内容正文:
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类型1 滑片移动型动态电路分析
考法❶ 串联电路
【核心母题1】 如图所示电路,电源电压不变,灯泡L的电阻不受温度影
响,闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P向右移动时,请回答下列问题:
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(1)判断电路的连接情况:滑动变阻器R和灯泡L的连接方式为_______。
(2)判断电表的测量对象:电流表测量通过_______的电流,电压表测量
_____________两端的电压。
(3)判断物理量变化情况:
①滑片P向右移动→R接入电路的阻值_______→电路的总电阻_______。
②电源电压不变→电路电流_______→电流表示数_______→L的阻值不变
→L两端的电压_______→R两端的电压_______→电压表示数_______。
③电路的总功率_______,L消耗的电功率_______。
④电压表示数与电流表示数的比值_______。
串联
电路
滑动变阻器R
变大
变大
变小
变小
变小
变大
变大
变小
变小
变大
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【解题模板】
5
【变式1】 简单电路
(2023·滨州)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关后,当滑动变阻器
滑片P向左端滑动时,下列说法正确的是(A )
A.电流表A示数变大,电压表V示数变小
B.电流表A示数变小,电压表V示数变大
C.电流表A示数变大,电压表V示数不变
D.电流表A示数变小,电压表V示数不变
A
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【变式2】 复杂电路
(2022·东营)如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片P
向左移动时,下列判断正确的是(C )
A.A示数变大,V1示数变小,V2示数不变
B.A示数变大,V1示数变小,V2示数变大
C.A示数变小,V1示数变大,V2示数变小
D.A示数变小,V1示数变小,V2示数变大
C
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【变式3】 电子握力计
(2024·枣庄)如图是一款电子握力计的电路原理图,M、N均为金属板,
N固定不动,当握力F增大时,则( )
A.滑动变阻器R接入电路中的阻值变小
B.电压表示数增大
C.电阻R的功率一定减小
D.电阻R0的功率增大
B
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【解析】 由图可知,滑动变阻器R与R0串联,电压表测量滑动变阻器R两端的电压。AB.当握力增大时,滑动变阻器R接入电路中的阻值变大,根据串联分压原理,滑动变阻器R两端的电压变大,即电压表的示数增大,故A错误,B正确。
C.滑动变阻器R两端的电压增大,电路中总电阻变大,由欧姆定律得,电路中电流减小,根据P=UI可知,无法判断电阻R的功率变化,故C错误。
D.根据P=I2R可知,电阻R0的功率减小,故D错误。
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【变式4】 油量表电路
【原创题】 如图是一种测定油箱内油量的模拟装置,其中电源两端
电压保持不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器的电阻片。下列说法
正确的是( )
A.R0和R在电路中是并联的
B.油量表是由电流表改装而成的
C.电压表改装成油量表刻度均匀
D.油箱内的油量越少,R两端的电压越小
C
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考法❷ 并联电路
【核心母题2】 如图所示电路,电源电压不变,R2为定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,请回答下列问题:
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(1)判断电路的连接情况:滑动变阻器R1和定值电阻R2的连接方式为
________。
(2)判断电表的测量对象:电流表A1测量通过____的电流,电流表A2
测量通过______的电流,电压表V测量________两端的电压。
并联
R2
干路
电源
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(3)判断物理量变化情况:
①电源电压U不变→R2两端的电压______→电压表示数_______。
②电源电压U不变、R2的阻值不变→根据I2=可知,通过R2的电流
_______→电流表A1示数_______。
③电源电压U不变、滑片P向右移动→R1接入电路的阻值_______→
根据I1=可知,通过R1的电流_______→根据I=I1+I2可知,电流表A2
示数_______。
④电压表V的示数与电流表A1的示数比值_______,电压表V的示数与
电流表A2的示数比值_______。
不变
不变
不变
不变
变大
变小
变小
不变
变大
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【解题模板】
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【变式1】 简单电路
(2024·滨州)如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最上端向
中点移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小
B.电流表A1与电流表A2的示数相等
C.电流表A1的示数变大
D.电压表V与电流表A2示数的比值变大
C
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【变式2】 复杂电路
(2023·枣庄)如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持
不变,当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时,下列说法正确的是( D)
A.电压表V的示数变小,电流表A1的示数变小
B.电压表V的示数变大,电流表A2的示数不变
C.电压表V的示数不变,电流表A1的示数变大
D.电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变
D
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【解析】 由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过R1的电流,电压表V测电源电压,因此不论滑片P如何移动,电压表V示数均不变。因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片滑动时,通过R1的电流不变,即电流表A2的示数不变。当R2的滑片P向b端滑动时,R2接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小,即电流表A1的示数变小。由I=可知,电压表V的示数与电流表A2的示数之比为R1的阻值,R1阻值不变。故ABC错误,D正确。
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【变式3】 实物电路
(2024·济南)某学习小组连接了如图所示的实物电路,闭合开关,移动滑
片P的过程中,关于电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2以及灯泡的亮
