（2019人教版必修第三册）高二物理精讲精练 专题3 闭合电路欧姆定律的综合应用（原卷版+解析）

这是一份（2019人教版必修第三册）高二物理精讲精练 专题3 闭合电路欧姆定律的综合应用（原卷版+解析），共32页。试卷主要包含了闭合电路动态分析的思路，闭合电路动态分析的三种方法，电源的输出功率P出，输出功率随外电阻R的变化关系等内容，欢迎下载使用。
考点1：闭合电路的动态问题
1．闭合电路动态分析的思路
闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡亮暗)发生变化，分析这类问题的基本思路是：
eq \x(分清电路结构)→eq \x(局部电阻变化)→eq \x(总电阻变化)
↓
eq \x(各部分电压、电流变化)←eq \x(路端电压变化)←eq \x(总电流变化)
2．闭合电路动态分析的三种方法
（1）程序法：基本思路是“部分→整体→部分”，即：

（2）结论法——“串反并同”
“串反”是指某一电阻增大时，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。
“并同”是指某一电阻增大时，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。
（3）特殊值法与极限法：指因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论。
【例1】（2021·湖北省黄州中学高二开学考试）在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是
A． I1增大，I2不变，U增大
B． I1减小，I2增大，U减小
C． I1增大，I2减小，U增大
D． I1减小，I2不变，U减小
【技巧与方法】
动态分析的六个步骤
（1）明确各部分电路的串、并联关系，特别要注意电流表或电压表测量的是哪部分电路的电流或电压。
（2）由局部电路电阻的变化确定外电路总电阻的变化。
（3）根据闭合电路的欧姆定律I＝eq \f(E,R＋r)，判断电路中总电流如何变化。
（4）根据U内＝Ir，判断电源的内电压如何变化。
（5）根据U外＝E－Ir，判断电源的外电压(路端电压)如何变化。
（6）根据串、并联电路的特点，判断各部分电路的电流、电压、电功率、电功如何变化。
【针对训练】
【变式1】如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S1、S2为开关，电压表和电流表均为理想电表。初始时S1与S2均闭合，现将S2断开，则( )
A．电压表的示数变大，电流表的示数变大
B．电压表的示数变大，电流表的示数变小
C．电压表的示数变小，电流表的示数变小
D．电压表的示数变小，电流表的示数变大
【变式2】(多选)如图所示的电路，L是小灯泡，C是极板水平放置的平行板电容器，有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动，若滑动变阻器的滑片向下滑动，则( )
A．L变亮 B．L变暗
C．油滴向上运动 D．油滴向下运动
【变式3】（2021·河南南阳·高二期中）如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（ ）
A．V的读数变大，A的读数变小B．V的读数变大，A的读数变大
C．V的读数变小，A的读数变小D．V的读数变小，A的读数变大

考点2：电源的有关功率及效率问题
1．电源的功率P：电源将其他形式的能转化为电能的功率，也称为电源的总功率，计算式为：
P＝IE(普遍适用)，
P＝eq \f(E2,R＋r)＝I2(R＋r)(只适用于外电路为纯电阻的电路)。
2．电源内阻消耗功率P内：电源内阻的热功率，也称为电源的损耗功率，计算公式为P内＝I2r。
3．电源的输出功率P出：外电路上消耗的功率，计算式为：P出＝IU外(普遍适用)，
P出＝I2R＝eq \f(E2R,R＋r2)(只适用于外电路为纯电阻的电路)。
4．输出功率随外电阻R的变化关系
电源的输出功率：
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）当R＝r时，电源的输出功率最大，P出＝eq \f(E2,4r)，此时电源效率η＝50%。
（2）当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小。
（3）当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小。
（3）当R