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—13，电流表读数为 2V，如果电阻器损坏，电压表读数为 2V，R3 = 4Ω
分析1：假设R1断了，那么电流表读数应该为零，不应该是零;假设 R3 开路，则电压表读数应为零，不应为零;因此，是 R2 断开了电路;在2R2断开之前，R2与R3串联，然后与R1并联;R2断开后，电池只给R1供电，所以有
×4+2== 由此我们可以求解R1=4ΩR2=8Ω，然后根据欧姆闭合回路定律，我们可以得到E=4V，r=1Ω
法律摘要首先绘制等效电路图，然后分析电路的特性和电路故障现象，从而得到故障的类型和位置。一般故障有两种：开路或局部短路;
测试站点 2 闭合回路的动态分析
总电流 I 和端电压 U 随外部电阻 R 的变化：
当 R 增加时，I 变小，根据 U=E-Ir，当 ∞ 时，I=0 和 U=E 被破坏
当 R 减小时，I 变大，根据 U=E-Ir，，I=Er，U=0 短路
所谓动态，就是电路中某些元件的电阻值的变化，如滑动变阻器，会引起整个电路各部分相关电量和物理量的变化;要解决这类问题，就必须根据欧姆定律和串并联电路的性质进行分析，同时要掌握一定的思维方法，如程序法、直觉法、极值法、理想化法和特殊值法等;
基本思想是“部分→整体→部分”，从电阻变化的部分开始，根据欧姆定律判断总电阻、主电路电流和整个电路的端电压变化以及串并联电路的特性，然后深入电路部分，确定电路各部分物理量的变化;
R1、R2、R3、R4均为固定电阻，R5为变电阻，电源电动势为E，内阻为r，电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触点移动到A的末端时，判断为正确
，U变小。 ，，U变大。 ，U变小
分析 当R5移动到a的末端时，它的电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小，根据闭合回路的欧姆定律，回路的总电流I变大，内部电压U=Ir变大，外部电压U=E-U变小， 所以电压表的读数变小了，外阻R1和R4两端的电压变大了，R5两端的电压变大了，即R2和R3两端的电压是U'=U外U变小了，通过电流表的电流是U'/R2+R3变小了， 答案：D
该定律总结为闭合电路，如果只有一个电阻变化，则该电阻的变化会引起电路其他部分的电流、电压和电功率的变化，它们遵循的规则是：通过它的电流、两端的电压、,,通过它的电流、两端的电压、 两端电压与、,、并联关系的关系是指：电阻和变电阻以串联或并联形式存在，同串联反
测试中心3：闭合回路的功率
1、电源的总功率：是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能量转化为电能的功率，又称总功率P=功率消耗的EI
供应
2、电源输出功率：电源输出功率
P out=I2R=E/R+r2R，当R=r时，功率输出功率最大，其最大输出功率为Pmax=E2/4r
3、电源功耗：内部电路消耗的电功率P=U I=I2r
4、电源效率：指电源输出功率与电源功率之比，即η=P输出/P总=IU/IE=U/E
5.电源输出功率和电源效率的讨论：电源的输出功率为P out=I2R=R==当R=r时，P输出的最大值为Pm==，P输出与外阻R之间的这种函数关系可以用图1的图像来定性表示， 也可以从图中知道，电源对应的非最大输出功率P可以有两个不同的外部电阻R1和R2，也可以从图中知道，当Rr时，如果R增加，则P输出减小，值得注意的是，例如，在图2的电路中， ε=3v，r=Ω，Ro=Ω，变阻器的最大电阻R=10Ω，当R=时，R消耗最大功率，在这种情况下，Ro可以归类为内阻，即当R=r+Ro=2Ω时，R消耗的功率最大，即Pm===W;ε 因此，在求R=时，Ro消耗的功率最大，有的同学应用上述方法，将R归类为内阻，调整R内阻R+r=Ro，这是错误的;这时，应该用另一种思维方式来解决问题：因为Ro是一个固定值的电阻，由P=I2Ro知道，只要电流最大，P就是最大值，所以当R调整为零时，Ro上有最大功率，P′m=·Ro=×=W，从以上分析可以看出，在研究电阻器上消耗的最大功率时，应注意区分“可变和固定”两种情况，两种情况的求解思路和方法不同;
