14.7專題歐姆定律與動(dòng)態(tài)電路(原卷版)

7歐姆定律與動(dòng)態(tài)電路[學(xué)習(xí)目標(biāo)]進(jìn)一步熟練、鞏固歐姆定律的應(yīng)用了解引起電路動(dòng)態(tài)變化的原因掌握動(dòng)態(tài)電路的一般答題思路歐姆定律：內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成，跟導(dǎo)體的電阻成公式：I=eq\f(U,R)R=eq\f(U,I)U=IR串、并聯(lián)電路的電流規(guī)律串聯(lián)電路中各處的電流。并聯(lián)電路的干路總電流等于。串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律串聯(lián)電路兩端的總電壓等于。并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓，且都等于電源電壓值。串、并聯(lián)電路電阻的規(guī)律串聯(lián)電路總電阻等于。并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于。串、并聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析思路含滑動(dòng)變阻器的串聯(lián)電路：由于電源電壓不變，按以下思路分析：eq\x(滑動(dòng)變阻器電阻變化)→→→→含滑動(dòng)變阻器的并聯(lián)電路，由于電源電壓不變，且并聯(lián)電路中各個(gè)支路互相獨(dú)立、互不影響，所以含定值電阻的支路各量都不變化，含滑動(dòng)變阻器的支路，按以下思路分析：eq\x(滑動(dòng)變阻器電阻變化)→→→題型概述電路中開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)與閉合，滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，會(huì)帶來(lái)電路連接方式、電阻工作狀態(tài)、通過(guò)電阻中的電流、電阻兩端電壓和電路消耗電功率的變化。這類電路被稱作動(dòng)態(tài)電路.電路的動(dòng)態(tài)分析，涉及到的考點(diǎn)有：歐姆定律的應(yīng)用和串聯(lián)電路電流、電壓的規(guī)律。答題方法判斷電路連接——可以先簡(jiǎn)化電路，電流表當(dāng)導(dǎo)線看，電壓表當(dāng)開(kāi)路看.如何判斷電流表測(cè)量通過(guò)哪個(gè)用電器的電流。方法：看電流表與哪個(gè)用電器串聯(lián)，則就測(cè)通過(guò)那個(gè)用電器的電流.如何判斷電壓表測(cè)哪部分電路兩端的電壓。方法：電壓表與哪個(gè)用電器并聯(lián)就測(cè)哪個(gè)用電器兩端的電壓.解題技巧學(xué)會(huì)正確分析電路圖。無(wú)論是靜態(tài)電路還是動(dòng)態(tài)電路，都要能夠獨(dú)立分析題目給出的電路圖中，各個(gè)用電器之間是串聯(lián)還是并聯(lián)。具體的方法是把電流表簡(jiǎn)化成導(dǎo)線，將電壓表簡(jiǎn)化成斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)或干脆拿掉，把閉合的開(kāi)關(guān)看成導(dǎo)線，把被局部短路的用電器拿掉，把開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的支路去掉，從而簡(jiǎn)化電路。經(jīng)過(guò)電路簡(jiǎn)化后，電路中基本只出現(xiàn)電源、用電器，電路顯得比較簡(jiǎn)單，把剛才去掉的電表復(fù)原上去，明確電壓表和電流表分別測(cè)量那個(gè)用電器的電壓和電流。正確判斷滑動(dòng)變阻器有效電阻及由于滑片的變化引起的有效電阻的變化。熟練掌握串并聯(lián)電路中電壓、電流及電阻的規(guī)律。動(dòng)態(tài)電路中涉及的用電器肯定不止一個(gè)，必然會(huì)運(yùn)用到串并聯(lián)電路中電壓、電流及電阻的規(guī)律，如果學(xué)生不能熟練掌握這些規(guī)律，那么解題也就無(wú)從談起。

