内容正文:
专题11动态电路分析
专题11动态电路分析
【学习要点】
判断电路中各元件连接情况
滑动变阻器引起
判断电表的测量对象
电路变化
判断滑动变阻器移动时相关物理量的变化情况
判断电路中各元件连接情况
敏感电阻引起
动态电路分析
电路变化
判断电表的测量对象
梳理非电学量与敏感电阻阻值间逻辑关系
判断不同开关状态下电路中各元件连接情况
开关变化引起
电路变化
判断不同开关状态下电表的测量对象
判断不同开关状态下电路中相关物理量的变化情况
【学习领航】
1.滑动变阻器引起的动态电路分析
例1如图11-1所示的电路,电源电压不变,小灯泡电阻不变,闭合开关S,滑片向上移动:
(1)小灯泡L和滑动变阻器R是
联的
④
(2)电流表A测量
的电流,电流表A2测量
的电流,
电压表V测量
两端的电压,
(3)判断下列电表及相关物理量的变化:(均选填“变大”“变小”或“不变”)
图11-1
①电压表V示数
,电流表A1示数
,电流表A2示数
②电压表V与电流表A2示数之比
③电压表V与电流表A1示数的乘积
,电路消耗的总功率
④电流表A1与电流表A2示数的差值
,小灯泡
(选填“变亮”“变暗”或
“亮度不变”).
考点追踪:
滑动变阻器引起的动态电路分析
试题精析:
(1)“去电表”:电流表等效为导线,电压表等效为电表所在支路断路,判断电路元件的连接
情况,由图可知小灯泡L和滑动变阻器R是并联的;(2)“加电表”:已知电路元件连接情况后,
判断各电表的测量对象,由图可知电流表A:测量干路电流,电流表A2测量R所在支路的电
流,电压表V测量电源两端的电压;(3)①根据滑动变阻器滑片移动变化,判断电路中各电表
示数变化,由题可知,滑片向上移动,R阻值变大,所在支路电流变小,R独立工作对小灯泡L
所在支路没有影响,所以电流表A2示数变小,电流表A]示数变小,电压表V示数不变;②电
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专题11
动态电路分析
表示数运算时判断其实际物理意义:电压表V与电流表A2示数之比实际为滑动变阻器R的
阻值变大;③电压表V与电流表A示数的乘积实际为电路总功率变小;④电流表A]与电流
表A2示数的差值实际为小灯泡L所在支路电流大小不变,小灯泡亮度不变。
解题逻辑:
“去电表”
“加电表
初始电路
判断连接情况
判断电表的测量对象
判断电路中各电表示数变化
滑动变阻器阻值的变化
2.敏感电阻引起的动态电路分析
例2如图11-2是一种输液时所用报警电路:电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S,贴在
针口处的传感器M接触到从针口处滴出的药液后,其电阻RM发生变化,导致电压表的示数
增大而触发警报器(图中未画出)报警,则M接触药液后
A.M的电阻RM变大
R
B.电路消耗的总功率变大
传感器M
C.V与A的示数乘积不变
D.V与A的示数之比变大
考点追踪:
图11-2
敏感电阻引起的动态电路分析
试题精析:
①“去电表”十“加电表”:定值电阻R与敏感电阻RM串联,电压表测量定值电阻R两端
的电压;②根据电表变化判断电路中电流变化,进而推出敏感电阻阻值变化:M接触药液→定
值电阻R两端的电压增大→电流I变大→敏感电阻RM变小;③M的电阻RM应变小,选项
A错误;电路中电流I变大,电路消耗的总功率变大,选项B正确;电压表示数增大,电流表示
数增大,V与A的示数乘积增大,选项C错误;V与A的示数之比实际表示定值电阻R,所以
比值不变,选项D错误
解题逻辑:
“去电表”+“加电表”
初始电路
判断连接情况+电表的测量对象
非电学量的变化
逻辑推理判断敏感电阻阻值变化
电表示数的变化
3.多开关引起的动态电路分析
例3如图11-3所示,电源电压保持不变,R1和R2为定值电阻.先将开关
S
S,和S2都闭合,电流表和电压表的指针均有适当偏转.接着将开关S2断
R
开,下列分析正确的是
S
A,电路的总电阻变小
B.电阻R1的功率变小
图11-3
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专题11动态电路分析
C.电流表示数变小,电压表示数不变
D.电压表与电流表示数的比值不变
考点追踪:
多开关引起的动态电路分析
试题精析:
