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专题特训 动态电路分析
类型一 滑动变阻器滑片移动引起的电路变化
1. 如图甲所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R的
滑片P从a端向b端移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,电源电压为 V。当滑片P在中点时,电流表示数为 A。
20
6
0.3
[解析]由电路图可知,当滑片P在b端时滑动变阻器全部接入电路,R1与R串联,则电路中电流最小,由图像可知此时电路中的电流Ib=0.2A,R两端的电压U2=4V,由I=可得,
R===20Ω,因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以,电源的电压U=IbR1
+U2=0.2A×R1+4V ①;当滑片P在a端时,滑动变阻器连入电路的阻值为零,电压表示数为零,由图像可知这时电路中电流Ia=0.6A,电源电压加在R1上,则U=IaR1=0.6A×
R1 ②。联立①②得R1=10Ω,U=6V。当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值R'=R=×20Ω=10Ω,则电流表的示数I'===0.3A。
2. (2022·福建)如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从右
端向左端移动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A. V1和V2示数不变,A示数变大
B. V2和A示数的乘积先变大后变小
C. V1和A示数之比不变
D. V2和A示数之比变小
D
[解析]由图可知,滑动变阻器和定值电阻串联,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测滑动变阻器和定值电阻两端的电压之和,电流表测量电路中的电流。当滑片P从右端向左端移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,串联电路总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,所以电流表A的示数变大;电压表V2测量滑动变阻器和定值电阻两端的电压之和,也就是电源电压,示数保持不变。由于电压表V1测量滑动变阻器两端的电压,因此U1=U-IR,当电路中的电流变大时,电压表V1的示数变小,故选项A错误;由于电压表V2的示数不变,电流表A的示数变大,因此V2和A示数的乘积变大,故选项B错误;由图可知:电压表V1和电流表A示数之比是滑动变阻器的阻值,在滑片P从右端向左端移动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,V1和A示数之比变小,故选项C错误;由图可知:电压表V2和电流表A示数之比是电路的总电阻,在滑片P从右端向左端移动的过程中,电路总电阻变小,所以V2和A示数之比变小,故选项D正确。
3. (2022·鄂州)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片由最右端
向中点滑动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 电压表示数不变,电流表A1示数不变
B. 电压表示数变大,电流表A2示数变大
C. 电压表示数不变,两个电流表示数的差值不变
D. 电压表示数变小,电压表与电流表A2示数的比值不变
A
[解析]由电路图可知,滑动变阻器R2与定值电阻R1并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量电源电压。由于电源电压不变,因此在滑动变阻器的滑片移动过程中电压表示数保持不变,故选项B错误;滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大;由于并联电路各支路互不影响,因此通过R1的电流不变,即:电流表A1示数不变;由并联电路电流规律可知:干路电流变大,电流表A2示数变大,两个电流表示数的差值变大,故选项A正确、C错误;由于电压表V的示数不变,电流表A2示数变大,其比值变小,故选项D错误。
类型二 开关通断引起的电路变化
4. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S从闭合到断开时,电路中电流表A1的
示数将 ,电路中电流表A2的示数将 ,电压表的示数将 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
增大
减小
增大
[解析]当开关S闭合时,电阻R1、电流表A1、电压表V被短路,只有定值电阻R2接入电路,电流表A2测量电路中的电流;当开关S断开时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表A1、A2测量电路中的电流。由于电流表A1、电压表的示数从无到有,因此电流表A1、电压表的示数均增大。由于串联电路总电阻等于各分电阻之和,当开关S从闭合到断开时,电路总电阻增大,由I=可知,电路中的电流减小,电流表A2的示数将减小。
5. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S1、S2均闭合。当开关S2由闭合到断开
时,电路中 ( )
A. 电压表V的示数变小
B. 电流表A1的示数变大
C. 电压表V示数与电流表A示数的比值变大
D. 电压表V示数与电流表A示数的乘积变大
C
[解析]由电路图可知:开关