高考物理母题解读(八)恒定电流母题3动态电路分析

恒定电流（动态分析、电功率、故障分析、设计电路）1、汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A ，电动机启动时电流表读数为58A ，若电源电动势为12.5V ，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了（ ）A 、35.8WB 、43.2WC 、48.2WD 、76.8W2.两个电池1和2的电动势E 1> E 2，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P 1和P 2，电池的效率η1和η2的大小，则有（ ） A.P 1>P 2，η1>η2 B.P 1>P 2，η1<η2 C.P 1<P 2，η1>η2 D.P 1<P 2，η1<η23 .如图所示，R 1是可变电阻器.电压表、电流表可看做理想电表，电源内阻不计.闭合开关S ，两电表都有一定示数.适当调节可变电阻器，能使电压表的示数加倍，而电流表的示数减半.则电阻R 2消耗的电功率将（ ）A ．变为原来的1/2B ．变为原来的1/4C ．变为原来的4倍D ．与原来相同 4.如图所示，直线A 为电源的U -I 图线，曲线B 为灯泡电阻的U -I 图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是( )A ．4W 、8WB ．2W 、4WC ．4W 、6WD ．2W 、3W5 如图所示，电路中电池的电动势E=5V ，内电阻r=10Ω，固定电阻R=90Ω，R 0是可变电阻，在R 0从零增加到400Ω的过程中，求：（1）可变电阻R 0上消耗功率最大的条件和最大热功率 （2）电池的电阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和AVR 1 R 2S RRE r6. 下图为某小电热水器的电路图，R1为发热板，当热水器处于加热状态时，水迅速被加热；达到预定温度后，S自动切换到另一挡，处于保温状态．(1)说明S分别接a 、b时，热水器对应的工作状态．(2)若热水器加热时的功率为550 W，保温时发热板的功率为88 W，求电阻R2.(3)当S接a时，电路在5 min内消耗的电能．7. 如图所示电路，滑动变阻器上标有“50 Ω 1 A”，电源电压恒定为6 V，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V．闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电流表示数为0.2 A，电压表示数为2 V．求(1)电阻R1的阻值；(2)此时滑动变阻器消耗的功率；(3)为保证电路安全，电阻R1上允许消耗功率的范围7、如图所示的电路中，电源的电动势E=80 V，内电阻r=2Ω，R1=4Ω，R2为滑动变阻器.问：（1）R2阻值为多大时，它消耗的功率最大？（2）如果电源内阻损耗功率不超过总功率的20%，R2应取多少？（3）如果要求电源输出功率为600 W，外电路电阻R2应取多少？此时电源效率为多少？（4）该电路中R2取多大时，R1上功率最大？二、会分析动态电路的有关问题1.如图所示的电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略.现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（）A.a灯变亮，b灯和c灯变暗B.a灯和c灯变亮，b灯变暗C.a灯和c灯变暗，b灯变亮D.a灯和b灯变暗，c灯变亮E，ra cbRS2.如图所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E和r ，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说法正确的是（）A.电流表的示数变大，电压表的示数变大B.电流表的示数变大，电压表的示数变小C.电流表的示数变小，电压表的示数变小D.电流表的示数变小，电压表的示数变大3．如图电路中，在滑动变阻器的滑片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.如图所示的电路中，各个电键均闭合，且k2接a，现要使静止在平行板电容器两极板之间的带电微粒向下运动，则应该（）①将k1断开②将k2掷在b ③将k2掷在c ④将k3断开A.①②B.②③C.①③D.③④5. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，只闭合开关S1时，灯泡L发光；如果再闭合S2，则()A．两个电流表的示数都变大B．灯泡L的亮度变小C．电路的总电阻变小D．电压表的示数变小三、故障分析1. 在如下图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表的指针几乎指在零刻度线，电压表指针则有明显偏转，该电路中的故障可能是()A．灯泡L2短路B．灯泡L2断路C．灯泡L1断路D．两个灯泡都断路2. 如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，灯L1和L2均发光，一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变．出现这一现象的原因可能是()VAVAR1R2R3baPk3Ck2back1R1R4R3R2A．灯L1断路B．灯L2断路C．灯L1短路D．灯L2短路3.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作.一段时间后,发现其中1个电压表示数变大,则（）A.灯L可能变亮B.灯L亮度可能不变C.电阻R可能断路D.电阻R可能短路四、设计电路1.检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。

