資源簡介

第2講　閉合電路的歐姆定律
一、電源電動勢和內阻(必修三第十二章第2節)
1.電動勢
(1)非靜電力所做的功與所移動的電荷量之比叫電動勢。
(2)物理含義:電動勢表示電源把其他形式的能轉化成電勢能本領的大小,在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。
2.內電阻:電源內部導體的電阻。
二、閉合電路歐姆定律(必修三第十二章第2節)
1.內容:閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比,跟內、外電路的電阻之和成反比;
2.公式:I=;
提醒:只適用于純電阻電路。
3.其他表達形式
E=U外+U內或E=U外+Ir。
提醒:適用于任意電路。
4.電源的U-I圖像:
(1)圖像:根據U=E-Ir,圖像如圖所示,
(2)含義:
①縱軸截距:表示電路斷路時的路端電壓U=E。
②橫軸截距:表示電路短路時的電流I=I0。
③斜率絕對值:表示電源內電阻r=。
三、閉合電路的功率及效率問題(必修三第十二章第2節)
1.電源的總功率
(1)任意電路:P總=IE=IU外+IU內=P出+P內。
(2)純電阻電路:P總=I2(R+r)=。
2.電源內部消耗的功率
P內=I2r=IU內=P總-P出。
3.電源的輸出功率
(1)任意電路:P出=IU=IE-I2r=P總-P內。
(2)純電阻電路:P出=I2R=。
4.電源的效率
(1)任意電路:η=×100%=×100%。
(2)純電阻電路:η=×100%。
【質疑辨析】
　角度1 電動勢和閉合電路歐姆定律
(1)電動勢的大小反映了電源把電能轉化為其他形式的能的本領強弱。 (　×　)
(2)電動勢就是電源的路端電壓。 (　×　)
(3)電源的重要參數是電動勢和內阻。電動勢由電源中非靜電力的特性決定,與電源的體積無關,與外電路無關。 (　√　)
(4)在電源電動勢及內阻恒定的閉合電路中,外電阻越大,路端電壓越大。 (　√　)
角度2 電路中的功率
(5)外電阻越大,電源的輸出功率越大。 (　×　)
(6)電源的輸出功率越大,電源的效率越高。(　×　)
(7)電源內部發熱功率越大,輸出功率越小。(　×　)
精研考點·提升關鍵能力
考點一　閉合電路歐姆定律及應用　(核心共研)
【核心要點】
1.路端電壓與外電阻的關系
(1)純電阻電路:U=IR=·R=,當R增大時,U增大。
(2)特殊情況:
①當外電路斷路時,I=0,U=E。
②當外電路短路時,I短=,U=0。
2.兩類U-I圖像的比較
項目 閉合電路的U-I圖像 電阻的U-I圖像
圖形
截距 與縱軸交點表示電源電動勢E,與橫軸交點表示電源短路電流 過坐標原點,表示電流為零時,電阻兩端的電壓為零
坐標U、I的乘積 表示電源的輸出功率 表示電阻消耗的功率
坐標U、I的比值 表示外電阻的大小,不同點對應的外電阻大小不同 表示電阻的大小,每一點對應的比值均等大
斜率的絕對值 電源內阻r 電阻大小
【典例剖析】
角度1 電源電動勢和內阻
[典例1](2023·北京等級考)實驗證明,金屬棒中的自由電子會發生熱擴散現象。當金屬棒一端溫度高,另一端溫度低時,自由電子會在金屬棒內部產生熱擴散,使得溫度較高的一端自由電子的數密度較小,而溫度較低的一端自由電子的數密度較大。熱擴散作用可以等效為一種非靜電力,在溫度不均勻的金屬棒兩端形成一定的電動勢,稱為湯姆遜電動勢。如圖所示,金屬左側連接高溫熱源,保持溫度為T1,右側連接低溫熱源,保持溫度為T2(T1>T2)。此時該金屬棒相當于一個電源,將它與一只電阻相連。下列判斷正確的是 (　　)
A.T1端相當于電源的正極,T2端相當于電源的負極
B.T2端相當于電源的正極,T1端相當于電源的負極
C.該電源是把電能轉化為熱能的裝置
