專題10 復(fù)雜的動態(tài)電路分析專題(解析版)-決勝2021年中考物理壓軸題全揭秘_第1頁
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文檔簡介

專題10一復(fù)雜的動態(tài)電路分析專題

典例剖析

LJ

考點(diǎn)01:電表判斷類動態(tài)電路的分析:

此考點(diǎn)通常有兩種題型:1:給出表的位置要求根據(jù)選根據(jù)題目要求,確定表的種類,然后

再根據(jù)題中開關(guān)的通斷,判斷電路中連接情況及電表的作用,然后運(yùn)用電學(xué)公式求解某個物

理量的變化情況。

2:在確定電表的種類后要求改變電表的種類或通過開關(guān)的通斷改變了電表在電路中的作

用,然后利用電學(xué)公式分析某個量的變化情況。

【名師點(diǎn)睛】正確解答此考點(diǎn)中的題目,通常必須先根據(jù)題目或每個選項的要求在不造成電

路短路及保證電路能正常工作的前提下,確定電表的種類,然后才能對電路進(jìn)行分析,再利

用電學(xué)公式分析某個量的變化情況;另外此類題難度較大,在較難確定電表種類的前題下可

采用“假設(shè)法”假設(shè)電表的種類再根據(jù)電路的連接情況及電流表和電壓表各自的特點(diǎn)判定假

設(shè)的電表種類的正誤,然后再重新分析電路,解決某個物理量的變化情況,

例1:(2020河北中考試題)如圖所示,電源電壓不變,a.b為電壓表或定值電阻,若為定

值電阻,其阻值與R相同均為R。;當(dāng)Si和Sz閉合,S3斷開時,電流表h的示數(shù)為I。;再

閉合S3,電流表Ai的示數(shù)為21°,下列說法中正確的是()

A:開關(guān)均閉合時,電路消耗的功率為2I/R。

B:開關(guān)均閉合時,a、b互換前后A?的示數(shù)之比為1:2

C:將最大阻值為R。的滑動變阻器與R串聯(lián),只閉合與、$2,P從中點(diǎn)移到阻值最大端,變

阻器消耗的功率變化量為IO2RO/2

D:用最大阻值為R。的滑動變阻器替換a、b、R其中一個,移動滑片,三個電流表的示數(shù)均

發(fā)生變化且變化量相等。滿足上述要求的電路連接情況有四種。

【答案】A、B、D

【解析】當(dāng)閉合&和S?,斷開S:,時,b和R并聯(lián),電流表示數(shù)為1°,再閉合S:,時,a、b和

R并聯(lián),增加了一個a,電流表的示數(shù)為21。,說明通過a的電流為I。,所以a是電阻,b是

電壓表,電源電壓為U=I°R。,當(dāng)開關(guān)均閉合時,干路中的電流為21。,電路消耗的功率P=U

2

X2IO=2IORO,故A選項是正確的;a、b互換前Az測通過R的電流,示數(shù)為Io,當(dāng)a、b互換

后,A?測得是通過定值電阻R的總電流為21°.所以示數(shù)之比為1:2,B選項是正確的;將最大

阻值為R。的滑動變阻器與R串聯(lián),只閉合Si和S2,整個電路中R和變阻器串聯(lián),當(dāng)滑片P

在中點(diǎn)時.,電路中的總阻值為3RJ2,電路中的電流L=U/R*=I°R°/(3Ro/2)=2L)/3,滑動變阻

22

器消耗的功率P,=IIXR?/2=2IORO/91當(dāng)滑動變阻器P滑到阻值最大端時,電路中的總電阻為

;!2

2R。,電路中的電流I2=IORO/2RO=IO/20滑動變阻器消耗的功率P2=l2Ro=IoRo/4,變阻器的功率

變化量△P=P「PI=I"0/36,故C選項錯誤;若用最大阻值為R。的滑動變阻器替換a,示數(shù)

不變,不能替換a,若替換R,A.的示數(shù)不變,不能替換R,當(dāng)替換b時,當(dāng)三個開關(guān)都閉

合時,a、滑動變阻器、R并聯(lián),移動滑片,三個電流表示數(shù)均變化且變化量相等;當(dāng)只閉

合力時,電路中只有滑動變阻器,移動滑片三個電流表的示數(shù)均變化且變化量相等;當(dāng)閉

合$、S?時,滑動變阻器和R并聯(lián),移動滑片三個電流表的示數(shù)均變化且相等;當(dāng)只當(dāng)閉合

Si、小時,滑動變阻器和a并聯(lián),移動滑片,三個電流表的示數(shù)均變化且變化量相等,所以

滿足上述要求的電路連接方式有四種故D選項是正確的;綜合上述分析可知,此題應(yīng)選A。

B、Do

【變式1一1](2020?岳陽)如圖所示,電源電壓不變,a、b、c為電流表或電壓表。只

閉合,時,a表無示數(shù),b表有示數(shù),c表有示數(shù)且示數(shù)隨滑片P的移動發(fā)生變化則()

A.a表是電壓表

B.先閉合&、S2,再閉合S3,a表示數(shù)無變化

C.Si、S2、S3都閉合,移動滑片P,a、b兩表示數(shù)無變化

D.S,、Sz、&都閉合,b表示數(shù)除以a表示數(shù)等于電阻R的阻值。

【答案】C

【解析】只閉合£時,a表無示數(shù),b表有示數(shù),c表有示數(shù)且示數(shù)隨滑片P的移動發(fā)生變

化。分析得出,c表、a表可能是電流表,b表是電壓表;先閉合S,、S2,只有R3接入電路,

a表(電流表無示數(shù)),再閉合電阻R、R,、小并聯(lián)連接,a表測量電阻R、R?的電流,

所以a表(電流表)示數(shù)增大;開關(guān)與、S,、S,都閉合,電阻R、R2、t并聯(lián)連接,移動滑

片P,電壓表b、電流表a兩表示數(shù)無變化,a表測量電阻R、比的電流,電壓表b除以電

流表a的示數(shù)等于電阻R、R并聯(lián)的等效電阻。綜上述分析可知,此題應(yīng)選C。

【變式1-2](2018河北中考試題)(多選)如圖8所示,電源電壓不變,a、b、c為電流表或

電壓表。只閉合%時,a表無示數(shù),b表有示數(shù)。S,>S2都閉合時,滑片P向右滑動,c表的示數(shù)

