=UI=4W故D正确。

本题选不正确的，故选C。

2如图所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1为定值电阻(R1>r)，R2为可变电阻，以下说法中正确的是()A.当R 1=R 2+r 时，R 1上获得最大功率B.当R 2+R 1=r 时，R 2上获得最大功率C.当R 2=0时，电源的效率最低D.当R 2=R 1+r 时，电源的输出功率最大【答案】C【详解】A ．要使定值电阻R 1上获得最大功率，需要使R 1上的电流最大，故只有R 2为0才可以实现，A 错误；B ．电源的输出功率为P =I 2R =E 2R (R +r )2=E 2R (R -r )2+4Rr当R =r 时，外电阻有最大功率，最大功率为P m =E 24r即当R 2=R 1+r 时，R 1+r 可以看成电源的内阻，则R 2上获得最大功率，B 错误；C ．电源的效率η=IU IE =R 1+R 2R 1+R 2+r ×10000=11+r R 1+R2×100%则R 2越小，电源的效率越低，当R 2=0时，电源的效率最低，C 正确；D ．因当电源内阻与外电路相等时，电源输出功率最大，因为R 1>r ，则当R 2=0时，外电路电阻与电源内阻最接近，此时电源的输出功率最大，D 错误。

课题名称：电路动态分析和电路故障分析专题一、学习目标1.会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化.2.会分析滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化.二、教学过程 （一）知识回顾 1.电路特点（1）串联电路： （2）并联电路： 2.欧姆定律（1）内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比.（2）公式：（3）变形式：3.判断电路连接——可以先简化电路，电流表当导线看，电压表当开路看（图1） 等效电路：如图1-1、图1-24.如何判断电流表测量通过哪个用电器的电流？方法一：看电流表与哪个用电器串联，则就测通过那个用电器的电流（如图2、图3).212121111R R R U U U I I I +===+=电阻关系：电压关系：电流关系：RUI =IU R IRU ==A 3A 2V 3V 1V 2 A 1R 1 R 2 图1V2V3V1R1R2图1-1R1R2图1-221 2121 R R R UU U II I + = + = = = 电阻关系： 电压关系： 电流关系：方法二：电流分析法：看哪些电流流过它，则测通过哪个用电器的电流（如图4）。

测量通过 的电流；测量通过 的电流；5.如何判断电压表测哪部分电路两端的电压？方法一：电压表与哪个用电器并联就测哪个用电器两端的电压（如图5）测 两端的电压； 测 两端的电压.方法二：回路法——看电压表与哪个用电器构成一个回路，而且该回路上没有电源，则电压表就测那个用电器两端的电压（如图6）.电压表测 两端的电压.（二）、动态电路的类型及分析类型一：开关的断开或闭合引起电路中电流、电压以及电阻的变化. 例1.如图7所示电路，将开关S 闭合，电流表的示数将 ；电压表的示数将 .（选填“变大”、“变小“或”不变“） 分析：先看好开关断开和闭合是分别是什么电路，最好画出等效电路，然后根据欧姆定律判断.针对练习：如图8所示电路中，当开关S 断开时，电阻R 1和R 2是 联，开关S 闭合后，电压表的示数将（选填”变大“、”变小“或”不变“）.例2.如图9所示电路中，灯泡L 1和L 2是 联，当开关S 断开时，电压表的示数将 ，电流表的示数将 .（选填“变大”、“变小”或“不变”）分析：明确开关断开和闭合时是什么样的电路.电流表、电压表分别测的是AL 2L 1AA 1 A 2L 2 L 1 V 2 A 1 A 2 V 1 图2 图3A 1A 2R 2 R 3R 1 图4V 1 V 2L 2L 1图5R 2R 1 V图6AV 1R 1 R 2图7图8VR 1R 2 图9VL 2AL 1哪部分的电流和电压。

电路动态分析程序法、串反并同法来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法如下：一．程序法。

基本思路是“局部→整体→局部”。

即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为：（1）确定电路的外电阻R 外总如何变化；① 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小） ② 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。

③ 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相路障（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为R ，灯泡的电阻为R 灯，与灯泡并联的那一段电阻为R 并，则会压器的总电阻为：211并灯并灯并灯并并总R R R R R R R R R R R +-=++-= 由上式可以看出，当R 并减小时，R 总增大；当R 并增大时，R 总减小。

由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，R 总变化与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化相同。

④在图2中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与R 1串联（简称R 上），另一段与R 2串联（简称R 下），则并联总电阻()()R R R R R R R R总上下=++++1212由上式可以看出，当并联的两支路电阻相等时，总电阻最大；当并联的两支路电阻相差越大时，总电阻越小。

（2）根据闭合电路欧姆定律rR E I +=外总总确定电路的总电流如何变化；（3）由U 内=I 总r 确定电源内电压如何变化；（4）由U 外=E －U 内(或U 外=E-Ir)确定电源的外电压如何（路端电压如何变化）⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==↓↑→↑→↓→=∞→↑↓→↓→↑→-=00U R U Ir I R EU R U Ir I R Ir E U 短路当断路当外； （5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化；（6）确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化（可利用节点电流关系）。

2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题50闭合电路的功率问题、电路动态分析、含容电路、故障分析导练目标导练内容目标1闭合电路的功率问题目标2电路动态分析目标3含容电路目标4故障分析【知识导学与典例导练】一、闭合电路的功率问题1．闭合电路的功率和效率2．输出功率与外电阻的关系与外电阻R的关系图像可知：由P出(1)当R＝r时，电源的输出功率最大为P m＝E24r。

(2)当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小。

(3)当R ＜r 时，随着R 的增大输出功率越来越大。

(4)当P 出＜P m 时，每个输出功率对应两个外电阻R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2。

【例1】如图，直线A 为某电源的U -I 图线，曲线B 为某小灯泡D 1的U -I 图线的一部分，用该电源和小灯泡D 1组成闭合电路时，灯泡D 1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（）A ．此电源的内阻为23ΩB ．灯泡D 1的额定电压为3V ，功率为6WC ．电源的效率为75%D ．把灯泡D 1换成阻值为1Ω的定值电阻，电源的输出功率将变大【答案】BCD【详解】A ．根据U E Ir =-由图线A 读出电源的电动势为E =4V 图A 的斜率绝对值大小表示电源的内阻，则41Ω0.5Ω6r -==故A 错误；B ．灯泡与电源连接时，灯泡D 1恰好能正常发光，A 、B 两图线的交点表示灯泡的工作状态，则知其电压U =3V ，I =2A ，则灯泡D 1的额定电压为3V ，功率为32W 6W P UI ==⨯=故B 正确；C ．电源的效率为100%75%UEη=⨯=故C 正确；D ．灯泡正常发光时的电阻为1 1.5ΩD UR I==把小灯泡D 1换成一个R =1Ω的定值电阻，即外电阻由1.5Ω变为1Ω，更接近内阻r =0.5Ω，所以电源的输出功率变大，故D 正确。

故选BCD 。

二、电路动态分析常规电路动态分析的三种方法1．程序法2．结论法用口诀表述为“串反并同”：(1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小，反之则增大。