D.當該電源放電時,金屬棒內的非靜電力對電子做負功
角度2 閉合電路歐姆定律簡單計算
[典例2]如圖所示的電路中,電阻R=2 Ω。斷開S后,電壓表的讀數為3 V;閉合S后,電壓表的讀數為2 V,則電源的內阻r為 (　　)
A.1 Ω　　B.2 Ω　　C.3 Ω　　D.4 Ω
【備選例題】
　　(多選)某汽車的電源與啟動電動機、車燈連接的簡化電路如圖所示。當汽車啟動時,開關S閉合,啟動電動機工作,車燈突然變暗,此時 (　　)
A.車燈的電流變小
B.路端電壓變小
C.電路的總電流變小
D.電源的總功率變大
角度3 電路故障分析
[典例3](2023·重慶模擬)某同學按如圖電路進行實驗,電壓表內阻看作無限大,電流表內阻看作零。實驗中由于電路發生故障,發現兩電壓表示數相同了(但不為零),若這種情況的發生是由于某一電阻引起的,則可能的故障是 (　　)
A.RP斷路　　　　　　 B.R2斷路
C.R1短路 D.R3短路
角度4 電源的U-I圖像和電阻的U-I圖像
[典例4](2023·上海寶山區模擬)如圖所示,直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與流過電源電流的關系圖像。若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上,通過R0的電流分別為Ia和Ib,則 (　　)
A.Ia>Ib
B.IaC.Ia=Ib
D.以上情況都有可能
【備選例題】
　　(多選)如圖所示,圖甲中M為一電動機,開關S閉合后,當滑動變阻器R的滑片從一端滑到另一端的過程中,兩電壓表V1和V2的讀數隨電流表A讀數變化的情況如圖乙所示,已知電流表A讀數在0.2 A以下時,電動機沒有轉動。不考慮電表內阻,以下判斷正確的是(　　)
A.圖線①為V2讀數隨電流表讀數變化的圖線
B.電路中電源電動勢為3.4 V
C.此電路中,電動機的最大輸入功率是0.9 W
D.滑動變阻器的最大阻值為30 Ω
考點二　閉合電路的功率及效率問題　(核心共研)
【核心要點】
1.純電阻電路中電源的最大輸出功率(如圖)
P出=UI=I2R=R
=
=
(1)當R=r時,電源的輸出功率最大,為Pm=。
(2)當R>r時,隨著R的增大輸出功率越來越小。
(3)當R(4)當P出2.提高純電阻電路效率的方法
η=×100%=×100%=×100%,R越大,η越高。
【典例剖析】
角度1 最大功率問題
[典例5]如圖所示,已知電源電動勢E=6 V,內阻r=1 Ω,保護電阻R0=0.5 Ω。
(1)當電阻箱R讀數為多少時,保護電阻R0消耗的電功率最大,并求這個最大值;
(2)當電阻箱R讀數為多少時,電阻箱R消耗的功率PR最大,并求這個最大值;
(3)求電源的最大輸出功率。
角度2 功率圖像問題
[典例6](多選)某同學將一直流電源的總功率PE、電源內部的發熱功率Pr和輸出功率PR隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系中,如圖中的a、b、c所示。以下判斷正確的是(　　)
A.在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C三點,這三點的縱坐標一定滿足關系PA=PB+PC
B.b、c圖線的交點與a、b圖線的交點的橫坐標之比一定為1∶2,縱坐標之比一定為1∶4
C.電源的最大輸出功率Pm=9 W
D.電源的電動勢E=3 V,內電阻r=1 Ω
【備選例題】
　　(多選)(2024·邯鄲模擬)某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率P和電源內部的發熱功率Pr隨路端電壓U變化的圖線畫在了同一坐標系中,如圖中的a、b、c所示,下列說法正確的是(　　)
