内容正文:
第十七章 欧姆定律
专题二 动态电路
串联电路的动态分析
1. [物理学与日常生活](2024·武汉中考)如图是一种测定油箱内油量
的装置.其中滑动变阻器的电阻片的电阻为R,杠杆的右端是滑动变
阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑片
就在电阻片两端之间滑动.下列说法错误的是( D )
D
A. 定值电阻和滑动变阻器是串联的
B. 油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻
变大
C. 油量增加时,电流表示数变大
D. 油箱中没有油时,电流表示数为零
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当将滑片P向左移动时,电压表的示数 ,电流表的示数 (前两空选填“变大”“变小”或“不变”),灯泡L的亮度 (选填“变亮”“变暗”或“不变”).
变小
变大
变亮
3. 学校科技小组成员学习了流速与压强的关系后,设计了
风速仪,如图所示,汽车尾翼状测速探头通过连杆与滑动变阻器的
滑片P相连,探头能随风速变化上下移动,风速变大时,风速表示数
变大,则下列说法正确的是( D )
D
A. 甲表是电流表,乙表是电压表
B. 甲表是风速表,风速增大时,乙表示数变大
C. 乙表是风速表,风速增大时,甲表示数变小
D. 风速增大时,甲表与乙表的示数之比变大
【解析】由题图知,闭合开关S,乙表与电源、定值电阻串联,所以
乙表是电流表;甲表与滑动变阻器并联,所以甲表是电压表,故A错
误;当风速增大时,探头下表面风速大,压强小,上表面风速小,
压强大,探头受到一个向下的压力,滑动变阻器的滑片P下移,接入
电路的电阻增大,根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端
的电压增大,即电压表的示数增大,电流减小,甲表示数变大、乙
表示数变小,故BC错误;甲表与乙表的示数之比即电压表与电流表的示数之比,由R=可知,比值即为滑动变阻器接入电路的电阻,所以风速增大时,滑动变阻器的电阻变大,即比值增大,故D正确.
并联电路的动态分析
4. 如图所示,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电压表的示数
,电流表A的示数 ,电流表A1的示数 ,电流表
A2的示数 .(均选填“变大”“变小”或“不变”)
不
变
变小
变小
不变
5. 如图所示,电源电压恒定,闭合开关S2,小灯泡发光.再闭合开关
S1时,下列说法正确的是( A )
A. 小灯泡亮度不变
B. 电压表示数变大
C. 电流表示数不变
D. 电压表示数与电流表示数的比值变大
A
6. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,先闭合开关S1,观察电
流表、电压表的示数;再闭合开关S2、S3,下列说法正确的是( B )
A. 电压表示数变小,电流表示数变大
B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 电压表与电流表示数比值变大
D. 电压表与电流表示数比值不变
B
图像分析型动态电路
7. 图甲是小明设计的一款电子秤,电源电压恒为6 V,定
值电阻的电阻R0为5 Ω,质量表A由电流表0~0.6 A的测量范围改装
而成,压敏电阻的电阻R与压力关系图像如图乙所示.则当称量的物
体质量增大,表盘的示数 (选填“增大”“不变”或“减
小”);质量的0刻度应标在电流表表盘的 A处,电子秤的最
大称量是 kg.(秤盘质量忽略不计,g=10 N/kg)
增大
0.12
8
甲 乙
8. [物理学与工程实践](2024·成都中考)小孟在实验室设计了一款测
量物体重力的装置,其示意图如图甲所示,物体放在有弹簧支撑的
托盘上,弹簧底部固定,该装置可以通过电表示数转换测出重力大小.
图乙是变阻器接入电路中的电阻RP与被测物体重力G的关系图像.电源
电压恒为24 V,定值电阻的电阻R0为30 Ω,电流表的测量范围为0~
0.6 A,电压表测量范围为0~15 V,变阻器标有“50 Ω 1 A”.求:
(1)闭合开关S,当电流表示数
I=0.4 A时,物体的重力G;
甲 乙
解:(1)由题图可知,变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两
端的电压,电流表测电路中的电流,闭合开关S,当电流表示数I=
0.4 A时,电路的总电阻R===60 Ω
此时变阻器的电阻RP=R-R0=60 Ω-30 Ω=30 Ω
根据题图乙可知,此时物体重力为4 N
答:(1)物体重力为4 N;
甲 乙
(2)在保证电路各元件安全的情况下,RP的变化范围.
解:(2)因电压表的测量范围为0~15 V,故定值电阻能通过的最大电
流I0===0.5 A
结合电流表的测量范围、滑动变阻器允许
通过的最大电流,可知电路的最大电流
Imax=I0=0.5 A,此时变阻器的最小电阻
RPmin=-R0=-30 Ω=18 Ω
甲 乙
当物体重力为0 N时,变阻器取最大电阻,为50 Ω,电路中的电流最小,此时电路安全,故RPmax=50 Ω
综上,RP 的变化范围为18~50 Ω
答:(2)RP 的变化范围为18~50 Ω.
$$