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2024 年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过
模块8 恒定电流及交变电流各模块大招
第02 讲 动态电路
模型
(解析版)
目录
【内容一】 电路动态分析的三种常用方法模型..............................................................................................1
【内容二】 电路动态变化的常见模型..............................................................................................................2
【内容三】 滑动变阻器的几种接法模型..........................................................................................................3
技巧总结
技巧总结
1.电路的动态分析问题:是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电
路结构发生了变化,某处电路变化又引起其他电路的一系列变化;对它们的分析要熟
练掌握闭合电路欧姆定律,部分电路欧姆定律,串、并联电路中电压和电流的关系.
2.电路动态分析的三种常用方法
(1)程序法
【需要记住的几个结论】:
①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,整个电路的总电阻一定增大(或减
小)。
②若电键的通断使串联的用电器增多时,总电阻增大;若电键的通断使并联的用电器
增多时,总电阻减小
③用电器断路相当于该处电阻增大至无穷大,用电器短路相当于该处电阻减小至零。
(2)“串反并同”结论法
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。
即:←R↑→
1
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【注意】此时电源要有内阻或有等效内阻,“串反并同”的规律仅作为一种解题技巧
供参考。
(3)极限法
因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端,让电
阻最大或为零再讨论。
3.电路动态变化的常见类型:
①滑动变阻器滑片移动引起的动态变化:限流接法时注意哪部分是有效电阻,分压接
法两部分电阻一增一减,双臂环路接法有最值;
②半导体传感器引起的动态变化:热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等随温度、光强、
压力的增大阻值减小;
③开关的通断引起的动态变化:开关视为电阻,接通时其阻值为零,断开时其阻值为
无穷大,所以,由通而断阻值变大,由断而通阻值变小。
4.滑动变阻器的几种接法
①限流接法
左部分为有效电阻,向←滑动,AB 间总阻值减小。
②分压接法
向←滑动,R 并增大,R 串减小,AB 间总电阻减小。
③双臂环路接法
图① 图②
根据图①当
时,
有最大值且
,均值不等式
当
时,
.
2
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根据图②当
时,
有最大值且
,均值
不等式
当
时,
.
④惠斯通电桥电路
惠斯通电桥电路图:
其中R1、R2 为定值电阻,R3 为可变电阻,Rx 为待测电阻,G 为灵敏电流计。
2、测量方法:
(1)调节可变电阻R3,使得电桥上的灵敏电流计示数为0
(2)由电桥平衡可得:
例题演练
例1.滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.若将a、d 两端连在电路中,则当滑片
向右滑动时,变阻器的阻值减小
B.若将a、c 两端连在电路中,则当滑片
向右滑动时,变阻器接入电路的阻值增
大
C.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时,至少连入包括a、b 的三个接线柱
D.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时,至少连入三个接线柱
解:AB.在将a、d 或a、c 两端连在电路中时,滑动变阻器接入电路的为左边部分,
滑片
向右滑动,阻值都增大,A 错误,B 正确;
3
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C.分压接法时,a、b 必须接入电路,c、d 有一个接入即可,C 正确;
D.限流接法时,滑动变阻器就是一个可变电阻,a、b 取其一,c、d 也取其一即可,
D 错误。故选BC。
例2.如图所示,是将滑动变阻器作为分压器的电路,A、B 为分压器的输出端。若把
滑动变阻器的滑片放在它的中央,下列判断不正确的是( )
A.空载时输出电压为
B.当A、B 端接上负载R 时,输出电压
C.A、B 端的负载R 越大,
越接近
D.负载R 越小,
越接近
解:A.串联电路正比分压,空载时,因为P 在中点,则输出电压为
A 正确,不符合题意;
B.当A、B 端接上负载R 时,R 与滑动变阻器的下半部分并联后阻值变小,则分压减
小,结合A 的解析可知,输出电压
B 错误,符合题意;
CD.A、B 端的负载R 越大,则R 与滑动变阻器的下半部分并联后阻值越接近滑动变
阻器上半部分的阻值,则
越接近
,C 正确,不符合题意,D 错误,符合题意。
故选BD。
例3.甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。
是滑动变阻器,
是滑动
变阻器的滑片,a、b 是滑动变阻器的两端,
是待测电阻,下列说法正确的是
4
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A.在闭合开关测量前,甲、乙两图中滑片P 都应置于b 端
B.甲、乙两图中待测电阻
上的电压都可以调到零
C.
