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专题12 动态电路模型
1.程序法
(1)分析电路,明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象;
(2)由局部电阻变化判断总电阻的变化;
(3)由I=判断总电流的变化;
(4)据U=E-Ir 判断路端电压的变化;
(5)由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化。
2.结论法——“并同串反”
“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。
“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。
3.含电容器电路的分析与计算
(1).电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,此支路相当于断路,因此电容器两极板间的电压就等于
该支路两端的电压。
(2).当电容器和电阻并联后接入电路时,电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等。
(3).电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电。如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如
果电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电。
(4).根据公式Q=CU 或ΔQ=CΔU,求电荷量及其变化量。
4.闭合电路的功率和效率
(1).电源的总功率
P 总=EI;电源内电阻消耗的功率P 内=U 内I=I2r;电源输出功率P 出=U 外I。
(2).对于纯电阻电路,电源的输出功率
P 出=I2R=
R=,当R=r 时,电源的输出功率最大,其最大输出功率为Pm=。电源输出功率随外
电阻变化曲线如图所示。
(3).电源的效率
指电源的输出功率与电源的总功率之比,
即η=×100%=×100%=×100%。
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对于纯电阻电路,电源的效率η=×100%=×100%=×100%,所以当R 增大时,效率η 提高。当R=r(电源
有最大输出功率)时效率仅为50%,效率并不高。
【例1】催化燃烧式气体传感器可以检测一氧化碳气体,当一氧化碳气体达到一定的浓度,传感器中的检
测片燃烧,使检测片温度上升、检测片的电阻增加,如图所示电路中,R 为催化燃烧式气体传感器的检测
片。当环境一氧化碳气体达到一定浓度,会发现( )
A.电压表、电流表示数均减小
B.电压表、电流表示数均增大
C.电压表示数减小,电流表示数增大
D.电压表示数增大,电流表示数减小
【例2】某实验小组将灯泡的灯丝P 与小灯泡A 和B 连接在电路中,连接方式如图所示。闭合开关后两小
灯泡均正常发光,用酒精灯给灯丝加热,加热时间较短。则下列关于实验现象及其推论原因正确的是(
)
A.发现小灯泡A 变暗、B 变亮,原因是灯丝P 的电阻变大了
B.发现小灯泡A 变亮、B 变暗,原因是灯丝P 的电阻变小了
C.发现小灯泡A 和B 都变亮,原因是灯丝P 电阻变大了
D.发现小灯泡A 和B 都变暗,原因是灯丝P 的电阻变小了
【例3】(多选)如图所示电路中,平行板电容器极板水平放置,板间有一质量为m 的带电油滴悬浮在两板
间静止不动。要使油滴向上运动,可采用的方法是( )
A.只把电阻R1阻值调大
2
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B.只把电阻R2阻值调大
C.只把电阻R3阻值调大
D.只把电阻R4阻值调大
【例4】(多选)如图所示,一直流电动机与阻值R=9 Ω 的电阻串联在电源上,电源电动势E=30 V,内阻r
=1 Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U=10 V,已知电动机线圈电阻RM=1 Ω,则下列说法中正确的
是( )
A.通过电动机的电流为10 A
B.电动机的输入功率为20 W
C.电动机的发热功率为1 W
D.电源的输出功率为56 W
一、单选题
1.一种能自动测定油箱内油面高度的装置如图所示,装置中金属杠杆的一端接浮球,另一端触点
接滑
动变阻器
,油量表由电流表改装而成。当汽车加油时油箱内油面上升,下列分析正确的有( )
A.触点
向上滑动
B.电路中的电流变小
C.