A.反映Pr變化的圖線是b
B.電源電動勢為8 V
C.電源內阻為2 Ω
D.當電壓為2 V時,外電路的電阻為2 Ω
考點三　含容電路分析　 (核心共研)
【核心要點】
1.電路簡化
把電容器所在的支路穩定時視為斷路,簡化電路時可以去掉,求電荷量時再在相應位置補上。
2.電容器的電壓
(1)電容器所在的支路中沒有電流,與之串聯的電阻兩端無電壓,電阻相當于導線。
(2)電容器兩端的電壓等于與之并聯的電阻兩端的電壓。
3.電容器的電荷量及變化
(1)電路中電流、電壓的變化可能會引起電容器的充、放電。若電容器兩端電壓升高,電容器將充電;若電壓降低,電容器將通過與它連接的電路放電。
(2)如果變化前后極板帶電的電性相同,通過所連導線的電荷量為|Q1-Q2|。
(3)如果變化前后極板帶電的電性相反,通過所連導線的電荷量為Q1+Q2。
【典例剖析】
角度1 含電容器電路分析
[典例7](2023·海南等級考)如圖所示電路,已知電源電動勢為E,內阻不計,電容器電容為C,閉合開關K,待電路穩定后,電容器上電荷量為(　　)
A.CE　　　　　　　　 B.CE
C.CE D.CE
角度2 含容電路動態分析
[典例8](多選)(2023·紅河模擬)如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內阻為r,開關S閉合后,平行板電容器中的帶電液滴M處于靜止狀態,電流表和電壓表均為理想電表,則 (　　)
A.帶電液滴M一定帶正電
B.R4的滑片向上端移動時,電流表示數減小,電壓表示數增大,R3功率增大
C.若僅將電容器下極板稍微向上平移,帶電液滴M將向上極板運動
D.若將開關S斷開,帶電液滴M將向下極板運動
【備選例題】
　　(多選)(2023·石家莊模擬)某電路圖如圖所示,電源電動勢E=6 V,內阻不計,電阻均為定值電阻,且R=10 Ω,電容器的電容C=100 μF,電流表是理想電流表。則在滑片P從最右端緩慢滑到最左端的過程中,下列說法正確的是 (　　)
A.電流表的示數先變小后變大
B.電流表的示數先變大后變小再變大
C.電容器上電荷量的變化量為零
D.電容器上電荷量的變化量為4×10-4 C
考點四　動態分析　(核心共研)
【核心要點】
電路動態分析方法
1.程序法:遵循“局部—整體—局部”的思路。
(1)分析步驟(如圖):
(2)分析時:串聯電路注意分析電壓關系,并聯電路
注意分析電流關系。
2.結論法:“串反并同”,應用條件為電源內阻不為零。
(1)所謂“串反”,即某一電阻的阻值增大時,與它串聯或間接串聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小,反之則增大。
(2)所謂“并同”,即某一電阻的阻值增大時,與它并聯或間接并聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大,反之則減小。
【典例剖析】
[典例9](2024·常州模擬)如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可以視為不變),R1和R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值的大小隨照射光強度的增強而減小。閉合開關S后,將照射光強度增強,則 (　　)
A.R1兩端的電壓將減小
B.燈泡L將變亮
C.電路的路端電壓將增大
D.內阻r上發熱功率將減小
【備選例題】
　　(多選)(2023·岳陽模擬)如圖所示,R1、R2為定值電阻,R為滑動變阻器。當滑動變阻器的滑片移動時,發現電流表A的示數減小,則下列判斷正確的是 (　　)
A.電壓表的示數也減小