阻值远远大于滑动变阻器阻值时,选择甲图电路连接
D.在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,选择乙图电路连接
解:A.甲是滑动变阻器的限流接法,在闭合开关测量前,甲滑片P 应置于最大阻值处,
即处于b 端;而乙是滑动变阻器的分压接法,在闭合开关测量前,乙滑片P 应该把测
量电路短路,即处于b 端;故A 正确;
B.乙待测电阻
上的电压都可以调到零,甲的测电阻
上的电压调不到零,故B 错误;
C.
阻值远远大于滑动变阻器阻值时,选择分压接法,即乙图电路连接,故C 错误;
D.在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,选择分压接法,选择乙图电路连接,故D
正确;
故选择:AD;
例4.如图所示的电路图,AB 间电压为U,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器滑片向上移动时,
两端电压变小
B.滑动变阻器滑片向下移动时,
两端电压变大
C.滑动变阻器滑片位于中间时,
两端电压小于
D.滑动变阻器滑片位于中间时,若CD 间改接为内阻为
的电动机,电动机恰能正
常工作,则此电动机消耗的热功率小于
5
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解:滑动变阻器是分压式接法,电阻Rx与变阻器的下半部分并联后再与上半部分串联;
滑动变阻器滑片向下移动时,串联部分电阻变大,并联电阻变小,分压小,则Rx两端
电压变小;同理滑片向上移动时,
两端电压变大,故A B 错误;滑动变阻器滑片位
于中间时,电阻R2与变阻器的下半部分并联后再与上半部分串联;由于并联部分的电
阻比变阻器上半部分电阻小,故R2两端电压小于U/2,故C 正确.CD 间改接为内阻为
RX的电动机,由C 知其电压小于U/2,其又不是纯电阻电路,则其消耗的热功率小于
,则D 正确,故选CD.
例5.如图所示,电动势为E、内阻为r 的电池与定值电阻
、滑动变阻器R 串联,已
知
,滑动变阻器的最大阻值是
。当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时,
下列说法中正确的是( )
A.电路中的电流变大
B.电源的输出功率先变大后变小
C.滑动变阻器消耗的功率变大
D.定值电阻
上消耗的最大功率为
解:A.当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,
根据闭合电路欧姆定律,电路中的电流变大,A 正确;
B.当电源的内电阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,因此滑动变阻器的滑片P 由
a 端向b 端滑动时,外电阻(包括定值电阻和滑动变阻器)阻值逐渐接近内电阻,因此
电源的输出功率逐渐变大,B 错误;
C.将定值电阻
和电源做为等效电源,当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时,
滑动变阻器接入电路的阻值逐渐远离等效电源内电阻,因此滑动变阻器消耗的功率逐
渐减小,C 错误;
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D.由于电路中的电流变大,定值电阻
上消耗逐渐变大,当滑动变阻器的滑片P 滑
到b 端时,定值电阻
上消耗的功率最大,且最大功率
D 正确。
故选AD。
例6.如图所示,电路中R1、R2为滑动变阻器,它们的滑动片分别为P1、P2,R3为定
值电阻,滑动某一滑片时,理想电压表V 的示数增大,理想电流表A 的示数减小,电
源内阻不能忽略,则下列说法正确的是( )
A.一定是向左滑动滑片P1
B.一定是向右滑动滑片P1
C.一定是向上滑动滑片P2
D.一定是向下滑动滑片P2
解:A.如果向左滑动滑片P1,滑动变阻器接入电路电阻减小,外电路总电阻减小,
路端电压减小,电压表的示数减小,A 错误;
B.如果向右滑动滑片P1,滑动变阻器接入电路电阻增大,外电路总电阻增大,总电
流减小,路端电压增大,电压表的示数增大,R2和R3并联部分电压减小,电流表的示
数减小,B 正确;
