閉合電路的動態(tài)分析高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

專題：閉合電路的分析閉合電路歐姆定律高二年級物理備課組一、閉合電路動態(tài)分析1、閉合電路中只要電路中的某一部分發(fā)生變化，就會影響到整個電路和每一部分的電流、電壓發(fā)生變化。問題：在如圖所示的電路中，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右滑動時，回路的總電流、路端電壓如何變化？通過R1、R2和滑動變阻器的電流如何變化，它們兩端的電壓如何變化？R3增大R總增大I總減小U內(nèi)減小U增大U1減小U3U2增大I2增大I3減小電路分析2、方法總結(jié)（1）程序法部分整體部分①分析電路，明確各部分電路的串、并聯(lián)關(guān)系，弄清楚電壓表電流表的測量對象。②由局部電阻變化判斷總電阻的變化③由閉合電路歐姆定律判斷電流的變化情況④根據(jù)U=E-Ir判斷路端電壓的變化情況⑤由歐姆定律和串并聯(lián)規(guī)律判斷各部分電壓電流的變化情況（2）結(jié)論法——串反并同①“串反”:是指某一電阻增大時,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小;某一電阻減小時,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大。②“并同”:是指某一電阻增大時,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大;某一電阻減小時,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小。（1）如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r。開關(guān)閉合后，當(dāng)滑片P向右移動時，電表讀數(shù)如何變化，燈泡亮度如何變化？變大變小變小變大V1的讀數(shù)A的讀數(shù)V2的讀數(shù)V3的讀數(shù)燈泡亮度變暗串反并同串串串并并3、例題剖析（2）如圖所示電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合，滑動變阻器的滑片P從a端向b端滑動時，以下判斷正確的是A.電壓表示數(shù)變大，通過燈L1的電流變大，燈L2變亮B.電壓表示數(shù)變小，通過燈L1的電流變小，燈L2變暗C.電壓表示數(shù)變大，通過燈L2的電流變小，燈L1變亮D.電壓表示數(shù)變小，通過燈L2的電流變大，燈L1變暗√二、含電容器的電路分析1.在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時，電路中有充、放電電流.如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電容器兩端電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電.2.電路穩(wěn)定后，電容器處電路可看成是斷路，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路中的電阻上無電壓降低，因此電容器兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓.3.當(dāng)電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等.例：在如圖所示的電路中，當(dāng)滑動變阻器的滑片向下移動時，關(guān)于電燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是A.L變暗，Q增大B.L變暗，Q減小C.L變亮，Q增大D.L變亮，Q減小√例：(多選)如圖8所示，電源的電動勢E＝2V，內(nèi)阻r＝2Ω，兩個定值電阻均為8Ω，平行板電容器的電容C＝3×10－6F，則√√例：如圖所示,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,水平放置的平行金屬板間的帶電質(zhì)點P處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將滑動變阻器R2的滑片向b端移動,則()A.電壓表讀數(shù)減小B.電流表讀數(shù)增大C.質(zhì)點P將向下運動D.R1消耗的功率減小D三、閉合電路的電功率和效率幾種形式說明(1)E=U+U內(nèi)(3)U=E-Ir(U、I間關(guān)系)1、閉合電路中的幾個關(guān)系式2、電源的功率物理意義表達式總功率P總非靜電力做功，將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電勢能的功率P總=EI內(nèi)阻熱功率P內(nèi)電源內(nèi)阻消耗的功率P內(nèi)=I2r輸出功率P出外電路消耗的功率P出=I2R三個功率的關(guān)系：P總=P出+P內(nèi)問題：若電路為純電阻電路，求最大輸出功率當(dāng)且僅當(dāng)R=r時，電源的輸出功率最大，最大輸出功率為：輸出功率隨外電阻的變化如圖所示3、電源的效率（1）定義：電源的輸出功率與總功率的比值（2）公式：思考：①若為純電阻電路，當(dāng)負(fù)載電阻R增大時，電源效率如何變化？當(dāng)R增大時，電源效率提高②當(dāng)電源輸出功率最大時，效率為多少？當(dāng)R=r時，電源輸出功率最大，效率為50%例：電路圖如圖甲所示,圖乙中圖線是電路中電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖像,滑動變阻器的最大阻值為15Ω,定值電阻R0=3Ω。答案：(1)010.9W(2)4.5Ω13.3W(3)10.5