专题1.8 闭合电路的动态分析、故障分析和黑箱问题-2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练（人教版2019）

2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练 专题1.8 闭合电路的动态分析、故障分析和黑箱问题 特训专题 特训内容 专题1 闭合电路的动态分析（1T—6T） 专题2 故障分析（7T—12T） 专题3 黑箱问题（13T—18T） 【典例专练】 1、 闭合电路的动态分析 1．范老师某天晚上喝了点酒，代驾帮他开车回家，路上遇到交警正在查酒驾，交警同志常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试，如图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻，且。如果此时范老师对着测试仪吹气，与未饮酒的驾驶员相比（　　） A．电源的效率较小 B．电压表示数变化量U与电流表示数变化量I的绝对值之比变小 C．电流表的示数较小，电压表的示数较小 D．电源的输出功率较小 【答案】A 【详解】A．根据题意可知，电源的效率为由于减小，由闭合回路欧姆定律可得 可知，电流变大，则由闭合回路欧姆定律可得，变小，则电源的效率变小，故A正确； BC．根据题意，由A分析可知，电流表示数变大，则由闭合回路欧姆定律可得，电压表的读数 可知，电压表示数变小，电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为 则保持不变，故BC错误； D．因，外电路总电阻大于电源的内阻，则当外电路的电阻减小时，电源的输出功率增大，因此，范老师对着测试仪吹气时，与未饮酒的驾驶员相比电源的输出功率较大，故D错误。故选A。 2．如图所示，电源为恒流源，即无论电路中的电阻如何变化，流入电路的总电流始终保持恒定。理想电压表与理想电流表的示数分别为U、I，当变阻器的滑动触头向上滑动时，理想电压表与理想电流表的示数变化量绝对值分别为、，下列说法中正确的有（　　） A．I变大 B．U变小 C． D． 【答案】C 【详解】AB．据题意，电源为恒流源，能够提供持续的定值电流，电阻两端电压不变，则当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，阻值增大，则并联部分电阻增大，根据欧姆定律可知，并联部分电压增大，电压表示数U增大，流过定值电阻的电流增大，则流过定值电阻和滑动变阻器的电流I减小，AB错误； CD．电压表读数的变化量等于电阻两端电压的变化量，电流表读数的变化量等于通过的电流变化量，则故C正确，D错误。故选C。 3．如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，R0的阻值大于电源内阻，电表均为理想电表、R为滑动变阻器，在将滑动变阻器滑片P从a端向b端移动过程中，下列判断正确的是（　　） A．电压表V的示数先增大后减小 B．电流表A1的示数变大 C．电流表A2的示数变小 D．电源的输出功率先增大后减小 【答案】AC 【详解】B．滑动变阻器滑片P从a端向b端移动过程中，回路中的总电阻先增大后减小，因此电路中的总电流先减小后增大，电流表A1的示数先减小后增大，故B错误； A．电源内电压先减小后增大，因此电压表的示数（路端电压）先增大后减小，故A正确； C．当滑片P从a向中点滑动过程中，电路中的总电流减小，因此和两端的电压增大，中的电流增大，中电流减小，电流表A2的示数减小；当滑片P从中点向b滑动过程中，电路中的电流增大，和两端的电压减小，增大，中电流减小，电流表A2的示数减小，故C正确； D．由于的阻值大于电源内阻，因此外电阻一直大于电源内阻，且先增大后减小，因此电源的输出功率先减小后增大，故D错误。故选AC。 4．如图所示，平行金属板中带电粒子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的阻值和电源内阻相等。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时（  　 ） A．电压表读数增大 B．电流表读数减小 C．质点P将向下运动 D．电源的输出功率逐渐增大 【答案】CD 【详解】AB．由图可知，当滑动变阻器滑片向b端移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，R2与滑动变阻器串联后与R3并联的总电阻减小，外电路总电阻减小，由全电路欧姆定律可知，干路电流增大，电源内阻和R1分得电压增大，电容器两端的电压减小，由电容器两端的电压与R3两端电压相等可知，通过R3的电流减小，由并联电路电流规律可得，通过R2的电流增大，即电流表读数增大，R2所分电压增大，由R2与滑动变阻器串联后与R3并联可知，滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数变小，故AB错误； C．粒子P受到向下的重力和向上的电场力，因此带负电，由上述分析可知，电容器两端的电压减小，电容器极板间的场强也减小，P所受电场力减小，P将向下运动，故C正确； D．由题意及课本中电源输出功率知识总结可得，外电路电阻等于电源电阻时，电源的输出功率最大，即 由题意可知外电路的总电阻一直大于电源的内阻，且随着滑动变阻器滑片向b端移动，外电阻减小，电源输出