度,可能出现的现象是( )
A.I1变大,I2变小,灯泡亮度不变
B.I1变小,I2变大,灯泡亮度变暗
C.I1变小,I2变小,灯泡亮度不变
D.I1变大,I2变大,灯泡亮度变亮
C
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类型2 开关通断型动态电路分析
【核心母题3】 如图所示电路,电源电压U不变,R1、R2为定值电阻。先闭合开关S2,断开开关S1和S3,再断开S2,同时闭合开关S1和S3。请回答下列问题:
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(1)闭合开关S2,断开开关S1和S3时,请在虚线框内画出等效电路图。
【答案】如图所示
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①判断电路的连接情况:R1与R2_____联。
②判断电表的测量对象:电流表测通过_______的电流,电压表测____
两端的电压。
③写出各物理量表达式:电路的总电阻R=________,电流表的示数
I=_______,电压表的示数为_________,电路消耗的总功率P=________。
串
电路
R2
R1+R2
U
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(2)断开开关S2,闭合开关S1和S3时,画出等效电路图。
如图所示
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①判断电路的连接情况:R1与R2_____联。
②判断电表的测量对象:电流表测通过_____的电流,电压表测______
两端的电压。
③写出各物理量表达式:电路的总电阻R=________,电流表的示数I=________,电压表的示数为____,电路消耗的总功率P=________。
(3)判断状态改变前后物理量变化情况:状态改变后,电流表的示数
_______,电压表的示数_______,电路的总电阻_______,电路消耗的
总功率______ 。
并
R2
电源
U
变大
变大
变小
变大
+
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【解题模板】
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【变式1】 一个开关
(2021·滨州)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(D )
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
D
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【变式2】 两个开关
(2023·菏泽)在如图所示的电路中,电源的电压保持不变。先闭合开关
S1后,再闭合开关S2,电流表的示数______,灯泡L1的电功率______。
(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变大
不变
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【变式3】 三个开关
(2024·菏泽)如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,电阻R与灯泡L并联
B.只闭合S1,电压表测量电阻R两端电压
C.先闭合S2,再闭合S3,灯泡L亮度变大
D.先闭合S1,再闭合S3,电流表示数变大
D
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【解析】 AB.只闭合S1,电阻R与灯泡L串联,电压表测量电源电压,故AB错误。
C.先闭合S2,再闭合S3,电路由灯泡L的简单电路变为灯泡L与电阻R的并联电路,因并联电路各支路互不影响,所以灯泡L的亮度不变,故C错误。
D.先闭合S1,电路为灯泡L与电阻R的串联电路,再闭合S3,灯泡L被短路,电路变为电阻R的简单电路,电路中的电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故D正确。
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类型3 敏感电阻型动态电路分析
【核心母题4】 某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如
图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,当有光照射光敏电阻时其阻值
变小。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)。
闭合开关,激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值变小
B.通过R2的电流变大
C.电阻R1两端的电压变大
D.电阻R2两端的电压变大
C
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【解题模板】
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【变式1】 简单电路
(2023·聊城)如图是列车上烟雾报警器的简化原理图。烟雾报警器内装有
一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路,其中电源电压恒定,R0为
定值电阻。有烟雾产生时,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变
化,从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器
开始报警。下列说法中正确的是( )
A.光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大
B.烟雾越浓,电流表示数越小
C.烟雾越浓,电压表示数越小
D.若要提高警报灵敏度,可以适当增大R0的阻值
C
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【解析】 由图可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压。
AB.由“当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警”可知,烟雾越浓,电路中电流越大,即电流表示数越大,电源电压恒定,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻越小,R0为定值电阻,因此光敏电阻R的阻值越小,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小,故AB错误。
C.烟雾越浓,电路中的电流越大,根据欧姆定律可知,R0两端的电压越大,电源电压恒定,根据串联电路中电压的规律可知,R两端的电压越小,即电压表示数越小,故C正确。
D.若要提高警报灵敏度,即烟雾较淡时报警器开始报警,烟雾淡时R的阻值较大,报警时电路中的电流不变,根据欧姆定律可知,应适当减小R0的阻值,故D错误。
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【变式2】 结合图像
(2024·东营)图甲是某酒精测试仪的简化电路图,R0为定值电阻,R为酒精
气体传感器,其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不
变,闭合开关,当R周围酒精浓度增加时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电路消耗的总功率变大
D
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$$