上分专题(四) 欧姆定律动态电路分析与计算-【初中上分卷】2024-2025学年九年级全一册物理(人教版)

九年级 人教版 物理 1 　欧姆定律动态电路分析与计算 上分专题(四) 重难上分 – 攻克难点 类型1　动态电路分析 类型2　动态电路计算 目 录 鼠标轻轻一点，内容立即呈现 A、开关开闭类 1. [2023湖南益阳中考]如图所示电路中，电源电压保持不变，R1和R2为定值电阻。 先闭合开关S1，再闭合S2后，电流表和电压表的示数变化的情况是(　A　) A. 电流表示数增大，电压表示数不变 B. 电流表示数增大，电压表示数减小 C. 电流表示数减小，电压表示数增大 D. 电流表示数不变，电压表示数增大 类型1　动态电路分析 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 【解析】由图可知，先闭合开关S1，电路中只有电阻R2工作，电流表测量电路中的 电流，电压表测量电源电压；再闭合S2后，两电阻并联，电流表测量干路的电流， 电压表仍测量电源电压。由于电源电压不变，所以电压表示数不变；由于并联电路 各支路互不影响，所以通过R2的电流不变，并联电路干路电流等于各支路电流之 和，则电流表示数增大，故A正确。 上分总结　开关与动态电路分析 开关的闭合或断开，引起电路结构的变化、电路中电阻的变化以及电表测量对象的 变化，解题时依据串、并联电路中电流、电压的规律，结合欧姆定律即可分析电路 中电流表、电压表示数的变化。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 B、滑片移动类 2. [2024山东青岛质检]如图所示电路中，电源电压恒定不变，闭合开关S后，当滑动 变阻器滑片P向左滑动时，下列说法正确的是(　A　) A. 电流表示数增大，电压表示数减小 B. 电流表示数减小，电压表示数增大 C. 电流表示数增大，电压表示数不变 D. 电流表示数减小，电压表示数不变 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 【解析】根据电路图可知，闭合开关S后，R和R'串联接入电路中，电流表测量电路 中的电流，电压表测量R'两端的电压。当滑动变阻器滑片P向左滑动时，滑动变阻器 接入电路中的电阻减小，电路总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电 路中的电流增大，电流表示数增大；根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端的电 压变小，电压表示数减小，故A正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 3. [2023河南郑州期末]如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变 阻器滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是(　D　) A. 滑动变阻器接入电路的阻值变小 B. 电流表A的示数变大 C. 电压表V示数变小 D. 电压表V与电流表A1的示数之比不变 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源电压，电流表A1测R2支路的 电流，电流表A测干路的电流。开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程 中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知，该支路电流变小，由于 电源电压不变，所以电压表V示数不变，根据并联电路中各支路独立工作、互不影 响可知，通过R2的电流不变，所以电流表A1示数不变；根据并联电路电流规律可知 干路电流变小，电流表A示数变小，故ABC错误；电压表V示数不变，电流表A1示 数不变，所以电压表V与电流表A1的示数之比不变，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 上分总结　变阻器与动态电路分析 变阻器与定值电阻串联的电路中，若变阻器连入电路的阻值增大，则电路中的电流 减小，变阻器两端的电压增大；变阻器与定值电阻并联的电路中，若变阻器连入电 路的阻值增大，则该支路中的电流减小，另一支路的电流不变，总电流减小，而并 联电路中，电源电压是不变的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 C、敏感电阻类 4. [2024山东泰安质检]电梯超载容易引发安全隐患，其超载报警电路简图如图所 示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为压敏电阻，阻值大小随电梯内压力增 大而减小，电流表的示数超过临界值时，报警器就会自动报警。电梯正常工作，当 有人进入电梯后，则(　C　) A. 电流表示数减小 B. 电压表示数增大 C. 电压表与电流表示数之比减小 D. 因为电阻R0是定值电阻，所以它两端的电压和通过的电流不变 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 【解析】由图可知，R和R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测量压敏电阻R两 端的电压。电梯正常工作，有人进入电梯后，电梯内的压力变大，由题意可知压敏 电阻的阻值减小，则串联电路的总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电 路中的电流增大，即电流表示数增大，根据U＝IR可知，R0两端的电压增大；根据 串联分压原理可知，压敏电阻两端的电压减小，即电压表示数减小，所以电压表与 电流表示数之比减小。综上可知，C正确，ABD错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 A、开关开闭类 5. [2023安徽合肥一模]小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电 源电压恒定不变，R0＝20 Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.2 A；当开关 S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则Rx为 Ω。 　 类型2　动态电路计算 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 【解析】当只闭合开关S1时，电路为只有Rx的简单电路，电流表示数为I1＝0.2 A； 当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测量干路的电流，由图乙可知电流表 示数I2＝0.5 A；在并联电路中，各支路互不影响，且干路电流等于各支路电流之 和，所以通过Rx的电流仍为0.2 A，通过R0的电流I0＝I2－I1＝0.5 A－0.2 A＝0.3 A， 根据I＝可得电源电压U＝I0R0＝0.3 A×20 Ω＝6 V，则Rx＝＝＝30 Ω。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 6. [2023河北承德期中]如图所示电路中，电源电压恒为3 V，R2＝10 Ω，当S1闭合， S2、S3断开时，电流表示数为0.6 A。