熟練掌握歐姆定律的運(yùn)用，尤其是要分析好電路中局部和整體的關(guān)系。歐姆定律是解決動(dòng)態(tài)電路的金鑰匙，也是電學(xué)的基本定律。在動(dòng)態(tài)電路中一般情況下電源的電壓都是不變的，滑動(dòng)變阻器滑片的變化或開(kāi)關(guān)的通斷，必然會(huì)引起電路中電流的變化，解題思路是先整體后局部，先利用歐姆定律分析整個(gè)電路中電流的變化情況，在具體分析每一個(gè)用電器的電流電壓變化情況。

理解好斷路和短路。熟練掌握電路故障問(wèn)題，理解好怎樣才是短路，以及短路對(duì)整個(gè)電路的影響。知識(shí)點(diǎn)一：滑動(dòng)變阻器引起的動(dòng)態(tài)變化【探究重點(diǎn)】從局部到整體再到局部——抓住題中不變的量，如電源電壓不變，定值電阻阻值不變,燈泡電阻不變?！纠}精講】如圖甲所示，R′是滑動(dòng)變阻器，R是定值電阻，電源電壓恒定．當(dāng)滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)將________(填“變大”“變小”或“不變”)．小軍根據(jù)此電路設(shè)計(jì)一種自動(dòng)測(cè)高儀如圖乙，要求：身高越高，儀表示數(shù)越大(指針右偏)，他應(yīng)把________(填“電流表”或“電壓表”)改裝為測(cè)高計(jì)．【鞏固訓(xùn)練】小明看到菜市場(chǎng)上的電子秤后，查電腦了解了電子秤的工作原理，知道了電子秤的原理圖，如圖所示，它可以反映彈簧上方金屬片受到壓力的大小。其中Rˊ是滑動(dòng)變阻器，R是定值電阻，電源電壓恒定不變，根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)，你認(rèn)為壓力表實(shí)際上是一個(gè)_____表。當(dāng)金屬片受到的壓力增大時(shí)，變阻器的阻值________，壓力表示數(shù)______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。知識(shí)點(diǎn)二：開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)引起的動(dòng)態(tài)變化【探究重點(diǎn)】將電壓表看為斷路，電流表看為導(dǎo)線，搞清兩電阻的連接方式明確電壓表在電路中測(cè)量哪部分電阻兩端的電壓及電流表在電路中測(cè)量通過(guò)哪部分電阻的電流通過(guò)串聯(lián)電路電流、電壓的規(guī)律、歐姆定律及其變形公式對(duì)電路中電流及電壓變化情況進(jìn)行正確分析?！纠}精講】在如圖所示電路中，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P自右向左滑動(dòng)，則()A．電流表A的示數(shù)變大B．電壓表V1與電流表A的示數(shù)比值減小C．電壓表V2的示數(shù)變大D．電壓表V2與電流表A的示數(shù)比值不變【鞏固訓(xùn)練】如圖所示電路中，已知電源電壓為6V，S1閉合S2斷開(kāi)時(shí)，甲、乙是電流表，I甲∶I乙=2∶3；當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，甲、乙是有0~15V和0~3V量程的電壓表，則下列說(shuō)法正確的是()A．電阻R1的阻值比電阻R2的阻值小B．S1、S2閉合時(shí)，通過(guò)R1和R2電流之比為I1∶I2=1∶2C．Sl、S2閉合時(shí)，甲、乙兩表的示數(shù)比為2∶1D．Sl、S2閉合時(shí)，乙電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度大知識(shí)點(diǎn)三：敏感電阻引起的動(dòng)態(tài)變化【探究重點(diǎn)】分析電路結(jié)構(gòu)，明確變化前后電路的連接方式，畫出等效電路圖。明確電壓表測(cè)哪部分電壓，電流表測(cè)何支路或干路電流。電路元件變化對(duì)哪部分電路造成影響，遵循“先局部——后整體——再局部”的思路?！纠}精講】光敏電阻的特點(diǎn)是有光照射它時(shí)阻值變小。如圖所示是某小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置，R1為光敏電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，A、B間接監(jiān)控裝置，則()A．當(dāng)有人通過(guò)通道而遮蔽光線時(shí)，通過(guò)R1的電流變大B．當(dāng)有人通過(guò)通道而遮蔽光線時(shí)，A、B間電壓降低C．當(dāng)僅增大R2連入電路中的阻值時(shí)，通過(guò)R1的電流變大D．當(dāng)僅增大R2連入電路中的阻值時(shí)，可降低A、B間的電壓【鞏固訓(xùn)練】煤氣爐一旦因故熄火而又沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將是十分危險(xiǎn)的。某科技小組同學(xué)設(shè)計(jì)了煤氣爐熄火報(bào)警裝置，他們將光敏電阻R、阻值為9Ω的定值電阻R0和電流表串聯(lián)接在電壓為9V的電源上，電壓表并聯(lián)接在定值電阻R0兩端，電路如圖甲所示。該裝置可以對(duì)煤氣爐進(jìn)行監(jiān)視和報(bào)警使用時(shí)，光敏電阻對(duì)準(zhǔn)火焰，報(bào)警器不報(bào)警；火焰熄滅時(shí)報(bào)警器報(bào)警。光敏電阻的阻值隨光照射的強(qiáng)弱而改變。“光強(qiáng)”是表示光的強(qiáng)弱程度的物理量，照射光越強(qiáng)，光強(qiáng)越大。光強(qiáng)符號(hào)用E表示，國(guó)際單位為坎德拉(cd)。