第2章 专题提升课6 闭合电路的综合问题-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第三册教用课件(教科版)

专题提升课6　闭合电路的综合问题 1 专题 深度剖析 1 随堂 巩固落实 2 内容 索引 专题 深度剖析 PART 01 第一部分 3 专题 深度剖析 返回导航 2．结论法——“并同串反” (1)“并同”：指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。 (2)“串反”：指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。 专题 深度剖析 返回导航 √ 角度1　电阻变化引起的动态分析 　　　(2023·宁夏中卫统考期末)如图所示的电路中，R3为光敏电阻，其电阻值随光照强度增大而减小，则阴天与晴天相比，下列说法正确的是(　　) A．电流表的示数较大、电压表的示数较大 B．电流表的示数较大、电压表的示数较小 C．电流表的示数较小、电压表的示数较小 D．电流表的示数较小、电压表的示数较大 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 √ 　　　(多选)如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，开关S闭合后，电灯L1、L2均能发光，现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动，下列说法正确的是(　　) A．电灯L1、L2均变亮 B．电灯L1变暗，L2变亮 C．电流表的示数变大 D．电流表的示数不变 √ 专题 深度剖析 返回导航 [解析]　滑动变阻器R的滑片P稍向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，根据“串反并同”，流过L2的电流变大，L2的电功率变大，故L2变亮，L1的电功率变小，L1变暗，流过L1的电流变小，则流过R的电流增大，所以电流表示数变大。 专题 深度剖析 返回导航 角度2　电路故障引起的动态变化 　　　在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，理想电压表和理想电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障(　　)   A．R1短路　　　　　 B．R2短路 C．R3短路 D．R1断路 √ 专题 深度剖析 返回导航 [解析]　若R1短路，则R2被短路，电流表的读数变为零，通过R3的电流增大，则R3两端的电压增大，故电压表读数增大，故A错误； 若R2短路，则R1被短路没有电流通过，电流都通过电流表，并联部分电阻为零，电压表和电流表示数均增大，故B正确； 若R3短路，电压表示数为零，电流表示数增大，故C错误； 若R1断路，则R1与R2并联阻值增大，外电路总电阻增大，总电流减小，则流过R3的电流减小，故电压表示数减小，故D错误。 专题 深度剖析 返回导航 微专题二　含电容器电路的分析 1．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。 2．当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等。 3．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。 专题 深度剖析 返回导航 √ 　　　(2023·北京四中期末)在如图所示的电路中，S断开，电容器已经充电。现将S闭合，则以下判断正确的是(　　) A．电容器所带电荷量将减少 B．电容器所带电荷量将不变 C．电容器两极间电压将增大 D．电容器为断路，R3中始终无电流通过 专题 深度剖析 返回导航 由上述分析可知，电容器所带电荷量减少，电容器放电，则R3中有电流通过，故D错误。 专题 深度剖析 返回导航 　　　如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，电阻R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，A、B为电容器的两个极板。当滑动变阻器R1的滑片处于某位置时，A、B两板间的带电油滴静止不动。下列说法正确的是(　　) A．仅把两极板A、B间距离增大，油滴向上运动，电流表读数不变 B．仅把两极板A、B间距离减小，油滴向下运动，电流表读数不变 C．仅把R1的滑片向下滑动时，电流表读数增大，油滴向上运动 D．仅把R1的滑片向上滑动时，电流表读数减小，油滴向上运动 √ 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 √ 角度1　对路端电压的理解 　　　电源电动势为E、内阻为r，向可变电阻R供电。关于路端电压，下列说法正确的是(　　) A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变 B．因为U＝IR，所以当R增大时，路端电压也增大 C．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大 D．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小 专题 深度剖析 返回导航 [解析]　此电路为闭合电路，应使用闭合电路欧姆定律分析，不能使用部分电路欧姆定律分析。根据U＝E－Ir可知，当I增大时，内电压Ir增大，路端电压减小，所以A、B、C错误，D正确。 专题 深度剖析 返回导航 角度2　U外－I图像的理解和应用 　　　如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为滑动变阻器。当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的。求： (1)定值电阻R2的阻值； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)电源的电动势和内阻。 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 (3)由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir 将题图乙中A、B两点的电压和电流代入得 E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r 解得E＝20 V，r＝20 Ω。 [答案]　(1)5 Ω　(2)300 Ω 　(3)20 V　20 Ω 专题 深度剖析 返回导航 随堂 巩固落实 PART 02 第二部分 27 1．(闭合电路的动态分析)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻(阻值随所受照射光强度的增大而减小)。当照射光强度增大时(　　) A．电路的总电阻变大 B．电压表的示数减小 C．小灯泡变亮 D．干路电流变小 √ 随堂 巩固落实 返回导航 解析：当照射光强度增大时，R3阻值减小，电路总电阻减小，总电流变大，R1两端电压变大，即电压表读数变大，电源内阻以及R1两端电压之和变大，则R2的并联支路两端电压减小，通过R2的电流减小，则通过灯泡L的电流变大，灯泡变亮，C正确，A、B、D错误。 随堂 巩固落实 返回导航 √ 2．(闭合电路的动态分析)如图所示的电路中，当合上开关S后，两个标有“6 V　3 W”的灯泡均不发光，用电压表测得Uab＝Udc＝15 V，如果各段导线及接线处均无问题，这说明(　　) A．开关S处断路 B．灯泡L1的灯丝短路 C．灯泡L2的灯丝断了 D．滑动变阻器R的电阻丝断了 随堂 巩固落实 返回导航 解析：闭合开关S后，两灯泡均不发光，则电路中存在断路。用电压表测得Uab＝Udc＝15 V，根据电压表有读数，说明与电压表串联的电路是没有故障的，所以故障是灯泡L2的灯丝断了。 随堂 巩固落实 返回导航 √ 3．(含容电路的分析)如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动，下列方法可行的是(　　) A．把R2的滑片向左移动 B．把R2的滑片向右移动 C．把R1的滑片向左移动 D．把开关S断开 随堂 巩固落实 返回导航 解析：要使尘埃P向下运动，则其受到的电场力应该减小，即电容器两极板间电压应该减小，故R2的滑片应该向左移动，A正确，B错误； 由于电容器在直流电路中相当于断路，故滑动R1的滑片对电容器两极板的电压没有影响，C错误； 断开开关，则电容器相当于直接接在电源两端，其极板间电压增大，极板间电场强度增大，尘埃P受到的电场力增大，尘埃向上运动，D错误。 随堂 巩固落实 返回导航 4．(路端电压与负载的关系)(多选)(2024·湖南永州期中)如图a所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，理想电压表V1、V2的示数随理想电流表A示数的变化情况如图b所示，下列说法正确的是(　　) A．滑动变阻器的最大阻值为12 Ω B．电源的电动势为9 V C．R0＝15 Ω D．电源内阻为1 Ω √ √ 随堂 巩固落实 返回导航 根据闭合电路欧姆定律可得E＝U外1＋I1r，E＝U外2＋I2r，解得E＝8 V，r＝1 Ω，B错误，D正确。 随堂 巩固落实 返回导航 $