不變,下列判斷正確的是()

A.a表是電壓表

B.先閉合開關(guān)Si,再閉合S2,電路中的總電流變大

C.只閉合Si,P向右移動,R2兩端的電壓變化量與電流變化量的乘積大于其電功率的變化量

D.開關(guān)均閉合,電路的總功率為Pi:若將c表換成另一種電表,再閉合Si、S2,電路的總功率為

P2,則P2>Pi

圖8

【答案】B、D

【解析】只閉合吊時,電阻Ri、R2、R3三者串聯(lián),此時b表有示數(shù),a表無示數(shù),?定是

b表為電壓表,a表為電流表,才能出現(xiàn)這種情況,所以A選項是錯誤的;當(dāng),、S2都閉合

時,滑片P向右滑動,c表的示數(shù)不變,可知c表為電壓表,先閉合與時,三個電阻串聯(lián),再

閉合S2時,只Ri連入電路,所以電路中總電阻變小,而電源電壓不變,所以電路中總電流

變大,故B選項是正確的;C選項中,只閉合Si時三個電阻串聯(lián),P向右移動,R2兩端的電

22

壓變化量與電流變化量的乘積為AUX而R2功率的變化量為4P=(I2-II)R2=(I2-I1)

X(I2+I|)XR2=AIXR2X(h-h)=AUX(h-b)所以P向右移動,R2兩端的電壓變化

量與電流變化量的乘積小于其電功率的變化量,數(shù)C選項錯誤。D選項中,當(dāng)開關(guān)均閉合,

此時只Ri連入電路,此時電路的總功率為P產(chǎn)U2/R,當(dāng)將C表由電壓表換為電流表后,開關(guān)

22

均閉合時,三個電阻并聯(lián),此時電路的總功率P2=U/RI+U/R2+U2/R3,所以此時P?>Pi,故D

選項是正確的;綜合上述分析,此題應(yīng)選B、Do

【名師點(diǎn)睛】此題是一道動態(tài)電路的難題,考查了電路串、并聯(lián)的識別,電壓表及電流式住

電路中的作用,及對歐姆定律、電功率的公式的運(yùn)用,是一道綜合性較強(qiáng)的電路難題。要正

確解答此題,應(yīng)首先根據(jù)電路中的兩個電表的位置及有無示數(shù)情況,先判斷出b表是電壓表,

a表為電流表,再根據(jù)Si、S2都閉合時,滑片P向右滑動,c表的示數(shù)不變,,可判斷出c表為

電壓表;然后即可根據(jù)開關(guān)的斷開及閉合情況,判斷出三個電阻的連接情況,然后利用歐姆

定律及電功率的計算公式即可求解B、C、D選項的正誤。

【變式1-3](202()石家莊十八縣聯(lián)考二模試題)如圖所示,電源電壓不變,Ri和R2為定

值電阻,Ai為電流表,a、b都是電流表或電壓表,下列說法中正確的是()

——

R1R2

-?--------

-€>---------|i--------------

A:若Ri、R2和變阻器串聯(lián),則a、b均為電流表

B:閉合開關(guān)S,滑片P向右滑動,若a的示數(shù)變大,b的示數(shù)變小,則a、b都為電流表

C:閉合開關(guān)S,滑片P向右滑動,電表b的示數(shù)一定變小

D:若a、b都是電壓表,閉合開關(guān)S滑片P向右滑動,b的變化量與a的變化量之差除以

Ai的變化量,其比值等于R"

【答案】C、D

【解析】若a、b均為是電流表,Ri、氏和滑動變阻器并聯(lián),a表測通過RI和R2的總電流,

b表測R?和滑動變阻器的總電流;若a、b均為電壓表則三個電阻串聯(lián),a表測R2和變阻器

兩端的總電壓,b表測R和R2兩端的總電壓,故A選項是錯誤的:若a、b都是電流表,

滑片P向右滑動,滑動變阻器接入電路的阻值變大,通過的電流變小,則a表示數(shù)不變,b

表示數(shù)變小,若a、b表都是電壓表,滑片P向滑動,滑動變阻器接入電路的阻值變大,根

據(jù)串聯(lián)電壓的分壓特點(diǎn),滑動變阻器兩端電壓變大,Ri、R2兩端電壓電壓變小,而電源電

壓不變,故a表示數(shù)變大,b表示數(shù)變小,B選項的說法是錯誤的;C選項的說法是正確的;

若a、b表均是電壓表,閉合S,滑片P向右滑動,b表的變化量即為滑動變阻器兩端電壓

的變化量,a表的變化量即為Ri兩端電壓變化量,由于電源電壓不變,b表的變化量與a表

的變化量之差即R2兩端電壓的變化量,其與Ai變化量的比值等于R2,故D選項正確;綜

合上述分析可知,此題應(yīng)選C、D。

考點(diǎn)02:阻值變化類動態(tài)電路分析:

此考點(diǎn)中的題型通常電路較簡單,在確定電路的連接情況下,應(yīng)注意以下問題:

(1)在串聯(lián)電路中電壓的分配與電阻成正比,電路中電流的變化與電阻成反比,如下圖當(dāng)

