第十八章 电功率 专题六　动态电路问题 课件 2025-2026学年人教版物理九年级上学期

第十八章　电功率 专题六　动态电路问题 1 传感器电阻变化引起的动态电路 【例1】如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R是定值电阻，Rt是由半 导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。闭合开关 S后，当半导体材料温度升高时，下列说法中正确的是（　C　） C A. 电流表的示数会减小 B. 电压表的示数会增大 C. 电压表与电流表的比值变小 D. 电路消耗的总功率保持不变 【解析】ABC. 根据电路图可知，定值电阻R与热敏电阻是串联的，电压表 测Rt的电压；根据图乙可知，当温度升高时，Rt变小，根据欧姆定律，电源 电压不变，电路中电流变大，电流表示数变大，根据串联电路分压的规律， Rt分得的电压减小，电压表示数减小，根据R＝可知，电压表与电流表的比 值为Rt的阻值，所以其比值会变小，故AB错误，C正确；D. 根据P＝UI，电 源电压不变，电流变大，总功率变大，故D错误。故选C。 （1）先分清电路是串联还是并联。 （2）根据题目给的条件利用串、并联电路电流和电压规律判断。 1. （物理与生活）烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的， 是一种技术先进、工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统 中。如图所示为烟雾报警器的模拟电路，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。开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时 （　C　） C A. 电流表的示数减小，电压表的示数减小 B. 电压表与电流表的示数之比保持不变 C. 增大R0阻值，可使R在更高光照度下报警 D. 当有烟雾遮挡时，电路中的总功率变大 【解析】由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电 压，电流表测电路中的电流。ABD. 因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而 增大，所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，R的阻值增大，电路中的总电阻 增大，由I＝可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小；R阻值变 大，根据串联电路的分压规律可知，R两端电压变大，电压表示数变大；根 据R＝可知，电压表与电流表示数比值为R的阻值，所以比值变大；根据P＝ UI知电路中的总功率变小，故ABD不符合题意。C. 报警电流一定，由I＝ 可知，电源电压一定时，总电阻也一定，增大R0的阻值时，R在更小值时会 发出报警信息，即可使装置在更高光照度下报警，故C符合题意。故选C。 滑动变阻器电阻变化引起的动态电路 【例2】如图所示电路，开关闭合，向右调节滑动变阻器的滑片。下列判断 正确的是（　C　） C A. 电流表示数变大 B. 电路的总功率变大 C. 电压表V2与电压表V1示数之差变小 D. 电压表V1与电流表A示数之比变小 【解析】如题图所示电路，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电流表A 测电路电流，电压表V1测滑动变阻器两端电压U1，电压表V2测电源电压 U；向右调节滑动变阻器的滑片时，滑动变阻器接入电路阻值增大，总 电阻增大，总电流为I＝，因此电流表A示数变小，故A错误。电路的总 功率P＝UI，电流表A示数变小，电源电压不变，因此总功率变小，故B 错误。电路电流变小，R2阻值不变，电压表V2示数U与电压表V1示数U1 之差为定值电阻两端电压U2＝IR2，U2变小，故C正确。电压表V1测滑动 变阻器两端电压，电流表A测通过滑动变阻器的电流，其示数之比即滑 动变阻器接入电路的电阻值，向右调节滑动变阻器的滑片，滑动变阻器 接入电路的电阻值增大，故D错误。故选C。 （1）先分清电路是串联还是并联。 （2）根据题目给的滑动变阻器阻值的变化，利用串、并联电路电流、电压 规律以及欧姆定律判断。 2. 如图所示电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P 向左移动时，下列说法正确的是（　C　） A. 电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变 B. 电压表V1与电流表A的示数之比不变 C. 电流表A的示数变大，电压表V2的示数不变 D. 