B.滑動變阻器的滑片一定是由a向b滑動
C.電源內阻消耗的熱功率減小
D.整個電路消耗的功率減小
答案及解析
考點一　閉合電路歐姆定律及應用　
【典例剖析】
角度1 電源電動勢和內阻
[典例1](2023·北京等級考)實驗證明,金屬棒中的自由電子會發生熱擴散現象。當金屬棒一端溫度高,另一端溫度低時,自由電子會在金屬棒內部產生熱擴散,使得溫度較高的一端自由電子的數密度較小,而溫度較低的一端自由電子的數密度較大。熱擴散作用可以等效為一種非靜電力,在溫度不均勻的金屬棒兩端形成一定的電動勢,稱為湯姆遜電動勢。如圖所示,金屬左側連接高溫熱源,保持溫度為T1,右側連接低溫熱源,保持溫度為T2(T1>T2)。此時該金屬棒相當于一個電源,將它與一只電阻相連。下列判斷正確的是 (　　)
A.T1端相當于電源的正極,T2端相當于電源的負極
B.T2端相當于電源的正極,T1端相當于電源的負極
C.該電源是把電能轉化為熱能的裝置
D.當該電源放電時,金屬棒內的非靜電力對電子做負功
【解析】選A。金屬左側連接高溫熱源,保持溫度為T1,自由電子的數密度較小, 右側連接低溫熱源,保持溫度為T2,自由電子的數密度較大,所以T1端相當于電源的正極,T2端相當于電源的負極,故A正確,B錯誤;該電源是把熱能轉化為電能的裝置,故C錯誤;當該電源放電時,金屬棒內的非靜電力對電子做正功,故D錯誤。
角度2 閉合電路歐姆定律簡單計算
[典例2]如圖所示的電路中,電阻R=2 Ω。斷開S后,電壓表的讀數為3 V;閉合S后,電壓表的讀數為2 V,則電源的內阻r為 (　　)
A.1 Ω　　B.2 Ω　　C.3 Ω　　D.4 Ω
【解析】選A。當斷開S后,電壓表的讀數等于電源的電動勢,即E=3 V;當閉合S后,有U=IR,由閉合電路歐姆定律可知,I=,聯立解得r=1 Ω,故A正確,B、C、D錯誤。
【備選例題】
　　(多選)某汽車的電源與啟動電動機、車燈連接的簡化電路如圖所示。當汽車啟動時,開關S閉合,啟動電動機工作,車燈突然變暗,此時 (　　)
A.車燈的電流變小
B.路端電壓變小
C.電路的總電流變小
D.電源的總功率變大
【解析】選A、B、D。開關閉合時,車燈變暗,故流過車燈的電流I燈變小,A正確;電路的路端電壓為U路=U燈=I燈R燈,I燈變小,路端電壓變小,B正確;總電流即干路電流為I干==,U路減小,干路電流增大,C錯誤;電源總功率為P總=EI干,I干增大,總功率變大,D正確。
角度3 電路故障分析
[典例3](2023·重慶模擬)某同學按如圖電路進行實驗,電壓表內阻看作無限大,電流表內阻看作零。實驗中由于電路發生故障,發現兩電壓表示數相同了(但不為零),若這種情況的發生是由于某一電阻引起的,則可能的故障是 (　　)
A.RP斷路　　　　　　 B.R2斷路
C.R1短路 D.R3短路
【解析】選B。若R3短路,則電壓表V1、V2示數為零;若RP斷路,則電壓表V2示數為零,V1示數不為零,兩電壓表示數不相同;若R1短路,則V1測路端電壓,V2測R2兩端電壓,兩電壓表示數不同;若R2斷路,則兩電壓表均測R3兩端電壓,兩電壓表示數相同且不為零,A、C、D錯誤,B正確。
【方法技巧】 電路故障檢測方法
(1)電壓表檢測:如果電壓表示數為零,則說明可能在并聯部分之外有斷路,或并聯部分短路;
(2)電流表檢測:當電路中接有電源時,可用電流表測量各部分電路上的電流,通過對電流值的分析,可以確定故障的位置。在運用電流表檢測時,一定要注意電流表的極性和量程;
(3)歐姆表檢測:當測量值很大時,表示該處斷路;當測量值很小或為零時,表示該處短路;在用歐姆表檢測時,應斷開電源。
角度4 電源的U-I圖像和電阻的U-I圖像