①不同开关状态下分别分析先“去电表”后“加电表”:开关S1和S2均闭合,R1局部短路,
R2单独工作,电压表测电源电压;开关S闭合S2断开时,R1、R2串联工作,电压表测R2两端
的电压;②S2由闭合变为断开时,电路中总电阻变大,选项A错误;R1由不工作变为工作,功
率变大,选项B错误;电压表由测电源电压变为测R2两端的电压,示数变小,选项C错误;电
压表与电流表示数的比值实际表示定值电阻R2的大小,比值不变,选项D正确。
解题逻辑:
开关状态1
判断连接情况+电表的测量对象
初始电路
先“去电表”后“加电表”
对比
开关状态2
判断连接情况+电表的测量对象
【学习实践】
【基础题】
1.如图11-4所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向
右移动,在此过程中
A.电流表A示数变大,电压表V2示数变小
I P
B.电流表A示数变大,电压表V1示数变小
①R
C.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大
图11-4
D.电压表V1示数不变,电压表V2示数变大
2.如图11-5所示电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移
动,下列说法中正确的是
(
A.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变大
B.电压表V的示数变大,电流表A2的示数变小
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小
图11-5
D.电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变
3.如图11-6所示电路,电源电压恒定,R为光敏电阻,其阻值随着光照的增强而减小,R。为
定值电阻.当光照减弱时
A.V与A,示数的比值减小
B.V与A2示数的比值不变
C.A2与A1示数之差变大
D.电路消耗的总功率减小
图11-6
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专题11动态电路分析
4.如图11-7是酒精浓度检测仪的简化电路图,图中R。为定值电阻、R为酒精气体传感器,R
的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小.如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体
浓度越大,那么
(
R
A.电流表示数越大,电压表示数越小
酒精气体
传感器R
B.电流表示数越小,电压表示数越大
C.电流表和电压表示数均越小
D.电流表和电压表示数均越大
图11-7
5.如图11-8所示电路中,电源电压保持不变,先闭合开关S,观察电流表、电压表的示数;再
闭合开关S2,S3,电表示数的变化情况正确的是
()
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
【提升题】
6.如图11-9所示的电路中,R1,R2均为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S、S2,两电表均
有示数,再断开开关S2.关于电压表、电流表示数的变化情况有下列几种说法,其中正确的
是
()
A.电流表示数不变,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变小,电压表与电流表示数的比值变大
D.电压表示数变小,电压表与电流表示数的比值不变
R
R
S2/
R
R
图11-8
图11-9
图11-10
7.如图11-10所示,电源电压和灯的电阻保持不变,先闭合S,灯L正常发光,电流表有示数,
再进行下列操作后,判断正确的是
()
A.同时闭合S,S2,电流表示数变大,灯变亮
B.同时闭合S,S3,电流表示数变大,灯的亮度不变
C.同时闭合S1,S3,电压表示数不变
D.断开S,只闭合S2,电流表、电压表示数都变大
8.如图11-11所示电路,将开关S闭合,电流表的示数将
;电压
表的示数将
,电压表与电流表的比值
(选填“变大”
R
R
“变小”或“不变“).
