内容正文:
动态电路分析
微专题(四)
AD
例 1 (2024江西)(双选)如图Z4-1所示,电源电压保持不变,开关S闭合,将滑片P向右移动,关于电流表和电压表示数变化情况,以下说法正确的是 ( )
A.电流表示数变小 B.电流表示数变大
C.电压表示数变小 D.电压表示数变大
类型一
滑动变阻器引起的动态电路
图Z4-1
[解析]由图可知,电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压;将滑片P向右移动,R接入电路的阻值变大,它两端的电压即电压表的示数变大,C错误,D正确;电路的总电阻变大,电源电压不变,则电路中电流变小,即电流表的示数变小, A正确,B错误。
跟踪训练1 (2024长沙二模)如图Z4-2所示,电源电压恒定不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片向右移动过程中,下列说法正确的是(假设灯丝电阻不变) ( )
A.灯泡变亮,电压表读数变大
B.灯泡变暗,电压表读数变小
C.电路总功率变大,电压表读数变小
D.灯泡功率变小,电压表读数变大
图Z4-2
C
[解析]根据电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联接入电路中,电压表测量的是R两端电压;当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大;根据U=IR可知,灯泡分担的电压增大,根据P=UI可知,灯泡的功率变大,故灯变亮;根据串联电路的电压规律可知,R两端的电压变小,电压表示数变小;根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大。
例 2 (2024广元)小文设计并连接了如图Z4-3所示的电路,电源电压和小灯泡的电阻都不变。闭合开关S,保证电路安全的前提下,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中 ( )
A.滑动变阻器接入电路的电阻变大,灯泡变暗
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.可以将滑动变阻器滑片滑到最左端
图Z4-3
C
例 3 (2024绥化)如图Z4-4所示电路中,R0是定值电阻,R1是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐增大对光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中,正确的是 ( )
A.电压表和电流表的示数都增大
B.电压表和电流表示数的比值增大
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数增大,电压表示数减小
类型二
敏感电阻或传感器引起的动态电路
图Z4-4
D
[解析]分析电路可知,R0、R1串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流。闭合开关S,逐渐增大对光敏电阻的光照强度,则R1阻值变小,电路总电阻变小,根据I=可知电流表示数增大,根据U=IR可知R0两端电压增大,根据串联电路的电压规律知,电压表示数减小,A和C均错误,D正确;根据R=,电压表和电流表示数的比值即为R1的阻值,所以电压表和电流表示数的比值减小,B错误。
跟踪训练2 (2024怀化一模)如图Z4-5甲所示是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,RP是红外线探测电阻,其阻值随红外线强度的变化关系如图乙所示,R是定值电阻。当R两端的电压增大到设定值时,摄像机自主启动拍摄。闭合开关S,当红外线强度增大时,下列说法正确的是( )
A.RP的阻值变大
B.电压表示数变大
C.电流表示数变小
D.当红外线强度减弱到一定值时摄像机才能自动开启
图Z4-5
B
[解析]由电路图知,闭合开关,红外线探测电阻RP和定值电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;闭合电路开关,当红外线强度增大时,根据图乙可知,红外线探测电阻RP的阻值变小,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;根据U=IR可知,定值电阻两端电压变大,电压表示数变大,故B正确,A、C错误;当R两端的电压增大到设定值时,摄像机自主启动拍摄,根据串联电路的分压规律可知,红外线探测电阻RP分担电压变小,红外线探测电阻RP的阻值减小,根据图乙可知,红外线强度是变大的,故D错误。
跟踪训练3 (2024长沙一模)(双选)图Z4-6甲是某款电子测温仪。图乙是它工作的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻,显示仪是由电流表或电压表改装而成的。在测量人的体温时,显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大,则下列说法正确的是( )
A.显示仪是由电压表改装成的
B.热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大
C.被测温者体温越高,电路中电流越大
D.将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变大
图Z4-6
AB
[解析]由图可知,R与R0串联,因显示仪与热敏电阻并联,故显示仪是由电压表改装成的,故A正确;当被测者体温较高时,显示仪的示数也会变大,由串联电路的分压特点可知,热敏电阻的电阻变大,即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大,故B正确;被测者体温越高,电压表示数越大,根据串联电路分压原理可知,热敏电阻的阻值越大,电路的总电阻越大,由I=可知,电路中电流越小,故C错误;当测量相同温度时,热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,R两端的电压变小,因此显示仪示数会变小,故D错误。
