课时梯级训练(19) 闭合电路的动态分析 含有电容器的电路（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理必修第三册（教科版2019）

课时梯级训练(19)　闭合电路的动态分析　含有电容器的电路 1．(多选)如图所示的电路中，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P向上移动，各电表均为理想电表，则(　　) A．V1表读数变小 B．V2表读数变小 C．A表读数变小 D．通过电阻R的电流变小 BD　解析：滑片P向上移动，电阻变大，总电流变小，内电压变小，路端电压变大，V1表读数变大，A错误；电压表V2读数为U2＝IR2，读数变小，B正确；并联部分电压变大，电流表读数变大，C错误；干路电流变小，且通过R2支路的电流增大，则通过电阻R支路的电流变小，D正确。 2．(多选)如图，电源电动势为E，内阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内。在温度降低的过程中，分别用I、U1、U2和U3表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数，用ΔI、ΔU1、ΔU2、和ΔU3表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数变化量的绝对值。温度降低时，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是(　　) A．电源的输出功率一定变大 B．增大、 和 不变 C．带电液滴一定向下加速运动 D．电源的工作效率一定变大 BD　解析：由电源输出功率随外电阻的变化规律可知，当R＋RT＝r时，电源输出功率最大；因三个电阻的大小关系不明确，因此电源的输出功率不一定变大，A错误；由题图可知，电压表V3测路端电压，电压表V2测热敏电阻RT的电压，电压表V1测定值电阻R的电压，由欧姆定律可得R＝，由闭合电路欧姆定律可知U2＝E－I(R＋r)，则R＋r＝，由闭合电路欧姆定律可知U3＝E－Ir，则r＝，在温度降低的过程中，热敏电阻RT的阻值增大，可知增大、 和不变，B正确；带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态，在温度降低的过程，热敏电阻RT阻值变大，回路中电流变小，路端电压增大，由于流过定值电阻R的电流变小，所以分的电压也就变小，而路端电压增大，故V2读数增大，平行板间的电场强度也增大，导致带电液滴向上加速运动，C错误；根据效率的计算公式有η＝×100%＝×100%，热敏电阻RT的阻值增大，则外电阻增大，电源效率增加，D正确。 3．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向上端滑动时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法正确的是(　　) A．小灯泡L1、L2变亮，L3变暗 B．小灯泡L2变亮，L1、L3变暗 C．ΔU1<ΔU2 D．ΔU1>ΔU2 C　解析：当滑动变阻器的触片P向上端滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，根据闭合电路欧姆定律知外电路总电阻变大，则总电流减小，路端电压变大，则L2变暗，电路中并联部分电压变大，则L3变亮，总电流减小，而L3的电流变大，则L1的电流减小，则L1变暗；故AB错误；由上分析可知，电压表V1的示数减小，电压表V2的示数增大，由于路端电压变大，所以有ΔU1<ΔU2，C正确，D错误。 4．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，当开关由断开到闭合时，安培表A、伏特表V示数的变化是(　　) A．伏特表V示数减小，安培表A示数减小 B．伏特表V示数增大，安培表A示数减小 C．伏特表V示数减小，安培表A示数增大 D．伏特表V示数增大，安培表A示数增大 C　解析：当开关由断开到闭合时，外电路电阻减小，总电阻减小，总电流变大，即电流表A的读数变大，内阻上的电压变大，则路端电压减小，即伏特表V示数减小。C正确。 5．A、B、C是三个不同规格的灯泡，按图所示方式连接恰好能正常发光，已知电源的电动势为E，内电阻为r，将滑动变阻器的滑片P向左移动，则三个灯亮度变化是(　　) A．都比原来亮 B．都比原来暗 C．A、B灯比原来亮，C灯变暗 D．A、B灯比原来暗，C灯变亮 C　解析：滑动滑片P向左移动，电阻变小。根据动态电路 “并同串反”结论分析可知，与滑动变阻器并联的灯泡C，电压电流减小，C灯变暗。与滑动变阻器串联的灯泡AB，电压电流增大，AB灯变亮。C正确。 6．如图所示，电路中R为滑动变阻器，R1、R2是定值电阻，理想电压表V的读数为U，理想电流表A的读数为I1，电源内阻不能忽略，则下列说法正确的是(　　) A．开关S断开时，滑动变阻器的滑片P向左滑动，减小，不变 B．