考点分类：考点分类见下表考点一动态直流电路的变化量分析1.电压变化量大小的比较如图所示,当R2的阻值增加时,由动态分析可知U2增大(增大量为ΔU2),U增大(增大量为ΔU),而U1减小(减小量为ΔU1),再由串联电路的电压关系有U=U1+U2则有ΔU=-ΔU1+ΔU2即ΔU2=ΔU+ΔU1故ΔU2>ΔU,ΔU2>ΔU1.2.比值变化趋势分析在如图所示的电路中,当滑片滑动时,U I =R 1+R 2,UI的变化趋势与R 2变化情况相同; 1U I =R1是一定值;2U I =R2变化趋势与UI相同. 3.变化量的比值变化趋势分析 (1)讨论1U I∆∆的变化情况 因R1是一定值电阻,由U 1=IR 1有ΔU1=ΔI·R 1, 即1U I∆∆=R1是一定值,不随R 2阻值的变化而变化. (2)讨论UI∆∆的变化情况 由E=U+Ir,有ΔU=ΔIr(ΔU,ΔI 表示变化量的绝对值), 则UI∆∆=r 也是一定值,也不随R 2阻值的变化而变化. (3)讨论2U I∆∆的变化情况 因E=I(R 1+R 2+r)=U 2+I(R 1+r)且E,R 1,r 都是定值,故有ΔU 2=ΔI(R1+r), (ΔU 2,ΔI 仍只表示变化量的大小) 可知2U I∆∆=R1+r 也是一定值,也不随R 2的变化而变化.考点二 电路故障的分析方法1．故障特点(1)断路特点：断路部分电路中电流为零，而电压不为零．因此，若外电路中某两点间电压不为零，电流为零，则两点间有断点，而这两点与电源的两极之间无断点． (2)短路特点：表现为有电流通过而某元件两端电压为零．2．故障的分析方法(1)电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路．(2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在使用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程．(3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路．在使用欧姆表检测时，电路一定要切断电源．(4)假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理现象符合，则故障可能发生在这部分电路，直到找出发生故障的全部可能为止，亦称排除法．考点三利用“柱体微元”模型求电流利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时,注意以下基本思路:设柱体微元的长度为L,横截面积为S,单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,电荷定向移动的速率为v,则:(1)柱体微元中的总电荷量为Q=nLSq.(2)电荷通过横截面的时间t=Lv(3)(3)电流的微观表达式I=Q=nqvS.t考点四生活中的用电器生活中，人们在家中会使用很多用电器，如电饭锅、空调、冰箱、电风扇、电吹风等，这些用电器有的可以视为纯电阻，有的则不是纯电阻.★考点一：动态直流电路的变化量分析◆典例一：.(多选)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，闭合电键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，理想电流表示数变化量的绝对值ΔI，则下列结论正确的是()A.A 的示数增大B.V 2的示数增大C.ΔU 3与ΔI 的比值大于rD.ΔU 1大于ΔU 2◆典例二: (2017·河南开封一模)如图所示,电路电源电动势为E,内阻r,R 1,R 2为定值电阻,调节电阻箱R 的阻值,使电压表V 的示数增大ΔU,在此过程中( )A.路端电压增加,增加量一定等于ΔUB.电阻R 2两端的电压减小,减少量一定等于ΔUC.通过电阻R 1的电流增加,增加量一定等于1UR ∆D.通过电阻R 2的电流减小,但减少量一定大于2U R ∆★考点二：电路故障的分析方法◆典例一：如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A 、B 两灯变亮，C 、D 两灯变暗，故障的原因可能是( )A ．R 1短路B ．R 2断路C ．R 2短路D ．R 3短路◆典例二：在如图所示的电路中，闭合开关S 后，L 1、L 2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L 2突然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是( )A.L 1灯丝烧断B.电阻R 2断路C.电阻R 2短路D.电容器被击穿短路★考点三：利用“柱体微元”模型求电流◆典例一：(2016·荆州质检)在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束。

