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专题10—复杂的动态电路分析专题
考点01:电表判断类动态电路的分析:
此考点通常有两种题型:1:给出表的位置要求根据选根据题目要求,确定表的种类,然后再根据题中开关的通断,判断电路中连接情况及电表的作用,然后运用电学公式求解某个物理量的变化情况。
2:在确定电表的种类后要求改变电表的种类或通过开关的通断改变了电表在电路中的作用,然后利用电学公式分析某个量的变化情况。
【名师点睛】正确解答此考点中的题目,通常必须先根据题目或每个选项的要求在不造成电路短路及保证电路能正常工作的前提下,确定电表的种类,然后才能对电路进行分析,再利用电学公式分析某个量的变化情况;另外此类题难度较大,在较难确定电表种类的前题下可采用“假设法”假设电表的种类再根据电路的连接情况及电流表和电压表各自的特点判定假设的电表种类的正误,然后再重新分析电路,解决某个物理量的变化情况,
例1:(2020河北中考试题)如图所示,电源电压不变,a.b为电压表或定值电阻,若为定值电阻,其阻值与R相同均为R0;当S1和S2闭合,S3断开时,电流表A1的示数为I0;再闭合S3,电流表A1的示数为2I0,下列说法中正确的是( )
A:开关均闭合时,电路消耗的功率为2I02R0
B:开关均闭合时,a、b互换前后A2的示数之比为1:2
C:将最大阻值为R0的滑动变阻器与R串联,只闭合S1、S2,P从中点移到阻值最大端,变阻器消耗的功率变化量为I02R0/2
D:用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a、b、R其中一个,移动滑片,三个电流表的示数均发生变化且变化量相等。满足上述要求的电路连接情况有四种。
【变式1-1】(2020•岳阳)如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数,b表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化则( )
A.a表是电压表
B.先闭合S1、S2,再闭合S3,a表示数无变化
C.S1、S2 、S3都闭合,移动滑片P, a、 b两表示数无变化
D.S1、S2、S3都闭合,b表示数除以a表示数等于电阻R1的阻值。
【变式1-2】(2018河北中考试题)(多选)如图8所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数, b表有示数。S1、S2都闭合时,滑片P向右滑动,c表的示数不变,下列判断正确的是( )
A.a表是电压表
B.先闭合开关S1,再闭合S2,电路中的总电流变大
C.只闭合S1,P向右移动,R2两端的电压变化量与电流变化量的乘积大于其电功率的变化量
D.开关均闭合,电路的总功率为P1:若将c表换成另一种电表,再闭合S1、S2,电路的总功率为P2,则P2>P1
【变式1-3】(2020石家庄十八县联考二模试题)如图所示,电源电压不变,R1和R2为定值电阻,A1为电流表,a、b都是电流表或电压表,下列说法中正确的是( )
A:若R1、R2和变阻器串联,则a、b均为电流表
B:闭合开关S,滑片P向右滑动,若a的示数变大,b的示数变小,则a、b都为电流表
C:闭合开关S,滑片P向右滑动,电表b的示数一定变小
D:若a、b都是电压表,闭合开关S滑片P向右滑动,b的变化量与a的变化量之差除以A1的变化量,其比值等于R2.
考点02:阻值变化类动态电路分析:
此考点中的题型通常电路较简单,在确定电路的连接情况下,应注意以下问题:
(1)在串联电路中电压的分配与电阻成正比,电路中电流的变化与电阻成反比,如下图当变阻器滑片右移时滑动器阻值变大则变阻器两端电压变大,由于电源总电压不变,所以此时灯泡两端电压即电压表示数减小,且电流表示数也随之减小。但应注意:在串联电路中,如果电压表测量的是电源总电压,则无论电路中电阻如何变化则电压表的示数将保持电源电压不变。
(2)在并联电路中任何一个支路的分电阻变大则电路中总电阻也随之变大,干路总电流变小,且变阻器所在支路的电流变化与干路的电流变化相同,其它的支路电流则不受影响即并联各支路互不影响;在并联电路中电压表与任何一个支路并联均显示电源电压,此时无论支路中的电阻如何变化电压表均保持电源电压不变;如下图,当滑动变阻器滑片右移时变阻器连入的阻值变大,总电阻也变大,变阻器所在支路的电流与干路电流均减小即如下图中电流表示数减小,但R1所在支路的电流及电压表示数均不变。
(3)当电路中,电阻、用电器两端电压及电路中电流发生变化时,灯的亮度变化取决于它的实际功率的变化,若串联应根据公式:P=I2R,当不考虑灯丝的电阻变化时,灯泡的P实与电流成正比;若并联应根据公式P=U2/R在不考虑电阻的变化的前提下,P实与电压成正比变化。若要求确定其它用电器(包括电阻)的电功率的变化情况,方法同灯泡。
(4)当电路中的电阻、电流及用电器两端电压发生改变时,讨论电路总功率的变化情况,通常