1、闭合电路的动态变化闭合电路的动态变化 【知识梳理】【知识梳理】 问题问题 1：如图所示，先闭合开关：如图所示，先闭合开关 S，当变阻器，当变阻器 R 的滑片向的滑片向左左移动时，分析内阻移动时，分析内阻 r、 灯泡灯泡 L1以及电压表示数以及电压表示数 U 的的变化情况变化情况。(电压表为理想电表电压表为理想电表) 滑片向滑片向左左移动移动： 电阻电阻 R 增大增大外电路的总电阻外电路的总电阻 R外 外增大 增大干路电流干路电流 I总 总 E R外 外 r减小 减小 内阻内阻 r 的的电流（电流（IrI总 总） ） 、电压（、电压（UrI总 总r）及功率（ ）及功率（PrI 总总 2r）均 ）
2、均减小减小 灯泡灯泡 L1的的电流电流（IL1I 总总） ） 、电压电压（UL1I 总总RL1） ）及功率及功率（PL1I 总总 2 RL1）均均减小减小 电压表示数电压表示数（UEI 总总r） ）增大增大 问题问题 2：闭合开关闭合开关 S 稳定后稳定后，再闭合开关再闭合开关 S1，分析内阻分析内阻 r、灯泡灯泡 L1以及电压表示以及电压表示数数 U 的变化情况。的变化情况。( (电压表为理想电表电压表为理想电表) ) 再闭合开关再闭合开关 S1： 并联支路增多并联支路增多外电路的总电阻外电路的总电阻 R 外外减小 减小干路电流干路电流 I 总总 E R外 外 r增 增 大大 内阻内阻 r
3、电流（电流（IrI总 总） ） 、电压（、电压（UrI总 总r）及功率（ ）及功率（PrI 总总 2r）均增大 ）均增大 电压表的示数电压表的示数（UEUr）减小）减小 灯泡灯泡 L1的电流的电流（IL1 U RL1R） ） 、电压电压（UL1IL1RL1）及功率及功率（PL1IL12RL1）均减均减 小小 问题问题 3：闭合开关闭合开关 S 和和 S1稳定后稳定后，将变阻器将变阻器 R 的滑片向右移动时的滑片向右移动时，分析内阻分析内阻 r、灯灯 泡泡 L1和和 L2的变化情况的变化情况。 滑片向右移动滑片向右移动： 电阻电阻 R 减小减小外电路的总电阻外电路的总电阻 R外 外减小 减小干路
4、电流干路电流 I总 总 E R外 外 r增大 增大 内阻内阻 r 电流（电流（IrI总 总） ） 、电压（、电压（UrI总 总r）及功率（ ）及功率（PrI总 总 2r）均增大 ）均增大 灯泡灯泡 L2的电压（的电压（UL2EI总 总r） ） 、电流（、电流（IL2UL2 RL2）及功率（ ）及功率（PL1IL12RL1）均减小）均减小 灯泡灯泡 L1的电流的电流（IL1I总 总 IL2） 、电压电压（UL1IL1RL1）及功率及功率（PL1IL12RL1）均增大均增大 规律总结： 1解决电路动态变化的基本思路： “先总后分”先判断总电阻和总电流如何变化。 “先干后支”先分析干路部分，再分析支
5、路部分。 “先定后变”先分析定值电阻所在支路，再分析阻值变化的支路。 2判断电阻 R外的变化情况。 (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)。 若并联支路增多时，电路的总电阻减小； （相当于电阻由无穷大减小到有限电 阻） 若并联支路减少时，电路的总电阻增大； （相当于电阻由有限值增大到无穷大 电阻） (2)在如图所示分压电路中，滑动变阻器总电阻 R 可视为由两段电阻构成，其中一段 R 并与用灯泡电阻 RL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。 R总RR并 R并RL R并RLR R并2 R并RLR 1 1 R 并 RL
6、 R并2 3方法技巧拓展“串反并同” 问题问题 编号编号 负载负载 R 变化变化 情况情况 与与R串并串并 关系关系 I、U、P 变化情况变化情况 1 r 串联串联 L1串联串联 电压表电压表间接并联间接并联 L2 2 r 间接串联间接串联 L1间接并联间接并联 电压表电压表并联并联 L2 3 r 间接串联间接串联 L1串联串联 L2间接并联间接并联 (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。 (3)串并关系：
7、流过该电阻的电流也流经其他电阻， 则其他电阻与该电阻是串联关系； 流过该电阻的电流不流经其他电阻，则其他电阻与该电阻是并联关系。 【例 1】如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关 S 闭合后，在变阻器 R0的滑 动端向下滑动的过程中() A电压表与电流表的示数都减小 B电压表与电流表的示数都增大 C电压表的示数增大，电流表的示数减小 D电压表的示数减小，电流表的示数增大 思路点拨：(1)滑动变阻器的滑动端向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小， 总电阻减小。 (2)分析电路的动态变化的一般思路是先局部后整体再局部”。 A滑动变阻器 R0的滑片向下滑动的过程中，R0接入电路的电阻变小，电路的