光敏電阻的阻值R與光強(qiáng)E間的變化關(guān)系圖像如圖乙所示。則下列說(shuō)法正確的是()A．由圖像可得出光敏電阻阻值隨光強(qiáng)的增大而增大B．光強(qiáng)增大，電流表示數(shù)減小C．若火焰熄滅，則電流表示數(shù)為1AD．若光強(qiáng)由1cd增加到3cd，電壓表的示數(shù)由3V增加到5.4V知識(shí)點(diǎn)四：最值問(wèn)題【探究重點(diǎn)】明確電路中允許通過(guò)的最小電流（同小取?。豢辞咫妷罕頊y(cè)量對(duì)象；熟練畫出部分電路圖；熟練應(yīng)用串聯(lián)分壓規(guī)律【例題精講】如圖所示的電路，電源電壓恒為4.5V，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，定值電阻阻值為5Ω，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω0.5A”。閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．若滑片P向右移動(dòng)，電流表示數(shù)變大 B．若滑片P向右移動(dòng)，電壓表示數(shù)變小C．電流表示數(shù)變化范圍為0.3A～0.5A D．滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍4Ω～20Ω【鞏固訓(xùn)練】如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V且保持不變，定值電阻R1的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20Ω，電壓表接入電路的量程(0～3)V，電流表接入電路的量程(0～0.6)A．閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端緩慢向a端移動(dòng)，直至某一電表的指針達(dá)到滿偏。有關(guān)變化下列說(shuō)法正確的是()①電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變大②電流表的示數(shù)變化范圍為0.2A～0.6A③電壓表的示數(shù)變化范圍為2V～6V④R2阻值變化范圍為20Ω～10Ω⑤指針達(dá)到滿偏的是電流表A．只有②⑤正確 B．只有③④正確 C．只有①④正確 D．都正確(2020湖北武漢)如圖所示，電源電壓15V保持不變，滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端。閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，滑片P移至中點(diǎn)附近時(shí)，電流表的示數(shù)是0.5A，保持滑片P不動(dòng)，閉合開(kāi)關(guān)S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電流表的示數(shù)是0.2A，則電阻R3的阻值是()A.20Ω B.30Ω C.45Ω D.50Ω如圖所示，是一科技創(chuàng)新小組同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的水位計(jì)工作原理圖，絕緣浮子隨水位的升降帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的金屬滑桿P升降，通過(guò)電壓表顯示的數(shù)據(jù)來(lái)反應(yīng)水位升降情況。水位最低時(shí)，滑桿P位于R的a端處。L是一個(gè)指示燈，電路各部分接觸良好，不計(jì)導(dǎo)線電阻。下列判斷錯(cuò)誤的是()A．當(dāng)電壓表示數(shù)變大，指示燈變暗，則表明水位上升B．當(dāng)水位下降時(shí)，則電壓表示數(shù)變小，指示燈變亮C．當(dāng)水位不變時(shí)，則電壓表示數(shù)不變，指示燈不亮D．若將電壓表改裝成水位計(jì)，則電壓表零刻度線處應(yīng)該標(biāo)為最低水位圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，兩燈都發(fā)光，當(dāng)把開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí)，燈泡L1的亮度及電流表示數(shù)變化的情況是()A．L1亮度不變，電流表示數(shù)變小 B．L1亮度不變，電流表示數(shù)不變C．L1變亮，電流表示數(shù)不變 D．L1變暗，電流表示數(shù)變小如圖所示是酒精測(cè)試儀的原理圖。電源電壓不變，酒精濃度表由電流表A改裝而成，酒精傳感器的電阻Rx隨酒精氣體濃度的增大而減小。使用前要通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP對(duì)酒精測(cè)試儀進(jìn)行調(diào)零，然后對(duì)駕駛員進(jìn)行測(cè)試。關(guān)于該測(cè)試儀下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)酒精濃度為0時(shí)，電路中沒(méi)有電流B．調(diào)零時(shí)，若指針指在2mg/L的位置，則應(yīng)將滑片向左移動(dòng)C．當(dāng)酒精濃度增大時(shí)，電流表A示數(shù)變大，電壓表V1示數(shù)變小，V2示數(shù)變大D．當(dāng)酒精濃度增大時(shí)，電流表A示數(shù)變小，電壓表V1示數(shù)變小，V2示數(shù)變大如圖所示,電源電壓不變,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω。只閉合S,電流表、示數(shù)之比為

