第十二章 习题课六 闭合电路的分析 -【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第三册教用课件（人教版）

该高中物理课件系统梳理闭合电路动态分析、含电容电路计算及故障分析三大核心模块，通过核心规律归纳（如总电阻变化判定、动态分析“三法”）、典例解析与素养训练，构建“规律-方法-应用”的逻辑知识网络。 其亮点在于采用“分层递进”复习策略，基础层通过“局部-整体-部分”程序法等模型建构巩固物理观念，提升层结合含电容电路充放电分析、故障检测案例培养科学推理能力，配套“典例-训练-检测”三级练习，助力学生精准突破难点，也为教师提供系统复习方案。

习题课六　闭合电路的分析 目 录 01. 核心要点·快突破 02. 教学效果·勤检测 03. 课时训练·提素能 核心要点·快突破 互动探究 深化认知 01 目录 要点一　闭合电路的动态分析 1. 判定总电阻变化情况的规律 （1）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。 目录 物理·必修第三册 （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。 目录 物理·必修第三册 2. 电路动态分析问题常用的“三法” （1）程序判断法：遵循“局部→整体→部分”的思路，按以下步 骤分析： 目录 物理·必修第三册 ①所谓“串反”，即某一电阻增大时，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，反之则 增大。 ②所谓“并同”，即某一电阻增大时，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，反之则 减小。 即：←R↑→ （2）“串反并同”结论法（应用条件：电源内阻不为零） 目录 物理·必修第三册 （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。 目录 物理·必修第三册 【典例1】　如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，灯泡L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则（　　） A. 灯泡L更亮，电流表的示数减小 B. 定值电阻R2消耗的功率增大 C. 灯泡L变暗，电源的总功率减小 D. 灯泡L变暗，电流表的示数增大 目录 物理·必修第三册 解析：滑片向b端滑动，R1变大，电路中总电阻变大，根据I＝ 可知I减小，电流表示数减小。根据E＝U外＋Ir可知，U 外变大，灯泡两端电压变大，故灯泡L更亮。I减小，IL变大， 故I2变小，再根据P2＝R2可知，R2功率变小，故B、C、D 错误，A正确。 目录 物理·必修第三册 1. 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向a端移动时（　　） A. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 B. 电压表和电流表的示数都增大 C. 电压表和电流表的示数都减小 D. 电压表的示数减小，电流表的示数增大 目录 物理·必修第三册 解析：　由题中电路图可知，滑动变阻器的滑片向下滑动，滑 动变阻器接入电路的阻值变小，并联电阻减小，外电路总电阻R 总变小，由闭合电路欧姆定律可知I总＝，则干路电流变 大，由Ur＝I总r，U＝E－Ur可知，电源内阻分得的电压变大，路 端电压变小，则电压表示数变小，干路电流变大，电阻R1两端 电压变大，则并联电路电压变小，由部分电路欧姆定律可知I2＝ ，则通过电阻R2的电流变小，而干路电流又变大，所以电流表 示数变大，故D正确。 目录 物理·必修第三册 2. 如图所示，a、b、c三盏灯都能发光，且在电路变化时，灯不会烧 坏。当滑动变阻器的滑片P向下移动时，下列说法正确的是（　） A. 外电路的总电阻变小 B. 总电流变小 C. a灯变暗 D. c灯变亮 目录 物理·必修第三册 解析：　分析电路可知，当滑动变阻器的滑片P向下移动时，并联 部分电阻变小，外电路总电阻变小，选项A正确；根据闭合电路欧 姆定律可知，电路中总电流增大，选项B错误；a灯在干路，干路电 流增大，a灯一定变亮，选项C错误；由U＝E－Ir可知，电源的输出 电压减小，而a灯两端的电压增大，故并联部分电压减小，c灯一定 变暗，选项D错误。 目录 物理·必修第三册 要点二　含电容电路的分析与计算 1. 电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，此支路相当于断 路，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。 2. 电路的电流、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；如果电压降低，电容器将通过 与它连接的电路放电。 3. 