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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 。
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。
专题强化9闭合电路的动态分析含有电容器的电路故障分析[学习目标] 1.会应用闭合电路的欧姆定律分析闭合电路的动态问题(重难点)。
2.会分析含有电容器的电路问题(重难点)。
3.会结合闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律分析电路故障(难点)。
一、闭合电路的动态分析在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，回路的总电流、路端电压如何变化？通过R1、R2和滑动变阻器的电流如何变化，它们两端的电压如何变化？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________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如图所示电路中，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是( )A ．电压表示数变大，通过灯L 1的电流变大，灯L 2变亮B ．电压表示数变小，通过灯L 1的电流变小，灯L 2变暗C ．电压表示数变大，通过灯L 2的电流变小，灯L 1变亮D ．电压表示数变小，通过灯L 2的电流变大，灯L 1变暗针对训练1 如图所示，E 为内阻不能忽略的电源，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，与分别为理想电压表与电流表。
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。
2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题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故障分析一、闭合电路的功率问题 1．闭合电路的功率和效率电源总功率任意电路：P 总＝EI ＝P 出＋P 内纯电阻电路：P 总＝I 2(R ＋r )＝E 2R ＋r电源内部消耗的功率P 内＝I 2r ＝P 总－P 出电源的 输出功率任意电路：P 出＝UI ＝P 总－P 内纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝E 2R R ＋r2P 出与外电阻 R 的关系电源的效率任意电路：η＝P出P总×100%＝UE×100%纯电阻电路：η＝RR＋r×100%2．输出功率与外电阻的关系由P出与外电阻R的关系图像可知：(1)当R＝r时，电源的输出功率最大为P m＝E2 4r。
(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R1和R2，且R1R2＝r2。
【例1】图甲所示的电路中，所用电源内电阻r=0.5Ω，定值电阻R2=4Ω。
实验时调节电阻R1，的阻值，得到多组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点，并做出U-I图如图乙所示。
将R1连入电路的阻值调至最大时，对应图乙中的A点。
下列说法正确的是（）A．A点对应外电路的总电阻为20ΩB．电源电动势E=3VC．B点对应外电路的总功率为0.3WD．R1=5Ω时，R1消耗的功率最大【答案】D【详解】A ．由闭合电路欧姆定律()E I R r =+可得2A ΔΔUr R r I++=电路中电压表示数R 1两端电压，R A 是电流表内阻，带入数据可得2A 1Ω5Ω0.2r R r ++==电源工作状态是A 点时，由1112==200.1U R I =ΩΩ 外电路总电阻为R 1+R 2+r A =24.5Ω，故A 错误；B ．由2A +E U I r R r =++（）将A 点数据，带入可得E =2.5V 故B 错误；C ．B 点时，此时外电路总功率2222=0.3 2.5W 0.30.5W 0.705W P P I r IE I r =--=⨯-⨯=出总故C错误；D ．由222E P I R R R r ==+出（）知当电路外电阻等于电源内阻 ，输出功率有最大值；将R 2、电流表都等效串联到电源内部，则R 1成了等效后的外电阻，当R 1=2A r R r ++=5Ω时，R 1消耗的功率最大，故D 正确。
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课时提升作业(二十二)电路电路的基本规律素能全练(建议：20分钟50分)选择题(本题共8小题,1～6题每小题6分,7、8题每小题7分,共50分。
多选题已在题号后标出)1.一电池外电路断开时的路端电压为3V,接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内阻r为( )A.E=2.4V,r=1ΩB.E=3V,r=2ΩC.E=2.4V,r=2ΩD.E=3V,r=1Ω2.(2022·甘肃省甘谷质检)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关后,滑动变阻器滑片P向左移动。
下列结论正确的是( )A.电流表读数变小,电压表读数变大B.小灯泡L变亮C.电容器C上电荷量减小D.电源的总功率变大3.(2022·营口模拟)如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图像,其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的状况,下列说法正确的是( ) A.阴影部分的面积表示电源输出功率B.阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C.当满足α=β时,电源效率最高D.当满足α=β时,电源效率小于50%4.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。
当R2的滑动触头在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。
现将R2的滑动触头向b端移动,则三个电表示数的变化状况是( )A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小5.(2022·西安模拟)某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24 V 200 W)和10个相同的指示灯X1～X10(220 V 2 W),将其连接在220V沟通电源上,电路图如图所示。
电路简化及电阻测量方法汇总（含答案）学生姓名：年级：老师：上课日期：时间：课次：等效电路图的画法1．支路电流法：电流是分析电路的核心。
从电源正极出发顺着电流的走向，经各电阻外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。
例1：试判断图中三灯的连接方式。
2．等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号，按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来（接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低，等电势的节点用同一数码）。
然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。
例2：判断图各电阻的连接方式。
二、综合法：支路电流法与等电势法的综合。
注意点：（1）给相同的节点编号。
（2）电流的流向：由高电势点流向低电势点（等势点间无电流），每个节点流入电流之和等于流出电流之和。
例3：由5个1Ω电阻连成的如图所示的电路，导线的电阻不计，则A 、B 间的等效电阻为 0.5 Ω。
解:假设A 端为电源正极,则电流中电流方向如图所示根据电流流向可以看出电流分为三路,其中一路只有一个电阻,另外两路分别流过一个电阻后汇合,然后又分为两路,再次各经过一个电阻后与第一路汇合;其等效电路为其等效电阻为.因此，本题正确答案是:0.5.三、含电容器、电流表、电压表的复杂电路：画等效电路时，①电流表视为导线，电容器、电压表视为断路（若考虑内阻，则将其视为一个大电阻），与电容器、电压表串联的用电器视为短路即可。
②画等效电路图的同时，根据图中电流方向将电流表接入电路；根据图中所标节点数字，将电压表和电容器接入电路。
③无电流的支路删去即可直流电路的动态分析 一．程序法。
例1、在右图所示电路中，电源的电功势为E 、内阻为r ，R1，R2，R3，为定值电阻，R 是一滑动变阻器，电路中的电压表和电流表均视为理想的。
高中物理电路图简化、电路动态分析、故障分析专题
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教案纸
叉地依次流过的电阻均为并联.
