文档内容
动态电路分析
方法点拨
动态电路分析的一般步骤:电路尽管千变万化,但有规律可循,可总结为“一个不变,两个关键,一
个整体”.
(1)一个不变:电路中总电压不变.
(2)两个关键:一是越串联,总电阻越大,越并联,总电阻越小;二是对于由两部分电阻串联或并联而成的电路,
若其中一部分是定值电阻,而另一部分为可变电阻,则总电阻大小的变化情况与可变电阻大小变化情况一致.
(3)一个整体:分析电路时必须考虑整个电路中各物理量的变化情况,然后由整体到部分,由定值到变值.
注:动态热点题型有2:类型1 滑片移动引起的动态电路分析;
类型2 敏感电阻阻值变化引起的动态电路分析
题型训练
类型1 滑片移动引起的动态电路分析
1.(精选·安徽中考真题)图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不
变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中( )
A.电流表示数变小,小灯泡变暗
B.电压表示数变大,小灯泡变亮
C.电压表示数与电流表示数的比值变小,小灯泡变亮
D.电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
【答案】C
【详解】
由图知道,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,所以电
压表示数与电流表示数的比值即滑动变阻器接入电路的电阻,由图知道,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中,接入电路中的电阻变小,即电压表示数与电流表示数的比值变小;
当滑动变阻器接入电路中的电阻变小时,电路中的总电阻变小,由 知道,电路中的电流变大,即电
流表的示数变大,由于灯丝电阻不变,由U=IR知道,灯泡两端的电压变大,由 知道,灯泡的实际
功率变大,灯泡变亮;
由串联分压知道,此过程中滑动变阻器两端电压变小,故电压表示数变小;
综上所述,只有C正确。
故选C。
2.(精选·内蒙古通辽市·中考真题)如图所示电路,闭合开关,灯泡L正常发光,当滑片P向上移动的过
程中,下列说法中正确的是
A.灯泡L变亮,电流表A 示数变大
1
B.电压表示数不变,电流表A 示数变大
2
C.电流表A 与A 的示数之差变大
1 2
D.电压表与电流表A 的示数之比变大
2
【答案】D
【详解】
电路中,灯L与滑动变阻器R并联,电流表 测通过滑动变阻器R的电流,电流表 测通过灯L与滑动
变阻器R的电流之和,电压表测滑动变阻器两端的电压,即灯两端电压、电源电压;
A. 当滑片P向上移动时,滑动变阻器接入电路电阻变大,滑动变阻器所在支路电流变小,所以A 示数变
2
小,R两端的电压即电压表示数不变,根据并联电路电流特点,干路电流等于各个支路电流之和,所以干
路电流减小,电流表A 的示数变小,根据并联电路用电器互不影响,灯的亮度不变,故A错误;
1
B. 由A可知,电压表示数不变,电流表A 的示数变小,故B错误;
2
C. 电流表A 的示数减去电流表A 的的示数,即为通过灯的电流,由A可知,通过灯的电流不变,所以他
1 2
们的差不变,故C错误;D. 电压表示数不变,A 示数变小,所以电压表与电流表A 的示数之比变大,故D正确.
1 1
故选D.
