2025年中考物理人教版考点探究（陕西专版）第2节 动态电路问题 学案

第2节 动态电路问题 知识讲堂—— 陕西中考核心考点梳理 【核心突破】 动态电路问题 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由B端向A端移动的过程中 (　　) A.电流表的示数变大,电压表的示数变大 B.电流表的示数变小,电压表的示数变小 C.电流表的示数变小,电压表的示数变大 D.电流表的示数变大,电压表的示数变小 【解题思维导图】 1.(变素材·敏感电阻)图为某烟雾报警器的电路简图,烟雾感应器的阻值R随烟雾浓度的增大而减小。当烟雾浓度增大时,电路中电压表的示数和灯泡亮度的变化情况是 (　　) A.电压表示数变大,灯泡变亮 B.电压表示数变小,灯泡变亮 C.电压表示数变小,灯泡变暗 D.电压表示数变大,灯泡变暗 2.(变素材·开关通断)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时 (　　) A.电流表A示数不变 B.电压表V示数变小 C.电路消耗的总功率不变 D.电路的总电阻变小 “三种典型动态电路问题”的解题思路 1.开关通断引起的动态电路分析 (1)先明确变化前电路的结构,画出开关变化前后电路的等效电路图; (2)分析开关变化前后电路的连接方式及电表所测对象; (3)列出题目中所要对比的物理量关系,用比值法或加减法来判断各物理量的变化情况,运用欧姆定律结合相关公式进行分析、求解。 2.移动滑动变阻器滑片引起的动态电路分析 (1)分析初始电路的连接方式(串联或 并联); (2)分析确定各电表所测的对象; (3)移动滑动变阻器的滑片后,判断变阻器接入电路中的电阻大小的变化情况; (4)结合电源电压不变、定值电阻不变和用电器电阻不变,并根据串、并联电路中的电流、电压特点及欧姆定律确定电表示数的变化情况,进行相关物理量大小变化的分析。 3.“特殊”滑动变阻器引起的动态电路分析 “特殊”滑动变阻器引起的动态电路变化是指如弹簧、杠杆、热敏电阻、光敏电阻、磁敏电阻等引起的电阻变化、电流变化等。此类题目只需将其阻值随外界因素的变化情况等效为滑动变阻器引起的动态电路,即可用上述滑动变阻器引起的动态电路分析方法来解决。 真题精粹 —— 陕西中考10年真题精选及拓展 考向1滑动变阻器滑片移动引起的电路变化　10年4考 1.(2024·陕西)如图,电源电压不变。闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且等于电源电压。排除故障后,滑动变阻器的滑片P向左移动,下列分析正确的是 (　　) A.灯泡不亮是因为滑动变阻器阻值过大 B.灯泡不亮是因为灯泡短路 C.排除故障后,滑片P向左移动,电流表和电压表示数均变大 D.排除故障后,滑片P向左移动,灯泡变暗 2.(2023·陕西)如图-1所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图-2所示。下列说法正确的是 (　　) 　　 图-1 图-2 A.滑片从最左端向最右端滑动过程中,电流表示数变小 B.滑片滑动过程中,电压表与电流表示数之比不变 C.电源电压为6 V D.电路消耗的最大功率为3.6 W 3.(2016·陕西)如图-1所示。铅笔芯与滑动变阻器串联在电压恒为6 V的电路中,闭合开关,滑动变阻器的滑片从A端向B端移动,电流表和电压表示数变化情况如图-2所示。由图像可知,当滑动变阻器两端电压为1 V 时,滑动变阻器消耗的功率为　　　　　W,此时,铅笔芯两端的电压是　　　　　V,铅笔芯的电阻是　　　　　Ω;在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中,铅笔芯的电阻　　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  　　 图-1 图-2 4. (2015·陕西)图-1是小强“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路(电源电压保持不变),图-2是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为　　　　　V;当R的电阻由10 Ω更换为15 Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压　　 　　　(选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向　　　　　(选填“a”或“b”)端滑动。  　　　 图-1 图-2 5.(原创)在如图-1所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,图-2是将滑动变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中小灯泡的I—U图像(小灯泡的额定电压为12 V)。则滑片移动过程中下列判断正确的是 (　　) 　 图-1 图-2 A.电压表的示数变大 B.电压表示数与电流表的示数比值变大 C.滑动变阻器的最大阻值为9 Ω D.滑片在a端和在b端时,小灯泡的功率变化了 9 W 考向2敏感电阻引起的电路变化　2023.10,2017.8 6.(2023·陕西)小明设计了一个电梯自动报警模拟装置,如图-1所示。在控制电路中,电源电压为12 V,R1为滑动变阻器,R2为压敏电阻,R2的阻值大小随压力F的变化关系如图-2所示。闭合开关S1和S2,当压敏电阻受到的压力达到4 000 N时,电磁铁线圈中的电流为0.1 A,此时衔铁被吸下,动触点K与触点A断开,同时与触点B接触,电动机停止工作,报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是 (　　) 图-1 图-2 A.S1闭合时,电磁铁的上端为N极 B.压敏电阻受到的压力越大,控制电路中的电流越小 C.当电梯自动报警铃声开始响起时,R1的功率为0.4 W D.若控制电路电源电压降低,要保证电梯最大载重不变,应将R1的滑片P向左移 7.(2017·陕西)如图-1所示,电源电压恒为6 V,R为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图-2所示,R0是阻值为10 Ω的定值电阻,闭合开关S,通过分析,下列说法错误的是 (　　) 　　 图-1 图-2 A.图-1中的R0有保护电路的作用 B.温度升高时,电压表的示数会变小 C.温度为40 ℃时,电流表的示数为0.2 A D.温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小 考向3开关开闭引起的电路变化　2024.8,2015.8 8.(2024·陕西)如图,电源电压不变。闭合开关S1和S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是 (　　) A.小灯泡L1和L2串联 B.若断开开关S2,电流表示数会变小 C.