两端电压增大
D.路端电压增大
2.热敏电阻
可制成汽车低油位报警装置,其示意图如图所示。当液面高于热敏电阻的高度时,热敏电
阻发出的热量会被液体带走,温度基本不变,当热敏电阻露出液面时,发热会导致它的温度上升,热敏电
阻的电阻会迅速减小。已知电源电动势为
,内阻为(不可忽略)。若发现指示灯从熄灭状态突然变亮
(电流增大到某特定值),则( )
3
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A.油箱处于低油状态
B.电路中电阻增大
C.电源的总功率不变
D.电源的效率变大
3.“开车不喝酒,喝酒不开车”成为了当今社会的共识。交警察使用的一种酒精浓度测试仪,电路如图,
电源电压恒定,R 为定值电阻,Q 为气敏元件,其阻值R0随被测酒精气体浓度增大而减小,从而可以根据
电压表示数判断是否符合酒驾,现闭合开关S,当检测者呼出的酒精气体浓度增大时,则说法正确的是(
)
A.气敏电阻电压变小
B.电压表与电流表示数比值变大
C.电流表示数变小
D.电路消耗的总功率不变
4.在如图所示的电路中,电源电动势和内阻均为定值,电流表和电压表均为理想电表,带电油滴P 恰好
静止于平行板电容器中。当滑动变阻器R4的滑片向a 端移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数增大
B.油滴P 将向下加速运动
C.通过R1的电流变化量大于电流表示数的变化量
4
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D.电压表的示数增大
5.为了打击酒驾醉驾行为,保障交通安全,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试,如图甲是
某型号酒精测试仪,其工作原理如图乙所示,R 为气敏电阻,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小,电源
的电动势为E、内阻为r,电路中的电表均为理想电表,R0为定值电阻,且R0=r。酒驾驾驶员对着测试仪吹
气时,与未饮酒的驾驶员相比( )
A.电流表的示数较小
B.电压表的示数较大
C.电源的输出功率较大
D.电源的总功率较小
6.如图所示的电路,
为定值电阻,
为热敏电阻(温度升高,电阻减小),电源的电动势为E,内阻
为r。闭合开关,当环境温度升高时,下列说法正确的有( )
A.电源效率增大
B.电流表示数减小
C.有电流向下流过A 点
D.电压表和电流表示数变化量之比变大
7.将一电源、定值电阻
及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测
得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
5
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A.该电源电动势为9V
B.该电源内阻为1Ω
C.R 的功率最大时,电路中的电流为2A D.R 的功率最大时,
两端的电压为4V
8.如图所示, 电源电动势
,内阻
,电阻
,滑动变阻器的阻值范围为0~10Ω。滑动
变阻器滑片向下滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电源的总功率不断减小
B.电压表和电流表示数之比不变
C.电流表和电压表的示数都不断增大
D.当
时, 电源的输出功率最大
9.某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示,当汽车启动时,开关S 闭合,电机工作,下
列说法正确的是( )
A.车灯变亮
B.路端电压变大
C.电路的总电流变小
D.电源的总功率变大
10.火警报警器的电路示意图如图所示。其中,
为用半导体热敏材料制成的传感器,这种半导体热敏材
料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器,电源两极之间接一报警器。当传感器
所在
处出现火情时,通过显示器的电流I、报警器两端的电压U 的变化情况是( )
A.I 变大,U 变小B.I 变大,U 变大
C.I 变小,U 变小
D.I 变小,U 变大
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二、多选题
11.某光控开关控制电路如图所示,R1为光敏电阻(电阻值随光照强度的减弱而增大),R2为滑动变阻器,
电源内阻忽略不计。当光控开关两端电压升高到一定值时,照明系统打开。以下说法正确的是( )
A.光照强度减弱时,光控开关两端电压降低
B.将R2的滑片P 向下滑动,能使傍晚时照明系统更早打开
C.将R2的滑片P 向上滑动,能使傍晚时照明系统更早打开
D.保持R2的滑片位置不变,换用电动势更大的电源,能使傍晚时照明系统更早打开
12.如图所示的电路中,电压表和电流表均为理想电表,R1为滑动变阻器,R2、R3、R4均为定值电阻。当
滑动变阻器的滑片向左移动时,电压表的示数变化量绝对值为ΔU,电流表A1的示数变化量绝对值为ΔI1,
则滑动变阻器的滑片向左移动过程中( )
A.电流表A1示数变小
B.电流表A2示数变大
C.电压表V 示数变大
D.