C.如果向上滑动滑片P2,滑动变阻器接入电路电阻减小,外电路总电阻减小,路端
电压减小,电压表的示数减小,C 错误;
D.如果向下滑动滑片P2,滑动变阻器接入电路电阻增大,外电路总电阻增大,总电
流减小,路端电压增大,电压表的示数增大,电源内阻和R1的电压减小,R2和R3并联
部分电压增大,电流表的示数增大,D 错误。故选B。
对应题型精炼
一、单选题
1.某地新装了一批节能路灯可通过光控开关实现自动控制,电灯的亮度可自动随周围
环境的亮度改变而改变。其内部电路简化原理图如图所示,电源电动势为
,内阻为
,
为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)现增加光照强度,灯泡电阻不
变,则下列判断正确的是( )
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A.A 灯变暗,B 灯变亮
B.电源的总功率变小
C.电源的输出功率变大
D.电源的效率变小
【答案】D
【详解】A.光照强度增大,光敏电阻阻值减小,电路总电阻减小,根据闭合电路欧
姆定律可知,电路总电流增大,内阻的内电压增大,路端电压减小,则A 灯变暗,通
过A 灯电流减小,则通过
电流增大,则
两端的电压增大,B 灯两端的电压减小,
B 灯变暗,故A 错误;
BC.电源的总功率为
电源电动势不变,电路总电流增大,则总功率变大;由于不知道电源内阻与外电路电
阻的大小关系,则无法判断输出功率的变化,故BC 错误;
D.电源的效率为
路端电压减小,则电源的效率变小,故D 正确。
故选D。
2.在如图所示的竖直方向的电路中,电压表和电流表均为理想电表,R1、R2、R3为定
值电阻,电源电动势为E、内阻为r,开关S1闭合,S2断开,水平放置的平行板电容器
中间有一带电油滴处于静止状态,当S2从断开到闭合后,下列说法正确的是( )
A.两表读数均变大
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B.电源内阻消耗的功率变小
C.油滴将向上运动
D.电容器带的电荷量减少
【答案】D
【详解】A.当S2闭合后,电路总电阻减小,干路电流增大,电源内阻、电阻
两
端的电压增大,根据闭合电路欧姆定律可知,电阻
、
两端的电压减小,通过电阻
、
的电流减小,则电流表读数减小,电压表读数减小,故A 错误;
B.电源内阻消耗的功率
干路电流增大,电源内阻消耗的功率变大,故B 错误;
C.电容器两极板间电压减小,电场强度减小,油滴所受电场力小于重力,故油滴向下
运动,故C 错误;
D.电容器两极板间电压减小,电容器电容不变,故电容器带的电荷量减少,故D 正
确。
故选D。
3.如图所示,电路中
、为电源的电动势和内电阻,R1、
、
为定值电阻,电压
表和电流表均为理想电表,开关闭合时,平行金属板中一带电小液滴
处于静止状态。
选地面为零电势参考面,当滑动变阻器
的滑片向
端移动时,则下列说法是不正确
的是( )
A.电阻
消耗的功率减小
B.带电小液滴的电势能减小
C.电源的效率增大
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D.若电流表、电压表的示数变化量分别为
和
,则
【答案】D
【详解】A.由图可知,
与滑动变阻器
串联后与
并联,再与R1串连接在电源两
端;电容器与
并联;当滑片向
端移动时,滑动变阻器
接入电阻增大,则电路中
总电阻增大;由闭合电路欧姆定律可知,干路中电流减小;路端电压增大,同时R1两
端的电压也减小;故并联部分的电压增大;由欧姆定律可知流过
的电流增大,故电
流表的示数减小;根据
电阻R1消耗的功率减小,故A 不符合题意;
B.电压表的示数变大,金属板板间的电场变强,电场力变大,电场力大于小液滴的重
力,则小液滴向上运动,电场力做正功,电势能减小,故B 不符合题意;
C.由于路端电压变大,根据
可知电源效率增大,故C 不符合题意;
D.根据电路可知
其中
、
减小,
增大,则有
由于
则有
故D 符合题意。
故选D。
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4.如图电路中,
、
完全相同,R 为光敏电阻,它的阻值会随着光照强度增大而
减小。当闭合开关S 后,光照增强时( )
A.