高中物理学习材料桑水制作高考题千变万化，但万变不离其宗。

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母题3、动态电路分析【解法归纳】.在混联电路中，在电路其余电阻不变的情况下，任一电阻的阻值增大（或减小），必将引起该电阻中电流的减小（或增大）以及该电阻两端电压的增大（或减小）; 任一电阻的阻值增大（或减小），必将引起与之并联的支路中电流增大（或减小），与之串联的各电阻电压的减小（或增大）。

在直流电路中，无论电阻串联还是并联，只要其中一个电阻增大（或减小），则电路的总电阻一定增大（或减小），总电流一定减小（或增大），内阻不为零的电源的路端电压一定增大（或减小）。

电路动态变化的分析思路是：由部分电阻变化推断外电路总电阻的变化,再由闭合电路欧姆定律得出干路电流的变化，最后根据电路情况分别确定各元件上电流电压的变化情况。

2（2011海南物理）如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S、S为开关，V与A分别为电压表与电流表。

初始时S与S均闭合，现将S断开，则A.○V的读数变大，○A的读数变小B.○V的读数变大，○A的读数变大C.○V的读数变小，○A的读数变小D.○V的读数变小，○A的读数变大4（2010上海物理）在图示的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是A．○A变大，○V变大 B．○A变小，○V变大C．○A变大，○V变小 D．○A变小，○V变小【解析】当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路部分电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流变小，○A变小，路端电压增大，○V变大，选项B正确。

【答案】B【点评】分析滑动变阻器滑片移动时电路中电流电压变化，首先要弄清滑动变阻器滑片移动时滑动变阻器接入电路中电阻的变化情况，然后根据相关知识分析判断。

5、（2009年广东物理第10题）．如图7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。

高考物理母题解读〔八〕恒定电流母题高考题千变万化，但万变不离其宗。

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母题2、电功和电功率【解法归纳】电功W=UIt=qU，电功率P=UI。

用电器串联时，电流相等，P=I2R，各个用电器消耗的电功率与其电阻成正比；用电器并联时，电压相等，P=U2/R，各个用电器消耗的电功率与其电阻成反比。

典例〔·全国理综〕一台电风扇的额定电压为交流220V。

在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如下列图。

这段时间内电风扇的用电量为×10-2度B.5.5×10-2度C.7.8×10-2度D.11.0×10-2度【针对训练题精选解析】1. 〔·理综〕功率为10W的发光二极管〔LED灯〕的亮度与功率为60W的白炽灯相当。

根据国家节能战略，年前普通白炽灯应被淘汰。

假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W 的LED灯替代。

估算出全国一年节省的电能最接近〔〕A.8×108kW·hB. 8×1010kW·hC.8×1011kW·hD. 8×1013kW·h2．〔·物理〕当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为，消耗的电能为0.9J。

为在相同时间内使的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是〔〕〔A〕3V，1.8J 〔B〕3V，3.6J〔C〕6V，l.8J 〔D〕【答案】：D【解析】：根据通过该电阻的电荷量为可得W=qU，电压U=3V。