根据公式Q＝CU或ΔQ＝CΔU，求电荷量及其变化量。 目录 物理·必修第三册 【典例2】　（2023·海南高考7题）如图所示电路，已知电源电动势 为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容 器上电荷量为（　　） A. CE B. CE C. CE D. CE 目录 物理·必修第三册 解析：电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成3R、2R的 串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负极为零电势点，则电 容器上极板的电势为φ上＝×2R＝，电容器下极板的电势为φ下＝ ×4R＝，则电容器两极板间的电压U下上＝，则电容器上的电荷 量为Q＝CU上下＝CE，故选C。 目录 物理·必修第三册 1. 如图所示的电路中，已知电容C1＝C2，电阻R1＝R2，电源电动势为 E，内阻为r，当开关S由闭合状态断开时，下列说法正确的是（　） A. 电容器C1的电荷量增多，C2的电荷量减少 B. 电容器C1的电荷量减少，C2的电荷量增多 C. 电容器C1、C2的电荷量都增多 D. 电容器C1、C2的电荷量都减少 目录 物理·必修第三册 解析：　开关S闭合时，电容器C1两端电压与R2两端电压相等，C2 两端电压与R1两端电压相等；开关S断开时，电路断路，电容器 C1、C2两端电压均等于电源电动势E，由Q＝CU知，电容器C1、C2 的电荷量均增多，C正确。 目录 物理·必修第三册 2. 如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻可忽略，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，求： （1）S闭合后，稳定时通过R1的电流； 答案：1 A　 解析：S闭合后，电路稳定时，R1、R2串联，电流I＝ ＝1 A。 目录 物理·必修第三册 （2）S原来闭合，然后断开，这个过程中流过R1的总电荷量。 答案：1.2×10－4 C 解析： S闭合时，电容器两端电压UC＝U2＝IR2＝6 V，储 存的电荷量Q＝CUC。S断开至达到稳定后电路中电流为零， 此时UC'＝E，储存的电荷量Q'＝CUC'。电容器上的电荷量增 加了ΔQ＝Q'－Q＝CUC'－CUC＝1.2×10－4 C。电容器上电荷 量的增加是在S断开以后才发生的，这只有通过R1这条电路实 现，所以流过R1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量。 目录 物理·必修第三册 要点三　电路故障分析 1. 常见电路故障 （1）断路 由于导线没有连接好、用电器烧坏或未安装好等，使整个 电路在某处断开的状态就是断路，发生断路时，用电器不 工作。 （2）短路 短路是指电路或电路的一部分被短接。如负载或电源的两端 被导线连接起来。发生短路时，电路中的电流往往很大，严 重时会烧坏电源或设备。 目录 物理·必修第三册 2. 电路故障的判断方法 （1）断路故障的判断：用电压表与电源并联，若电压表有示数， 再逐段与电路并联，若电压表示数等于电源电动势，则该段 电路中有断路点。 （2）短路故障的判断：用电压表与电源并联，若电压表有示数， 再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该并联段电路被 短路；若电压表示数不为零，则该并联段电路没有被短路或 不完全被短路。 目录 物理·必修第三册 【典例3】　在如图所示的闭合电路中，两个灯泡L1、L2均发光，由 于电路故障，灯泡L1变暗、灯泡L2变亮，两个灯泡均不被烧坏。若电 源电压恒定，不计电源内阻，则可能出现的故障是（　） A. 滑动变阻器R3发生断路 B. 定值电阻R1出现短路 C. 定值电阻R2发生断路 D. 定值电阻R1、R2可能同时发生短路 目录 物理·必修第三册 解析：若R3断路，对L1、L2所在的支路没有影响，则两灯泡的亮度均 不变，A错误；若R1短路，L1、L2所在的支路电阻变小，所在支路的 电流增大，通过灯泡L1的电流增大，灯泡L1变亮，通过灯泡L2的电流 也增大，则灯泡L2也变亮，B错误；若R2断路，L1、L2所在支路的电 阻增大，所在支路的电流减小，通过灯泡L1的电流减小，灯泡L1、R1 两端电压减小，灯泡L2两端电压增大，故灯泡L1变暗，灯泡L2变亮， C正确；R1、R2同时短路，L2不亮，D错误。 目录 物理·必修第三册 1. 在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5 V的灯泡组成 串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。在闭合开关的情况 下，某同学用多用电表直流电压挡进行检测。检测结果如下表所 示，已知电路仅有一处故障，由此做出的判断中正确的是（　　） 测试点 A、B D、E E、F F、B 多用表 示数 1.5 V 0 1.5 V 0 A. A、C间导线断路 B. D、E间导线断路 C. 