[典例4](2023·上海寶山區模擬)如圖所示,直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與流過電源電流的關系圖像。若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上,通過R0的電流分別為Ia和Ib,則 (　　)
A.Ia>Ib
B.IaC.Ia=Ib
D.以上情況都有可能
【解析】選D。作出電阻的U-I圖線,電阻R0的U-I圖線與電源的U-I圖線的交點表示電阻的工作狀態,如圖有三種可能,則知流過R0的電流I的大小關系不確定,無法比較大小,故選D。
【備選例題】
　　(多選)如圖所示,圖甲中M為一電動機,開關S閉合后,當滑動變阻器R的滑片從一端滑到另一端的過程中,兩電壓表V1和V2的讀數隨電流表A讀數變化的情況如圖乙所示,已知電流表A讀數在0.2 A以下時,電動機沒有轉動。不考慮電表內阻,以下判斷正確的是(　　)
A.圖線①為V2讀數隨電流表讀數變化的圖線
B.電路中電源電動勢為3.4 V
C.此電路中,電動機的最大輸入功率是0.9 W
D.滑動變阻器的最大阻值為30 Ω
【解析】選A、C。由題圖甲知,電壓表V2測量路端電壓,電流增大時,內電壓增大,路端電壓減小,所以圖線①為V2的讀數隨電流表讀數變化
　的圖線,故A正確;圖線①的斜率絕對值等于電源的內阻,為r=||= Ω=2 Ω,當電流I1=0.1 A時,U1=3.4 V,則電源的電動勢E=U1+I1r=(3.4+0.1×2) V=3.6 V,故B錯誤;當I2=0.3 A時,U2=3 V,此時電動機輸入功率最大,且P=U2I2=3×0.3 W=0.9 W,故C正確;若電流表A示數小于0.2 A,電動機不轉動,電動機的電阻rM=4 Ω,當I1=0.1 A時,電路中電流最小,滑動變阻器的電阻為最大值,所以R與R0并聯電阻的最大值R并=-r-rM=(-2-4) Ω=30 Ω,則滑動變阻器的最大阻值大于30 Ω,故D錯誤。
考點二　閉合電路的功率及效率問題
【典例剖析】
角度1 最大功率問題
[典例5]如圖所示,已知電源電動勢E=6 V,內阻r=1 Ω,保護電阻R0=0.5 Ω。
(1)當電阻箱R讀數為多少時,保護電阻R0消耗的電功率最大,并求這個最大值;
答案:(1)0　8 W
【解析】(1)保護電阻消耗的電功率為P0=,因R0和r是常量,而R是變量,故R最小時,P0最大,即R=0時,P0max== W=8 W。
(2)當電阻箱R讀數為多少時,電阻箱R消耗的功率PR最大,并求這個最大值;
答案: (2)1.5 Ω　6 W
【解析】(2)把保護電阻R0看作電源內阻的一部分,當R=R0+r,即R=0.5 Ω+1 Ω=1.5 Ω時,電阻箱R消耗的功率最大,== W=6 W。
(3)求電源的最大輸出功率。
答案: (3)9 W
【解析】(3)由P出=()2R外=可知,當R外=r時,P出最大,即R=r-R0=0.5 Ω時,P出max== W=9 W。
【方法點撥】 等效電源處理技巧
把含有電源、電阻的部分電路等效為新的“電源”,其“電動勢”“內阻”如下:
(1)兩點間斷路時的電壓等效為電動勢E'。
(2)兩點短路時的電流為等效短路電流I'短,
等效內電阻r'=。
常見電路等效電源如下:
E'=E
r'=R+r
E'=E　　　E'=E
r'=　　　　r'=
角度2 功率圖像問題
[典例6](多選)某同學將一直流電源的總功率PE、電源內部的發熱功率Pr和輸出功率PR隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系中,如圖中的a、b、c所示。以下判斷正確的是(　　)
A.在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C三點,這三點的縱坐標一定滿足關系PA=PB+PC