为在相同时间内使的电荷量通过该电阻，电流需要增大到原来的2倍，根据欧姆定律，在其两端需加的电压为6V，消耗的电能是W=Qu×6J=3.6J。

恒定电流——闭合电路的欧姆定律电路的动态分析1． 右图中电表是理想的，P 从A 向B 滑动的过程中，电表读数怎么变？2． 如图所示电路，当滑动变阻器2R 的滑动触头P 向右滑动后，分析各电流表和电压表的变化情况3． 如图所示电路，K 断开时各表均有一读数，而将K 闭合后，分析各表读数的变化情况4． 如图所示，当电路中的滑动变阻器的滑动触头P 向左滑动时，三个电表的读数将怎样变化？5． 右图中，2R 触头向左滑动过程中，B A 、两灯亮度怎么变？121213A26． 如图所示电路，当滑动变阻器2R 的滑动触头P 向下滑动后，则以下的叙述中正确的是[ ]A ． A 灯变暗，B 灯变亮，R 消耗的功率变大 B ． A 灯变亮，B 灯变暗，R 消耗的功率变大C ． A 、B 灯都变暗，R 消耗的功率变大D ． A 、B 灯都变亮，R 消耗的功率变小7． 当滑动变阻器的触头向上滑动时，电压表和电流表怎样变化？8． 如图所示，滑动变阻器AB 的总电阻与图中电阻R 相同。

电源电动势为E ，内阻不计，当触头C 从右端A 点开始一直滑到B 点为止的过程中，下列关于电流表说法正确的是[ ] A ．恒定不变 B ．逐渐增大C ．逐渐减小 C ．先增大后减小E ．先减小后增大9． 如图所示的电路，当滑动变阻器R 的滑动触头从A 滑到B 的过程中，灯泡L的变化情况是[ ]A ．变暗B ．变亮C ．先变暗后变亮D ．先变亮后变暗10．在如图2-88所示的电路中，电源的电动势为ε，内阻为r ．当可变电阻的滑片 P 向b 点移动时，电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是 [ ] A ．U1变大，U2变小 B ．U1变大，U2变大 C ．U1变小，U2变大 D ．U1变小，U2变小11．如图2-89所示的电路中，电源的电动势恒定，要想使灯泡变暗，可以： [ ]A ．增大R1B ．减小R1C ．增大R2D ．减小R2r。

第一部分 特点描述电路的分析与计算是本章的重点内容.电路的分析与计算、电路基本概念的理解以及基本规律的掌握情况，是近几年高考考查的重点，因此要求在熟练掌握串、并联电路特点的基础上，进一步掌握闭合电路欧姆定律的应用问题、动态分析问题、故障判断问题以及含电容电路问题的处理方法，同时要注意电路中的理想电表与非理想电表处理方法的不同，熟练掌握电路的简化方法.恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透；电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切，是应用型、能力型题目的重要内容之一，也是高考命题热点内容之一。

