第四章 专题四 闭合电路欧姆定律的应用-【金版教程】2025-2026学年新教材高中物理必修第三册创新导学案word（粤教版2019）

专题四　闭合电路欧姆定律的应用 课题任务　闭合电路的动态分析 电路动态问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化． 1．电路动态问题的分析方法 (1)程序法：在闭合电路中，由于局部电阻的变化(或开关的通、断)，引起各部分电压、电流(或灯泡明、暗)发生变化，分析此类问题的基本思路是“局部→整体→局部”，详情如下． (2)结论法——“并同串反” “并同”：某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)． “串反”：某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大)． (3)极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论． 2．动态电路总电阻变化的判断 (1)根据电阻的串联和并联知识可知，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)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小． (3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联．A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致． 例1　(2021·吉林省汪清县第四中学高二期末)如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，关于电压表、电流表示数变化的情况，以下说法正确的是(　　) A．V的示数变大，A的示数变小 B．V的示数变大，A的示数变大 C．V的示数变小，A的示数变小 D．V的示数变小，A的示数变大 [规范解答]　当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，与R2并联的总电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，则V的示数变大；通过R1的电流减小，则R1两端的电压减小，则R2两端的电压增大，可知通过R2的电流增大，则A的示数变大，故选B. [答案]　B [变式训练1]　(2021·山东省滨州市高一下期末)光敏电阻是利用半导体制成的一种电阻，其阻值随光照强度增加而变小．某同学设计如图所示的自动控制电路，其中Rt是光敏电阻，R0为定值电阻，电表均可视为理想电表．闭合开关，当照射光敏电阻的光照强度增加时(　　) A．电压表V的示数变大 B．光敏电阻Rt两端的电压增大 C．灯泡L变亮 D．电流表A的示数变小 答案　A 解析　当照射光敏电阻的光照强度增加时，其阻值Rt变小，则电路的总阻值变小，由闭合电路的欧姆定律可知，干路电流I变大，即电流表的示数变大，电压表测量的是R0两端的电压，由UV＝IR0知电压表的示数变大，故A正确，D错误；由闭合电路的欧姆定律有E＝I(R0＋r)＋U并，因总电流I变大，则并联部分的电压变小，即光敏电阻Rt两端的电压变小，灯泡L两端的电压变小，则灯泡L变暗，故B、C错误． 课题任务　含容闭合电路 含电容器的动态电路问题 (1)电路的简化 不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所在的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上． (2)电路稳定时电容器的处理方法 电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，电容器两端的电压与其并联用电器两端电压相等． (3)电压变化带来的电容器变化 电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电．若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由ΔQ＝CΔU计算电容器上电荷量的变化量． 例2　在如图所示的电路中，电源的电动势E＝10 V、内阻r＝1 Ω，电阻的阻值分别为R1＝R3＝5 Ω、R2＝4 Ω，电容器的电容为C＝100 μF.当开关K断开时，一带负电的液滴刚好静止在平行板之间．重力加速度大小为g，求： (1)开关K闭合后电路达到稳定时液滴的加速度； (2)从开关K闭合到电路达到稳定时，通过定值电阻R3的电荷量． [规范解答]　(1)开关K断开时，带电液滴恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有UC＝E＝4 V 由平衡条件得，＝mg K闭合后电路达到稳定时， UC′＝E＝8 V 设带电液滴的加速度大小为a， 则－mg＝ma 解得a＝g，方向竖直向上 (2)从开关K闭合到电路达到稳定时，流过R3的电荷量等于电容器上电荷量的增加量，ΔQ＝C(UC′－UC)＝4×10－4 C. [答案]　(1)g，方向竖直向上　(2)4×10－4 C 模型点拨　等效电路图的画法 (1)去电表、电容器．电路中有电表时，若无特殊说明，一般作理想电表处理(电压表视为断路，电流表视为导线)，电容器所在的支路视为断路． (2)导线相连的