,電壓表、示數(shù)之比為

。再閉合S1、S2,電流表、示數(shù)之比為

,電壓表、示數(shù)之比為

。(2020山東聊城)小明用如圖所示的電路“探究電流與電壓的關(guān)系”，所用電源電壓為4.5V，閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù)，但電流表有示數(shù)，電路故障可能是電阻R1_____(選填“斷路”或“短接”)。排除故障后，他移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表示數(shù)是1.2V時(shí)，電流表示數(shù)是0.30A；繼續(xù)移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)從1.2V增加到2.4V，那么該過(guò)程中滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值減小了_____Ω。（2021·江蘇·高郵市南海中學(xué)一模）如圖所示的電路中，電源電壓不變，R1為定值電阻，開(kāi)關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)____，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)之比_____．（兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”）在“研究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，小陽(yáng)同學(xué)設(shè)計(jì)并連接了如圖所示的電路，其中小燈泡L的額定電壓為10V，電壓表、電流表均選擇了合適的量程且能正常使用。(1)閉合開(kāi)關(guān)S后，小陽(yáng)發(fā)現(xiàn)電壓表V2的示數(shù)為0V，而電壓表V1、V3的示數(shù)均為12V，電流表也有示數(shù)。你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的原因可能是。(2)恢復(fù)正常后，閉合開(kāi)關(guān)并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，依次記錄了以下幾組數(shù)據(jù)。次數(shù)U1(V1示數(shù)/V)U2(V2示數(shù)/V)U3(V3示數(shù)/V)1210122481236612分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是。(3)完成并記錄了第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，小陽(yáng)想測(cè)量一下小燈泡的額定功率，結(jié)合題目信息，以下操作可以達(dá)到目的的是。A．向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使V1的示數(shù)為10V，同時(shí)讀出電流表示數(shù)B．向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使V1的示數(shù)為10V，同時(shí)讀出電流表示數(shù)C．向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使V2的示數(shù)為2V，同時(shí)讀出電流表示數(shù)D．向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使V2的示數(shù)為2V，同時(shí)讀出電流表示數(shù)（2019·益陽(yáng)）如圖所示，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是（）。A．電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)減小B．電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)增大C．電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)增大D．電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小如圖所示，電源電壓恒定，閉合開(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是()A．電流表A1的示數(shù)變大B．電壓表V的示數(shù)變小C．電流表A2與A1的示數(shù)之差不變D．電壓表V與電流表A2的示數(shù)之比變大某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組在參觀給載重車稱重的“地中衡”后，同學(xué)們結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)能實(shí)現(xiàn)給載重車稱重的模擬裝置，其原理圖如圖所示，通過(guò)由電表改裝成“稱重計(jì)”的指示值，可讀出載車所受的重力。圖中為定值電阻，為滑動(dòng)變阻器。秤的水平臺(tái)面上沒(méi)有重物時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在端，當(dāng)秤的水平臺(tái)面上放有物時(shí)，臺(tái)面向下平移并帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向b端滑動(dòng)。