历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识；二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题，值得说明的是，近年来高考在对本章的考查中，似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际，是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.第二部分 知识背一背1．电功和电热电功W ＝qU ＝UIt ；电热Q ＝I 2R t.（1）对纯电阻电路，电功等于电热，即电流流经纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内能，所以W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2R t . （2）对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能（如机械能或化学能等），所以电功必然大于电热，即W>Q ，这时电功只能用W ＝UIt 计算，电热只能用Q ＝I 2Rt 计算，两式不能通用．2．闭合电路欧姆定律表达形式：①E ＝U 外＋U 内；②I ＝ER ＋r （I 、R 间关系）；③U ＝E －Ir （U 、I 间关系）；④U ＝R R ＋rE （U 、R 间关系）．注意：①当外电路断开时（I ＝0），路端电压U 等于电动势E .若用理想电压表测量，则读数等于电动势，在进行断路故障分析时，常用此结论进行判断，即何处断路，何处两端电压等于电动势．但用电压表直接测量时，读数却略小于电动势（因为有微弱电流流过电源而产生内压降）．②当外电路短路时（R ＝0，因而U 外＝0），电流最大，为I m ＝E r （不允许出现这种情况，因为这会把电源烧坏）．3．电源的功率与效率（1）电源的功率P ：也称电源的总功率，是电源将其他形式的能转化为电能的功率，计算式为：P ＝IE （普遍适用）；P ＝E 2R ＋r ＝I 2（R ＋r ）（只适用于外电路为纯电阻的电路）． （2）电源内阻消耗功率P 内：是电源内阻的热功率，也称电源的损耗功率，计算式为：P 内＝I 2r.（3）电源的输出功率P 外：是外电路上消耗的功率，计算式为： P 外＝IU 外（普遍适用）；P 外＝I 2R ＝E 2R ＋2（只适用于外电路为纯电阻的电路）．（4）电源的效率：η＝P 外P ＝UI EI ＝U E ＝R R ＋r. （5）电源的输出功率（P 外）与外电阻R 的关系：P 外＝E 2R －r 2R＋4r . P 外与R 的关系图象如图所示：由图可以看出：当R ＝r 时，电源的输出功率最大，P m ＝E 24r，此时电源效率η＝50%. 当R ＞r 时，随着R 的增大输出功率越来越小．当R ＜r 时，随着R 的增大输出功率越来越大．当R 由小于r 增大到大于r 时，随着R 的增大输出功率先增大后减小（非单调变化）．4．含容电路的分析技巧电容器两极板间的电压等于与电容器并联的电阻两端的电压，与电容器串联的电阻两端的电压一定为零（有阻无流，则无电压）．第三部分技能+方法考点一直流电路动态分析1．引起电路特征发生变化的主要原因有：①滑动变阻器滑片滑动，使电路的电阻发生变化；②开关的闭合、断开或换向（双掷开关）使电路结构发生变化；③电路发生短路和断路（电路故障）．2．电路动态变化问题的分析思路当电路中某处的电阻发生变化时，先由局部电阻的变化推出外电路电阻R外的变化，再由闭合电路的欧姆定律I总＝ER外＋r和U端＝E－I总r讨论干路电流I总的变化和路端电压U端的变化，最后分析对其他部分电路产生的影响，从而分别确定各元件上其他量的变化情况（使用的公式是部分电路欧姆定律、电路中各元件上的电压关系和电流关系等）．注意：①电路的总电阻总是随其中任一电阻的增大而增大，随任一电阻的减小而减小；电阻并联的数目越多，总阻值越小；②从电路分析角度看，断路可认为是电路中某处电阻增大到无穷大，短路可认为是电路某处电阻减小到零，因此电路故障问题可以视为特殊的动态分析问题；③对电路进行简化时，电压表和电容器视为断路，电流表视为短路；④电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，其所在电路中有充、放电电流，电路达到稳定状态时，电容器就相当于一个阻值无穷大的电阻，则电容器所在电路处可视为断路．