變阻器滑片右移時滑動器阻值變大則變阻器兩端電壓變大,由于電源總電壓不變,所以此時

燈泡兩端電壓即電壓表示數(shù)減小,且電流表示數(shù)也隨之減小。但應(yīng)注意:在串聯(lián)電路中,如

果電壓表測量的是電源總電壓,則無論電路中電阻如何變化則電壓表的示數(shù)將保持電源電壓

不變。

(2)在并聯(lián)電路中任何一個支路的分電阻變大則電路中總電阻也隨之變大,干路總電流變

小,且變阻器所在支路的電流變化與干路的電流變化相同,其它的支路電流則不受影響即并

聯(lián)各支路互不影響;在并聯(lián)電路中電壓表與任何一個支路并聯(lián)均顯示電源電壓,此時無論支

路中的電阻如何變化電壓表均保持電源電壓不變;如下圖,當(dāng)滑動變阻器滑片右移時變阻器

連入的阻值變大,總電阻也變大,變阻器所在支路的電流與干路電流均減小即如下圖中電流

表示數(shù)減小,但R,所在支路的電流及電壓表示數(shù)均不變。

(3)當(dāng)電路中,電阻、用電器兩端電壓及電路中電流發(fā)生變化時,燈的亮度變化取決于它

的實際功率的變化,若串聯(lián)應(yīng)根據(jù)公式:P=I2R,當(dāng)不考慮燈絲的電阻變化時,燈泡的P實

與電流成正比;若并聯(lián)應(yīng)根據(jù)公式尸=〃//?在不考慮電阻的變化的前提下,P實與電壓成正

比變化。若要求確定其它用電器(包括電阻)的電功率的變化情況,方法同燈泡。

(4)當(dāng)電路中的電阻、電流及用電器兩端電壓發(fā)生改變時,討論電路總功率的變化情況,

通常根據(jù)公式進(jìn)行討論,因為電源總電壓通常為定值,因此電路中總功率的變化,

取決于電路中電流的變化,即P慫與/成正比變化。

(5)當(dāng)此類題中出現(xiàn)了某用電器兩端的電壓變化量AU及電路中電流的變化量△/時,應(yīng)注

意對于某一個定值電阻△。和△/的比值為定值即R=AU/A1;而對于定值電阻功率的變化量

AP^AC/XAL而應(yīng)為:AP=AU(I1+I2)或:AP=AI(U1+U2)。

例1:(2014河北中考)(多選)圖7所示的電路中,電源電壓保持不變。R為滑動變阻

器,R?、R3為定值電阻。閉合開關(guān)S,將滑片尸由a端向b端滑動一段距離后,電壓表V1、

V2示數(shù)變化的大小分別為AU、MJ2,電流表示數(shù)變化的大小為AI。下列判斷正確的是

()

A.AU2大于AUi

ASA—

B.與的差值等于R2

C.R2和R3消耗的電功率的和增加了?AI

D.電壓表Vi示數(shù)變小、電壓表V2示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大

【答案】A、B、D

【解析】A選項中,由圖可知AUz=AI(R2+R3)而AU尸AIR3所以AU?大于AU”故A選項正

A—&U\AS

確。B選項中,工廠與W的差值代入A選項中的AU2=AI(R2+R3)和AU尸A1R3可得-ZF

AC/)

與"V的差值為R?所以B選項是正確的。C選項中,△PH2與△PK,和應(yīng)等于△U2(L+L)不

等于所以C選項是錯誤的。I)選項中,當(dāng)夕由a端向b端滑動一段距離后R連入

電路的阻值變小,所以電流表示數(shù)變大,因R兩端電壓減小,所以電壓表1示數(shù)變大,又

因R:,兩端的電壓變大,所以%示數(shù)變?。汗蔇選項是正確的。

【變式1T】(2020石家莊橋西區(qū)一模)如圖所示,電源電壓不變,R為滑動變阻器,飛、

R:,為定值電阻,下列說法中正確的是()

A:只閉合S”向右移動滑片,V示數(shù)變化量與A的示數(shù)變化量之比不變

B:閉合8和V測電源電壓,Ai的示數(shù)不變

C:同時閉合&、Sz和S3向右移動滑片,V和4的示數(shù)不變,A和A,示數(shù)都變大

D:同時閉合,、%、S3若&示數(shù)小于A2示數(shù)則相同時間內(nèi)R產(chǎn)生的熱量大于R3產(chǎn)生的熱量。

【答案】A、C、D

【解析】只閉合Si電路為三個電阻串聯(lián)的電路,向右移動滑片,V的示數(shù)的變化量與A的示

數(shù)的變化量之比為比的比值,故不變,所以A選項是正確的;閉合8和8,電路為R的簡

單電路,R2和比被短路,V無示數(shù),Ai示數(shù)為零,故B選項是錯誤的;同時閉合三個開關(guān),

三個電阻并聯(lián),A,測通過R和R的總電流,曲測通過比和Rz的總電流,A測干路總電流;

向右移動滑片K連入電路的阻值變小,V和A,示數(shù)不變,A和&示數(shù)均變大,故C選項是正

確的:同時閉合三個開關(guān)時,若由示數(shù)小于A?示數(shù),即通過R的電流大于通過R,的電流,

因為并聯(lián)各電阻兩端電壓相等,根據(jù)焦耳定律可知,相同時間內(nèi)%產(chǎn)生的熱量大于艮,產(chǎn)生

的熱量,故D選項是正確的:綜合上述分析可知,此題應(yīng)選A、C、Do

【變式1-2](2021北京中考模擬試題)(多選)如圖6所示電路,電源兩端電壓保持不

變。閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動一段距離,電壓表片、Vz、V3示

數(shù)的變化量分別為△5、A"、,電流表的變化量為AI。下列判斷正確的是()

-----H

A.電壓表%示數(shù)變小,電壓表Vz示數(shù)變大,電壓表片與小的示數(shù)之和保持不變。

B.電壓表明示數(shù)變小,電壓表Vs示數(shù)變大,電壓表%與電流表示數(shù)的比值不變

C.滑動變阻器的滑片P滑過的那一段距離對應(yīng)的阻值為△&/△I

D.定值電阻R的阻值為△&/△1.