例1：试判断图1中三灯的连接方式。
2．等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号,按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来（接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低，等电势的节点用同一数码）.然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。
例2:判断图2各电阻的连接方式。
【解析】
(1)将节点标号，四个节点分别标上1、2。
（2)将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。
（3)将各个电路元件对号入座,画出规范的等效电路图，如图3所示。
（4)从等效电路图可判断，四个电阻是并联关系。
【题后小结】等电势法，关键是找各等势点。
在解复杂电路问题时,需综合以上两法的优
点.
二、综合法：支路电流法与等电势法的综合.
注意点:
（1）给相同的节点编号。
(2)电流的流向：由高电势点流向低电势点（等势点间无电流），每个节点流入电流之和等于流出电流之和。
例3:由5个1Ω电阻连成的如图4所示的电路，导线的电阻不计,则A、B间的等效电阻为_______Ω。
【策略】采用综合法，设A点接电源正极，B点接电源负极，将图示电路中的节点找出，凡是用导线相连的节点可认为是同一节点，然后按电流从A端流入，从B端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。
【解析】由于节点A、D间是用导线相连,这两点是等势点（均标1)，节点C、F间是用导线相连，这两点是等势点(均标2），节点E、B间是用导线相连，这两点是等势点（均标3），则A点电势最高，C（F）次之，B点电势最低，根据电流由高电势流向低电势,易得出各电阻的电流方向。
由于电阻R1,R2均有一端接点1,另一端接点2；电阻R4，R5均有一端接点2，另一端接点3；电阻R3一端接点1，另一端接点3，易得其等效电路如图5所示。
或者用图4中所标电
流方向,也可得其等效电路如图5，相比第一种方法更简单。
故AB间总电阻力0．5Ω。
【题后小结】在分析电路时,首先应找出各个节点，凡是用导线相连的两节点是等势点，可以等效为一个节点（如图4中的A与D、C与F、E与B），连在两个相邻的节点间的电阻是并联的（如图4中的电阻1和电阻2，电阻4和电阻5）,当把最基本的电路等效后,再对高一级电路进一步分析，即电阻1、2并联后与电阻4、5并联后串联，之后再与电阻3并联.这种逐级分析的方法在分析等效电路中是很有效的。
（此方法侧重于等电势法）
但是,若将图4改为图6,即使画出等效电路图5,（按习惯总将电流表看作导线），也无济于事，而且将电流表置于图5中的合适位置更是难上加难.若根据图中的电流方向则易得:电流表A1测的是电阻R2和R3的电流之和;电流表A2测的是电阻R1和R2的电流之和；电流表
A3测的是电阻R3和R4的电流之和.
注：有些初学者凭感觉认为：电流可以沿A→C→D…方向流动，这是错误的.因为电流由高电势点流向低电势点,不可能由点1(A）经点2(C）又流回点1（D）.其它点同理可得电流流向。
三、含电容器、电流表、电压表的复杂电路：画等效电路时，①电流表视为导线，电容器、电压表视为断路（若考虑内阻，则将其视为一个大电阻），与电容器、电压表串联的用电器视为短路即可。
②画等效电路图的同时，根据图中电流方向将电流表接入电路；根据图中所标节点数字，将电压表和电容器接入电路。
③无电流的支路删去即可
专题二:直流电路的动态分析
根据欧姆定律及串、并联电路的性质，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：
21
1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串联电阻
(简称R 上），另一段与R 2串联（简称R 下)，则并联总
()()
R R R R R R R R
总
上
下
=
++++1
2
12
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r
R 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 E
U 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）。
动态分析问题的思路程序可表示为：
简单表示为：
⇒
⇒
例1、在右图所示电路中，电源的电功势为E 、内阻为r R R R ，、、123为定值电阻,R 是一滑动变阻器,电路中的电压表和电流表均视为理想的.试讨论：当R 的滑键向上滑动时，电源总功率及各电表示数如何变化？
⇒
⇒⇒⇒↑
↓↓↑↑↓↑↓端总总局U I R R I 分 U 分
局部 R 的变化
全局
U
局部
U
家长签字：。