分析计算含有电容器的直流电路时应注意：电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，在此支路的电阻没有电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压．电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器充（放）电．【例1】如图所示，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（）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【答案】A【例2】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．V的读数变大，A的读数变小B．V的读数变大，A的读数变大C．V的读数变小，A的读数变小D．V的读数变小，A的读数变大【答案】B考点二与电功、电功率、电热相关问题的综合分析纯电阻电路中，电功率等于热功率；非纯电阻电路中，电功率只有一部分转化成热功率．纯电阻电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉、白炽灯等；非纯电阻电路中常含有电动机、电解槽等．【例3】不考虑温度对电阻的影响，对一个"220 V，40 W ”的灯泡，下列说法正确的是A．接在110 V的电路上时的功率为20 WB．接在110 V的电路上时的功率为10 WC．接在440 V的电路上时的功率为160 WD. 接在220 V 的电路上时的功率为40 W【解析】 解法l ：由R U P 2额额＝得灯泡的电阻ΩΩ12102202＝＝PR 所以电压为ll0 V 时，W W R U P 10121011022==＝ .电压为440 V 时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P= 0．解法2：由RU P 2＝可知R 一定时，2U P ∝， 所以当2110额U V U ==时，W P P 104＝额=【例4】如图所示，已知电源电动势E ＝20 V ，内阻r ＝1 Ω，当接入固定电阻R ＝4 Ω时，电路中标有“3 V,6 W”的灯泡L 和内阻R D ＝0.5 Ω的小型直流电动机D 都恰能正常工作．试求：（1）电路中的电流大小；（2）电动机的额定电压；（3）电动机的输出功率．考点三 含容电路问题的综合分析电容器是一个储存电能的元件.在直流电路中,当电容器充放电时,电路里有充放电电流.一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件,电容器所处电路看做是断路,简化电路时可去掉它.简化后若要求电容器所带电荷量时,可在相应的位置补上.在具体方法上要注意以下几点:（1）根据Q=CU､ΔQ=CΔU可知,要求电容器所带电荷量以及充放电时所带电荷量的变化,关键是求电容器两端的电压.（2）在电路分析时要注意电容器所在支路的连接情况.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以此支路中的电阻上无电压降,可以把与电容器串联的电阻看成导线,电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压.（3）对于较复杂的电路,经常需要将电容器两端的电势与基准点的电势进行比较后才能确定电容器两端的电压.【例5】如图所示的电路中,已知R1=30 Ω,R2=15 Ω,R3=20 Ω,C=2 μF,A B间电压U=6 V,且A 端为正.为使电容器所带电荷量达到Q=2×10-6C且电容器上极板带负电,应将电阻箱R4的阻值调节到多大?若电容器上极板带正电,R4的阻值又应调节到多大?考点四U-I图像的意义复习时注意电源的伏安特性曲线反映的是电源自身的性质,具有丰富的内涵（如图所示）:1.图线与纵轴的截距表示电源的电动势;2.与横轴的截距表示短路电流;3.斜率的绝对值表示电源内阻;4.图线上任意一点所对应的电压和电流的比值（或者说任意一点与坐标原点O连线的斜率）表示接在外电路的电阻;5.阴影部分面积表示电流为I时,外电路电阻两端的输出功率,四边形A EOI的面积表示电源的总功率。