电源的效率η===，所以当R增加时，效率η提高，当R=r时，当电源具有最大输出功率时，效率只有50%，效率不高;
如图所示，例3为E=6V，r=4Ω，R1=2Ω高中物理闭合电路欧姆定律，R2的变化范围为0~10Ω;求：（1）电源的最大输出功率;（2）R1上消耗的最大功率;（3）R2上消耗的最大功率;
分析（1）当R2=2Ω时，外阻等于内阻，电源最大输出功率为;
R1为定植电阻，电流越大，功率越大，所以当R2=0时，R1上消耗的最大功率为2W;（3）R1也算是电源的一部分，等效电源的内阻为6Ω，所以当R2=6Ω时，R2上消耗的最大功率为;
摘要：请注意，R1上消耗的最大功率的条件与R2上的条件不同;
例4如图所示的U-I图所示，其中A为路端电压随电流的变化规律，B为某一电阻的伏安特性曲线，当电源与电阻形成闭合电路时，电源的输出功率为， 电源效率由图中A分析：E=3V，r=Ω图中B知道：R=1Ω
电源的输出功率是因为它是纯电阻电路，电源的效率是：
定期总结电路末端电压的特性图作为电流的函数，必须记住以下特性：
，如左图所示，OUIB所包围的区域;图中的ECIO是电源在此电流下的总功率
测试点 4：电容电路的分析和计算
1、电容器功率：Q=CU
特别提醒
1、对包含电容器的电路进行分析计算，绘制剩余电路的等效电路图，然后将电容器连接到相应位置;
2.如果变化前后的极板带电程度相同，则通过每根引线的电荷量等于电容器在开始和结束状态下的电荷之差;如果带电板在变化前后发生变化，则通过每根引线的电荷量等于电容器在开始和结束状态下的电荷之和;
2.在直流电路中，电容器起阻断电流的作用，电荷量取决于电容器的电压和两端对应的电路
实施例5如下图所示，U=10V，电阻R1=3Ω，R2=2Ω，R3=5Ω，电容C1=4μF，C2=1μF，求：1.如果电路稳定，则C1和C2的电荷
2S 断开后通过 R2 的电量和 R2 中的电流方向
分析：1路稳定后，R1和R2串联，R3上没有电流，C1两端的电压等于R2的电压，C2的电压等于R1+R2的电压，即：U1=UR2=4VU2=U=10V，C1的电量=C1U1=×10-5CC2的Q2=C2U2=×10-5C
2S断开后，C1应通过R2和R3放电，C2应通过R3、R2和R1放电，通过R2的电量为：Q=Q1+Q2=×10-5C，从电路分析中得知C1的下板带正电，C2的右板带正电
★ 高考重点热点题类探究
这
电源用内阻R将固定电阻R1、R2和滑动变阻器R接入图中所示电路中，当滑动变阻器的触点从中点滑到b端时，以下说法是正确的
，， 电流表读数增加
答案A分析，如果滑动变阻器接触部分的电阻为x，则电路的总电阻为，当滑动变阻器的触点从中点滑到B端时，平行分支的电阻x增大，因此路尾的电压变大， 并联部分的电压变大，因此通过电流表的电流增加，因此选项A是正确的;
例2在图中所示电路中，电源电动势E=V，=kΩ，R2=kΩ，电容C=，电流稳定后，用电压表测量R1两端的电压，稳定值为V
这个电压表的内阻是多少2 电容器的电荷因电压表的连接而变化多少
分析1：将电压表的内阻设置为RV，测量R1两端的电压为U1，与RV并联后R1的总电阻为R，则有
=+（1） 根据串联电路定律 = （2），合成 （1） （2），RV = 替代数据，RV = kΩ
在连接电压表之前，电容器上的电压UC等于电阻R2上的电压，R1两端的电压为UR1，则=和E=UC+UR1 电压表连接后，电容器上的电压为UC′=E-U1 由于电压表的接入，电容器的电荷增加 ΔQ=CUC′-UC， 用上述解代替ΔQ=C，可得到ΔQ=×10-6C