电流表A的示数变小，电压表V1的示数变小 C 3. （物理与工程实践）如图所示，这是一科技创新小组设计的水位计工作原 理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，通过水位 计（电表改装）显示的数据来反映水位升降情况。水位最低时，滑杆P位于R 的a端处。电源电压恒定不变，电路各部分接触良好，不计导线电阻。下列 判断正确的是（　C　） A. 水位计中的电压表也可以直接替换为电流表 B. 当水位下降时，则电压表示数变小，指示灯变暗 C. 当电压表示数变大时，电路的总功率变小 D. 若将电压表改装成水位计，则电压表零刻度线即为最高 水位 第3题图 C 4. 如图所示的电路中，闭合开关，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片 P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　D　） A. 电灯L与滑动变阻器组成的是一个串联电路 B. 该电路中的总电阻变小 C. 小灯泡变暗，消耗的电功率变小 D. 电路中电流表和电压表的示数都不变 第4题图 D 5. 如图所示电路，电源电压不变，开关闭合后，将滑动变阻器的滑片P从中 点向右滑动过程中，下列说法正确的是（　A　） A. 电压表V与电流表A2示数的乘积不变 B. 电压表V与电流表A1示数的比值不变 C. 电压表V示数变小 D. 小灯泡L的电功率变小 第5题图 A 【解析】AC. 由图可知，灯与滑动变阻器并联，电压表测量并联电路两 端的电压，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量灯所在支路的电流， 将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动过程中电源电压不变，所以电压表 示数不变，灯两端电压等于电源电压不变，灯的电阻不变，根据I＝可 知，通过灯的电流不变，即电流表A2示数不变，则电压表V与电流表A2 示数的乘积不变，故A正确，C错误。B. 将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动过程中，滑动变阻器接入电路电阻 变大，其两端电压不变，根据I＝可知，通过其电流变小，又因为通过 灯的电流不变，根据并联电路电流规律可知，电流表A1示数变小，则电 压表V与电流表A1示数的比值变大，故B错误。D. 小灯泡两端电压不变， 电流不变，根据P＝UI可知，小灯泡L的电功率不变，故D错误。故选A。 电路中开关的闭合或断开引起变化的动态电路 【例3】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， 电流表的示数将 ，电压表的示数将 ，R的电阻值将 ⁠ ，灯泡的亮度将 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 变大　 变大　 不 变　 变小　 【解析】由电路图可知，当开关S断开时，电阻R与灯泡L串联，电压表测电 阻R两端的电压，电流表测电路中的电流，由串联电路的电压规律可知，此 时电压表示数小于电源电压；当开关S闭合时，灯泡L被短路，只有R工作， 此时电压表测电源电压，所以可知电压表的示数变大，灯泡被短路后，会造 成电路中电阻变小，由欧姆定律I＝可知电路中的电流将变大，即电流表示 数将变大；电阻是导体本身的一种性质，与通过导体的电流和导体两端的电 压无关，所以R的电阻值将不变；开关S断开时，灯泡L与电阻R串联，当把 开关S闭合时，灯泡L被短路而熄灭，所以灯泡的亮度将变小。 6. 如图所示电路，电源电压不变，开关S处于闭合状态，当开关S1由断开到 闭合时，以下说法正确的是（　C　） A. 电压表示数不变 B. 电流表示数变小 C. 电压表与电流表的示数比值不变 D. 电流表示数不变 C 1. 在如图所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电阻，开关S闭合 后，将滑动变阻器R2的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　D　） A. 电压表V的示数减小 B. 电流表A1的示数减小 C. 电流表A的示数变大 D. 电源消耗的电功率变小 第1题图 D 2. （物理与生活）如图是一种自动测定油箱内油量多少的装置，R是滑动变 阻器，杠杆的一端是滑动变阻器的滑片，另一端与油箱内的浮标相连，从油 量表（电流表改装而成）指针所指的刻度，就知道油箱内油量的多少。当油 量减少时（　C　） A. 电压表示数减小 B. 电压表示数不变 C. 油量表示数减小 D. 电路总功率增大 第2题图 C 3. 在如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑 片P向右移动。下列说法不正确的是（　A　） A. 电压表V2的示数变小，电压表V1的示数与电流表A的示 数比值变小 B. 电压表V1的示数变大，电压表V1与电压表V2示数的变化 量相等 C. 