3.(精选·四川南充市·中考真题)如图所示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑
动变阻器R的滑片,下列关于该装置的说法错误的是( )
A.若电流表读数增大,R接入电路的电阻减小
B.若电流表读数增大,表明油量增多
C.若电流表读数减小,电阻 的功率减小
D.若电流表读数减小,滑动变阻器R两端的电压减小
【答案】D
【详解】
A.分析电路,R 和R的下半部分串联接入电路,电流表测该电路电流。当R接入电路的电阻减小,电路
0
的总电阻也变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故A正确,不符合
题意;
B.油量增多,浮子上浮,滑片向下移动,R接入电路的电阻减小,电路的总电阻也变小,电源电压不变,
由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故B正确,不符合题意;
C.R 的功率 ,R 电阻不变,电流表读数减小,流过它的电流变小,其功率变小,故C正确,不
0 0
符合题意;
D.R 两端电压 ,电流表读数减小,流过R 的电流变小,R 电阻不变,它两端电压变小。电源电
0 0 0
压不变,由串联电路的分压规律可知R两端电压变大,故D错误,符合题意。
故选D。
4.(多选)(精选·四川南充市·中考真题)如图所示,电源电压恒为 ,电流表量程为“ ”,
电压表量程“ ”,滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“ ”、“”字样。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中正确的是( )
A.电流表的示数变化范围是
B.电压表的示数变化范围是
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是
D.滑动变阻器的最大电功率
【答案】AC
【详解】
ABC.由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。因
电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,灯泡正常发光时的电流为0.5A,所以,由
串联电路中各处的电流相等可知,电路中的最大电流I =0.5A,此时灯泡两端的电压是2.5V,此时变阻器
大
接入电路中的电阻最小,变阻器两端的电压
U =U-U =6V-2.5V=3.5V
滑小 L大
则变阻器接入电路的最小阻值
R =
小
灯泡的电阻
变阻器连入电路的最大时,通过电路的电流最小,电流的最小值电压表的示数最小,电压表的示数为
U =I R =0.24A×5Ω=1.2V
L小 小 L
电流表的示数变化范围是 ,电压表的示数变化范围是 ,滑动变阻器连入电路的
阻值变化范围是 ,故AC正确,B错误;
D.滑动变阻器的最大电功率
P =I2R =
滑最大 滑
当R =R =5Ω时,变阻器的电功率最大,最大值为
L 滑
P =
滑最大
故D错误。
故选AC。
5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列判断正
确的是( )
A.电压表V 示数变小
1
B.电压表V 示数不变
2
C.灯泡L的亮度不变
D.电压表V 与电流表A示数比值变小
1
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V 测电源两端的电压,电压表V 测R两
1 2
端的电压,电流表测电路中的电流,根据电源的电压可知滑片移动时电压表V 示数的变化,根据滑片
1
的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,然后得出电压表V 与电流
1
表A示数比值变化,根据串联电路的分压特点可知 R和L两端分得的电压变化,根据P=UI可知灯泡
实际功率的变化,进一步得出亮暗变化。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V 测电源两端的电压,电压表V 测
1 2
R两端的电压,电流表测电路中的电流,
因电源电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表V 示数不变,故A错误;
1
当滑动变阻器的片P向左滑动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,
则电压表V 与电流表A示数比值变小,故D正确;
1
变阻器接入电路中的电阻变小,由串联电路的分压特点可知,R两端分得的电压变小,即电压表V 示
2
数变小,故B错误;
电源电压不变,R两端分得的电压变小,则灯泡L两端的电压变大,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故C错误。
故选:D。
6.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )
A.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小
B.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大
C.滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大
D.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流,
根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据串联电路的分
压特点可知灯泡两端的电压变化。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电
流,
当滑片向左滑动时,变阻器接入电路中的电阻减小,电路的总电阻减小,
由I= 可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大,
变阻器接入电路中的电阻减小,由串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压减小,灯泡两端的电压
增大,即电压表的示数增大,故A错误、B正确;