B.b、c圖線的交點與a、b圖線的交點的橫坐標之比一定為1∶2,縱坐標之比一定為1∶4
C.電源的最大輸出功率Pm=9 W
D.電源的電動勢E=3 V,內電阻r=1 Ω
【解析】選A、B、D。在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C三點,因為直流電源的總功率PE等于輸出功率PR和電源內部的發熱功率Pr之和,所以這三點的縱坐標一定滿足關系PA=PB+PC,故A正確;圖線c表示電路的輸出功率與電流的關系圖線,很顯然,最大輸出功率小于3 W,故C錯誤;當內電阻和外電阻相等時,即為b、c圖線的交點處電源輸出的功率最大,此時電流的大小為=,輸出功率的大小為,a、b圖線的交點表示電源的總功率PE和電源內部的發熱功率Pr相等,此時電源短路,所以此時電流的大小為,功率的大小為,所以橫坐標之比為1∶2,縱坐標之比為1∶4,故B正確;當I=3 A時,PR=0,說明外電路短路,根據PE=EI知電源的電動勢E=3 V,內電阻r==1 Ω,故D正確。
【備選例題】
　　(多選)(2024·邯鄲模擬)某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率P和電源內部的發熱功率Pr隨路端電壓U變化的圖線畫在了同一坐標系中,如圖中的a、b、c所示,下列說法正確的是(　　)
A.反映Pr變化的圖線是b
B.電源電動勢為8 V
C.電源內阻為2 Ω
D.當電壓為2 V時,外電路的電阻為2 Ω
【解析】選A、C、D。電源發熱功率為Pr=I2r=,由數學知識可知反映Pr變化的圖線是b,故A正確;由電源的總功率PE=IE=E=-U,知對應圖線是a,由圖可知=8,=2,聯立解得E=4 V,r=2 Ω,故B錯誤,C正確;當電壓為2 V時,由閉合回路歐姆定律得E=2+Ir,解得I=1 A,則外電路的電阻為R== Ω=2 Ω,故D正確。
考點三　含容電路分析
【典例剖析】
角度1 含電容器電路分析
[典例7](2023·海南等級考)如圖所示電路,已知電源電動勢為E,內阻不計,電容器電容為C,閉合開關K,待電路穩定后,電容器上電荷量為(　　)
A.CE　　　　　　　　 B.CE
C.CE D.CE
【解析】選C。電路穩定后,由于電源內阻不計,若取電源負極為零電勢點,則電容器上極板的電勢為:φ上=·2R=
電容器下極板的電勢為:φ下=·4R=
則電容兩端的電壓為:U=φ下-φ上
解得:U=
則電容器上的電荷量為:Q=CU
解得:Q=CE,故C正確,A、B、D錯誤。
角度2 含容電路動態分析
[典例8](多選)(2023·紅河模擬)如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內阻為r,開關S閉合后,平行板電容器中的帶電液滴M處于靜止狀態,電流表和電壓表均為理想電表,則 (　　)
A.帶電液滴M一定帶正電
B.R4的滑片向上端移動時,電流表示數減小,電壓表示數增大,R3功率增大
C.若僅將電容器下極板稍微向上平移,帶電液滴M將向上極板運動
D.若將開關S斷開,帶電液滴M將向下極板運動
【解析】選B、C。由題圖可知電容器上極板帶正電,下極板帶負電,所以帶電液滴M帶負電,故A錯誤;R4的滑片向上端移動時,接入阻值變大,并聯電路部分電阻變大,并聯電路部分電壓增大,通過R3的電流變大,回路總電阻變大,干路電流減小,則通過R2的電流變小,R2兩端電壓減小,滑動變阻器兩端電壓變大,所以電流表示數減小,電壓表示數增大,R3的功率由P=UI可知變大,故B正確;將電容器下極板稍微向上平移時電容器兩極板電壓值不變,由E=知E變大,帶電液滴M受到向上的電場力變大,所以將向上移動,故C正確;若將開關S斷開,則電容器兩極板電壓等于電源電動勢,即電壓變大,由E=知E變大,帶電液滴M受到向上的電場力變大,所以將向上移動,故D錯誤。