跟踪训练4 图Z4-7甲是卫生间内湿度检测仪的内部简化电路图,电源电压恒定不变,电阻R1是定值电阻,R是湿度传感器,其阻值与周围空气湿度(RH)的关系如图乙所示。在使用喷头淋浴时,下列说法正确的是 ( )
A.电流表A2的示数不变
B.电压表V的示数与电流表A2的示数
之比变小
C.电压表的示数逐渐减小
D.电流表A2的示数与电流表A1的示数之差增大
图Z4-7
B
[解析]由电路图可知,闭合开关,两电阻并联,电压表测量各支路两端的电压,即电源电压,电流表A1测量通过R的电流,电流表A2测量干路中的电流。在使用喷头淋浴时,周围空气湿度增大,由图乙可知R的阻值减小,电路的总电阻减小,由于并联电路各支路两端电压相等,且等于电源电压,所以电压表示数不变,故C错误;根据I=可知,通过R的电流增大,即电流表A1的示数增大;根据I=可知,通过R1的电流不变,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过干路的电流变大,即电流表A2的示数增大,故A错误;由于电压表示数不变,电流表A2的示数增大,所以电压表V的示数与电流表A2的示数之比变小,故B正确;由电路图知电流表A2的示数与电流表A1的示数之差为通过定值电阻R1的电流,所以电流表A2的示数与电流表A1的示数之差不变,故D错误。
例 4 (2024长沙模拟)(双选)如图Z4-8所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑片可以绕固定轴转动,另一端固定着一个浮子,油量表是由电压表改装而成的,下列说法正确的是 ( )
A.定值电阻R0具有保护电路的作用
B.R、R0在电路中是并联的
C.油位越高,流过R的电流越小
D.油位越高,R0两端的电压越大
图Z4-8
AD
[解析]由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻R0的两端。为防止由于电流过大而烧坏电源和油量表,应给电路串联一个定值电阻,故A正确,B错误;当油位越高时,浮子上移,在杠杆的作用下滑片下移,变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,根据U=IR可知R0两端的电压变大,故C错误,D正确。
跟踪训练5 如图Z4-9甲所示是体育课上常用的坐位体前屈测量仪,图乙是小雅为其设计的模拟电路,闭合开关,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动时,可利用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中,下列分析正确的是 ( )
A.绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器接入电路的电阻越大
B.绝缘柄向左推的距离越大,电压表示数越大
C.绝缘柄向左推时电流表示数变小,电压表
示数变大
D.此电路设计中,用电流表示数反映测量成绩
图Z4-9
D
[解析]由图可知,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器接入电路中的电阻越小,总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,电流表示数越大;根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压越小,电压表示数越小,故A、B、C错误。由于向左推的距离越大,电流表示数越大,电压表示数越小,所以用电流表示数反映测量成绩,故D正确。
例 5 (2023益阳)如图Z4-10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,再闭合开关S2,电流表和电压表示数的变化情况是( )
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
类型三
多开关引起的动态电路
图Z4-10
A
跟踪训练6 如图Z4-11所示的电路,电源电压保持不变,P为滑动变阻器R的滑片。关于该电路,下列说法正确的是(假设灯丝电阻不变) ( )
A.只闭合S1,P向左移动时,电压表示数不变
B.只闭合S1,P向左移动时,电流表示数变大
C.S1和S2都闭合,P向右移动时,灯泡变亮
D.S1和S2都闭合,P向右移动时,电压表示数变大
图Z4-11
D
[解析]只闭合S1,灯泡和滑动变阻器串联,且滑动变阻器始终以最大阻值接入电路(把电压表看作开路),则P向左移动时,电路的总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,即电流表示数不变;电压表测滑片左边电阻丝两端的电压,P向左移动时左边部分的电阻减小,由U=IR可知,电压表示数减小,故A、B错误。由图知,S1和S2都闭合时,灯泡和滑动变阻器串联,且滑片左边的电阻丝接入电路中;P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小;电压表测滑动变阻器两端的电压,因变阻器接入电路的电阻变大,其分担的电压变大,即电压表示数变大;因电流减小,灯泡两端的电压减小,则灯泡的实际功率减小,灯泡变暗,故C错误、D正确。
跟踪训练7 (2024常德一模)如图Z4-12所示,开关S1一直闭合,当S2由1掷到2时(电路元件均安全),下列描述中正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数不变
B.通过R2的电流变大
C.此时R1和R2串联
D.电路的总电阻变小
图Z4-12
A
[解析]根据电路图可知,开关S1一直闭合,当S2在1位置时,R2和R3并联接入电路中,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压;当S2由1掷到2时,R1短路,电路为R2的简单电路,电压表测量电源电压,电流表测量电路中的电流;由于电源电压不变,所以电压表示数不变;当S2由1掷到2时,根据并联电路的电阻关系可知,此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小,通过R2的电流不变。综上所述,A正确。
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