2019-2020版物理同步鲁科选修3-1（课件+刷题练）：第4章　闭合电路欧姆定律和逻辑电路 (共12份打包)

第4章　闭合电路欧姆定律和逻辑电路 习题课　闭合电路的分析与计算 1.闭合电路中的基本关系 (1)闭合电路欧姆定律的表达式 ①定义式：I＝. ②常用变形公式：E＝I(R＋r)； E＝U外＋U内；U外＝E－Ir. (2)路端电压随外电阻的变化关系式： U外＝IR＝E－Ir＝E－·r. (3)电源的总功率：P总＝EI(普适). (4)电源输出功率：P出＝U外I. (5)电源输出功率随外电阻的变化关系式： P出＝UI＝. 2.闭合电路的常见问题 (1)电路的动态分析问题. (2)闭合电路的功率和效率的求解. (3)闭合电路中的电动势和内电阻的计算. 　闭合电路的动态分析 　电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路.当滑动变阻器的滑动触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是(　　) A．电压表和电流表读数都增大 B．电压表和电流表读数都减小 C．电压表读数增大，电流表读数减小 D．电压表读数减小，电流表读数增大 [思路点拨] 解答本题时应把握以下三点： (1)分析电路的连接方式； (2)滑动触头移动导致电路中的总电阻如何变化； (3)电阻变化导致电流如何变化. [解析]　当滑动变阻器的滑动触头由中点滑向b端时，电路的总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，电压表读数增大；电阻R1两端电压减小，则电阻R2两端电压增大，通过R2的电流增大，电流表读数也增大，故选项A正确. [答案]　A 闭合电路动态分析问题的一般解题思路 [题组过关] 1.(多选)在如图所示的电路中，A、B、C为三个完全相同的小灯泡，R为滑动变阻器，当滑动触头位于图中所示的位置时，闭合开关，三个小灯泡均能发光.在滑动触头向右滑动的过程中，下列描述正确的是(　　) A.小灯泡A逐渐变亮　　 B．小灯泡B逐渐变亮 C.小灯泡C逐渐变暗 D．三个小灯泡都逐渐变亮 解析：选BC.当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，变阻器的有效电阻变大，导致外电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律I＝知，总电流减小，路端电压U＝E－Ir将增大，因此，通过小灯泡A的电流变小，小灯泡A变暗，A、D错误；U＝UA＋UB，得小灯泡B两端的电压变大，小灯泡B变亮，B正确；而IA＝IB＋IC，通过小灯泡A的电流IA变小，通过小灯泡B的电流IB变大，则通过小灯泡C的电流IC变小，小灯泡C变暗，C正确. 2.在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表.在滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是(　　) A.电压表示数变小 B.电流表示数变小 C.电容器C所带电荷量增大 D.电容器C所带电荷量减小 解析：选D.在滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，R3接入电路中的电阻变小，电路总电阻变小，电路总电流变大，I总(r＋R1)变大，并联电路电压变小，R2两端电压变小，R2中电流变小，R3中电流变大，电流表示数变大，R1两端电压变大，电压表示数变大，C与R2并联，C两端电压变小，由C＝可知Q变小，综上所述选项D正确. 　直流电路的故障分析 　(多选)如图所示为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与22 V的电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻.现发现电路中没有电流.为检查电路故障，用一电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为22 V，由此可知(　　) A.a、b间电路通，c、d间电路不通 B.a、b间电路不通，b、c间电路通 C.a、b间电路通，b、c间电路不通 D.b、c间电路不通，c、d间电路通 [思路点拨] 解此题要注意两点： (1)用电压表测量电路中某两点间的电压，若电压不为零，则说明这两点与电源的连接完好，断路点就在该两点之间. (2)断路的表现为路端电压U外＝E. [解析]　由题设知，b、d两点间电压为22 V，说明断路点必在b、d之间；a、c两点间电压为22 V，说明断路点又必在a、c间；两者共同区间是b、c，故b、c两点间断路，其余各段均通路，故选项C、D正确. [答案]　CD 判断电路故障部位的方法 (1)电压表检测法 ①断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路其他元件并联，若电压表指针偏转，则这段电路中有断点. ②短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，该段电路被短路；若电压表示数不为零，则该段电路没被短路. (2)假设法：已知电路发生某种故障，寻找故障发生在何处时，可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故障，进行正向推理，推理结果若与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路，直到找出发生故障的具体位置. 　用电压表检查如图所示电路的故障，测得Ua