电压表V2的示数变化量与电流表A的示数变化量之比等 于R1 D. 电压表V1的示数与电流表A的示数乘积变大，电路总功 率变大 第3题图 A 4. （物理与生活）如图所示，电源电压不变，R为滑动变阻器，R0为定值电 阻，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左滑 动时，下列说法正确的是（　C　） A. 电流表A示数减小 B. 电压表V2示数和电压表V1示数之差变大 C. 灯两端电压变化量小于滑动变阻器两端电压变化量 D. 电压表V2和电流表A示数之比增大 C 5. （物理与生活）学了电学知识后，小强为家里设计了一款如图甲所示的体 重秤。图乙为其工作原理图，电源电压保持不变，R1为压敏电阻，其阻值随 人体质量的增大而减小，R2为定值电阻，则下列分析正确的是（　C　） A. 体重秤显示器是用电压表改装而成的 B. 人体的质量越大时，R2两端的电压越小 C. 人体的质量越大时，显示器的示数越大 D. 人体的质量越大时，电路消耗的电功率越小 C 【解析】A. 根据图乙所示的电路图可知，体重秤显示器串联在电路中，是由 电流表改装而成的，故A错误；BC. 电阻R1与R2串联接入电路，其中R1为压 敏电阻，其阻值随人体质量的增大而变小，则人体的质量越大，R1的阻值越 小，根据串联电路分压原理可知，R2两端的电压越大，根据欧姆定律可知I＝ ，电路中电流越大，即显示器的示数越大，故B错误，C正确；D. 人 体的质量越大，R1的阻值越小，根据P＝可知，电路消耗的电功率越 大，故D错误。故选C。 6. （物理与工程实践）小明利用气敏电阻自制了一个烟雾浓度检测仪，如图 是小明设计的电路图，其中R为气敏电阻，R0为定值电阻。他通过翻阅资料 了解到气敏电阻的阻值随气体浓度的增大而减小。闭合开关S，当烟雾浓度 增大时，会出现（　A　） A. 电流表示数变大，电压表示数变小 B. 电流表示数变大，电压表示数变大 C. 电流表示数变小，电压表示数变大 D. 电流表、电压表示数均不变 第6题图 A 7. 如图所示，电源电压保持不变，在开关由闭合到断开的过程中（　B　） A. 电流表的示数不变 B. 电压表的示数不变 C. 定值电阻R1消耗的电功率变大 D. 电压表与电流表的示数之比变小 第7题图 B 8. 如图所示，开关S由断开到闭合时，关于两个电流表的示数变化情况，下 列说法正确的是（　D　） A. A1的示数变大，A2的示数不变 B. A1的示数变小，A2的示数变大 C. A1的示数变大，A2的示数变小 D. A1的示数不变，A2的示数变大 第8题图 D 9. 如图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接 入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1 W，则此时小灯泡的电阻 为 Ω；再闭合开关S1，电流表示数变化了 A，此时电路中的总电 功率是 W。 4　 0.2　 1.4　 【解析】由图甲可知，当灯泡两端电压为2 V时，经过灯泡的电流为0.5 A， 此时灯泡的电功率为P＝UI＝2 V×0.5 A＝1 W，此时灯泡的阻值为R＝＝ ＝4 Ω。由图乙可知，电路为并联电路，电流表测量干路电流，并联电路 各支路互不影响，所以灯泡所在支路的电流不变，电流表增大的原因是多了 一个支路。并联电路支路电压等于电源电压，所以电源电压为2 V，由图甲可 知，此时经过定值电阻所在支路的电流为0.2 A，所以电流表示数变化了0.2 A。此时电路中的总电功率P总＝UI总＝2 V×（0.5 A＋0.2 A）＝1.4 W。 10. 如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左 移动时，电压表V的示数 ，电流表A1的示数 ，R2的功 率 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 第10题图 不变　 变大　 变大　 11. （物理与科技发展）有一种湿敏电阻，当其周围空气中的水蒸气含量减 少时，它的电阻值也会变小，将它放在植物叶片附近，可检测植物是否缺 水，将这种湿敏电阻Rx附着在叶片上并接入如图所示电路中，R0为定值电 阻，电源电压恒定。若植物含水量升高，则电压表的示数 ，电流表 的示数 ，电路的总功率 。（均选填“增大”“减小”或 “不变”） 增大　 减小　 减小　 第11题图 参考答案 例1　C　【解析】ABC. 根据电路图可知，定值电阻R与热敏电阻是串联 的，电压表测Rt的电压；根据图乙可知，当温度升高时，Rt变小，根据欧姆 定律，电源电压不变，电路中电流变大，电流表示数变大，根据串联电路分 压的规律，Rt分得的电压减小，电压表示数减小，根据R＝可知，电压表与 电流表的比值为Rt的阻值，所以其比值会变小，故AB错误，C正确；D. 根据 P＝UI，电源电压不变，电流变大，总功率变大，故D错误。故选C。 跟踪练习 1. C　【解析】由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两 端的电压，电流表测电路中的电流。