图11-11(2)左(3)0.24A0.36右(4)C(5)C[解析]
的阻值,电阻R1的阻值不变,所以电压表V的示数与电
(2)为了保护电路,连接电路时,开关必须断开,滑动变阻
流表A和A2的示数差的比值不变,
器的滑片应移到阻值最大处,即最左端.(3)电流表的示
3.D[解析]由图可知,光敏电阻R与定值电阻R。并联,
数为0.24A;由P=UI可知,此时小灯泡的电功率为
电压表测量的是R两端的电压(即电源的电压),保持不
0.36W;电压表的示数达到1.5V,小于灯泡的额定电
变;电流表A,测量的是通过R的电流,电流表A测量的
压,为了使灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压,由串
是干路中的电流;已知光敏电阻R的阻值随着光照的增强
联分压关系可知,需要减小滑动变阻器的阻值,故滑片向
而减小,则当光照减弱时,R的阻值变大,根据欧姆定律可
右移动.(4)假设滑片向左移,滑动变阻器的阻值增大,灯
知,通过R的电流变小,即电流表A,示数变小;根据并联
泡变暗,电流变小,灯丝的温度降低,灯泡的阻值减小,而
电路的特点可知,通过R。的电流不变,而通过R的电流
电路的总电阻变大,说明滑动变阻器的阻值增大量大于
变小,所以干路中的电流变小,即电流表A2示数变小;A
灯泡的阻值减小量;假设滑片向右移,滑动变阻器的阻值
由欧姆定律可知,V与A示数的比值为光敏电阻R的阻
减小,灯泡变亮,电流变大,灯丝的温度升高,灯泡的阻值
值,因R的阻值变大,则该比值变大,故A错误;B.电压表
增大,而电路的总电阻变小,说明滑动变阻器的阻值减小
示数不变,A示数变小,则V与A2示数的比值变大,故B
量大于灯泡的阻值增大量;故向左向右均可.(5)将滑动
错误;C由并联电路的特点可知,A2与A,示数之差为通
变阻器的滑片移到阻值最小为0处,灯泡L1和L2串联,
过R。的电流,保持不变,故C错误;D.电源电压不变,总
因为两灯泡规格相同,根据串联分压关系可知,此时L
电流变小,根据P=UⅡ可知,总功率减小,故D正确
两端的电压为1.5V,对应于图中点D;原先滑动变阻器
4.D[解析]由电路图可知,定值电阻R。与传感器的电阻
的阻值最大时,灯泡两端的电压为0.5V,即点A,现将两
R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测R。两端电
灯串联,当滑动变阻器的阻值最大时,总电阻增大,电流
压.如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则酒精气体传
减小,滑动变阻器两端的电压减小,L两端电压大于
感器R的电阻越小,电路的总电阻变小,电源电压不变
0.25V,对应于图中点C,所以L1的I-U关系图像可能
由1一只可知,电路中电流变大,即电流表的示数变大,
是图(c)中的CD段,故选填C.
专题11动态电路分析
由U-IR可知,定值电阻R。两端的电压变大,即电压表
示数变大.故ABC错误,D正确.故选:D.
[学习领航
5.A[解析]由图知,闭合开关S时,R2与R,串联,电流
例1(1)并(2)干路R电源(3)①不变变小变
表测电路中电流,电压表测R2两端电压,由串联电路的
小②变大③变小变小④不变亮度不变
电压特点知:U=U2+U3,所以U>LU2;再闭合开关S2,S
例2B例3D
时,R1与R2并联,电压表测电源电压,所以电压表示数
[学习实践]
与前者相比变大;串联电路中总电阻等于各部分电阻之
1.A[解析]由图可知,变阻器R2与定值电阻R串联,
和,总电阻大于各部分电阻;并联电路中总电阻的倒数等
电压表V测R,两端电压,V2测R2两端电压,电流表
于各支路电阻倒数之和,总电阻小于各支路电阻,所以再
测电路中的电流,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,
闭合开关S2,S后,电路的总电阻减小,电源电压保持不
R2的阻值变小,则电路中的电流I变大,即电流表A的
U
示数变大,由U=IR可知,R1两端电压U1变大,即电压
变,由I一反可知电路中电流变大,即电流表示数变大
表V1的示数变大;根据串联电压的特点,有U=U1十
综上所述:BCD错误,A正确
U2,由于电源电压U一定,而U1变大,则R,两端电压
6.D[解析]当电路中开关S,S2均闭合时,电路中R1被
U2变小,即电压表V2的示数变小,综上分析可知,A符
短路,只有R2工作,电压表测R2两端电压也就是电源
合题意,BCD不符合题意
电压,电压表与电流表示数之比为R2阻值;再断开开关
2.D[解析]电压表V测量的是电源电压,电流表A,测
S2时,电路中R1,R2串联,电压表测量串联电路中R2两
量的是电阻R2的电流,电流表A2测量的是干路的总电
端的电压,电压表示数变小,电流表测量串联电路中的电
流,电流表A2和A的示数差为电阻R1的电流,电压表
流,电流表的示数变小,电压表与电流表示数之比仍表示
V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值为电阻R
R2阻值不变.