求： (1)R1的阻值。 (1)由电路图知，当S1闭合，S2、S3断开时，只有R1连入电路中，电流表测通过R1的 电流，由欧姆定律可得R1阻值为：R1＝＝＝5 Ω； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 (2)当S2闭合，S1、S3断开时，电压表的示数。 (2)由电路图知，当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压， 电流表测量电路中的电流，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路的总电 阻：R＝R1＋R2＝5 Ω＋10 Ω＝15 Ω，根据欧姆定律可得电路中的电流I'＝＝＝ 0.2 A，则电阻R2两端的电压：U2＝I'R2＝0.2 A×10 Ω＝2 V，即电压表示数为2 V； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 (3)对调电压表连入电路的正负极，当S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数。 (3)当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，电流表测通过R1的电流，并联电路 各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得通过R1的电流：I1＝＝＝0.6 A，即电 流表示数为0.6 A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 上分技巧 欧姆定律在开关开闭类动态电路中的相关计算 (1)分析开关断开或闭合后电路连接方式及电表测量对象；(2)运用欧姆定律相关公 式进行计算。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 B、滑片移动类 7. [2023江苏淮安期末]如图所示电路中，电源电压恒为3 V，定值电阻R0的阻值为5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω，a、b为滑动变阻器的两个端点。闭合开关，下 列说法正确的是(　D　) A. 若将滑片移动到a端，电路仍能正常工作 B. 滑片在b端时，电流表A1示数为0.6 A C. 滑片由b端向a端移动，电流表A2示数变大 D. 滑片移动到中点时，电流表A1与A2示数比为2∶1 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 【解析】由电路图知，滑动变阻器R与定值电阻R0并联，电流表A1测量干路的电 流，电流表A2测量通过定值电阻R0的电流。若将滑片P移动到a端，滑动变阻器连入 电路的电阻为零，相当于导线，会造成电源短路，电路不能正常工作，故A错误； 滑片在b端时，滑动变阻器全部接入电路与定值电阻R0并联，通过定值电阻R0的电流 I0＝＝＝0.6 A，通过滑动变阻器R的电流IR＝＝＝0.3 A，根据并联电路电 流的规律知，干路电流I＝I0＋IR＝0.6 A＋0.3 A＝0.9 A，则电流表A1示数为0.9 A， 故B错误；由于并联电路各支路互不影响，所以滑片由b端向a端移动时，通过定值 电阻的电流不变，电流表A2示数不变，故C错误； 滑片移动到中点时，滑动变阻器连入电路的电阻为×10 Ω＝5 Ω＝R0，由于并联电 路各支路两端电压相等，由欧姆定律知，通过两电阻的电流相同，则电流表A1与A2 示数比为：＝＝，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 8. [2023黑龙江一模]在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑 动变阻器的滑片P在a点时，电流表示数为0.5 A。将滑片P从a点移动到最右端的过程 中，通过滑动变阻器的电流随电阻变化的图象如图乙所示，则电源电压U ＝ V。当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电流表的示数为 ⁠。 　 3 0.3 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 【解析】由电路图可知，闭合开关S，定值电阻R与滑动变阻器R'并联，电流表测干 路电流。由图乙知，滑片位于a点时，滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω，通过滑 动变阻器的电流为0.3 A，因并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压，所 以由I＝可得电源电压：U＝U滑＝0.3 A×10 Ω＝3 V。根据并联电路中干路电流等 于各支路电流之和可知，通过R的电流：IR＝I－I滑＝0.5 A－0.3 A＝0.2 A。滑片P在 最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，通过滑动变阻器的电流最小，由图乙 可知，通过滑动变阻器的最小电流I滑小＝0.1 A，根据并联电路各支路互不影响可 知，通过R的电流不变，此时电路总电流I'＝IR＋I滑小＝0.2 A＋0.1 A＝0.3 A，故电流 表的示数为0.3 A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 9. 在如图所示的电路中，电源电压为16 V不变，滑动变阻器R2上标有“27 Ω　2 A” 的字样，电流表的量程为0～3 A，电压表的量程为0～15 V，闭合开关S后，电流表 的示数为1 A，电压表的示数为5 V。 (1)求电阻R1的阻值。 由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 (1)由欧姆定律可得，电阻R1的阻值：R1＝＝＝5 Ω。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 (2)求电路中的最小电流。 (2)当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的电流最小，因串联电路中总电 阻等于各分电阻之和，所以电路中的最小电流：I小＝＝＝0.5 A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 (3)在电压表和电流表不改变量程的情况下，为使电路正常工作，求滑动变阻器R2连 入电路的阻值范围。 (3)由题意可知，电流表量程为0～3 A，滑动变阻器允许通过的最大电流为2 A，当 电压表示数最大时，电路中的电流I'＝＝＝3 A，为了保证电路的安全，电路 中的最大电流I大＝2 A，此时变阻器接入电路中的阻值最小，电路中的总电阻最小 为：R＝＝＝8 Ω，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小＝R－R1＝8 Ω－ 5 Ω＝3 Ω，由串联分压原理可知，滑动变阻器接入电路中的阻值越大，R1的电压越 小，即电压表示数越小，故变阻器接入电路中的电阻最大为27 Ω时，电路可正常工 作，所以变阻器R2连入电路的阻值范围为3～27 Ω。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回目录 $$