例3 在图示电路中，电粘接S闭合，当滑动变阻器的滑动触点P向下滑动时，四个理想仪表的指标均发生变化，电表的指标分别用I、U1、U2和U3表示，电表数量变化的幅度分别为ΔI和ΔU1
AU1/I不变，ΔU1/、ΔU2/ΔI变大
CU2/I变大，ΔU2/、ΔU3/ΔI保持不变
答：ACD引导的关键是确定ΔU1、ΔU2和ΔU之间的关系，因为E=U1+U2+U，其中U1变小，U2变大，U变小，所以ΔU2=ΔU1+ΔU在里面;许多学生得出了错误的 ABD 结论，因为他们无法确定这种关系;
例4：在图示电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中电阻R1、R2、R3的电阻值相同;当密钥 S 关闭时，如果密钥 S1 从位置 1 切换到位置 2，则
A：电压表的数量变大，B电池内部消耗的电量变大
C电阻R2两端的电压变大，D电阻效率提高
分析：设电阻R1=R2=R3=R，当电键S1接1时，电路中的总电阻为，当电键S1接2时，电路中的总电阻为，总电阻变小，总电阻变小，路尽头电压和电源保持不变， 然后路尽头的电压降低，即电压表读数降低，选项A错误，电源内部消耗的功率变大，增加，选项B正确，当按键S1连接到1时，两端电压，当按键S1连接到2时，两端电压， 两端电压变小，选项C错误，电池效率，当电键S1从1变为2时，总电阻变小，电池效率降低，D选项错误，所以B选项正确;答：乙
例5：以电池为驱动能源的环保汽车总质量;在水平路面上以v=36km/h的恒定速度行驶时，驱动电机输入电流为I=50A，电压为U=300V;在这种驾驶状态下
1、求驱动电机的输入功率;2、如果驱动电机能将90%的输入功率转换为机械动力P机用来拖车前进，求车的阻力与车的重量g之比，取10m/s2;3.想象一下，太阳能电池用于为汽车供电，其他条件保持不变，获得所需太阳能电池板的最小面积;结合计算结果，简要描述您对假设的想法;已知太阳辐射的总功率
，从太阳到地球的距离，在太阳光传播到地面的过程中，有大约30%的能量损失，而汽车中使用的太阳能电池的能量转换效率约为15%;
第1项质询
分析1：驱动电机输入功率：W;2.匀速行驶时，P机=电，P机=Fv=fv 所以：f=电/v，汽车阻力与汽车重量之比：;3.当太阳光垂直板入射时，所需的板面积最小，设为S，距太阳中心的球面面积为r：，如果没有能量损失，则太阳能电池板接收的太阳能为，则;设太阳能电池板实际接收的太阳能为P，则有，因此，由于P电=15%P，电池板的最小面积为：m2;分析可行性，提出合理的改进建议;
◇基础训练
、电源电动势ε恒定，内阻r=1Ω，恒阻R3=5Ω;当电键K断开并闭合时，AB电路消耗的电功率相等;那么以下陈述是正确的
，R2 可能分别为 4 Ω，R2 可能分别为 3 Ω和 6 Ω
，：ACD
R1型
R2型
，=10Ω，R2=，，电流表可能表示以下哪个值
？
答案：C
分析：电钥匙接2后，电路总电阻减小，总电流必须增加，原电路端子电压为2V，因此电钥匙接2V后电路端子的电压低于2V;
刚开始，所有部件正常工作，将电饭煲插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然无法工作，将测试笔分别插入插座的左右插孔，霓虹灯管可以发光，然后：
、 和 D 两点之间发生短路故障
，所以发生了上述故障
：C分析：因为灯仍然正常发光，说明电源好，电热水壶所在地C、D之间没有短路故障;将测试笔分别插入插座的左右插孔，霓虹灯管可发光，说明插座的左右插孔与火线连接，说明电热水壶所在的C、D点之间没有开路故障;综合分析表明，故障是导线AB的间歇性电路，即选项C正确;