变暗,
变亮
B.
变亮,
变暗C.两灯都变暗
D.两灯都变亮
【答案】A
【详解】当闭合开关S 后,光照增强时,光敏电阻阻值减小,电路总电阻减小,总电
流增大,则灯
两端电压增大,功率增大,
变亮,灯
两端电压减小,功率减小,
变暗。
故选A。
5.电路如图所示,电源内阻为r,
、
、
为相同规格小灯泡,当滑动变阻器R
的滑片向左滑动时( )
A.
比
暗
B.电源内阻损耗功率增加
C.电源效率升高
D.灯泡
变暗
【答案】B
【详解】A.流经
的电流等于流经
、
的电流之和,所以流经
的电流大于流经
的电流,
比
亮,故A 错误;
B.当滑动变阻器R 的滑片向左滑动时,接入电路的电阻变小,电路总电阻变小,总电
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流变大,电源内阻损耗功率增加,故B 正确;
C.电源内阻损耗功率增加,电源效率降低,故C 错误;
D.电路总电流变大,
两端电压变大,
两端电压变小,流经
的电流变小,流经
的电流变大,灯泡
变亮,故D 错误。
故选B。
6.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强电阻值越
大。为探测有无磁场,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路,电源的电动势
E 和内阻r 不变,在没有磁场时调节变阻器R 使电灯L 正常发光。若探测装置从无磁场
区进入强磁场区,则( )
A.电灯L 变亮
B.电灯L 变暗
C.磁敏电阻两端的电压减小
D.电流表的示数增大
【答案】A
【详解】探测装置从无磁场区进入强磁场区时,磁敏电阻变大,电路的总电阻变大,
根据闭合电路欧姆定律可知电路中的总电流
变小,所以电流表的示数减小;根据
可知路端电压U 增大,所以灯泡两端的电压增大,则电灯L 变亮,故流过电灯L 的电
流增大,而总电流
减小,则流过磁敏电阻的电流减小,因为在进入强磁场区后没有
改变滑动变阻器滑片的位置,即滑动变阻器的有效阻值不变,根据
可知
两端的电压减小,而路端电压增大,故磁敏电阻两端的电压增大。
故选A。
7.嘉祥县为了创建全国文明城市,新装一批节能路灯(图甲),该路灯通过光控开关
实现自动控制电灯亮度,若如图乙为其内部电路简化示意图,电源电动势为E,内阻
为r,R1、R3为定值电阻,R2为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当光照
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强度降低时,下列判断正确的是( )
A.电源内阻消耗的功率变大
B.电压表的示数变大
C.电路的总电阻变小
D.小灯泡变亮
【答案】D
【详解】AC.光照强度降低时,光敏电阻阻值增大,则电路的总电阻变大,则根据闭
合电路欧姆定律
可知电流I 变小。因为
所以电源内阻消耗的功率变小,故A、C 错误;
B.电压表示数为
由于I 变小,所以电压表示数变小,故B 错误;
D.电阻R2两端的电压为
当I 变小时,
变大;又因为流过灯泡的电流为
所以流过灯泡的电流
增大,则灯泡变亮,故D 正确。
故选D。
8.如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环,接入电路中,电路与圆
环的接触点O 点固定,P 为电路与圆环良好接触的滑动触头,电源的电动势为E,内