灯泡断路 D. F、B间导线断路 目录 物理·必修第三册 解析：　E、F间电压值为1.5 V，则A、C间导线、D、E间导线、 F、B间导线均没有断路，故C正确。 目录 物理·必修第三册 2. 如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1、L2都能发光。后来由于 某种故障使灯L2突然变亮（未烧坏），电压表的读数增大，由此可 推断，这故障可能是（　　） A. 电阻R1断路 B. 电阻R2短路 C. 灯L1上两接线柱间短路 D. 电阻R2断路 目录 物理·必修第三册 解析：　根据题设条件，电路中的某种故障产生两个后果：一是 灯L2突然变亮，二是电压表的读数增大。只有符合这两个条件的故 障才是可能的故障，因为电压表的读数增大，所以路端电压增大， 电源内阻上的电压减小，说明总电流减小，电路总电阻增大。若电 阻R1断路，会导致总电阻增大，总电流减小，而此时灯L2两端电压 会减小，致使灯L2变暗，故选项A不符合题意；若电阻R2短路，灯 L2将不亮，故选项B不符合题意；若灯L1上两接线柱间短路，电路 的总电阻减小，总电流增大，电压表读数减小，故选项C不符合题 意；若电阻R2断路，电路的总电阻增大，总电流减小，电压表的读 数增大，符合题意；而总电流减小导致内电压和灯L1、R1并联部分电压减小，灯L2端电压增大，灯L2变亮，故选项D符合题意。 目录 物理·必修第三册 教学效果·勤检测 强化技能 查缺补漏 02 目录 1. 如图所示电路中，电阻内阻r不可忽略，电流表和电压表均为理想 电表，当滑动变阻器R2的滑片P向上滑动时，下列说法正确的是 （　　） A. A1和A2的示数均变大 B. V1和V2的示数均变小 C. A1示数的变化量小于A2示数的变化量 D. V1示数的变化量大于V2示数的变化量 目录 物理·必修第三册 解析：　当滑片P向上滑动时，R2增大，电路中的总阻值增大，总 电流I＝减小，由U2＝E－I（R3＋r）知U2增大，由I1＝知I1增 大，再由I＝I1＋I2，知I2减小，且I2减小量大于I1增加量，选项A错 误，C正确；由U2＝E－I（R3＋r）和U1＝E－Ir知U1、U2都增大， 且U2的变化量大，选项B、D错误。 目录 物理·必修第三册 2. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r，A为灯泡， 为理想电压表。在滑动变阻器的滑片P由B端向C端滑动的过程中 （　　） A. A灯变亮， 示数变大 B. A灯变亮， 示数变小 C. A灯变暗， 示数变大 D. A灯变暗， 示数变小 目录 物理·必修第三册 解析：　在滑动变阻器的滑片P由B端向C端滑动的过程中，接入 电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压变大， 则路端电压减小，电压表 的示数变小，电阻R的电压变大，则A灯 两端电压变小，亮度变暗，故D正确。 目录 物理·必修第三册 3. （多选）如图所示的电路中，电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，电容器的电容C＝100 μF，则下列说 法正确的是（　　） A. 闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 V B. 闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 C C. 闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为1.5×10－4 C D. 先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻R1的电荷量为3.0×10－4 C 目录 物理·必修第三册 解析：　闭合开关S，电路稳定后电流I＝＝0.5 A，电 容器两端的电压为U＝IR1＝1.5 V，选项A正确；电路稳定后电容器 所带电荷量Q＝CU＝100×10－6×1.5 C＝1.5×10－4 C，选项B错误， C正确；先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，电容器C放电，通 过电阻R1的电荷量为1.5×10－4 C，选项D错误。 目录 物理·必修第三册 4. 如图所示，接通开关S，灯泡L1、L2都正常发光。某时刻由于电路故障两灯突然熄灭。若故障只有一处，则下列说法正确的是（　　） A. 如果将电压表并联在c、d两端有示数，说明c、d间完好 B. 如果将电压表并联在a、c两端示数为0，说明a、c间断路 C. 如果将电流表并联在a、c两端示数为0，说明c、d间完好 D. 如果将电压表并联在a、d两端有示数，并联a、c两端示数为0，说明c、d间断路 目录 物理·必修第三册 解析：　电路故障分为断路和短路，故障只有一处，假设发生了 短路，如果是某盏灯短路，该灯熄灭，而另一盏灯应该变亮，如果 是两盏灯以外的元件短路，则两盏灯均变亮，故假设不成立。