（2019人教版必修第三冊）高二物理精講精練 專題3 閉合電路歐姆定律的綜合應用（原卷版+解析）

這是一份（2019人教版必修第三冊）高二物理精講精練 專題3 閉合電路歐姆定律的綜合應用（原卷版+解析），共32頁。試卷主要包含了閉合電路動態(tài)分析的思路，閉合電路動態(tài)分析的三種方法，電源的輸出功率P出，輸出功率隨外電阻R的變化關系等內(nèi)容，歡迎下載使用。
考點1：閉合電路的動態(tài)問題
1．閉合電路動態(tài)分析的思路
閉合電路中由于局部電阻變化(或開關的通斷)引起各部分電壓、電流(或燈泡亮暗)發(fā)生變化，分析這類問題的基本思路是：
eq \x(分清電路結構)→eq \x(局部電阻變化)→eq \x(總電阻變化)
↓
eq \x(各部分電壓、電流變化)←eq \x(路端電壓變化)←eq \x(總電流變化)
2．閉合電路動態(tài)分析的三種方法
（1）程序法：基本思路是“部分→整體→部分”，即：

（2）結論法——“串反并同”
“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??；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。
“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。
（3）特殊值法與極限法：指因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻器的滑片分別滑至兩個極端去討論。一般用于滑動變阻器兩部分在電路中都有電流時的討論。
【例1】（2021·湖北省黃州中學高二開學考試）在如圖所示的電路中，E為電源電動勢，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動變阻器．當R2的滑動觸點在a端時合上開關S，此時三個電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U．現(xiàn)將R2的滑動觸點向b端移動，則三個電表示數(shù)的變化情況是
A． I1增大，I2不變，U增大
B． I1減小，I2增大，U減小
C． I1增大，I2減小，U增大
D． I1減小，I2不變，U減小
【技巧與方法】
動態(tài)分析的六個步驟
（1）明確各部分電路的串、并聯(lián)關系，特別要注意電流表或電壓表測量的是哪部分電路的電流或電壓。
（2）由局部電路電阻的變化確定外電路總電阻的變化。
（3）根據(jù)閉合電路的歐姆定律I＝eq \f(E,R＋r)，判斷電路中總電流如何變化。
（4）根據(jù)U內(nèi)＝Ir，判斷電源的內(nèi)電壓如何變化。
（5）根據(jù)U外＝E－Ir，判斷電源的外電壓(路端電壓)如何變化。
（6）根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點，判斷各部分電路的電流、電壓、電功率、電功如何變化。
【針對訓練】
【變式1】如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S1、S2為開關，電壓表和電流表均為理想電表。初始時S1與S2均閉合，現(xiàn)將S2斷開，則( )
A．電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變大
B．電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小
C．電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變小
D．電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變大
【變式2】(多選)如圖所示的電路，L是小燈泡，C是極板水平放置的平行板電容器，有一帶電油滴懸浮在兩極板間靜止不動，若滑動變阻器的滑片向下滑動，則( )
A．L變亮 B．L變暗
C．油滴向上運動 D．油滴向下運動
【變式3】（2021·河南南陽·高二期中）如圖，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關，V與A分別為電壓表與電流表．初始時S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則（ ）
A．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小B．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大
C．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小D．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大

考點2：電源的有關功率及效率問題
1．電源的功率P：電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率，也稱為電源的總功率，計算式為：
P＝IE(普遍適用)，
P＝eq \f(E2,R＋r)＝I2(R＋r)(只適用于外電路為純電阻的電路)。
2．電源內(nèi)阻消耗功率P內(nèi)：電源內(nèi)阻的熱功率，也稱為電源的損耗功率，計算公式為P內(nèi)＝I2r。
3．電源的輸出功率P出：外電路上消耗的功率，計算式為：P出＝IU外(普遍適用)，
P出＝I2R＝eq \f(E2R,?R＋r?2)(只適用于外電路為純電阻的電路)。
4．輸出功率隨外電阻R的變化關系
電源的輸出功率：
P出＝U外I＝eq \f(RE2,?R＋r?2)＝eq \f(E2,\f(?R－r?2,R)＋4r)。
由上式可以看出：
（1）當R＝r時，電源的輸出功率最大，P出＝eq \f(E2,4r)，此時電源效率η＝50%。
（2）當R>r時，隨著R的增大輸出功率越來越小。
（3）當Rr時，隨著R的增大輸出功率越來越小。
（3）當R