考点2.2 电路动态与故障分析考点2.2.1 电路动态分析1. 闭合电路动态分析常用两种方法(1)程序法：根本思路是“局部→整体→局部〞，即：(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电阻中电流、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电阻中电流、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电阻中电流、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电阻中电流、两端电压、电功率都将减小．2. 两种欧姆定律中电压变化研究(1)对线性电阻来说，由局部电路欧姆定律可知，R ＝U I，理论上来说，利用伏安法测量，可由两组测量数据(I 1，U 1)，(I 2，U 2)求得．U 1＝I 1R ，U 2＝I 2R ，那么ΔU ＝U 2－U 1＝I 2R －I 1R ＝ΔIR ，即R ＝ΔU ΔI，以上证明已说明是对线性电阻，对变化电阻可以用状态参量R ＝U I表述，但ΔU ΔI不能表示变化电阻．(2)由闭合电路欧姆定律可得U ＝E －Ir ，其中斜率为r ＝|ΔU ||ΔI |，如图随着外电阻R 变化，电流I 也随着改变，ΔU 为路端电压变化也是外电阻R 两端电压变化、ΔI 为干路电流变化也是通过外电阻R 电流变化，看似外电阻R 变化无法确定ΔU ΔI如何变化，但却根据闭合电路欧姆定律判断r ＝|ΔU ||ΔI |是不变． 1. 如下图电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，如果将滑动变阻器滑片向b 端滑动，那么灯泡L 、电表A (均未超过限度)会发生何种变化( D )A ．灯泡L 变亮，电流表A 示数变小B ．灯泡L 变亮，电流表A 示数变大C ．灯泡L 变暗，电流表A 示数变小D ．灯泡L 变暗，电流表A 示数变大2. 如下图电路，闭合开关S 后，a 、b 、c 三盏灯均能发光，电源电动势E 恒定且内阻rR 滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化情况是〔 B 〕A.a 灯变亮，b 灯与c 灯变暗B.a 灯与c 灯变亮，b 灯变暗C.a灯与c灯变暗，b灯变亮D.a灯与b灯变暗，c灯变亮3. 如下图电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0滑动端向下滑动过程中( A )A．电压表与电流表示数都减小B．电压表与电流表示数都增大C．电压表示数增大，电流表示数减小D．电压表示数减小，电流表示数增大4. 在如下图电路中，当滑动变阻器R3滑片P向b端移动时( B ) 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5. 如下图电池电动势为E，内阻为r.当可变电阻滑片P向b点移动时，电压表读数U1与电压表读数U2变化情况是( A )A．U1变大，U2变小B．U1变大，U2变大C．U1变小，U2变小D．U1变小，U2变大6. 为了儿童平安，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置在强磁场中，假设其中有断针，那么断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针存在．如下图是磁报警装置中一局部电路示意图，其中R B 是磁敏传感器，它电阻随断针出现而减小，a 、b 接报警器，当传感器R B 所在处出现断针时，电流表电流I ，a 、b 两端电压U 将( C )A ．I 变大，U 变大B ．I 变小，U 变小C ．I 变大，U 变小D ．I 变小，U 变大7. (多项选择)如下图电路中，电源内阻不能忽略．闭合S 后，调节R 阻值，使电压表示数增大ΔU ，在这一过程中，有( AC )A ．通过R 1电流增大ΔUR 1B ．R 2两端电压减小ΔUC ．通过R 2电流减小量小于ΔU R 2D ．路端电压增大量为ΔU8．如下图电路中，R 0为定值电阻，当滑片P 向右移动过程中，以下判断正确是( D )A ．电压表V 1、电流表A 读数都增大B ．电压表V 1与电流表A 读数比值保持不变C ．电压表V 2与电流表A 读数比值变大D ．电压表V 1、电流表A 读数变化量比值保持不变9. (多项选择)如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r .将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表示数变化量绝对值为ΔI ，那么( ACD )A ．A 示数增大B ．U 2示数增大C ．ΔU 3与ΔI 比值大于rD ．ΔU 1大于ΔU 210. 如下图电路中，R 1、R 2为定值电阻，电源内电阻为r .闭合开关S ，电压表显示有读数，调节可变电阻R 阻值，电压表示数增大量为ΔU .对此过程，以下判断正确是( BD )A ．可变电阻R 阻值增大，流过它电流增大B ．电阻R 2两端电压减小，减小量小于ΔUC ．通过电阻R 2电流减小，减小量等于ΔUR 2D ．路端电压一定增大，增大量小于ΔU11. (多项选择)如下图电路中，电源内阻一定，电压表与电流表均为理想电表。