【答案】卜、D

【解析】由電路圖可知,電壓表區(qū)測電阻R與RJ兩端的電壓之和,電壓表%測比兩端的電

壓,電壓表%測電阻比與比兩端的電壓之和,電流表測電路中的電流;當(dāng)將滑片由a端向

b端滑動一段距離時,接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻變大,所以電流中的電流變

小,根據(jù)U=IR知,R與比兩端的電壓變小,即電壓表明的示數(shù)變小,因為串聯(lián)電路中總電

壓等于各分電壓之和,且電源的電壓不變,所以電壓表V「與力的示數(shù)之和等于電源的電壓

即不變,則電壓表%的示數(shù)變大,所以A選項是正確的。

因為電壓表V,與電流表示數(shù)的比值為比+比的阻值,所以電壓表Va與電流表示數(shù)的比值變大,

故B選項不正確。因為電源電壓U等于三個電阻兩端電壓之和,即U=UR,+U昭+/3所以Uz=U3=U

(UHI+UR2)則AUz=AUs=-A(UKI+URZ)所以——/A1=-△(URI+UIQ)/A1=—(R1+R2),故C

選項不正確。同理,U3=U-UM貝|J△U尸-△UM所以所以D選項是正

確的。由以上分析可知,此題應(yīng)選A、Do

例2:(2020?山西)如圖是小亮設(shè)計的“掛鉤式電子秤”的電路原理圖。電源電壓恒定,轂

為定值電阻,R2為滑動變阻器,滑片P與掛鉤固定在一起。不掛物體時,滑片P在R2

最上端。掛上物體時,滑片P隨掛鉤向下移動。在電子秤量程范圍內(nèi),則()

R2

A.不掛物體時,電壓表示數(shù)為電源電壓

B.所掛物體越重,電流表示數(shù)越大

C.所掛物體越輕,電路消耗的總功率越大

D.所掛物體重量發(fā)生變化,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變

【答案】C

【解析】由圖可知,定值電阻Ri、滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表測變阻器R2兩端的電壓,

電流表測電路中的電流;A.不掛物體時,滑片P在R2最上端,變阻器連入電路的電阻為

0,則電壓表示數(shù)為0,A不符合題意;B.所掛物體越重,滑片P向下移動的距離越大,變

阻器連入電路的電阻越大,總電阻越大,由歐姆定律可知電路中的電流越小,即電流表示數(shù)

越小,B不符合題意;C.同理可知,所掛物體越輕,變阻器連入電路的電阻越小,總電阻

越小,由歐姆定律可知電路中的電流越大,根據(jù)P=UL電路消耗的總功率越大,C符合題

意;D.所掛物體重量發(fā)生變化時,變阻器連入電路的電阻發(fā)生變化;由歐姆定律可知,電

壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值等于變阻器連入電路的電阻,所以該比值會發(fā)生變化,D不符

合題意。故此題答案為:C。

【變式2-1](2020河北中考模擬試題)在如圖所示的電路中,電源電壓不變。閉合開關(guān)

下列說法正確的是()

A、將R3的滑片向右移動,%的示數(shù)變小,V2的示數(shù)變大

B、將Rs的滑片向右移動,%和%的示數(shù)變化量相等

C、若將%和“分別換成電流表Ai和A2,小的滑片向右移動,兩電流表示數(shù)都不變

D、保持R3的滑片不動,若將%和“分別換成電流表兒和Ri的功率變大

【答案】A、I)

【解析】由題圖可知,當(dāng)閉合開關(guān),三個電阻串聯(lián),滑片P向右移動,變阻器的阻值變大,

電路中電流變小,Ri、R?兩端電壓均變小,明測R和電兩端電壓之和,故%示數(shù)減小,電壓

表“測咫和滑動變阻器兩端電壓之和,5示數(shù)等于電源電壓與R,兩端電壓之差,故V2示數(shù)

就大,A選項正確;%的示數(shù)變化量等于R和R,兩端電壓之和的變化量,V2的示數(shù)變化量等

于R1兩端的電壓變化量,故%的示數(shù)變化量大于匕的示數(shù)變化量,故B選項是錯誤的;

若將V,和%分別換成電流表A,和A2則三個電阻并聯(lián),AI測通過R和滑動變阻器的電流之和,

A?測R和艮的電流之和,當(dāng)滑片右移時,變阻器連入電路的阻值變大,通過變阻器的電流

變小,而通過R和R;的電流不變,所以A,示數(shù)變小,兒示數(shù)不變,故C選項錯誤;

D、保持R的滑片不動,題圖中R兩端電壓小于電源電壓,若將明和5分別換成電流表兒

和A?,R兩端電壓等于電源電壓,因為R的阻值不變,根據(jù)P=UVR可知,R的電功率變大,

故D選項正確。綜合上述分析可知,此題應(yīng)選A、D,

【變式2-2](2020河北中考押題卷)如圖所示,電源電壓不變,R。為定值電阻,燈泡的阻

值不變,R為光敏電阻,其阻值隨光照強(qiáng)度的變化而變化,當(dāng)閉合開關(guān)時,R、R。和燈泡都

有電流通過,當(dāng)光照增強(qiáng)時,甲表的示數(shù)變小,下列說法正確的是()