若小灯泡L1比L2亮,原因是小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大 D.若只闭合开关S2,电路中只有小灯泡L2发光 9.(2015·陕西)如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是 (　　) A.L1与L2串联 B.电流表A1测L1的电流 C.当开关S2断开时,通过L1的电流变小 D.当开关S2断开时,电流表A2的示数变小 【参考答案】 知识讲堂 核心突破 例　D 变式训练 1.B　2.D 真题精粹 1.C　解析:由图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流;闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,这说明电路出现了断路故障,而电压表有示数,说明电压表与电源之间是接通的,所以故障是与电压表并联的小灯泡断路;若滑动变阻器接入电路中的电阻过大,则电流表会有较小的示数,故A、B错误;排除故障后,滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,通过灯泡的电流变大,则灯泡亮度变亮,根据U=IR可知,灯泡两端的电压变大,即电压表示数变大,故C正确,D错误。 2.C　解析:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当变阻器滑片向右滑动过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的读数变大,故A错误;由电路图可知,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测通过滑动变阻器的电流,所以电压表与电流表示数之比为滑动变阻器的电阻,因为变阻器滑片向右滑动过程中变阻器接入电路中的电阻变小,所以电压表与电流表示数之比变小,故B错误;由图-2可知,当滑动变阻器的电阻为5 Ω时,其两端的电压为3 V,通过电路的电流I1===0.6 A,则电源电压U=U1+I1R0=3 V+0.6 A×R0①,滑动变阻器的电阻为10 Ω时,其两端的电压为4 V,通过电路的电流I2===0.4 A,则电源电压U=U2+I2R0=4 V+0.4 A×R0②,联立①②得,R0=5 Ω,U=3 V+0.6 A×5 Ω=6 V,故C正确;当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路消耗的功率最大,电路消耗的最大功率P===7.2 W,故D错误。 3.0.5　5　10　变小 解析:根据图像可知,当电压表示数为1 V时,电流表示数为0.5 A,此时滑动变阻器消耗的功率P=UI=1 V×0.5 A=0.5 W;因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,此时铅笔芯两端电压为6 V-1 V=5 V;由I=可得,铅笔芯的阻值R===10 Ω;根据图像可知,当电压表示数为3 V时,电流表示数为0.25 A;因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,此时铅笔芯两端电压为6 V-3 V=3 V,由I=可得,铅笔芯的阻值R===12 Ω,显然,当滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小时,铅笔芯的电阻变小。 4.3　不变　b 解析:由图知当电路电流I=0.3 A时,对应的电阻值R=10 Ω,由I=可得,电阻两端的电压UR=IR=0.3 A×10 Ω=3 V;当R的电阻由10 Ω更换为15 Ω时,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,滑动变阻器两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电阻R两端的电压变大,要探究通过导体的电流与电阻关系,应控制电阻R两端的电压不变,即减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,故滑片向b端移动。 5.C 6.D　解析:由安培定则可知,当开关S闭合时,电磁铁下端为N极,故A错误;控制电路中,两电阻串联接入电路,由图-2可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,压敏电阻受到的压力越大,电路总电阻越小,根据欧姆定律可知通过电路的电流越大,故B错误;当压敏电阻受到的压力达到4 000 N时,电磁铁线圈中的电流为0.1 A,自动报警铃声开始响起,根据欧姆定律可得此时电路总电阻R===120 Ω,由图-2可知此时压敏电阻的阻值R2=40 Ω,因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,则此时变阻器R1接入电路的阻值R1=R-R2=120 Ω-40 Ω=80 Ω,此时R1的功率P1=I2R1=(0.1 A)2×80 Ω=0.8 W,故C错误;要保证电梯最大载重不变,即通过控制电路的电流不变,控制电路电源电压降低,根据欧姆定律可知需减小电路总电阻,根据串联电路电阻规律可知需减小滑动变阻器接入电路的阻值,所以应将R1的滑片P向左移,故D正确。 7.D　解析:由图-1可知,R与R0串联在电路中,当热敏电阻阻值随温度的升高而过小时,电路中的总电阻R串=R+R0不会过小,因此R0起到保护电路的作用,故A不符合题意;由图-2而知,当温度升高时,R会变小,根据串联电路的分压特点可知,热敏电阻两端的电压会变小,即电压表示数会变小,故B不符合题意;由图可知,温度为40 ℃时,热敏电阻阻值为R=20 Ω,则电流表示数I===0.2 A,故C不符合题意;由图-1可知,电压表测R两端电压,电流表测电路电流,即通过R的电流I,由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值表示的是热敏电阻的阻值,当温度降低时,由图-2可知,其阻值变大,即电压表与电流表的示数比值变大,故D符合题意。 8.B　解析:由图可知,两灯泡并联连接,开关S1在干路中,开关S2控制灯泡L2,电流表测量干路电流,故A错误;若断开开关S2,灯泡L2断路,只有灯泡L1工作,干路电流变小,电流表示数会变小,故B正确;并联电路中各支路两端电压相等,故C错误;开关S1在干路中,开关S2控制灯泡L2,若只闭合开关S2,两灯都不能发光,故D错误。 9.D　解析:A1、L2、S2三个元件在同一支路上,L1单独在一个支路上,所以是并联电路,故A错误;A1、L2在同一支路上,所以A1是测L2的电流,故B错误;当开关S2断开时,L2所在支路断路,电流变为0,而L1所在支路电流不受影响,故C错误;当开关S2断开时,L2所在支路断路,电流变为0,而L1所在支路电流不受影响,所以干路电流变小,A2测干路电流,因此电流表A2的示数变小,故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$