电路 故障应为断路。电压表并联在c、d两端有示数，说明c、d间发生了 断路，故A错误；电压表并联在a、c两端示数为0，说明a、c部分以 外的电路发生了断路，而a、c间电路完好，故B错误；电流表并联 在a、c两端示数为0，说明a、c部分以外的电路发生了断路，而a、 c间电路完好，无法说明c、d间情况，故C错误；电压表并联在a、d两端有示数，说明a、d段发生了断路，并联a、c两端示数为0，说明a、c部分以外的电路发生了断路，故综合以上两点，应是c、d间断路，故D正确。 目录 物理·必修第三册 03 课时训练·提素能 分层达标 素养提升 目录 考点一　闭合电路的动态分析 1. 如图所示，电源电动势为E（电源内阻不可忽略），当滑动变阻器 的滑片向右滑动时，下列说法中正确的是（　　） A. 电流表 读数变小 B. 电流表 读数变大 C. 电压表 读数变小 D. 电压表 读数不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 解析：　当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路的总电阻变大。 根据闭合电路的欧姆定律可知干路电流减小，路端电压增大，即电 流表 的示数减小，电压表的示数增大，故A正确，C、D错误；由 于路端电压增大，则通过R2的电流增大，所以电流表 读数减小， 故B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 2. （多选）电源电动势为E，内电阻为r，L1、L2、L3是相同规格的小 灯泡。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时，发现 理想电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2，下列说法 正确的是（　　） A. 小灯泡L3变亮，L1、L2变暗 B. 小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 C. ΔU1＜ΔU2 D. ΔU1＞ΔU2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 解析：　当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时，变阻器接入 电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，则L2变暗，路 端电压变大，L2两端电压变小，则并联部分电压增大，则L3变亮， 由于总电流变小，流过L3的电流变大，则流过L1的电流变小，所以 L1变暗，故A正确，B错误；由于总电流变小，L2两端电压变小，路 端电压变大，则并联部分电压的增加量比L2两端电压的减少量更 大，则有ΔU1＞ΔU2，故C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 3. （多选）如图所示，四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片 P向左端移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表 的读数减小，电流表 的读数增大 B. 电压表 的读数增大，电流表 的读数减小 C. 电压表 的读数减小，电流表 的读数增大 D. 电压表 的读数增大，电流表 的读数减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 解析：　当滑动变阻器的滑片P向左端移动时，滑动变阻器接入 电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可 知，干路中的电流减小，电源内阻及R1分担的电压减小，电压表 的读数增大，电流表 的读数减小，选项A错误，B正确；电压表 的读数增大，由部分电路欧姆定律可得通过R3的电流增大，则电流 表 的读数增大，由I1＝IR3＋IR2可知通过R2的电流减小，则电压表 的读数减小，选项C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 考点二　含电容电路的分析与计算 4. 在如图所示的电路中，电表均为理想电表，当开关S闭合后，将滑 动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是（　　） A. 电压表和电流表的示数都增大 B. 灯L2变暗，电流表的示数减小 C. 灯L1变亮，电压表的示数减小 D. 