6 动态电路分析及计算-2023-2024学年八年级科学上册高频考点复习（浙教版）

滑动变阻器引起的动态电路计算 1、确定电表、滑动变阻器的取值范围 题型一：电压表在定值电阻两端 分析思路：通过比较电路中各元件允许通过的最大电流，确定电路允许通过的最大电流，进而确定变阻器的最小阻值，电压表的最大示数；由串反并同可知，变阻器阻值增大，其他元件电压、电流均减小，对电路安全无影响，因此可以调节到其最大阻值，进而可确定电流表、电压表的最小示数。 如上图所示，已知电源电压U为6V，定值电阻R0阻值为10Ω，电流表量程为0～0.6A，R1允许通过的最大电流为1.0A，最大阻值为20Ω，电压表量程为0～3V，请确定电流表、电压表、滑动变阻器的可变化范围。 解题思路：当R0两端电压为电压表量程最大值3V时，允许通过R0的最大电流为； 比较电流表、R1、R0允许通过的最大电流，电路允许通过的最大电流为0.3A。则电流表示数最大值为0.3A，此时R1两端的电压为； 此时有R1的最小阻值； 当R1调节到最大值20Ω时，有电路的最小电流； 电压表的最小示数为；故电流表的变化范围是0.2A～0.3A，电压表的变化范围是2V～3V，滑动变阻器的变化范围是10Ω～20Ω。 题型二：电压表在滑动变阻器两端 分析思路：由串反并同可知，电压表示数与电流表示数变化趋势相反，故当电压表达到最大值时，有电流表示数最小值，此时有变阻器最大阻值；当电流达到允许的最大值（电流表和滑动变阻器允许通过的最大电流中较小的那个值）时，有电流表示数最大值，电压表示数最小值，此时有变阻器最小阻值。 如上图所示，已知电源电压U为6V，定值电阻R0阻值为5Ω，电流表量程为0～0.6A，R1允许通过的最大电流为1.0A，最大阻值为20Ω，电压表量程为0～3V，请确定电流表、电压表、滑动变阻器的可变化范围。 解题思路：当R1两端电压为电压表量程最大值3V时，R0两端的电压为； 此时有电流表示数最小值； 此时有R1的最大阻值； 比较电流表、R1允许通过的最大电流，电路允许通过的最大电流为0.6A。则电流表示数最大值为0.6A，此时R0两端的电压为； 此时电压表示数有最小值； 则R1的最小阻值；故电流表的变化范围是0.3A～0.6A，电压表的变化范围是0～3V，滑动变阻器的变化范围是0～10Ω。 【总结】对比以上两种类型，电路条件几乎一样，唯一的区别是电压表的测量对象不同，带来的差别却是非常之大，在遇到类似问题时，一定要注意电压表的测量对象。 2、根据电表的范围计算电源电压及定值电阻阻值（方程思想） 分析思路：根据串反并同，确定电压表和电流表范围的对应关系（电压表示数最大值对应电流表示数最大值还是最小值），进而可以得到两组电压，电流值，根据电源电压及定值电阻不变的特点，可利用串联电路的电压关系列出两个关于电源电压和定值电阻的等式的方程组，解出电源电压和定值电阻。 已知电流表示数的变化范围为1A～2A，电压表示数的变化范围为6V～9V，请确定电压电压U及R0阻值。 解题思路：如上图所示，由串反并同可知，电压表和电流表示数的变化趋势相反，故当电流表示数为1A时，电压表示数为9V，当电流表示数为2A时，电压表示数为6V。由此可得 ① ② 由①②解得， 。 此方法也适用于已知两组电压表、电流表示数的情况下求电源电压及定值电阻阻值的问题。 3、开关状态变化引起的动态电路计算 分析思路：首先明确一点，电源电压，定值电阻的阻值在任何电路状态下都不变，接着判断初始状态的电路连接关系，利用初始状态求出电源电压或定值电阻阻值，应用到开关变化后的电路状态中，求出问题所需的量。 电源电压保持不变，R1＝8Ω，R2=12Ω,闭合开关S3。开关S1、S2都断开，电流表示数为0.6A，求:开关S1、S2都闭合，电流表示数为2.5A，求R3的阻值。 解题思路：开关S1、S2都断开时，R1与R2串联，此时电流0.6A，可求得电源电压为 ； 开关S1、S2都闭合时，R1与R3并联，此时电流为2.5A，可先求得通过R1的电流为； 再求出通过R3的电流为； 最后求出R3的阻值为。 1、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　）    A．P向a端移动，电压表示数变小 B．电源电压是6V C．定值电阻R的阻值是6Ω D．滑动变阻器的最大阻值18Ω 2、如图﹣1，电路中的电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图﹣2。下列说法正确的是（　　）    A．将电流表与电压表互换位置后闭合开关S，两表均无示数 B．定值电阻R1的阻值为20Ω C．电源电压为3V