内容正文:
专题23 多状态电路分析及计算
目录
一、热点题型归纳
【题型一】 多状态电路的计算
【题型二】 由滑动变阻器滑片的移动引起的动态电路变化问题
【题型三】 由开关的开、闭引起的动态电路变化
二、最新模考题组练
【题型一】多状态电路的计算
【典例分析】
如图所示为某压力传感器的原理图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S,压力F增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表V1的示数变大
B.电压表V2的示数变小
C.电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D.电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
【提分秘籍】
解电学综合题,一般依据以下步骤进行:
(1) 认真审题,根据题意建立物理图景,确定不同状态下的电路连接方式并画出相应的等效电路图(不含电表及开关)。
(2)根据题目中所给的已知条件,在图上标出已知量、相
关量、相等量和所求量,以图助思。
(3)在电路发生变化时,分析原因。初中阶段所涉及的电路变化一般有以下几种情况:
①由开关开闭引起的变化;
②滑动变阻器滑片移动引起的变化;
③用电器组合方式改变或用电器的增减引起的变化等。
(4)。利用不变量、相关量、相等量或比例关系及电路特点列出方程并求解。
【变式演练】
1.(2022·湖南湘潭·统考中考真题)如图是某二氧化碳浓度检测仪的电路原理图,R0为定值电阻,R1为气敏电阻,其阻值随二氧化碳浓度的增大而减小。电源电压不变,闭合S,当所测二氧化碳浓度增大时,下列判断正确的是( )
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.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表和电流表示数的比值不变
2.(2022·广西梧州·统考中考真题)如图为自动测定油箱内油量的装置原理图,电源电压为36V,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的,且表的最大量程对应油箱最大油量,当油箱内的油面在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端,当油面达到最低位置时,反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法错误的是( )
A.R0阻值为60Ω
B.滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω
C.当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为21V
D.当滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为0.17A
3.(2022·西藏·统考中考真题)“开车不饮酒,酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图(甲)是气体中酒精浓度测试仪的原理图,电源电压U=12V,是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图(乙)所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL小于80mg/100mL为酒驾,大于或等于80mg/100mL为醉驾。测试仪使用前应先调零,即当气体中酒精浓度为0时,,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数,调零后的滑片位置保持不变。求:
(1)调零后接入电路中的阻值;
(2)当时,消耗的电功率;
(3)在某次检测中,电流表示数为0.3A,试通过计算分析,判断该司机属于酒驾还是醉驾?
【题型二】 由滑动变阻器滑片的移动引起的动态电路变化问题
【典例分析】
图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变______。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入______,接线柱c、d之间应接入______(后两空选填“定值电阻”、“电流表”
或“电压表”)
【提分秘籍】
(1)先用“去表法”简化电路,利用电流流向法判断出电路连接方式并画出直观等效电路图。
(2)明确各电表测量对象。
(3)明确滑动变阻器的哪一段电阻接入了电路以及当滑片滑动时该部分电阻如何变化。
(4)最后依据欧姆定律和电路特点分析判断。
分析思路如下:
①对于串联电路:由局部(滑动变阻器接入的电阻的变化)到总体(先根据串联电路的电阻特点判断总电阻的变化、进而根据欧姆定律判断总电流的变化,注意总电压不变)再到局部(依据欧姆定律分析定值电阻两端电压的变化,再根据总电压不变判断滑动变阻器两端电压的变化)分析。即:
。
②对于并联电路:
方法一:先根据欧姆定律分析各支路电流的变化,然后根据并联电路电流特点再分析总电流的变化。这种思路更快捷。即:。
(注意:因为定值电阻两端的电压不变,它的电阻不变,根据欧姆定律可知,通过定值电阻中的电流不变;在并联电路中,电压表的示数不会改变,因为支路电压和电源电压相等)。
方法二:也可以从局部(滑动变阻器接入电阻的变化)到总体(总电阻、总电流怎样改变)再到局部(支路电流怎样改变)分