拔高学习7欧姆定律动态电路相关分析 习题课件 2023-2024学年沪科版物理九年级

典例提分法 拔高学习7　欧姆定律动态电路相关分析 例1如图所示，电源电压保持不变。只闭 合开关S1，电流表和电压表均有示数， 若再闭合开关S2，则下列说法正确的 是(　　) A．电流表示数变大，电压表示数变大 B．电流表示数变小，电压表示数不变 C．电压表示数与电流表示数的比值变小 D．电压表示数与电流表示数的比值变大 典例讲解 2 【点拨】由电路图可知，只闭合开关S1时，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；若再闭合开关S2，R2被短路，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 典例讲解 【答案】A 典例讲解 例2[2023·扬州期中]如图所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中(　　) 典例讲解 5 A．电压表V1的示数不变，电压表V2的示数变小，电流表A的示数变小 B．电压表V1的示数不变，电压表V2的示数变大，电流表A的示数变小 C．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大，电流表A的示数变小 D．电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小，电流表A的示数变大 典例讲解 6 【点拨】分析电路图可知，闭合开关S后，滑动变阻器R2和定值电阻R1串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量电阻R1两端的电压， 电压表V2测量滑动变阻器R2两端的电压。在滑片P由a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小；根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端电压变大，R1两端电压变小，即电压表 V1的示数变小，电压表 V2的示数变大。综上可知，C正确。 【答案】C 典例讲解 例3[2023·合肥期中]图甲是我们经常使用到的非接触式红外线测温枪的工作原理图。R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图像如图乙所示。 典例讲解 8 下列分析正确的是(　　) A．体温越高，R的阻值越大 B．体温越高，电路中电流越大 C．体温越高，电压表示数越小 D．体温越高，电压表示数与电路中电流的比值越大 典例讲解 9 【点拨】由图甲可知，两个电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压。由图乙可知，体温越高，红外线热敏电阻的阻值越小，电路总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大，由U＝IR可知，定值电阻两端的电压越大，即电压表示数越大，故 AC错误，B正确；电压表示数与电路中电流的比值等于定值电阻的阻值，由于定值电阻的阻值不变，所以体温改变时比值不变，故D错误。 【答案】B 典例讲解 1.如图所示的电路中，闭合开关S1、 S2后，灯泡L1和L2均正常发光， 电流表和电压表均有示数。此时 断开开关S2，下列说法正确的是(　　) A．电流表示数减小，电压表示数不变 B．电流表示数减小，电压表示数增大 C．电压表和电流表示数之比减小 D．电压表和电流表示数之比不变 方法针对练 11 方法针对练 【点拨】由图可知，闭合开关S1、S2，两灯泡并联，电流表测量干路电流，电压表测量电源电压；再断开开关S2时，只有灯泡L1接入电路，电压表仍测量电源电压，示数不变，电路总电阻变大，由欧姆定律可知电流表示数减小，所以电压表和电流表示数之比增大，故A正确，BCD错误。 【答案】A 方法针对练 2.如图所示，电源电压保持不变，R1的阻值已知，R1<R2，依次闭合任意两个开关，电流表的示数分别为I0、2I0、3I0。在电路正常工作时， 方法针对练 14 下列判断正确的是(　　) A．电源电压为I0R1 B．电阻R2的阻值为3R1 C．闭合任意一个或几个开关，电路总电阻的最大值为3R1 D．闭合任意一个或几个开关，电路总电阻的最小值为R1 方法针对练 15 方法针对练 方法针对练 【答案】C 方法针对练 3.如图所示，某物理实验小组设计了一款电子量角器，AB为均匀半圆弧形电阻，O点为其圆心，OP为金属滑片，可绕O点转动。AO间连接的角度显示器是由电压表改装而成的，可用来显示∠AOP的大小。 方法针对练 19 闭合开关S，下列有关说法正确的是(　　) A．当滑片OP沿顺时针方向转动时，电压表示数会变大 B．当滑片OP沿顺时针方向转动时，电路中的电流会变小 C．当滑片OP沿顺时针方向转动时，连入电路的电阻变小 D．图中电压表可以替换成电流表 方法针对练 20 方法针对练 图中电压表若用电流表替换，弧AP部分电阻被短路，当滑片OP顺时针转动时，连入电路的电阻越来越小，电路中的电流越来越大，可能会烧坏电源和电流表，故D错误。 【答案】A 方法针对练 4.[2023·云南改编]如图所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向下移动，则下列说法错误的是(　　) 方法针对练 方法针对练 方法针对练 方法针对练 方法针对练 【答案】C 方法针对练 5.[2023·深圳模拟改编]某科技小组设计了一种烟雾报警装置，其简化电路如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电流表示数减小到某一值时，装置报警。 方法针对练 开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时(　　) A．电流表的示数增大，电压表的示数增大 B．电压表与电流表的示数之比减小 C．减小R0的阻值，可使装置在烟雾浓度更低时报警 D．减小电源电压，可使装置在烟雾浓度更低时报警 方法针对练 【思路引导】提取信息：装置简化电路图；R的阻值随光照强度的减弱而增大；当电流表示数减小到某一值时，装置报警 信息转化：①两电阻串联，电压表测量光敏电阻R两端的电压；②烟雾遮挡激光→光照强度减弱→R阻值增大 方法针对练 方法针对练 方法针对练 因电路电流变小，R0两端电压变小，所以R两端电压增大，即电压表示数增大；电压表与电流表示数之比等于光敏电阻R的阻值，R阻值变大，所以电压表与电流表的示数之比变大，故AB错误。 