A:乙表是電壓表,示數(shù)變大

B:光敏電阻R的阻值隨照射光強(qiáng)增大而減小

C:甲表的示數(shù)與乙表的示數(shù)的比值變小,燈泡變亮,電路中的總功率變大

D:若將電路中的電表種燈互換(電流表換成電壓表,電壓表換成電流表),當(dāng)光照減弱時,

電壓表的示數(shù)與兩電流表示數(shù)之差的比值減小。

【答案】B、C。

【解析】當(dāng)閉合開關(guān)時,如果乙表是電壓表,R、R和燈泡均沒有電流通過,則乙表是電流

表,甲表是電壓表,L、R和R。串聯(lián),當(dāng)光照增強(qiáng)時,甲表的示數(shù)變小,R。兩端的電壓變大,

電路中的電流變大,總電阻減小,所以光敏電阻R的阻值隨照射到它上面的光強(qiáng)增大而減小,

A選項是錯誤的;B選項正確;甲表測的是L與R兩端的電壓,甲表的示數(shù)與乙表的示數(shù)的

比值等于R與L的阻值之和,變小,電路中的電流變大,燈泡變亮,電路中的總功率變大,

C選項是正確的;若將電路中的電表種類互換,電路中L與R并聯(lián)后與R。串聯(lián),甲表測的是

通過L的電流,片變換成的電流表測的是干路中的電流,兩電流表的示數(shù)之差I(lǐng)'等于通過

R的電流,電壓表的示數(shù)U'與兩電流表示數(shù)之差1,的比值等于R的阻值,當(dāng)光照減弱時,

R的阻值變大,所以U71'變大,D錯誤,故選B。C,

【變式2一3](2020?遵義)如圖所示,電源電壓保持不變,R為定值電阻。閉合開關(guān)S,

電壓表明示數(shù)為U”電壓表/示數(shù)為U”電流表A示數(shù)為I,在滑動變阻器的滑片P向左

移動的過程中,電壓表%示數(shù)變化了AU?,電流表A示數(shù)變化了加。下列說法正確的是

()

A.5不變,“變大,I變小B.B變小,也不變,I變小

C.與△/的比值不變D.與△/的比值變大

【答案】C

【解析】A、B選項中,當(dāng)S閉合時,R與氏串聯(lián),電壓表片測R兩端的電壓,電壓表V,測

RZ兩端的電壓,電流表測電路中的電流;滑動變阻器的滑片向左移動時,接入電路的電阻變

大,電路中的總電阻變大,電源電壓不變,由歐姆定律可知,電路中電流I變小,根據(jù)U=/R

可知Ri兩端電壓Ui變小,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知“示數(shù)L增大,故A錯誤,B錯誤:

CD.因為串聯(lián)電路各部分電壓之和等于電源電壓,所以R和R?兩端電壓的變化量相等,則

有:kU\=公。2①,又因為Ri是定值電阻,根據(jù)歐姆定律可得前后兩次%示數(shù)分別為U產(chǎn)IR“

UJ=1'R,則G'=g—/,即/5=/〃?一所以也=N②,由①②可知

A/

與△/的比值不變,故C正確,D錯誤;故此題應(yīng)選C。

考點(diǎn)03:開關(guān)通斷類動態(tài)電路分析:

此考點(diǎn)中的題型在解答時,應(yīng)注意的問題是:當(dāng)開關(guān)的閉合與斷開改變了并聯(lián)支路的個

數(shù)時,如果支路增加,則電路中總電阻將變小,干路總電流將變大,反之若并聯(lián)支路減少,

則電路中總電阻將增大,干路中總電流將減小,但無論支路增加還是減少,原來支路的任何

物理題均不受影響。

(1)此題型應(yīng)先根據(jù)開關(guān)斷開及閉合情況,及電表的位置,判斷出電路中各電阻及用電器

的連接情況,同時弄清各個電表在電路中的作用,然后,再根據(jù)電路的變化并利用電學(xué)相對

應(yīng)的公式,解決各種情況下各個量的變化。

(2)在串聯(lián)電路中電壓的分配與電阻成正比,電路中電流的變化與電阻成反比,但如果電

壓表測電源電壓此時無論變阻器阻值如何變化則電壓表的示數(shù)將保持電源電壓不變。

(3)對于并聯(lián)電路,電壓表無論測那個支路的電壓,均不受支路變阻器阻值的影響;當(dāng)支

路變阻器的阻值發(fā)生變化時,不會影響其它支路,但本身支路的電流與干路電流同增、減,

且與電阻成反比變化。

例1:(2019石家莊新華區(qū)中考模擬)(多選)如圖所示的電路中,電源電壓不變,R和

R為定值電阻,也為滑動變阻器,R的阻值大于滑動變阻器的最大阻值,只閉合開關(guān)S,

各電阻中均有電流通過,所有電表均有示數(shù),下列說法正確的是()

A.電表a是電流表,三個開關(guān)同時閉合,電源會短路

B.只閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片向右移動,%示數(shù)變小,%示數(shù)變大

C.只閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片向右移動,△口大于△口

D.先閉合開關(guān)S,再閉合開關(guān)S”滑動變阻器的滑片保持不動,V2的示數(shù)變化量與a表的

示數(shù)變化量比值不變。

【答案】B、D

【解析】當(dāng)只閉合開關(guān)S,各電阻中均有電流通過,所有電表均有示數(shù),由此可知,a表一

定是電流表,當(dāng)三個開關(guān)均閉合時,電流要通過及電源不會短路,故A選項是錯誤的;

B選項中,只閉合開關(guān)S時,三個電阻串聯(lián),明測R和R?的電壓之和,%測艮和R,電壓之

和;當(dāng)滑片向右移動時,R變大,因電路中總電流變小,所以修示數(shù)變小,由于兩端電

壓變小,故匕示數(shù)變大,所以B選項是正確的;C選項中,只閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑

片向右移動,△-△IXR而△!;尸ZXIX(R,+R2),所以△E小于故C選項是錯誤的:

D選項中,先閉合開關(guān)S,三個電阻串聯(lián),再閉合開關(guān)S”此時R?被短路,滑動變阻器的滑

片保持不動,V2的示數(shù)變化量與a表的示數(shù)變化量比值等于R的阻值不變,故D選項是正確

的。綜合上述分析可知,此題應(yīng)選B、D。

【變式1-1](2017河北中考試題)(多選)如圖9電源電壓不變,P置于中點(diǎn),a電流表

或電壓表,任意閉合開關(guān)時電路都是安全的,下列說法中正確的是()

A:a表是電壓表

B:只閉合與,P向右移動a示數(shù)的變化量與船示數(shù)的變化量的比值變小。

C:閉合Si、S3斷開S2,Al的示數(shù)大于Az的示數(shù)