变大
13.如图所示电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,串联的固定电阻为R2,滑动变阻器的总阻值是
R1,电阻大小关系为R1 = R2 = r,则在滑动触头从a 端滑到b 端过程中,下列描述正确的是( )
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A.电路的总电流先减小后增大
B.电路的路端电压先增大后减小
C.电源的输出功率先增大后减小
D.滑动变阻器R1上消耗的功率先增大后减小
14.如图所示,定值电阻R1、R2、R3的阻值均为R0,电源电动势为E,内阻为r,R 为滑动变阻器,电表均
为理想电表。开关S 闭合后,滑动变阻器的滑片从图示位置向左滑动的过程中,下列判断正确的是
( )
A.电压表示数增大
B.R2消耗的功率减小
C.电源的效率增大
D.电流表示数增大
15.在如图所示的电路中,两个灯泡均发光,当滑动变阻器R 的滑动触头向下滑动时,则( )
A.A 灯变暗
B.B 灯变暗
C.电源的总功率增大
D.电源的效率增大
16.如图所示,在滑动变阻器的滑片P 向下端滑动过程中,理想电压表V1、V2的示数变化量的绝对值分别
为ΔU1、ΔU2,理想电流表A1、A2、A3示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2、ΔI3,下列说法正确的是( )
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A.电压表V1示数减小,电流表A1示数增大
B.电压表V2示数与电流表A3示数的比值减小
C.
D.
17.如图所示的电路中,电源的电动势为
、内阻为
为定值电阻,闭合开关
,当滑动变阻
器
的滑片向上滑动时,下列说法正确的是( )
A.电阻
的功率增大
B.电阻
的功率增大
C.通过
的电流增大
D.通过
的电流增大
18.如图,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,小灯泡
、
的电阻分别为
、
。不考虑灯丝电
阻随温度的变化,电流表、电压表均为理想电表,当滑动变阻器的滑片由右端向左滑动时,下列说法正确
的是( )
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A.电流表
示数变小,电流表A 示数变大,小灯泡
变亮
B.电流表A 示数变大,电压表V 示数变小,小灯泡
变暗
C.电压表示数变化
,电流表A 示数变化
,
D.电压表示数变化
,电流表A 示数变化
,
19.如图,G 表为灵敏电流计,V 表为理想电压表,R1、R2为定值电阻,R3是一根盐水柱(封于橡皮管内,
与电路导通),平行板电容器两极板水平,开关S 闭合后,电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐
水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中(忽略温度对电阻的影响)( )
A.V 表示数减小
B.
C.油滴向上运动
D.G 表中有从c 到a 的电流
20.在如图甲所示电路中,定值电阻
,R 为滑动变阻器,闭合开关后,多次改变滑片的位置,分
别记录电压表和电流表的示数,由测得数据作出如图乙所示
图线。下列判断正确的是( )
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A.当滑片向右滑动时,电压表示数增大
B.电源的电动势测量值约为1.60V
C.电源的内阻测量值约为1.5Ω
D.当电源短路时,电路中电流为0.4A
21.如图甲所示,某节能路灯可通过光控开关自动随周围环境的亮度改变进行自动控制,图乙为其内部电
路简化原理图,
和
为定值电阻,
为光敏电阻(光照强度增大时,其电阻值减小),小灯泡电阻值
不变,电压表为理想电压表。当天逐渐变亮时,下列判断正确的是( )
A.电压表的示数变小
B.通过
的电流变小
C.小灯泡变暗
D.电源的效率减小
22.在如图所示电路中,当变阻器
的滑片
向
端移动时( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变小
C.
上消耗的功率变大
D.电源内部消耗的热功率变大
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