考点分类：考点分类见下表考点一动态直流电路的变化量分析1.电压变化量大小的比较如图所示,当R2的阻值增加时,由动态分析可知U2增大(增大量为ΔU2),U增大(增大量为ΔU),而U1减小(减小量为ΔU1),再由串联电路的电压关系有U=U1+U2则有ΔU=-ΔU1+ΔU2即ΔU2=ΔU+ΔU1故ΔU2>ΔU,ΔU2>ΔU1.2.比值变化趋势分析在如图所示的电路中,当滑片滑动时,U I =R 1+R 2,UI的变化趋势与R 2变化情况相同; 1U I =R1是一定值;2U I =R2变化趋势与UI相同. 3.变化量的比值变化趋势分析 (1)讨论1U I∆∆的变化情况 因R1是一定值电阻,由U 1=IR 1有ΔU1=ΔI·R 1, 即1U I∆∆=R1是一定值,不随R 2阻值的变化而变化. (2)讨论UI∆∆的变化情况 由E=U+Ir,有ΔU=ΔIr(ΔU,ΔI 表示变化量的绝对值), 则UI∆∆=r 也是一定值,也不随R 2阻值的变化而变化. (3)讨论2U I∆∆的变化情况 因E=I(R 1+R 2+r)=U 2+I(R 1+r)且E,R 1,r 都是定值,故有ΔU 2=ΔI(R1+r), (ΔU 2,ΔI 仍只表示变化量的大小) 可知2U I∆∆=R1+r 也是一定值,也不随R 2的变化而变化.考点二 电路故障的分析方法1．故障特点(1)断路特点：断路部分电路中电流为零，而电压不为零．因此，若外电路中某两点间电压不为零，电流为零，则两点间有断点，而这两点与电源的两极之间无断点．￥ 网 (2)短路特点：表现为有电流通过而某元件两端电压为零．2．故障的分析方法(1)电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路．(2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在使用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程．(3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路．在使用欧姆表检测时，电路一定要切断电源．(4)假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理现象符合，则故障可能发生在这部分电路，直到找出发生故障的全部可能为止，亦称排除法．考点三利用“柱体微元”模型求电流利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时,注意以下基本思路:设柱体微元的长度为L,横截面积为S,单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,电荷定向移动的速率为v,则:(1)柱体微元中的总电荷量为Q=nLSq.(2)电荷通过横截面的时间t=Lv(3)(3)电流的微观表达式I=Q=nqvS.t考点四生活中的用电器生活中，人们在家中会使用很多用电器，如电饭锅、空调、冰箱、电风扇、电吹风等，这些用电器有的可以视为纯电阻，有的则不是纯电阻.★考点一：动态直流电路的变化量分析◆典例一：.(多选)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，闭合电键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，理想电流表示数变化量的绝对值ΔI，则下列结论正确的是()A.A 的示数增大B.V 2的示数增大C.ΔU 3与ΔI 的比值大于rD.ΔU 1大于ΔU 2 【答案】ACD◆典例二: (2017·河南开封一模)如图所示,电路电源电动势为E,内阻r,R 1,R 2为定值电阻,调节电阻箱R 的阻值,使电压表V 的示数增大ΔU,在此过程中( )A.路端电压增加,增加量一定等于ΔUB.电阻R 2两端的电压减小,减少量一定等于ΔUC.通过电阻R 1的电流增加,增加量一定等于1UR ∆D.通过电阻R 2的电流减小,但减少量一定大于2U R ∆【答案】C【解析】电压表V 的示数增大ΔU,R 2和r 两端的电压减小ΔU,干路电流减小,则R 2两端的电压减小,电源的内电压也减小,则路端电压即外电路两端的总电压增大,ΔU 外=ΔU 内<ΔU,增加量一定小于ΔU,选项A 错误;R 2两端的电压减少量一定小于电压表V 的示数增大量ΔU,选项B 错误,电压表V 的示数增大,则通过R 1的电流增加,由于R 1是定值电阻,所以其电流增加量一定等于1UR ∆,选项C 正确; R2和r 两端的电压减小ΔU,通过R 2的电流减小,电压减小量小于ΔU,所以电流减少量一定小于2U R ∆,选项D 错误.★考点二：电路故障的分析方法◆典例一：如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A 、B 两灯变亮，C 、D 两灯变暗，故障的原因可能是( )A ．R 1短路B ．R 2断路C ．R 2短路D ．R 3短路 【答案】D◆典例二：在如图所示的电路中，闭合开关S 后，L 1、L 2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L 2突然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是( )A.L 1灯丝烧断B.电阻R 2断路C.电阻R 2短路D.电容器被击穿短路【答案】D【解析】若L 1灯丝烧断，则总电阻增大，总电流减小，L 2两端电压减小，L 2变暗，选项A 错误；若R 2断路，则总电阻增大，电压表读数增大，总电流减小，L 1与R 1并联部分两端的电压减小，故L 2两端的电压增大，L 2变亮，选项B 错误；若电阻R 2短路，则通过L 2的电流为零，L 2不亮，选项C 错误；若电容器被击穿短路，则电路总电阻减小，路端电压减小，总电流增大，L 2变亮，选项D 正确。