D:同時閉合與、S?、滑片P向左移動兒的示數(shù)變小。

【答案】A、C

【解析】A選項中,由電路圖可知,當(dāng),與S2閉合時,電表a與電源串聯(lián),若a為電流表,

會造成電源短路,故a不是電流表;此時電路是安全的,說明a是電壓表,故A選項正確。

B選項中,只閉合S”R和滑動變阻器串聯(lián),電壓表a測滑動變阻器兩端電壓,兩電流表測

電路中電流。設(shè)P向右滑動前后,電路中的電流分別為L和I”因為串聯(lián)分壓,可得電壓

表a示數(shù)的變化量A〃=△〃且因為△4/AI=R?因此P向右移動a示數(shù)的變化量與心示數(shù)的

變化量的比值為定值不變,所以B選項是錯誤的。C選項中,:閉合Si、S3斷開S2,Rz與滑

動變阻器并聯(lián),Ai測十路的電流,A?測支路的電流,所以兒的示數(shù)大于顯的示數(shù),故C選

項正確。D選項中,閉合與、S2、S3,Ai被短路,電流為0,滑片P向左滑動,A,的示數(shù)不變,

故D選項錯誤。由以上分析可知,此題應(yīng)選A、Co

【變式1-2](2016河北中考試題)(多選)如圖所示,電源電壓不變。下列說法正確的是

()

A:只閉合Si,將P向左移動一段距離,電壓表示數(shù)的變化量與電流表示數(shù)的變化量的比值

不變

B:只閉合Si,將P向左移動,Ri消耗的功率增加

C:開關(guān)都閉合,將P向左移動,電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變小

D:開關(guān)都閉合,將P向左移動,L消耗的功率不變,R2消耗的功率變小。

【答案】A、C、D

【解析】A選項中,當(dāng)只閉合&時,此時R與R串聯(lián),電壓表測R2兩端電壓,電流表測電

路中電流,根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知:當(dāng)滑片P向左移動一段距離時,R兩端的電壓變化量△

乙等于R兩端的電壓變化量即△,=△4此時兩電阻的電流變化量是相同的所以△?/AI=R?

即電壓表示數(shù)的變化量與電流表示數(shù)的變化量的比值不變,故A選項是正確的。B選項中,

只閉合Si時Ri與R2串聯(lián),將P向左移動變阻器連入電路的電阻變大,電路的電流減小,

根據(jù)P=FR可知,此時Ri消耗的功率減小,故B選項是錯誤的。C選項中,開關(guān)都閉合時,

Ri被短路,此時R2與電燈L并聯(lián),電壓表此時測電源電壓,所以將P向左移動電壓表的示

數(shù)不變,而由于變阻器阻值變大,電路中總電阻也變大,根據(jù)I=U/R可知:電路中電流表

的示數(shù)變小,故C選項正確。D選項中,開關(guān)都閉合時,,網(wǎng)被短路,此時R?與電燈L并

聯(lián)將P向左移動時,由于并聯(lián)各支路互不影響,所以L消耗的功率不變,又因為R2的阻值

變大,根據(jù)P=U2/R?可知R?消耗的功率變小,故D選項正確。由以上分析可知,此題應(yīng)選

A\C%Do

考點(diǎn)04:實物電路類動態(tài)電路分析:

1:此題型必須根據(jù)開關(guān)的斷開及閉合情況首先識別電路中各電阻的連接情況,并正確識別

各表在電路中的作用

2:在改變開關(guān)的通、斷,及滑片P移動后,必須重新對電路進(jìn)行分析,并分析變阻器阻值

的變化對電路中電流及各電阻兩端電壓的影響,進(jìn)而確定其它物理量的變化情況。

例1:(2020?四川雅安)如圖所示的電路,閉合開關(guān)S、Si后,以下說法正確的是()。

A.燈LnA串聯(lián)B.電流表4和A2示數(shù)相等

C.斷開Si后,電流表兒示數(shù)變小D.斷開&后,電流表Az示數(shù)變小

【答案】D。

【解析】A.由圖知,閉合開關(guān)S、Si后,Ai、L在同一支路上,L?、Si在一個支路上,所以

L與L2并聯(lián),故A錯誤;B.Ai支路上測L的電流,A?測干路電流,則電流表兒的示數(shù)小

于色示數(shù),故B錯誤;C,I).當(dāng)開關(guān)&斷開時,L所在支路斷路,電流變?yōu)?,由并聯(lián)電路

的特點(diǎn)可知,L所在支路的電流不受影響,即電流表A,示數(shù)不變,而干路電流變小,因此電

流表A?的示數(shù)變小,故C錯誤、D正確。故此題應(yīng)選D。

【變式1-1](2020?連云港)如圖所示電源電壓恒定閉合開關(guān),滑動變阻器滑片向右移動的

過程中,下列說法正確的是()

A.電流表示數(shù)增大B.電壓表示數(shù)減小

C.定值電阻R兩端的電壓增大D.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值增大

【答案】D

【解析】A、B、C.由圖可知,電阻R和變阻器串聯(lián),電壓表測量變阻器兩端的電壓,電

流表測量電路中的電流,滑動變阻器滑片向右移動,變阻器連入電路的電阻變大,由電阻的

串聯(lián)可知電路的總電阻變大,由1=U/R可知通過電路的電流變小,即電流表的示數(shù)變小,

由U=IR可知定值電阻R兩端的電壓變小,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知變阻器兩端的電壓變

大,即電壓表的示數(shù)變大,ABC不符合題意;D.電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小,

電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值增大,D符合題意。故此題答案為:D。

例2:(2015河北中考試題)如圖6所示,Ri和R2為阻值不同的兩個定值電阻,滑片P位

于變阻器的中點(diǎn),電源電壓保持不變,下列說法中正確的是()

A:只閉合吊滑片P向左移,電壓表示數(shù)不變。

B::只閉合S2滑片P向右移,電壓表與電流表Ai的示數(shù)的比值變小。

C:只閉合S2和S3且滑片置于最右端時,兩電流表的示數(shù)可能相等。

D:先閉合S1.S2電路中的總電流為h,再閉合S3并移動滑片后,電路中的總電流為b則h

與k可能相等.