灯L2变亮，电容器的带电荷量增加 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 解析：　将滑动变阻器的滑片P向下调节，滑动变阻器接入电路的 电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知， 干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表的示数减小，灯L1变 亮，灯L1两端电压U1增大，灯L2两端的电压U2＝U－U1，则U2减 小，流过灯L2的电流I2减小，灯L2变暗，电容器的带电荷量减少， 流过电流表的电流IA＝I－I2，I增大，I2减小，则IA增大，电流表的 示数增大，故C正确，A、B、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 5. （多选）在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为 电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正 常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是 （　　） A. 灯泡L将变暗 B. 灯泡L将变亮 C. 电容器C的电荷量将减小 D. 电容器C的电荷量将增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 解析：　由题意可知R增大，电流I＝减小，灯泡L将变 暗，故A正确，B错误；路端电压U＝E－Ir增大，则电容器所带电 荷量Q＝CU增大，故C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 6. 如图所示，电源电动势为E，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝28 Ω，R2＝30 Ω，R3＝60 Ω。求开关S断开和闭合时，电容器所带电荷量之比。 答案：2∶1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 解析：S断开时，电路中无电流，电容器的电压等于E，带电荷量Q1 ＝CE。 S闭合后，R3中无电流，电容器两端电压与R2两端电压相等，U2＝ 代入数值得U2＝ 这时带电荷量Q2＝C· 故电容器所带电荷量之比Q1∶Q2＝2∶1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 考点三　电路故障分析 7. 如图所示的电路，1、4两接线柱接有电压恒为6 V的电源，发现电 路接通后两小灯泡均不发光，小明用一只电压表分别接在两接线柱 上时，电压表的示数分别为U14 ＝6 V、U12＝0、U23＝6 V、U34＝ 0。则下列说法正确的是（　　） A. 由以上数据可知小灯泡L1发生了断路 B. 由以上数据可知小灯泡L2发生了断路 C. 由以上数据可知滑动变阻器发生了断路 D. 由以上数据可知电源发生了断路 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 解析：　若灯泡L1断路，电路中没有电流，则U34＝U23＝0，U12＝ 6 V，A错误；若灯泡L2断路，电路中没有电流，则U12＝U23＝0， U34＝6 V，B错误；若滑动变阻器发生了断路，电路中没有电流， 则U34＝U12＝0，U23＝6 V，C正确；若电源断路，则U14＝U12＝U23 ＝U34＝0，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 8. 如图所示的电路中，电源的电动势为6 V，当开关S闭合后，灯泡L1 和L2都不亮，用电压表测得各部分的电压分别为Uab＝6 V，Uad＝0 V，Ucd＝6 V，由此可断定（　　） A. L1和L2的灯丝都烧断了 B. L1的灯丝烧断了 C. L2的灯丝烧断了 D. 滑动变阻器R断路 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 解析：　由Uab＝6 V可知电源完好，灯泡都不亮，说明电路中 出现断路故障，由Ucd＝6 V可知，灯泡L1与滑动变阻器R完好， 断路故障出现在c、d之间，故灯泡L2断路，选项C正确，A、 B、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 9. （多选）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触 头P向下滑动时，电表A、V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2和U3 表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。 下列比值正确的是（　　） A. 不变，变大 B. 变大，变大 C. 变大，不变 D. 