内容正文:
电压、电流大小的比较与判断(单选压轴题)
本题型可分为两大类:
一是单一电路图,通过改变电阻判断电压、电流的变化或大小关系;
二是改变电路图,比较两个电路图中电压、电流的变化或大小关系。
一、单一电路图:改变电阻、判断电压电流的变化
解题步骤:
1.判断串、并联关系,画简化电路图。
2.判断电流表A和电压表V分别测哪个用电器:
电流表A:表在干路测干路电流,表在支路测支路电流;
电压表V:与谁并联测量谁(与电压表两个接线柱直接相连的电路或元件)。
3.若纯电阻电路:根据欧姆定律,计算或比较U/I/R;重点:U总=I总R总;U1=I1R1,U2=I2R2。
例题1.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电压恒定的电源连接成如图所示的电路。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变小 B.电流表示数变小
C.电路总电阻变大 D.R0消耗的功率变小
解析:①电阻R与R0串联;②电流处处相等,电压表测R电压;③条件:R阻值随光照强度增大而增大。
a.当R变大时,R总=R1+R2变大,因此C正确;
b.U总恒定,根据I=U总/R总,则I变小,因此B正确;
c.根据串联分压,U0:UR=R0:R,电源电压恒定,R阻值变大,则UR变大,电压表示数变大,因此A错误;
d.P=I2R0,I变小,R0不变,则功率P变小,D正确。
例题2.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻。开关S闭合后,在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1的示数变大 B.电流表A的示数变大
C.电压表V2的示数变大 D.电路的总电阻变小
解析:①电阻R1与R2串联;②电流处处相等,电压表V1测R2电压,电压表V2测电源电压;
③条件:当滑片P向右移动,R2阻值变大。
a.当R2变大时,R总=R1+R2变大,因此D错误;
b.U总恒定,因此C错误;
c.根据I=U总/R总,U总不变,R总变大,则I变小,因此B错误;
d.根据串联分压,U1:U2=R1:R2,电源电压恒定,R2阻值变大,则U2变大,电压表V1示数变大,因此A正确。
例题3.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,电压表示数为U,灯L1、L2的电阻分别为R1、R2,不计灯丝电阻的变化,下列关系正确的是( )
A.I1>I2 B.I1R1=I2R2 C. D.
解析:①灯泡L1与L2并联;②电流表A1在干路,测量值I1为干路电流;电流表A2在支路,测量值I2为支路L2电流;处处相等;电压表V测L1和L2两端电压,U1=U2;③条件:电源电压恒定不变。
a.根据并联电流规律,I1>I2,因此A正确;
b.I1为干路电流,不是支路电流,因此B,D错误;
c.由题意,通过L1的电流为(I1-I2),由U1=U2,(I1-I2)*R1=I2*R2,因此C正确。
二、改变电路图:比较两电路图中电流、电压的变化与大小
解题步骤:
由于开关的闭合和断开,会改变串并联和电路图。开关状态改变,必须重新画电路图。
1.画简化电路图一:判断串并联,判断电流表A和电压表V分别测哪个用电器。
2.开关变化,画电路图二:判断串并联及变化,判断电流表A和电压表V分别测哪个用电器(可能会改变)。
3.找不变的量(如电源电压),与不变量比较,判断大小或变化。
例题1.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当开关S闭合时( )
A.电压表示数变小,电流表示数变小,灯变暗
B.电压表示数不变,电流表示数不变,灯的亮度不变
C.电压表示数不变,电流表示数变小,灯变暗
D.电压表示数变大,电流表示数变大,灯变亮
解析:①S闭合前,简单电路,电流表电压表分别测量总电流和电源电压;②S闭合后,R与L并联,电压表仍测电源电压,电流表测支路L的电流;③电源电压不变。
a.S闭合前后,电压表均是测量电源电压,因此电压表示数不变;
b.S闭合前后,电流表示数分别为I1和I2。根据欧姆定律I=U/R,因为L两端电压U不变,L电阻不变,因此电流示数不变。答案B正确。
例题2.如图 所示的电路,电源两端电压不变,R1、R2为定值电阻。只闭合开关 S1时,电流表示数为 I,电压表示数为U,电路总电阻为 R,电路消耗的总功率为 P;再闭合开关 S2时,电流表示数为I',电压表示数为U',电路总电阻为R',电路消耗的总功率为P'。下