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阻为r,闭合开关S,在滑动触头P 缓慢地从m 点开始经n 点移到q 点的过程中,下列
说法正确的是( )
A.灯
先变亮后变暗,电流表的示数先变大后变小
B.灯
先变暗后变亮,电压表的示数先变大后变小
C.电源的输出功率先变大后变小
D.电容器C 所带电荷量先减少后增多
【答案】B
【详解】AB.闭合的圆环,接入电路中,接触点O 点与P 间电阻丝并联接入到电路中,
在滑动触头P 缓慢地从m 点开始经n 点移到q 点的过程中,圆环接入到电路中的总电
阻先变大后变小,故电路中的总电阻先变大后变小,则干路电流
先减小后增大,灯
先变暗后变亮;根据闭合电路欧姆定律
可知路端电压即电压表示数先变大后变小,圆环与灯
并联电路的电压满足
由于灯
电压先减小后增大,故
先增大后减小,
先变亮后变暗;流过电流表的
电流
可知
先减小后增大,则电流表的示数先减小后增大,故A 错误,B 正确;
C.当外电路总电阻等于电源内阻时,电路的输出功率达到最大值。但是题目中并不知
道目前外电路总电阻和电源内阻的关系,则无法判断电源的输出功率如何变化,故C
错误;
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D.圆环与灯
并联的电压先增大后减小,则电容器板间的电压先增大后减小,由
可得电容器所带的电荷量先增大后减少,故D 错误。
故选B。
二、多选题
9.在报警电路中常用到蜂鸣器,其原理为当电流从蜂鸣器正极流入负极流出时,蜂鸣
器会发出报警声。如图所示是一个断路报警电路,平行板电容器电容为C,电源电动
势为E,内阻r≠0,D 可视为理想二极管,R1、R2为定值电阻。当电路中的电键K 在电
路工作过程中断开时,蜂鸣器会发出报警声。对于该电路下列说法正确的是( )
A.a 端为蜂鸣器的正极
B.K 闭合稳定后,电容器电量为CE
C.K 闭合稳定后,增加平行板间距离有可能会使蜂鸣器发出报警声
D.K 断开后,流过蜂鸣器的电量小于流过R2的电量
【答案】AC
【详解】A.分析可知,电键K 闭合时,电流从b 端流过蜂鸣器,则电容器C 的右端
为正极板,电键K 断开时,电容器放电,电流从a 端流过蜂鸣器,此时蜂鸣器发出报
警声,则a 端为蜂鸣器的正极,故A 正确;
B.K 闭合稳定后,电容器两端电压为电阻R2两端电压,小于电动势E,故电容器电量
小于CE,故B 错误;
C.K 闭合稳定后,增加平行板间距离,根据平行板电容器的决定式
可知电容减小,电容器放电,电流从a 端流过蜂鸣器,有可能会使蜂鸣器发出报警声,
故C 正确;
D.K 断开后,电容器放电,二极管具有单向导电性,没有电流通过二极管,则流过蜂
鸣器的电量等于流过R2的电量,故D 错误。
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故选AC。
10.实验小组利用如图电路研究电压的变化ΔU 与电流的变化ΔI 的关系,电流表、
电压表均为理想电表,D 为理想二极管,C 为电容器,R₁ 为定值电阻。闭合开关 S 至
电路稳定后,将滑动变阻器的滑片 P 向左移动一小段距离,待电路稳定后发现电压表
V1的示数变化量大小为ΔU1,电压表V2的示数变化量大小为ΔU2,电流表 A 的示数
变化量大小为△I,则下列判断正确的是( )
A.
的值等于 R1
B.