7.B[解析]由电路图可知,先闭合S时,电路为L的简
被加热物体并没有发生改变,还是用的质量和初温都相
单电路,电流表测电路中的电流,电压表被断路;同时闭
同的同种物质,所以无法“探究不同物质吸热升温现象”
合S,S2时,电路仍为L的简单电路,电流表测电路中的
的实验,故D错误。
电流,电压表被短路,则电流表示数和灯的亮度均不变,
:2.D[解析]比较不同燃料热值的实验中,只需要两种质量
故A错误;同时闭合S,S3时,L与R并联,电流表测干
相等的不同燃料全部燃烧完比较被加热物体升高的温度,
路电流,电压表测电源的电压,因并联电路中各支路独立
不需要用秒表,故A,C两个选项都是错误的;比较不同液
工作、互不影响,所以,通过L的电流和实际功率不变,灯
体的比热容实验中只需要两个相同的燃烧皿内的燃料加
的亮度不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之
热相同时间放出的热量相同即可,不需要控制燃料的质量
和,所以,电流表的示数变大,故B正确;因电压从无示数
相同,故B错误:对D选项,这两个实验,都可以通过温度
变为有示数,所以,电压表的示数变大,故C错误;断开
计升高的示数来表示物质的吸热能力或燃料的热值大小,
S,S,只闭合S2时,L与R串联,电流表测电路中的电
当然,对于比热容实验,我们还可以通过使用相同的热源,
流,电压表测R两端的电压,因串联电路中总电阻等于各
控制质量相同的不同液体在相同时间内吸热相同,通过温
分电阻之和,所以,由1=马
可知,电路中的电流变小,即
度的变化来判断不同液体的吸热能力,故D正确
3.全部燃尽后化学能小[解析]比较两种燃料的热
电流表的示数变小,因电压从无示数变为有示数,所以电:
值时,是通过燃烧质量相同的不同然料,对质量和初温都
压表的示数变大,故D错误,
相同的同种液体加热,让燃料全部燃尽后,观察温度计示
8。变大变大不变[解析]由电路图可知,开关断开
数的变化来比较热值的大小.燃料燃烧时的能量转化是
时,电压表测电阻R1两端的电压;当开关闭合时,电压表
化学能转化为内能;该实验中,用比热容较小的液体在吸
测电源电压,因此开关由断开到闭合过程中电压表示数
收热量相同的情况下,升高的温度会更高,实验效果
变大;开关断开时,两电阻串联,开关闭合时,只有电阻
更好
R1接入电路,电路电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律
4.(1)相同相同(2)不同液体升高的温度(3)不能
可知,电流表示数变大;电压表示数变大,电流表示数变
(4)错误[解析](1)电阻丝产生的热量不易直接观
大,电压表与电流表示数的比值始终是电阻R,的阻值,
察,可通过给电阻丝通电对种类和质量都相同的液体加
所以比值将不变,
热,那么比热容c、被加热物体的质量m都相同,通过实
专题12比热容、热值、焦耳
验观察比较温度计示数变化△t的情况,根据物体吸热的
定律实验对比
计算公Q微=Q吸=cm△t,即可比较电阻丝产生的热量与
[学习领航]
电阻大小的关系.(2)根据焦耳定律:电流通过导体产生
例1C例2A例3B
的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,
例4(1)A加热时间(2)质量和初温相同的液体阻值
研究与其中一个因素的关系时,应控制另外两个因素不
不同升高的温度(3)长度和横截面积液体升高的温度
变;要研究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,应控
例5乙醇乙醇64.7℃
制通过电阻的电流和通电时间相同,只改变电阻大小,故
[学习实践]
烧瓶中的电阻丝R1,R2阻值不同.(3)要探究电热与电
1.C[解析]两电阻串联,通过两个电阻的电流大小和通
流的关系,应该控制电阻和通电时间相同,可以通过调节
电时间相同,因此I1=I2,故A错误;本实验探究的是电
滑动变阻器的滑片位置改变电路中的电流,比较在相同
流产生的热量与哪些因素有关,由题目所给器材,可以探
时间内同一个电阻丝前后两次使液体升高的温度情况得
究电流产生的热量与电阻的关系,题中R1>R2,根据焦
出电热与电流的关系,由于题目中要求“不增加实验器
耳定律:Q=IRt可知,R1产生热量多,由转换法,温度
材”,本实验没有计时用的秒表,就没有办法控制电流改
计示数的变化可反映电流通过电阻产生热量的多少,装
变前后两次加热的时间相同,所以本题的答案是不能:
电阻丝R1的烧瓶中温度计示数上升较快,故B错误,C
(4)为了“探究导体产生的热量与电流大小的关系”,小明
正确;对D选项,若将该实验装置中两个阻值不等的电阻
将图中两个烧瓶里的电阻丝由串联改为并联,而两个烧
丝换成两个阻值相等的电阻丝,相当于是热源相同,但是:
瓶中电阻丝的阻值是不相等的,故小明的操作是错误的,
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