ABD. 因光敏电阻的阻值随光照强度的 减弱而增大，所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，R的阻值增大，电路中的 总电阻增大，由I＝可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小；R阻 值变大，根据串联电路的分压规律可知，R两端电压变大，电压表示数变 大；根据R＝可知，电压表与电流表示数比值为R的阻值，所以比值变大； 根据P＝UI知电路中的总功率变小，故ABD不符合题意。C. 报警电流一定，由I＝可知，电源电压一定时，总电阻也一定，增大R0的阻 值时，R在更小值时会发出报警信息，即可使装置在更高光照度下报警，故C 符合题意。故选C。 例2　C　【解析】如题图所示电路，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电流 表A测电路电流，电压表V1测滑动变阻器两端电压U1，电压表V2测电源电压 U；向右调节滑动变阻器的滑片时，滑动变阻器接入电路阻值增大，总电阻 增大，总电流为I＝，因此电流表A示数变小，故A错误。电路的总功率P＝ UI，电流表A示数变小，电源电压不变，因此总功率变小，故B错误。电路电 流变小，R2阻值不变，电压表V2示数U与电压表V1示数U1之差为定值电阻两 端电压U2＝IR2，U2变小，故C正确。电压表V1测滑动变阻器两端电压，电流 表A测通过滑动变阻器的电流，其示数之比即滑动变阻器接入电路的电阻 值，向右调节滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，故D 错误。故选C。 跟踪练习 2. C　3.C　4.D 5. A　【解析】AC. 由图可知，灯与滑动变阻器并联，电压表测量并联电路 两端的电压，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量灯所在支路的电流，将 滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动过程中电源电压不变，所以电压表示数 不变，灯两端电压等于电源电压不变，灯的电阻不变，根据I＝可知，通过 灯的电流不变，即电流表A2示数不变，则电压表V与电流表A2示数的乘积不 变，故A正确，C错误。B. 将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动过程中，滑动变阻器接入电路电阻变 大，其两端电压不变，根据I＝可知，通过其电流变小，又因为通过灯的电 流不变，根据并联电路电流规律可知，电流表A1示数变小，则电压表V与电 流表A1示数的比值变大，故B错误。D. 小灯泡两端电压不变，电流不变，根 据P＝UI可知，小灯泡L的电功率不变，故D错误。故选A。 例3　变大　变大　不变　变小　【解析】由电路图可知，当开关S断开时， 电阻R与灯泡L串联，电压表测电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流， 由串联电路的电压规律可知，此时电压表示数小于电源电压；当开关S闭合 时，灯泡L被短路，只有R工作，此时电压表测电源电压，所以可知电压表的 示数变大，灯泡被短路后，会造成电路中电阻变小，由欧姆定律I＝可知电 路中的电流将变大，即电流表示数将变大；电阻是导体本身的一种性质，与 通过导体的电流和导体两端的电压无关，所以R的电阻值将不变；开关S断开 时，灯泡L与电阻R串联，当把开关S闭合时，灯泡L被短路而熄灭，所以灯 泡的亮度将变小。 跟踪练习 6. C 【巩固提升】 1. D　2.C　3.A　4.C 5. C　【解析】A. 根据图乙所示的电路图可知，体重秤显示器串联在电路 中，是由电流表改装而成的，故A错误；BC. 电阻R1与R2串联接入电路，其 中R1为压敏电阻，其阻值随人体质量的增大而变小，则人体的质量越大，R1 的阻值越小，根据串联电路分压原理可知，R2两端的电压越大，根据欧姆定 律可知I＝，电路中电流越大，即显示器的示数越大，故B错误，C正 确；D. 人体的质量越大，R1的阻值越小，根据P＝可知，电路消耗的 电功率越大，故D错误。故选C。 6. A　7.B　8.D 9.4　0.2　1.4　【解析】由图甲可知，当灯泡两端电压为2 V时，经过灯泡 的电流为0.5 A，此时灯泡的电功率为P＝UI＝2 V×0.5 A＝1 W，此时灯泡 的阻值为R＝＝＝4 Ω。由图乙可知，电路为并联电路，电流表测量干路 电流，并联电路各支路互不影响，所以灯泡所在支路的电流不变，电流表增 大的原因是多了一个支路。并联电路支路电压等于电源电压，所以电源电压 为2 V，由图甲可知，此时经过定值电阻所在支路的电流为0.2 A，所以电流 表示数变化了0.2 A。此时电路中的总电功率P总＝UI总＝2 V×（0.5 A＋0.2 A）＝1.4 W。 10. 不变　变大　变大　11.增大　减小　减小 $$