的值等于电源内阻r
C.电压表V₁ 的示数变大,电流表 A 的示数变小
D.滑片向左移动的过程中,电容器所带电荷量减少
【答案】BC
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律
所以
故A 错误;
B.根据闭合电路欧姆定律
所以
故B 正确;
C.滑动变阻器的滑片 P 向左移动一小段距离,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电
路总电流减小,电阻R1两端电压和电源内电压之和UR1+Ur减小,电压表V1的示数U1
增大,故C 正确;
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D.电容器两板间电压等于R1两端的电压,减小,电容器应该放电,由于二极管的单
向导电性使得电容器带电量保持不变,故D 错误。
故选BC。
11.如图所示,R1为定值电阻,L 为小灯泡,R3为光敏电阻,某次实验中当增大照射
光强度时,灯L 变亮,则下列分析正确的是( )
A.光照强度增大,电路中的电流增大
B.光照强度增大,电路中的电流减小
C.光照强度增大,R3的阻值增大
D.光照强度增大,R1的电压增大
【答案】AD
【详解】当增大照射光强度时,R3的阻值减小,外电路总电阻减小,由
可知电路中电流增大,根据欧姆定律
可知R1的电压增大。故AD 正确;BD 错误。
故选AD。
12.现有一个家用太阳能辅助电路设计如图所示,图中的电源为太阳能电源,其内阻
不可忽略,L1、L2、L3为位于三个房间的规格相同的灯泡,R 是光敏电阻(光照越强阻
值越小),R1、R2是保护电阻,合上开关S,则( )
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A.当照射在R 上的光变强时,L1变亮,L2和L3都变暗
B.当照射在R 上的光变强时,电源的效率会提高
C.在光照强度不变的情况下,R2断路,则L1会变亮
D.在光照强度不变的情况下,去掉R1改成导线,则L1会变亮
【答案】AC
【详解】A.当照射到R 上的光变强时,电阻R 的阻值减小,电路中的总电阻减小,
根据闭合电路的欧姆定律可知,电路中的总电流增大,电源内阻分压增大,路端电压
减小,而电路中
所在支路电阻不变,根据部分电路的欧姆定律可知,
的电流减小,
电压减小,
所在支路与
和
串联的支路两端的电压均减小,可知这两条支路中
的电流同样减小,灯
、
均变暗,而虽然
与R 串联的所在支路两端电压减小,
但根据干路电流变大则可知该支路电流一定增加,即流过灯
的电流增大,因此灯
变亮,故A 正确;
B.当照射在R 上的光变强时,电路中总电阻减小,内电压增大,路端电压减小,则可
知电源的效率
降低,故B 错误;
C.在光照强度不变的情况下,R2断路,则电路中总电阻增大,干路电流减小,内电压
减小,路端电压增大,则L1所在支路两端的电压增大,则灯L1变亮,故C 正确;
D.在光照强度不变的情况下,去掉R1改成导线,则电路中总电阻减小,干路电流增
大,内电压增大,路端电压减小,则L1所在支路两端的电压减小,灯L1变暗,故D 错
误。
故选AC。
13.在如图所示的电路图中,当滑动变阻器的滑片移动时,发现电流表A 的示数变大,
则下列判断正确的是( )
18
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A.电压表的示数也减小
B.滑动变阻器的滑片一定是由a 向b 滑动
C.电源的内阻消耗的功率变大
D.整个电路消耗的功率变小
【答案】AD
【详解】AB.根据题意可知,电流表A 的示数变大,则
两端电压变大,即路端电压
变大,由闭合回路欧姆定律
可知,总电流减小,由总电流等于各支路电流之和可知,流过
所在支路的电流减小,
则
两端的电压减小,即电压表的示数减小,由总电流减小可知,总电阻增大,则滑
动变阻器电阻增大,即滑动变阻器的滑片一定是由b 向a 滑动,故B 错误,A 正确;
C.由公式
可知,由总电流减小,则电源的内阻消耗的功率变小,故C 错误;
D.由公式
可知,由总电流减小,整个电路消耗的功率变小,故D 正确。
故选AD。
14.如图所示,电路中的电表皆为理想电表,闭合开关S 后,将滑动变阻器 R2的滑片
P 向右移动,下列说法正确的是( )
A.灯泡L 变亮
B.电压表的示数减小
C.电流表的示数减小
D.电容器所带电荷量增大
【答案】AB
19
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【详解】A.闭合开关S 后,将滑动变阻器R2的滑片 P 向右移动,R2接入电路中的阻