变大，不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 解析：　由电路图可知，U1、U2分别是R1、R2两端的电压，电 流表测的是通过这个电路的总电流，U3是路端电压，由欧姆定律可 知R1＝＝（因R1是定值电阻），故A错误；由欧姆定律可知R2 ＝，因R2变大，故变大；U2＝E－I（R1＋r），因E、R1、r均是 定值，故＝R1＋r不变，故B错误，C正确；＝R1＋R2，因R2变 大，则变大，又由于U3＝E－Ir，可知＝r不变，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 10. 如图所示的电路中，电源电动势E＝8 V，内阻r＝2 Ω，电阻R2＝6 Ω，电容为1 μF的平行板电容器水平放置且下极板接地。当滑动变 阻器R1的滑片处于b端时，有一带电油滴位于板间正中央P点且恰 好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 此时P点电势为6 V B. 电容器上极板所带电荷量为6×10－6 C C. 若仅将电容器上极板缓慢上移少许，则P点电势不变 D. 若仅将滑片P从b端向a端缓慢移动少许，则油滴将向下移动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 解析：　由闭合电路的欧姆定律可知路端电压U＝ E＝6 V，电容器两极板间的电势差为6 V，由下端接地知下极板电势为 零，则P点电势为U＝3 V，故A错误；电容器上极板所带电荷量Q ＝CU＝1×10－6×6 C＝6×10－6 C，故B正确；移动电容器上极板， 电容器两端电势差不变，两极板间距离增大，故电场强度减小，P 点到下极板的距离不变，故电势差降低，P点电势减小，故C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 滑片P从b端向a端移动，外电路电阻增大，所以，路端电压增大，两 极板电势差增大，极板间电场强度增大，油滴受到的静电力增大，油 滴受重力和静电力作用，由开始时油滴静止可知静电力方向向上，则 移动滑片后油滴所受合外力方向向上，油滴向上运动，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 11. （多选）在如图所示的电路中，C为电容器，R1为0～99.00 Ω的电 阻箱，电源内阻r＝5 Ω，定值电阻R2＝2 Ω，R3＝R4＝5 Ω。现闭合 开关S，调节R1使其电阻从零逐渐增至最大，在此过程中（　） A. 电容器的a板先带正电后带负电 B. 电容器的a板先带负电后带正电 C. 电源的输出功率先增大后减小 D. 电容器两板间的电压先增大后减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 解析：　当R1为零时，a板接电源正极，电势最高，带正电，当 R1＝2 Ω时，电容器两板等势，不带电，当R1＞2 Ω时，b板电势较 高，a板带负电，即电容器两端的电压先减小后增大，A正确， B、D错误；当R1为零时，外电阻最小，最小值为Rmin＝ ≈1.67 Ω，当R1最大时，外电阻最大，最大值为Rmax ＝≈9.1 Ω，当外电阻等于内阻时，电源的输出 功率最大，所以电源的输出功率先增大后减小，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 12. 如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的 距离d＝4.0 cm。电源电动势E＝400 V，内阻r＝20 Ω，电阻R1＝1 980 Ω。闭合开关S，待电路稳定后，使一带正电的微粒（可视为 质点）从B板上的小孔以初速度v0＝1.0 m/s竖直向上射入两板间， 微粒恰好能到达A板。若微粒所带电荷量q＝1.0×10－7 C，微粒质 量m＝2.0×10－4 kg，不考虑空气阻力，忽略射入微粒对电路的影 响，取g＝10 m/s2。求： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 答案：200 V　 （1）A、B两金属板间的电压U； 解析：微粒从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程 中，在电场力和重力的作用下做匀减速直线运动，设A、B 两金属板间电压为U，根据动能定理有－qU－mgd＝0－ m 解得U＝200 V。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 （2）滑动变阻器消耗的电功率P滑； 答案：20 W　 解析：设此时滑动变阻器接入电路中的阻值为R滑，根据闭合 电路欧姆定律可知，电路中的电流 I＝ 根据部分电路欧姆定律可知U＝IR滑 联立解得R滑＝2.0×103 Ω 滑动变阻器消耗的电功率P滑＝＝20 W。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 （3）电源的效率η。 答案：99.5％ 解析：电源的效率η＝×100％＝×100％＝ 99.5％。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目录 物理·必修第三册 $