8、总 电阻变小，总电流变大，电源的内电压变大，外电压变小，电压表的示数变小，R1两端 的电压变大，R2两端的电压变小，电流表的示数变小，A 正确。 【例 2】(多选)在如图所示的电路中，R0为定值电阻，R 为光敏电阻(光照减弱时阻 值增大)，C 为电容器，现减弱对光敏电阻 R 光照的强度，下列说法正确的是（） A. 电流表的示数减小B. 电容器 C 的电荷量增大 C. 电压表的示数变小D. 电源内部消耗的功率变大 【答案】AB 【解析】弱对光敏电阻 R 光照的强度，R 增大，根据闭合回路欧姆定律可得路端电 压增大，即电压表示数增大，总电流减小，即电流表示数减小，电容器两端的电压增大， 根据 Q
9、C U 以及 C 不变，U 增大可得 Q 增大，电源内部消耗的电功率 2 PI r，I 减小， 内阻不变，所以 P 减小，故 AB 正确 练 1在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，在调节可变电阻 R 的阻值过程中， 发现理想电压表的示数减小，则() AR 的阻值变大 B路端电压不变 C干路电流减小 D路端电压和干路电流的比值减小 D电压表的示数减小，根据串联电路分压规律知电阻 R 的阻值变小，外电路总电 阻变小，由闭合电路欧姆定律知，干路电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小。 根据欧姆定律知：路端电压和干路电流的比值等于 R 与 R1的并联阻值，在减小，故 A、 B、C 错误，D 正确
10、。 练 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 变阻器的触头 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 Ca 灯变暗 Dc 灯变亮 A分析电路可知，当滑动变阻器的触头 P 向下移动时，并联电阻变小，外电路总 电阻变小，A 选项正确；根据闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，B 选项错误； a 灯在干路，干路电流增大，a 灯一定变亮，C 选项错误；由 UEIr 可知，电源的输 出电压减小，而 a 分得的电压增大，故并联部分电压减小，c 灯一定变暗，D 选项错误。 练 3(多选)如图，电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值 r
11、。将滑动变阻器滑 片向下滑动，理想电压表 V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为V1、V2、V3，理 想电流表 A 示数变化量的绝对值I，则（ ） A.A 的示数增大B. V2的示数增大 C. V 与I 的比值大于 rD. V1大于V2 【答案】ACD 【解析】 滑动变阻器的滑片向下滑动， 导致滑动变阻器阻值变小， 由于电压表断路， 定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变， 总电流变大，即电流表示数变大，A 正确；电压表测量定值电阻 R 的电压，电阻不变， 总电流变大，所以电压变大即示数增大。电压表测量定值电阻和滑动变阻器总电压 即路端电压，示数变小，B
12、错误；电压表的变化量，所以， C 正确；根据闭合电路欧姆定律得，则得：，由于，则得 ，D 正确 练 4 (多选)在如图所示的电路中，电源的内阻为 r，现闭合开关 S，将滑动变阻器 的滑片 P 向左移动一段距离后，下列结论正确的是() A灯泡 L 变亮B电压表读数变小 C电流表读数变小D电容器 C 上的电荷量增加 【答案】CD 练 5如图所示，R1R2R3R4R，开关 S 闭合时，间距为 d 的平行板电容器 C 的正中间有一质量为 m、电荷量为 q 的小球恰好处于静止状态；则开关 S 断开时，小球 的运动情况为() A不动B向上运动 C向下运动D不能确定 【答案】C 【解析】开关 S 断开，电路
13、的总电阻变大，干路电流减小，R4两端电压减小，则 电容器两端的电压也减小，匀强电场的场强减小，小球受到的电场力减小，所以小球所 受合力向下，即小球向下运动，C 正确。 【例 2】阻值相等的四个电阻、电容器 C 及电池 E(内阻可忽略)连接成如图所示电 路。开关 S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为 Q1；闭合开关 S，电流再次稳定后， C 所带的电荷量为 Q2。Q1与 Q2的比值为() A.2 5 B.1 2 C.3 5 D.2 3 【答案】 C 【解析】断开 S 和闭合 S 后等效电路分别如图甲、乙所示。 根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、 乙两图中电容器两极板间的电压U11 5E， U21 3E，C 所带的电荷量 QCU，则 Q 1Q235，选项 C 正确。 练 3在如图所示的电路中， E 为电源电动势， r 为电源内阻， 1 R和 3 R均为定值电阻， 2 R为滑动变阻器。当 2 R的滑动触点在 a 端时合上开关 S，此时三个电表 1 A、 2 A和 V 的 示数分别为 1 I、 2 I和 U。现将 2 R的滑动触点向 b 端移动，则三个电表示数的变化情况是 （） A 1 I增大， 2 I不变，U 增大B 1 I减小， 2 I增大，U 减小 C 1 I增大， 2 I减小，U 增大D 1 I减小， 2 I不变，U 减小 【答案】B