值减小,电路中的总电阻也减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流增大,灯
泡L 变亮,故A 正确;
B.总电流变大,则内电压变大,外电压减小;灯泡两端电压变大,则电压表的示数减
小,故B 正确;
C.并联电路的电压减小,R1、R3所在支路的电流减小,则R2所在支路的电流增大,
电流表的示数增大,故C 错误;
D.R1、R3所在支路的电流减小,电容器两端电压等于 R3两端电压,R3两端电压减小,
电容器所带电荷量减小,故D 错误。
故选AB。
15.为了创建文明城市,某城市新装的一批节能路灯(图甲),该路灯通过光控开关
实现自动控制电灯亮度,如图乙为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为
r,Rt为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。(电流表为理想电流表)当光
照强度增加时,下列判断正确的是( )
A.A 灯、B 灯均变暗
B.流经Rt的电流变大
C.电源的热功率减小
D.流经Rt的电流变化量大于R0上的电流变化量
【答案】ABD
【详解】A.光照强度增大,光敏电阻阻值减小,电路总电阻减小,故电路总电流I 增
大,消耗在内阻上的电压增大,路端电压
减小,即A 灯两端电压减小,通过A 灯的电流IA减小,所以A 灯变暗;通过定值电阻
R0的电流
增大,所以R0两端的电压增大,B 灯两端的电压
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减小,B 灯变暗,故A 正确;
B.由前面的分析可知B 灯变暗,流过B 灯的电流减小,则流经Rt的电流
增大,故B 正确;
C.电源电动势不变,电路总电流I 增大,即通过电源的电流变大,则电源的热功率变
大,故C 错误;
D.通过R0上电流等于通过光敏电阻Rt电流与通过灯B 的电流之和,即
根据前面的分析,通过灯B 的电流IB减小,通过定值电阻R0的电流I0增大,故Rt上电
流的变化量大于R0上电流变化量,故D 正确。
故选ABD。
16.在如图所示电路中,电压表为理想电压表,两电流表由相同的表头改装而成,电
流表
量程为1A,电流表
量程为0.6A,闭合开关S,滑动变阻器的滑片位于a 点
时,电压表的读数分别为
、两电流表示数和为
,滑动变阻器的滑片位于b 点时,
电压表的读数为
、两电流表示数和为
,下列判断正确的是( )
A.
,
B.两电流表
与
指针偏角相同
C.滑片由a 滑到b,
不会变化
D.两电流表
与
示数相同
【答案】BC
【详解】A.让滑动变阻器的滑片从a 点移动到b 点,滑动变阻器的阻值增大,由串反
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并同规律,与滑动变阻器并联的电压表的读数增大,
,故A 错误;
B.两电流表由相同的表头改装而成,并联时所加电压相同,电流相同,两电流表指针
偏角一定相同,故B 正确;
C.由闭合回路的欧姆定律可知
两电流表内阻的并联值
保持不变,故C 正确;
D.两个电流表的量程不同,内阻不同,并联时电压相同,电流一定不同,故D 错误。
故选BC。
【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律及电表的改装内容。
17.如图所示的电路中,闭合开关S,灯泡L1和L2均正常发光,已知灯泡L1电阻大于
电源的内阻值r。由于某种原因灯泡L2灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下
列结论正确的是( )
A.电流表读数变小,电压表读数变大
B.灯泡L1变暗
C.电源的输出功率可能变大
D.电容器C 上电荷量不变
【答案】AB
【详解】A.由于L2断路,L2与R 并联的总电阻增大,所以外电路总电阻增大,R 总
增大,根据
知,回路总电流减小,电流表读数变小,电压表示数变大,故A 正确;
B.流过L1的电流减小,灯泡L1变暗,故B 正确;
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C.因
,则当外电阻变大时,P 出随R 外的增大而减小,所以C 错误;
D.根据闭合电路欧姆定律
I 减小,所以UR 增大,电容器C 与R 并联,电压相等,再根据Q=CU,可得电容器的
电荷量增大,故D 错误。
故选AB。
三、解答题