闭合电键S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障，灯L2突然变亮，电压表读数增加，因此推断该故障可能是
：B
分析：通过对动态电路的分析：即相当于R2的增加到无穷大;
，电源电动势E为V，电阻R的电阻值为30Ω，小灯泡的额定电压L为V，额定功率为W，当电钥匙S接到位置1时，电压表的读数为3V，那么当电钥匙S接到位置2时， 小灯泡L的发光情况是
：A分析：当S与1相连时，由E=U+Ir得到r==U 2/P = 2Ω，因此当S与2相连时，UL=·RL=V◇举重训练
R2型
R1型
接收
R3-接收
图4
，已知电源电动势E=，内阻r=Ω，固定电阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3为滑动变阻器，电阻值为5 Ω;按下开关S，调整滑动变阻器的触点，求出通过电源的电流范围;
答案：~3A 分析：本题中应先绘制等效电路图，并滑动变阻器触点以将 R3 分成 Rx
和R3-Rx，Rx可以在0~5Ω之间变化，等效电路如图4所示。选择从外部电路开始的方式，外部
电阻为R==，当Rx=2Ω时，R具有最大Ω;当Rx = 5Ω时，
R有一个最小Ω，分别代入I=I的最小值为is，最大值为3A，因此通过电源的电流范围为~3A;
、a、b、c、d为接线柱，a、d和220V交流电源连接，ab、bc，为了检查电路故障，用交流电压表分别测量b、d两点之间和a、a之间
cd之间的电路未连接，cd之间的电路未连接，电路在bc上
电路接通，BC之间的电路不接通，电路不接通，电路在CD上
图4
答：CD分析：由于b和d之间的220V是用交流电压表测量的，说明ab之间的电路是连接的，bc或cd之间的电路没有连接;由于测量的交流电压表在a和c之间为220V，这意味着cd之间的电路通了，ab或bc之间的电路没有通;综合分析表明，BC之间的电路没有连接，AB和CD之间的电路连接，即选项C和D是正确的;
，电源电动势为E，，电压表V1
，L3变暗，L1和L2变亮
：BC分析：输出功率，当分别连接R1和R2时，它们的功率相等，那么一定存在r2=R1R2的关系，根据功率和外阻的关系可以看出，由于R1和R2不相等，并联后，总电阻小于其中一个电阻，功率变小;串联时高中物理闭合电路欧姆定律，总电阻大于其中一个，因此它们的总功率也变小
，电阻R1=8 Ω，电机绕组电阻R0=2 Ω，当电粘结K断开时，电阻R1消耗的电功率为;当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率为2W，电键闭合时电机输出的机械功率
解：K断开时，电流=内阻ε/I-R=2Ω，闭合时，端电压=4V电流/R=，总电流ε/=1A，电机电流=电机机械功率=
，在A、B两点间接一个电动势为4V，内阻为1 Ω直流电源，电阻R1=R2=R=4 Ω，电容C的电容为30μF，电流表的内阻不计算在内，求：
1.电流表的读数;2、电容器3承载的电量与电源断开，R2的电量导通
=A 电容器条的功率为Q=CUR3=×10-5c，断开电源后通过R2的功率为×10-5C
绑
将小铅球P放在细金属丝下，挂在O点处，开始时小铅球P沿垂直方向处于静止状态，当小铅球P放入水平水流中时，在水平方向上固定一根电阻丝BC， 使C端位于O点的正下方，与导线接触良好，无论摩擦如何，并且有电动势为ε电源内阻不计算和电压表
1.设计一个电路，使水流速度增加时，电压表的数量也增加，并在问题图上绘制原理图
2.已知水流对球的力F与水流速度V的关系为F=kDVk为刻度系数，D为小铅球的直径，OC=h，BC长度为L，小铅球的质量为m， 电压表示为U，
解：2 平衡 = tgθ 来自串联电路的电压关系 = 和 = tgθF=kDV - 得到 U=VV=•U 的解
考试中心整合答案
测试点 1：1。电动势;总阻力;2. I=E/R+r3，纯电阻电路