【備選例題】
　　(多選)(2023·石家莊模擬)某電路圖如圖所示,電源電動勢E=6 V,內阻不計,電阻均為定值電阻,且R=10 Ω,電容器的電容C=100 μF,電流表是理想電流表。則在滑片P從最右端緩慢滑到最左端的過程中,下列說法正確的是 (　　)
A.電流表的示數先變小后變大
B.電流表的示數先變大后變小再變大
C.電容器上電荷量的變化量為零
D.電容器上電荷量的變化量為4×10-4 C
【解析】選A、D。當滑片P在最右端時的等效電路圖,如圖1所示。
當滑片P在最左端時的等效電路圖,如圖2所示。
當滑片P在中間位置時的等效電路圖,如圖3所示,由圖可知,滑片P和B點的電勢相等,則P、B間的電壓是零,則電流表的示數是零,由此可知,當滑片P從最右端緩慢滑到最左端時,電流表的示數先變小后變大,A正確,B錯誤;　
當滑片P在最右端時,電容器上極板接電源的負極,上極板帶負電,下極板帶正電,當滑片P在最左端時,電容器上極板接電源的正極,上極板帶正電,下極板帶負電,可知電容器先放電后反向充電,由解析圖1、2可知,電容器兩端電壓等于與它并聯的電阻R兩端電壓,可得
U=×=2 V,則有當滑片P在最右端時,電容器電壓是-2 V,當滑片P在最左端時,電容器電壓是2 V,由電容的定義式C=可得,電容器上電荷量Q=CU=100×10-6×2 C=2×10-4 C則電容器上電荷量的變化量為
ΔQ=Q-(-Q)=2Q=2×2×10-4 C=4×10-4 C,C錯誤,D正確。
考點四　動態分析
【典例剖析】
[典例9](2024·常州模擬)如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可以視為不變),R1和R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值的大小隨照射光強度的增強而減小。閉合開關S后,將照射光強度增強,則 (　　)
A.R1兩端的電壓將減小
B.燈泡L將變亮
C.電路的路端電壓將增大
D.內阻r上發熱功率將減小
【解析】選B。光敏電阻光照增強,故光敏電阻的阻值減小,電路中的總電阻減小。由閉合電路歐姆定律可得,電路中電流增大,根據P=I2r可知內阻r上發熱功率增大,所以電源內阻所占電壓增大,所以路端電壓減小,電流增大,所以R1兩端的電壓增大,故A、C、D錯誤;因路端電壓減小,同時R1兩端的電壓增大,故并聯電路部分電壓減小,則流過R2的電流減小,而總電流增大,所以通過燈泡L的電流增大,所以L變亮,故B正確。
【備選例題】
　　(多選)(2023·岳陽模擬)如圖所示,R1、R2為定值電阻,R為滑動變阻器。當滑動變阻器的滑片移動時,發現電流表A的示數減小,則下列判斷正確的是 (　　)
A.電壓表的示數也減小
B.滑動變阻器的滑片一定是由a向b滑動
C.電源內阻消耗的熱功率減小
D.整個電路消耗的功率減小
【解析】選A、B。電流表的示數IA變小,則路端電壓等于R1兩端電壓U==IAR1,路端電壓變小,設干路電流為I,電源內阻為r,由閉合電路歐姆定律E=U+Ir得I=,干路電流變大,流經R2的電流I2=I-IA變大,R2兩端的電壓U2=I2R2,變大,電壓表的示數UV=U-U2,變小,A正確;流經R2支路的電流I2=,U減小,I2變大,R2不變,則滑動變阻器接入電路的電阻減小,滑動變阻器的滑片一定是由a向b滑動,B正確;干路電流I變大,電源內阻消耗的熱功率Pr=I2r,變大,C錯誤;干路電流I變大,電路的總功率P總=IE,增大,D錯誤。

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