18.如图所示电路,电源电动势为E=3V,内阻为r=1Ω,定值电阻R0=10Ω,滑动
变阻器R 可在0~20Ω 范围内变化。当滑片P 处于中点位置时,求:
(1)当电键S 断开时,定值电阻R0两端的电压U0为多少?(保留两位有效数字)
(2)当电键S 闭合时,定值电阻R0两端的电压U0′为多少?(保留两位有效数字)
(3)当电键S 闭合时,若要使定值电阻R0两端的电压恢复为U0,滑片P 应该向左还
是向右移动?不用简述理由。
【答案】(1)1.4V;(2)0.94V;(3)右
【详解】(1)S 断开时,R0与R 的一半电阻串联,则有
I=
=
A=0.14A
U0=IR0=0.14×10V=1.4V
(2)S 闭合时,R0与R 的一半电阻并联之后再与R 的另一半电阻串联,则有
I′=
=
A=0.1875A
U′0=I′R 并=0.1875×5V=0.94V
(3)滑片应该向右端移动。因为要使定值电阻R0两端的电压恢复为U0,并联部分电
压增大,根据分压规律,并联部分电阻要增大,即R 左端电阻要增大,故滑片要向右
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端移动。
19.如图所示,已知电源电动势
,内阻
,
,灯L 标有“3V,
1.5W”。当滑动变阻器的滑片P 滑到最右端a 时,理想电流表读数为1A,此时灯L 恰
好正常发光。
(1)当滑片P 滑到最左端b 时,判断哪些用电器被短路并计算电流表的示数;
(2)当滑片P 由b 端滑向a 端时,分析说明电流表的示数及路端电压的变化;
(3)求滑动变阻器R 的最大值;
(4)当滑片P 滑到中点时,求滑动变阻器的功率。
【答案】(1)滑动变阻器以及小灯泡被短路,2A;(2)见解析;(3)6Ω;(4)
1.92W
【详解】(1)当滑片P 滑到最左端b 时,其滑动变阻器以及小灯泡被短路,电流表测
量总电流。其电路图简化后,如图所示
(2)当滑片P 在从b 端滑到a 端过程中,其小灯泡与滑动变阻器的左侧部分并联,再
与定值电阻串联,而滑动变阻器的右侧部分被电流表短路,其电路图简化后如图所示
随着滑片P 向a 端滑动过程中,滑动变阻器R 的阻值在增加根据串并联电路的特点可
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知,当某一支路的电阻变大时,其总电阻也将变大。根据闭合电路欧姆定律有
可知,电路中的总电流在减小,所以电流表示数在减少。根据闭合电路欧姆定律有
因为总电流在减少,所以路端电压在变大。
(3)当滑动变阻器的滑片滑到a 端时,其小灯泡与滑动变阻器并联,再与定值电阻串
联,其电路图如
所示。此时电流表示数为1A,根据闭合电路欧姆定律有
解得
(4)当滑片滑到中间的时候其左侧的阻值为3Ω,而滑动变阻器的右侧部分被电流表
短路,此时外电路的电阻为
U 并 = E-I3(R1+r)
20.如图所示是一火警报警电路的示意图,其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器,
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其电阻率随温度的升高而增大。监控室的显示器为电路中电流表,电源两极之间连接
报警器。简述此报警电路的工作原理。
【答案】见解析
【详解】当传感器R3处出现火情时,半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而增大,
根据电阻定律可知,R3的阻值增大,电路总电阻增大,干路电流减小,内电压减小,
路端电压(报警器两端的电压)增大,触发报警器工作,R1两端电压减小,并联部分
电压增大,则电流表的电流也增大,通过显示器提示出现火情。
21.在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,
和
是两个阻值固定的电
阻。闭合开关S 后,若滑动变阻器R 的滑片向a 移动,则通过
的电流
和通过
的
电流
如何变化?
【答案】
减小;
变大
【详解】当滑动变阻器R 的滑片向a 移动,变阻器接入电路的电阻阻值减小,从而引
起整个电路的外电阻减小,总电阻
减小。根据闭合电路欧姆定律
增大。电路的外电压
减小。
两端的电压
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通过
的电流
减小。通过
的电流
变大。
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