已知滑片P向端移動(dòng)的距離與臺(tái)面上物體所受力大小成正比，電源兩端的電壓保持不變，下列說(shuō)法中正確的是()A．圖中的“稱重計(jì)”實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電流表B．載重車所受的重力越大，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流越為C．載重車所受的重力越大，“稱重計(jì)”的示數(shù)越大D．電路中的完全可以用導(dǎo)線代替在圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，讓開(kāi)關(guān)S1和S2斷開(kāi)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P使其位于變阻器的最左端a處，此時(shí)燈泡L恰好正常發(fā)光，電流表A和電壓表V均有示數(shù)。已知變阻器的最大電阻大于燈泡L的電阻，以下判斷正確的是()A．若保持S1和S2斷開(kāi)，讓P緩慢向右滑動(dòng)，燈泡L有可能被燒毀B．若保持P在a處不動(dòng)，S1仍斷開(kāi)，閉合S2后，A表和V表示數(shù)均不變C．若保持P在a處不動(dòng)，S1仍斷開(kāi)，閉合S2后，A表和V表示數(shù)將變大D．若保持S2斷開(kāi)，將P移至變阻器最右端b，再閉合S1后，A表和V表均仍有示數(shù)(2020·貴州遵義市·)如圖所示，電源電壓保持不變，R1為定值電阻。閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表V1示數(shù)為U1，電壓表V2示數(shù)為U2，電流表A示數(shù)為I，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)的過(guò)程中，電壓表V2示數(shù)變化了，電流表A示數(shù)變化了。下列說(shuō)法正確的是()A．U1不變，U2變大，I變小 B．U1變小，U2不變，I變小C．與的比值不變 D．與的比值變大如圖所示,R為定值電阻,R'為滑動(dòng)變阻器,閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片從a端逐漸滑動(dòng)到b端,發(fā)現(xiàn)V1表示數(shù)從2V變化到6V,而V2表示數(shù)從4V變化到0,則電流表示數(shù)從0.2A變化到

A,R=

Ω。(2019?江西)如圖所示，電源電壓保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，R1＝20Ω，滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“100Ω1A“。(1)閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2、S3，電流表示數(shù)為0.4A，求電源電壓；(2)閉合開(kāi)關(guān)S3，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2，滑動(dòng)變阻器滑片置于中點(diǎn)位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V，求R3的阻值；(3)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2和S3，在不損壞電流表、電壓表的情況下，求滑動(dòng)變阻器R2的阻值取值范圍。為了探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系，小明設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路．電源電壓恒為6V，R1是定值電阻，R2是滑動(dòng)變阻器．(1)閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑片P，發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)始終如圖乙所示，出現(xiàn)這種情況的原因是將滑動(dòng)變阻器的_______(填字母)兩個(gè)接線柱接入了電路．(2)改正錯(cuò)誤后，小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，將有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)記在圖丙所示的反映通過(guò)定值電阻R1的電流與其兩端電壓的關(guān)系圖像上．分析圖丙可知，滑動(dòng)變阻器的最大電阻是_______Ω．(3)分析圖丙數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是；本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到的主要物理方法稱為_(kāi)________。(4)定值電阻R1的阻值大小為_(kāi)________Ω。如圖所示的電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，甲、乙兩表是電壓表時(shí)，兩表示數(shù)之比U甲∶U乙=3∶2，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，甲、乙兩表是電流表時(shí)，兩表的示數(shù)之比I甲∶I乙為()A．1∶2 B．3∶2 C．1∶3 D．3