方法针对练 方法针对练 【答案】D 方法针对练 6.甲醛对人体的危害非常大，因此房屋装修时检测甲醛污染指数(甲醛浓度越高，污染指数越大)非常重要。一款甲醛测试仪的部分电路如图甲所示，其中R0为可感知甲醛污染指数变化的可变电阻，其阻值与污染指数关系如图乙所示。工作人员通过查看检测表(实质上是电流表或电压表)来判断甲 醛污染指数。 方法针对练 若检测表示数随污染指数的增大而增大，则(　　) A．检测表应该是电压表，安装在“1”处 B．检测表应该是电压表，安装在“2”处 C．检测表应该是电流表，安装在“2”处 D．检测表应该是电流表，安装在“3”处 方法针对练 【点拨】由图甲及电压表、电流表的使用规则可知，“1”“3”处只能安装电压表，“2”处只能安装电流表，R0与R1串联。当甲醛污染指数增大时，由图乙可知，可变电阻R0的阻值减小，则电路中总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，电阻R1两端的电压增大，电阻R0两端的电压减小。若三处都安装有对应电表，则“1”处电压表示数减小，“2”处电流表示数增大，“3”处电压表示数增大。 方法针对练 【答案】C 由以上分析可知，符合检测表示数随污染指数增大而增大的安装方式为在“2”处安装电流表或在“3”处安装电压表。故ABD错误，C正确。 方法针对练 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；电路中的电流变大，由U＝IR可知，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大；由R＝可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值，保持不变。综上可知， A正确。 【思路引导】提取信息：实物电路；先闭合开关S1、S2，后断开开关S2 信息转化：等效电 路如图甲、乙所示 分析解答：电路由 两灯泡并联变为灯泡L1的简单电路 R总变大IA变小 UV与IA的示数之比―→R总―→变大 【点拨】由电路图可知，闭合开关S1、S2时电路为R2的简单电路，闭合开关S1、S3时电路为R1的简单电路，闭合开关S2、S3时R1与R2并联。因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，且R1＜R2，由I＝可知，闭合开关S1、S2时电路中的电流最小，为I0； 闭合开关S2、S3时电路中的电流最大，为3I0；闭合开关S1、S3时，电路为R1的简单电路，电路中的电流为2I0，则电源电压U＝I1R1＝2I0R1，故 A错误；闭合开关S1、S2时，电路中的电流I2＝I0，则电阻R2的阻值R2＝＝＝2R1，故B错误； 只闭合开关S1时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，由串联电路中总电阻等于各分电阻可知，电路的最大总电阻R大＝R1＋R2＝R1＋2R1＝3R1，故C正确；闭合开关S2、S3时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，此时电路中的电流I＝3I0，则电路的最小总电阻R小＝＝＝R1，故D错误。 【点拨】由电路图可知，闭合开关S，电路为均匀半圆弧形电阻AB的简单电路，电压表测弧AP部分电阻两端的电压。滑片OP转动时，弧形电阻AB连入电路中的电阻不变；由I＝可知，当滑片OP沿顺时针方向转动时，电路中的电流大小不会改变；因滑片OP沿顺时针方向转动时，弧AP部分电阻变大，由U＝IR可知，电压表示数会变大，故 A正确，BC错误。 A．电压表V1和电流表A的示数之比不变 B．电压表V2和电流表A的示数之比变大 C．电压表V1示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值变大 D．电压表V2示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值不变 【思路引导】提取信息：电路图；滑片P下移 信息转化：两电阻串联，电压表 V1测R1两端的电压，电压表 V2测R2两端的电压；R2接入电路的电阻变大 分析解答：R1不变→R1＝→比值不变；R2变大→ R2＝→比值变大；→根据欧姆定律和串联电路的电压规律改写ΔU，建立等式 【点拨】由电路图可知，闭合开关S，R1、R2串联， V1测R1两端的电压， V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。根据I＝可知R1＝，R1为定值，与滑片P的移动无关，故 V1和A的示数之比不变，故A正确。同理，R2＝，滑片P向下移动时，R2接入电路的电阻变大，因此 V2和 A的示数之比变大，故B正确。 设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则ΔI＝ I2－I1，滑片移动前后电压表 V2示数的变化量ΔU2＝U2′－U2＝(U－I2R1)－(U－I1R1)＝(I1－I2)R1＝－ΔIR1，即＝ R1； 将滑动变阻器的滑片P向下移动，R2分得的电压变大，R1分得的电压变小，由于电源电压不变，根据串联电路分压特点可知ΔU2＝－ΔU1，故＝＝ R1，由于R1是定值电阻，所以该比值不变，故C错误，D正确。 分析解答： A：R增大→R总增大→IA减小→UV＝U－IAR0→UV增大 B：＝R→R增大→比值增大 C：I报警不变，U不变→R总报警不变→R总报警＝ R0＋R报警R报警增大→报警烟雾浓度更高 D：I报警不变，U减小→R总报警减小→R总报警＝ R0＋R报警R报警减小→报警烟雾浓度更低 【点拨】由图可知，开关S闭合后，定值电阻R0和光敏电阻R串联，电流表测电路电流，电压表测光敏电阻R两端的电压。当有烟雾遮挡射向R的激光时，光照强度减弱，则光敏电阻R阻值变大，电路总电阻变大，电源电压保持不变，根据I＝可知电流变小，即电流表示数变小； 当电流表示数减小到某一值时，装置报警，所以报警时的电流不变；减小R0的阻值，电源电压保持不变，根据R＝可知，报警时的总电阻不变，则报警时光敏电阻R的阻值变大，R的阻值随光照强度的减弱而增大，所以可使装置在烟雾浓度更高时报警； 减小电源电压，根据R＝可知，报警时总电阻减小，则报警时光敏电阻R的阻值减小，R的阻值随光照强度的减弱而增大，所以可使装置在烟雾浓度更低时报警，故C错误，D正确。 $$