【答案】A、13、D

【解析】A選項中,由電路圖可看出,只閉合Si時,電路中只有滑動變阻器連入電路,電

壓表測電源電壓,電源電壓不變,所以移動滑片時,電壓表的示數(shù)不變,故A選項正確。

B選項中,只閉合Sz,Ri和滑動變阻器串聯(lián),當(dāng)滑片向右移動時,滑動變阻器阻值變小,

電流表Ai示數(shù)變大,電壓表示數(shù)不變,故電壓表與電流表Ai的比值變小,故B選項正確。

C選項中,只閉合S2和S3,且滑片位于最右端時,滑動變阻器阻值為零,此時Ri和R2并

聯(lián),電流表Ai測通過Ri的電流,A?測通過R?的電流,由于Ri和Rz阻值不同,根據(jù)公式

I=U/R可知:當(dāng)U相同,R不同時,電流不同,故C選項錯誤。D選項中,Si和S2均閉合

時,Ri被短路,通過滑動變阻器的電流為L,再閉合S3時,滑動變阻器與Rz并聯(lián),電路中

的總電流為b,若通過滑動變阻器的電流為I3,則此時總電流為12=1+4當(dāng)滑動變阻器向左

滑動時,電阻變大,通過的電流將變小,電路中的總電流L可能與L相等,故D選項正確。

由以上分析可知,此題應(yīng)選A、B、Do

【變式2-1](2020邯鄲中學(xué)模擬試題)(多選)如圖所示電路中,R和旦為定值電阻,

且R〈Rz;為滑動變阻器,電源電壓不變。下列說法正確的是()

A.只閉合,時,電壓表4的示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值大于只閉合S:,時電壓表”的示數(shù)

與電流表A示數(shù)的比值

B.先只閉合,再閉合電壓表%示數(shù)變小,電流表A示數(shù)不變,電壓表V2示數(shù)變大

C.只閉合S3,滑片P向左移動,電壓表片示數(shù)的變化量與電流表A示數(shù)變化量的比值變大

D.開關(guān)8、&、S3都閉合滑片P向左移動,電壓表”的示數(shù)與電流表A示數(shù)的乘積不

【答案】A、B、D

【解析】A選項,只閉合,時,電路中只有R連入電路,此時“與Rs串聯(lián),故示數(shù)為電源

電壓,則%與A的比值為Rz;只閉合S3時,電路中三個電阻Ri、R?、R3三者串聯(lián),電壓表

“測RJ兩端電壓,則此時%與A的比值為IS由于R.〈L,故A項正確。B選項,先閉合

SI,只有飛連入電路中,電壓表片示數(shù)為電源電壓,再閉合%被短路,故修示數(shù)變小,

因艮和R;,此時并聯(lián),故A的示數(shù)不變,L示數(shù)由0變?yōu)殡娫措妷?,其示?shù)變大,故B項正

確。C選項,只閉合S3時,三個電阻串聯(lián),測電壓表片,測電和R3電壓之和,滑片左移,

比阻值變大,電流變小,電壓表明示數(shù)的變化量與電流表A示數(shù)變化量的比值為R”該比值

不變,故C項錯誤。I)選項,三個開關(guān)都閉合時,三個電阻并聯(lián),%為電源電壓,A測R?支

路通過的電流,滑片左移,R阻值變大,但電源電壓不變,L的電流也不變,故電壓表示數(shù)

與電流表A示數(shù)的乘積不變,故D項正確。綜上所述,本題正確答案為A、B、Do

【變式2-2](2013河北中考)如圖6所示,電源電壓保持不變,Si和S2為定值電阻。下

列說法正確的是()

圖6

A.只閉合Si,滑片P向右滑動,電壓表示數(shù)變大

B.先閉合,,再閉合S2,電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)不變

C.先閉合Si和S2,再閉合S3,電壓表與電流表示數(shù)的比值變小

D.閉合Si、S2和S3,滑片P向右滑動,電壓表與電流表示數(shù)的比值變大

【答案】C

【解析】A選項中,只閉合S”電流從正極經(jīng)艮、R、變阻器回到負(fù)極,電壓表測量R兩端

電壓,滑片向右移動,電流減小,因R電流與電壓成正比,所以電壓也減小,故A選項錯

誤.B選項中,在閉合&的基礎(chǔ)上,再閉合Sz后R被短路,電流直接從正極經(jīng)上、S。、電流

表回到負(fù)極,所以電流表變大,故B選項錯誤。C選項中,閉合,、8時,電路相當(dāng)于只有

Sz,再閉合S3,比和&并聯(lián),并聯(lián)總電阻變小,即U/I是變小的,所以C選項是正確的。D

選項中,閉合與、&和S:,時變阻器被短路,所以不起作用,P向右滑動對電路無影響所以D

選項是錯誤的。由以上分析可知,此題應(yīng)選C。

壓軸精練

1:(2021河北中考預(yù)測試題)如圖示的電路中電源電壓不變,a、b為電壓表或電流表,下

列說法正確的是()

A:a為電壓表、b為電流表

B:先閉合S、Si、S2再斷開Si電路中總電流變大

C:S、S3閉合時,P右移R?兩端電壓的變化量與電流變化量的比值不變

D:S、、Si、S2閉合滑片移到最右端時,電路的總功率為保持滑片位置不動,再斷開

S2,閉合S3電路總功率為P2,則P1>P2.