同理可知,滑片向右滑动时,电流表、电压表的示数都减小,故CD错误。
故选:B。
7.如图所示电路中,电源电压不变,R 为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列
1
判断正确的是( )
A.电流表A的示数变大
B.电压表V 的示数变大
1
C.电路中消耗的总功率变大D.电压表V 与电流表A示数的比值变小
2
【分析】由图可知:定值电阻R 与滑动变阻器R 串联,电压表V 测R 两端的电压,电压表V 测量R
1 2 1 2 2 1
两端的电压,电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知
电路中电流的变化和R 两端的电压变化,根据P=UI判断功率的变化;再根据欧姆定律结合定值电阻
1
的阻值判断电压表和电流表示数的比值变化。
【解答】解:
由电路图可知,R 与滑动变阻器R 串联,电压表V 测R 两端的电压,电压表V 测量R 两端的电压,
1 2 1 2 2 1
电流表测电路中的电流。
A、当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A正确;
B、由U=IR可知,R 两端的电压变大,即电压表V 的示数变大,由于电源电压不变,根据串联电路
1 2
的总电压等于各分电阻两端的等于之和可知:R 两端的电压变小,即电压表V 的示数变小,故B错误;
2 1
C、电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=UI可知电路中消耗的总功率变大,故C正确;
D、由R= 可知,电压表V 与电流表A示数的比值等于定值电阻R 的阻值,则两者的比值不变,故D
2 1
错误。
故选:AC。
8.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关 S闭合时,灯L正常发光。如果将滑动变阻器的
滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数变大,灯L变亮
B.电流表的示数变大,灯L变暗
C.电流表的示数变小,灯L变亮
D.电流表的示数变小,灯L变暗
【分析】由电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;
根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化和电路总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和
灯泡两端电压的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化和灯泡亮暗的变化。
【解答】解:由电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;
将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大;
根据I= 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,故灯泡变暗。故选:D。
9.如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都不变,闭合开关S滑动变阻器的滑片P由滑动变阻器左端向
右滑动到其中点的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数不变,灯泡亮度不变
B.电流表示数变大,电压表示数不变,灯泡亮度不变
C.电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡亮度变暗
D.电压表与电流表示数的比值变大
【分析】(1)原电路中,灯与变阻器并联,电流表测通过变阻器的电流,电压表测电源电压,据此分
析电压表示和电流表的示数变化、灯的亮度变化;
(2)滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中,分析变阻器连入电路的电阻变化,由欧姆
定律确定电流表示数变化,根据并联电路各支路互不影响,通过灯的电流不变确定灯的亮度变化;
(3)由欧姆定律分析电压表与电流表示数的比值的变化。
【解答】解:C、原电路中,灯与变阻器并联,电流表测变阻器的电流,电压表测电源电压,故电压表
示数不变;C错误;
AB、滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律,
电流表示数变大,根据并联电路各支路互不影响,通过灯的电流不变,灯的亮度不变,A错误、B正确;
D、由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值(变阻器连入电路的电阻)变小,故D错误;
故选:B。
10.如图在探究“电流与电阻关系”时,电源电压恒为3V,实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电
阻,当将10Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,再分别用5Ω、20Ω
的电阻替换10Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.用5Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变大
B.用5Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变小
C.用20Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变大
D.用20Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变小
【分析】根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上不同的电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向,
再分析总电阻的变化,利用欧姆定律分析电流表的示数变化。
【解答】解:由图知,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的