开关S断开时，滑动变阻器的滑片P向右滑动，增大，增大 C．滑动变阻器的滑片P不动，开关S闭合时，U减小，I1增大 D．滑动变阻器的滑片P不动，开关S闭合时，U增大，I1增大 A　解析：开关S断开时，滑动变阻器的滑片P向左滑动，滑动变阻器的阻值变小，总的外电阻减小，根据I1＝，则总电流增大，根据R外＝，则减小，根据闭合电路欧姆定律可得U＝E－I1r，则有r＝，所以不变，则A正确；开关S断开时，滑动变阻器的滑片P向右滑动，滑动变阻器的阻值变大，总的外电阻增大，根据I1＝，则总电流减小，根据R外＝，则增大，根据闭合电路欧姆定律可得U＝E－I1r，则有r＝，所以不变，则B错误；滑动变阻器的滑片P不动，开关S闭合时，则外电阻减小，根据I＝，则总电流增大，根据闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，则U减小，再根据U＝UR1＋IR，则电阻R1 两端电压UR1也减小，所以I1减小，则CD错误。 7．(多选)在图示电路中，M为滑动变阻器的滑片，电流表与电压表均为理想电表。现闭合开关S，将M向左移动，下列说法正确的是(　　) A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变小 C．当M移到左端时，电源内部消耗的电功率最小 D．当M移到左端时，电源的效率最低 AC　解析：闭合开关S，将M向左移动，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)，电路中电流减小，A正确；电路中电流减小，由E＝Ir＋U，可得：路端电压增大，B错误；当M移到左端时，电路中电阻最大，因此电路中电流最小，电源内部消耗的功率为P＝I2r，则电源内部消耗的电功率最小，C正确；当M移到左端时，电路中电阻最大，电路中电流最小，路端电压最大，电源的效率为η＝＝，电源电动势E不变，路端电压U最大，因此电源效率最高，D错误。 8．(多选)如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法正确的是(　　) A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大 B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小 C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大 D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小 AD　解析：当滑动变阻器的滑动触头P向右端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路中的电流增大，电源内阻及R1分担的电压增大，电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大，B错误，A正确；由于电压表V1的读数减小，由部分电路欧姆定律可得通过R3的电流减小，则电流表A2的读数减小，由I1＝IR3＋IR2可知通过R2的电流增大，则电压表V2的读数增大，C错误，D正确。 9．如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则(　　) A．V的读数变大，A的读数变小 B．V的读数变大，A的读数变大 C．V的读数变小，A的读数变小． D．V的读数变小，A的读数变大 B　解析：S断开，外电阻变大，总电流减小，故路端电压U＝E－Ir增大，电压表的读数变大。电流表原来测的是支路电流，现路端电压变大，而R1两端的电压减小(通过R1的电流减小)，则R3两端的电压变大，故电流表的读数变大。B正确。 10．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，R2为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)，当光照强度减小时，下列说法正确的是(　　) A．R3的功率不变 B．电压表、电流表示数都增大 C．电压表示数增大，电流表示数减小 D．电容器C所带电荷量增加，液滴向上加速运动 D　解析：当光照强度减小时，光敏电阻R2变大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流I总减小，路端电压U外增大；通过R1的电流减小，则R1两端电压U1减小，可知电压表示数减小；根据U外＝U1＋U3可知R3两端电压U3增大，通过R3的电流I3增大，则R3的功率增大；根据I总＝I3＋IA可知电流表示数减小，故ABC错误；电容器电压等于R3两端电压，则电容器电压U增大，根据C＝，E＝可知电容器C所带电荷量增加，极板间电场强度变大，液滴受到的电场力变大，合力向上，液滴向上加速运动，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$