【答案】A、C、D

【解析】A選項中,a表本身占一個支路為了不造成電路短路a表必須是為電流表,b在干

路上,為了保持電路正常工作,必須為電流表,故A選項是正確的;B選項中,:先閉合S、

Si、S2電阻Ri和R2并聯(lián),R3被短路,再斷開Si只R?連入電路,此時電路中電阻變大,根

據(jù)I=U/R可知,電路中總電流變小,故B選項是錯誤的;C選項中,S、S3閉合時,電阻

Ri和R2并聯(lián)后再和R3串聯(lián),P右移R2兩端電壓的變化量與電流變化量的比值為Ra的阻值,

所以不變,故C選項是正確的;D選項中,S、.Si、S2閉合時RI與R2并聯(lián),R3短路,滑

片移到最右端時,電路的總功率為P,保持滑片位置不動,再斷開S2,閉合S3時,氐和R

2并聯(lián)后再與R:,串聯(lián),由于電路中總電阻變大,根據(jù)I=U/R可知,電路中總電流變小,根

據(jù)P.a=UI可知,此時電路總功率為P2,且Pi>P2故D選項是正確的;綜合上述分析可知I,

此題應(yīng)選A、C、D.

2:(2020?自貢)在圖的電路中,電源電壓保持不變,R為定值電阻.閉合開關(guān)S后,將

滑動變阻器的滑片P從最右端移到中間某個位置,電壓表和電流表的示數(shù)分別變化了△!;和

△I.下列分析正確的是()。

\U2△U

A.—變大B.變小

M~\I

D.更先變小后變大

c.—△U不T#變

MM

【答案】C

【解析】由電路圖可以知道,定值電阻R與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表

測電路中的電流,設(shè)滑片移動前后電路中的電流分別為L、L,則△1=1「即由I=U/R可得,電

壓表的示數(shù)分別為:U=LR,U2=hR電壓表示數(shù)的變化量:△U=U2-UI=LR—LR=(I2—I.)R-A

U/ATR,即△U/Z\IZ\=R所以,△U/zM△不變;所以C選項是正確的。

3:.(2020?濱州)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R為定值電阻。閉合開關(guān)S,

滑動變阻器&的滑片P向右滑動的過程中,關(guān)于電壓表和電流表的示數(shù)變化,下列判斷正

確的是()

A.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大B.電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變小

C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)不變D.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小

【答案】B

【解析】由圖可知,電阻和變阻器上并聯(lián),電流表測量干路中的電流,電壓表測量電源

電壓,閉合開關(guān)S,滑動變阻器R,的滑片P向右滑動的過程中,變阻器連入電路的電阻變大,

由并聯(lián)電路電阻的規(guī)律可知電路的總電阻變大,由I=U/R可知通過干路中的電流變小,即電

流表的示數(shù)變小,電壓表測量電源電壓,電壓表的示數(shù)不變。故此題應(yīng)選B。

4:(2020石家莊外國語學(xué)院中考模擬試題)(多選)如圖所示,電源電壓不變,a、b、c

為理想電流表或電壓表,電路始終安全,只閉合&時,a表無示數(shù),b、c表有示數(shù);Si、S:

均閉合時,a、b、c表均有示數(shù),且滑片P向左移動,a、b表的示數(shù)不變,c表示數(shù)變小,

下列判斷正確的是()

A:b、c表是電流表,a表是電壓表

B:只閉合8,P向右移動,b表的示數(shù)與c表的示數(shù)比值變小

C:保持滑片P位置不變,先閉合,,再閉合S2,b表示數(shù)不變,c表示數(shù)變小,電路總功率

變小

D:閉合開關(guān)與、S2,若a、b、c表都為電壓表,P向左移動,△Uc/aDAUa/AI,

【答案】B、D

【解析】只閉合,時,即然b、c形成通路,a表無示數(shù),b、c表有示數(shù),說明有示數(shù)的b

表為電壓表,無示數(shù)的表a為電流表,而此時無法確定c表的種類:Si、&均閉合時,若c

表為電壓表,則R與a表形成通路,此時c表與必及R3形成通路,滑片P向左移動,c

表示數(shù)將不變,所以若移動滑片P,c表示數(shù)變小,則c表只能是電流表,則b表應(yīng)為電壓

表,a、c表為電流表,故A選項是錯誤的;B選項中,只閉合,,電路中只R與c表連入

電路,P向右移動,變阻器阻值變小,c表示數(shù)變大,而b表為電源電壓不變,所以此時b

表的示數(shù)與c表的示數(shù)比值變小,故b選項是正確的;C選項中,保持滑片P位置不變,先

閉合再閉合Sz,電路將有Rs的電路變?yōu)槿齻€電阻的并聯(lián)電路,b表示數(shù)仍為電源電壓不

變,c表測R?和R3電流之和所以示數(shù)變大,電路總電流變大,根據(jù)PRI可知,電路的總功

率變大,故C選項是錯誤的;D選項中,閉合開關(guān)8、8,若a、b、c表都為電壓表,則三

個電阻串聯(lián),b表測R兩端電壓,c表測Ri、R兩端總電壓,a表上和R*兩端總電壓,P向

左移動,AUC/AI=RI+R2,Aua/AI=R1,故△氏/△【〉A(chǔ)U?/AI,故D選項是正確的;綜合上

述分析可知,此題應(yīng)選B、D。

5:(2020?山東泰安)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,用為定值電阻,閉合開關(guān)

S,當(dāng)滑動變阻器用的滑片P向右移動時,下列說法中()。

①電流表A的示數(shù)變小;②電壓表V的示數(shù)變大;③電壓表V與電流表兒的比值變小;

④滑動變阻器用消耗的電功率變小。

A.只有①?正確;B.只有②③正確;C.只有①③正確;D.只有②④正確

【答案】A

【解析】①由圖可知,電阻R和變阻器R?并聯(lián),電流表4測量通過總的電流,電流表A測

量干路中的電流,電壓表測量電源電壓,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器用的滑片P向右移動時,

滑動變阻器%連入電路的電阻變大,由XU/R可知通過變阻器的電流變小,由并聯(lián)

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