电流;
当将10Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V;
AB、用5Ω电阻替换,即R的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,其两端的电压减小;为了控制
它两端电压不变(即电压表示数不变),应减小变阻器两端的电压来增大R两端的电压,根据串联电路
分压规律可知,需要减小滑动变阻器的电阻,即滑片 P应向左端移动,由于总电阻减小,根据欧姆定律
可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故AB错误;
CD、用20Ω电阻替换,即R的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,其两端的电压变大;为了控
制它两端电压不变,应增大变阻器两端的电压来减小R两端的电压,根据串联电路分压规律可知,需要
增大滑动变阻器的电阻,即滑片P应向右端移动,由于总电阻增大,根据欧姆定律可知,电路中的电流
变小,即即电流表示数变小,故C错误,D正确;
故选:D。
类型2 敏感电阻阻值变化引起的动态电路分析
1.(精选·江苏扬州市·中考真题)2020年我市空气质量优良天数达293天,监测大气污染物浓度的电路如
图甲所示,R为气敏电阻,其材料一般为______(填“半导体”或“超导体”),气敏电阻阻值R随污染
物浓度变化曲线如图乙所示,污染物浓度增大时,监测仪表读数变大,该表应为图甲中______表,此过程
中电路总功率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】半导体 电流 变大
【详解】
[1]R为气敏电阻,其材料一般为半导体,当气敏电阻所处的环境条件发生变化时,气敏电阻的阻值发生变
化,从而满足电路需要。
[2]由甲电路图可知,定值电阻R 与气敏电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;由
0
乙图可知,当酒精气体浓度增大时,气敏电阻R的阻值变小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大。
[3]此过程中电路电源电压不变,电流变大,根据 P=UI可知电路的总功率变大。
2.(精选深圳模拟)空气污染指数(API﹣﹣AirPollutionIndex的英文缩写)越高,空气污染越严重。如
图甲是一个空气污染指数检测仪的原理图。R为气敏电阻,其电阻的倒数与API的关系如图乙所示,已知
电源电压12V保持不变,R =5Ω,下列说法不正确的是( )
0
A.当空气污染加重时,气敏电阻R的阻值将减小
B.当电压表的示数为4V时,气敏电阻R的阻值为10Ω
C.当电压表的示数为4V时,2min内R 产生的热量是576J
0
D.当电路中电流是1.2A时,空气污染指数是50
【答案】C。
2.如图所示是某电子秤内部简化电路。R 是定值电阻,R 是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电
0 x
压保持不变。闭合开关,当R 上压力增大时,随之减小的是( )
x
A.通过R 的电流 B.通过 R 的电流
x 0
C.R 两端的电压 D.R 两端的电压
x 0
【分析】由电路图可知,压敏电阻R 与定值电阻R 串联。
x 0
根据“压力传感器的电阻值随所受压力的增大而减小”可知,在压力传感器受到的压力增大的过程中
R 阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和 R 两端的电压变化,根据串联电路的电压特点
x 0可知R 两端的电压变化。
x
【解答】解:
由电路图可知,压敏电阻R 与定值电阻R 串联;
x 0
因压力传感器的电阻值随所受压力的增大而减小,
所以,在压力传感器受到的压力增大的过程中,R 的阻值减小,电路中的总电阻减小,
x
由I= 可知,电路中的电流增大,即通过R 的电流和通过 R 的电流都增大,故AB错误;
x 0
由U=IR可知,R 两端的电压增大,故D错误
0
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R 两端的电压减小,故C正确。
x
故选:C。
3. 如图所示是一种烟雾报警器的电路图,开关S处于闭合状态,R 是定值电阻,R为感光电阻,光照越强,
0
阻值越小。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡,R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时,下列判断正确的
是( )
A. 电流表的示数变大 B. 电压表的示数变小
C. 电压表与电流表的示数之比不变 D. 电压表与电流表的示数之比变大
【解析】AB.由电路图可知,R 与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。因光敏电阻
0
的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,当烟雾浓度增大时,光照变小,感光电阻R阻值变大,电路中的
总电阻变大,由I= 可知电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由串联分压可知 R两端的电压变大,
即电压表的示数变大,故AB错误;
CD.电压表的示数变大,电流表的示数变小,电压表与电流表的示数之比变大,故C错误,D正确。
故选D。
4. 图甲为天然气泄漏检测电路原理图。电源电压恒定,R 为定值电阻,气敏传感器两端电压U 随天然气
0 Q
浓度C变化的关系如图乙。则下列描述R 的功率P、电路的总功率P随天然气浓度C变化的关系图线中,
0 0
可能正确的是( )A. B. C. D.
【解析】由图乙可知,气敏传感器两端电压随天然气浓度增大而增大,说明气敏传感器的电阻随浓度的增
大而增大。
AB.R 的功率可表示为
0
气敏传感器两端电压与天然气浓度为线性关系,而R 的功率与气敏传感器两端电压不是线性关系,所以R
0 0
的功率与天然气浓度为非线性关系,故AB项不符合题意;
CD.浓度的增大时,气敏传感器的电阻随之增大,电路中电流减小,总功率减小,故C项符合题意,D项
不符合题意。
故选C。