专题21 直流电路 2023年高考物理三轮精讲突破训练（全国通用）

专题16 直流电路 目录 考向一 电路的动态分析 1 考查方式一 阻值变化下的动态分析 2 考查方式二 电路结构变化下的动态分析 4 考查方式三 含容电路的动态分析 5 考查方式四 电路故障的分析 8 考向二 对闭合电路欧姆定律的理解和应用 9 考向三　电功　电功率　电热　热功率 12 考向四 电源的功率和效率 14 【题型演练】 18 考向一 电路的动态分析 1．解决电路动态变化的基本思路 “先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化． “先干后支”——先分析干路部分，再分析支路部分． “先定后变”——先分析定值电阻所在支路，再分析阻值变化的支路． [footnoteRef:2]2．电路动态分析的方法 [2: ] (1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”．即 (2)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动端分别滑至两个极端去讨论． (3)串反并同法：“串反”是指某一电阻增大(或减小)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(或增大)．“并同”是指某一电阻增大(或减小)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(或减小)． 3．分析含容电路应注意的两点 (1)电路稳定后，电容器所在支路电阻无电压降，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压．在电路稳定后，与电容器串联的电阻阻值变化，不影响电路中其他电表示数和灯泡亮度． (2)电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电．如果电容器两端电压升高，电容器将充电，电荷量增大；如果电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，电荷量减小． 4．电路故障问题的分析方法与技巧 (1)故障特点 ①断路特点：表现为电路中的两点间电压不为零而电流为零，并且这两点与电源的连接部分没有断点． ②短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但其两端电压为零． (2)检查方法 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欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处是断路，当测量值很小或为零时，表示该处是短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源． ③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．在运用电流表检测时，要注意电流表的极性和量程． 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． 考查方式一 阻值变化下的动态分析 【例1】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的滑动触点在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的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是 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 [变式]如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时， A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大 B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小 C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大 D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小 考查方式二 电路结构变化下的动态分析 【例2】. (2019·安徽“江南”十校联考)如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为R，L1和L2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R，电压表为理想电表，S为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法中正确的是(　　) A．电压表读数将变小 B．L1亮度不变，L2将变暗 C．L1将变亮，L2将变暗 D．电源内阻的发热功率将变小 [变式]如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S2，则下列表述正确的是（    ） A．电源输出功率减小 B．L1上消耗的功率增大 C．通过R1上的电流增大 D．通过R3上的电流增大 考查方式三 含容电路的动态分析 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