第8讲 动态电路分析—【划重点】2025-2026学年九年级物理上学期期中期末复习精细讲义
2025-11-26
|
2份
|
47页
|
447人阅读
|
12人下载
普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.21 MB |
| 发布时间 | 2025-11-26 |
| 更新时间 | 2025-11-26 |
| 作者 | 樹禮畫藏书阁 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55119707.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理讲义以“动态电路分析”为核心,通过表格系统梳理串联、并联电路中滑动变阻器滑片移动、开关通断时的电阻、电流、电压变化规律,框架图呈现参量关系,突出电路结构分析与欧姆定律应用的重难点,构建清晰知识脉络。
讲义亮点在于分层练习设计,涵盖含有变阻器、敏感电阻(如热敏电阻测温仪)、多开关通断的动态分析及计算,通过计重秤原理图等实际应用题培养科学思维与科学探究能力,基础题巩固步骤,综合题提升推理能力,助力教师精准教学与学生自主复习。
内容正文:
第8讲 动态电路分析
考点1:串联电路的动态分析
1.在观察电路的基础上,明确滑动变阻器、定值电阻、灯泡的连接方式,电流表测通过哪个电阻或哪几个元件中的电流,电压表测哪个电阻或哪几个元件两端的电压。
2.当开关断开与闭合时,电路中的电阻怎样变化,运用电路关系、欧姆定律,推导出电路中的电流如何变化,电路中某元件两端的电压或电功率如何变化。
(1)含滑动变阻器的串联电路:由于电源电压不变,按以下思路分析:
串联电路图
参量变化
如图所示的串联电路,当滑片向右移动时,R2 ,R总 ,电路中的I ,所以电流表A示数 ,根据U1=I·R1可知,U1 ,所以电压表V1 。再根据U2=U总 — U1可知,U2 ,即V2 。
拓展
①ΔU1 ΔU2
②
③电压表与电流表的比值一般只需观察两者比值是哪个电阻,便可直接得出变化
总结
在串联电路中,电阻越大分压能力越 ,所以当滑动变阻器增大连入电路的阻值时,滑动变阻器两端的电压 。
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑片P由b端向a端移动过程中,小灯泡L始终发光(忽略温度对灯丝电阻的影响)。下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电压表V1与电压表V2示数之和变小
C.电压表V1示数与电流表示数的乘积变小
D.电压表V2示数与电流表示数的比值变小
2.如图所示,电源电压保持不变。在开关由断开到闭合的过程中( )
A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变大
C.电路消耗的电功率变大 D.消耗的电功率不变
3.如图所示的电路,电源电压保持不变。先闭合后,再闭合,下列说法正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表示数变大
B.电压表和电流表的示数都变小
C.电压表示数和电流表示数的比值不变
D.电路的总功率变小
4.(多选)电子测温仪及原理图如图所示,电源电压保持不变,R是热敏电阻,R0为定值电阻。测温时,图乙中显示仪的示数随体温升高而增大,下列分析正确的是( )
A.图乙中显示仪相当于电流表
B.图乙中显示仪相当于电压表
C.热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小
D.电阻R0阻值变大,测相同体温,显示仪示数变小
5.如图所示,闭合开关后,将滑动变阻器滑片P向右移的过程中,电压表示数 ,电流表示数 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
考点2:并联电路的动态分析
含滑动变阻器的并联电路,由于电源电压不变,且并联电路中各个支路互相独立、互不影响,所以含定值电阻的支路各量都不变化,含滑动变阻器的支路,按以下思路分析:
串联电路图
参量变化
如图所示,当R2滑片向右移动时,R2 ,U2 ,根据I2=可知,I2 ,即电流表A2 。根据并联电路各支路电压相等且等于电源电压可知,U1 即电压表V示数 ,R1 ,所以I1 即电流表A1 。然后根据I总=I1+I2可知,I总 即电流表A
拓展
①ΔI ΔI2
③电压表与电流表的比值一般只需观察两者比值是哪个电阻,便可直接观察出变化
总结
并联电路中,各支路互不影响,改变其中一条支路的电阻或某支路出现断路不影响其他支路,除非将某一条支路短路,则整个电路被 。
1.如图所示,电路中电源电压保持不变,闭合开关S后,再将滑片向右移动,下列说法正确的是( )
A.灯泡变亮 B.电流表A的示数不变
C.电流表A1示数变小 D.滑动变阻器两端的电压变大
2.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.示数变小,V示数变小 B.示数变小,V示数不变
C.示数变大,V示数变小 D.示数不变,V示数变小
3.如图所示的电路,先闭合开关S1、再闭合开关S2,下列对电路的分析正确的( )
A.电流表A2的示数将不变 B.电压表V的示数将变小
C.小灯泡L1的亮度将变暗 D.若L1短路,L2仍然可以继续发光
4.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.灯泡L的亮度变大
B.电压表V的示数变小
C.电流表的示数变大
D.电压表V与电流表示数的比值变大
5.(多选)如图所示,电源电压恒定,闭合S1小灯泡发光,再闭合S2时,观察到的现象是( )
A.电压表示数变大 B.电流表示数变大
C.小灯泡变暗 D.小灯泡亮度不变
命题点1:含有变阻器电路的动态分析
【针对练习1】目前,一些高速公路收费站开始对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( )
A.称重表相当于一个电压表
B.电路中的R1与R并联
C.当车辆越重时,R接入电路中的阻值越大
D.当车辆越重时,称重表的示数越大
【针对练习2】在如图所示的电路中,小灯泡电阻保持不变,当滑动变阻器R的滑片由中点向右移动时,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.总电阻变大
D.电压表与电流表示数的比值变小
【针对练习3】如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中正确的是( )
A.通过滑动变阻器的电流变小,其两端的电压变大
B.通过R2的电流及其两端的电压都保持不变
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表和电压表的示数都逐渐变大
【针对练习4】如图所示,电源电压不变,闭合开关S,各元件正常工作,向右移动滑动变阻器的滑片P时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电流表示数不变
C.电压表与电流表的示数之比变大
D.电压表与电流表的示数之比变小
【针对练习5】如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L灯丝的电阻不变。闭合开关S,在保证电路元件安全的前提下,当滑片P向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V示数变大,电流表示数变小
B.电流表示数变小,灯L亮度变暗
C.电压表V示数与电流表示数的比值变小
D.电流表示数与电流表示数的差值不变
【针对练习6】小明将定值电阻与滑动变阻器接入电源电压不变的电路中,如图所示。闭合开关,各表均有一定示数,滑动变阻器的滑片向左滑动到某一位置过程中,电流表、电压表和示数变化量分别为、、。下列说法正确的是( )
A.示数不变,示数变大
B.示数变大,示数和电流表示数之比变大
C.电流表示数变大,变小
D.示数变小,不变
【针对练习7】(多选)如图是测定油箱内油量的装置,是定值电阻,是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定点O转动,另一端固定着一个浮子。下列分析正确的是( )
A.油量表可用电压表改装 B.油量表可用电流表改装
C.浮子下降时,油量表示数变小 D.浮子上升时,接入电路中的阻值变大
【针对练习8】(多选)如图电路,电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右移动,在此过程中( )
A.电流表A示数变大,电压表示数变小
B.电流表A示数变小,电压表示数变小
C.电压表示数与电压表示数之和不变
D.电压表示数与电流表A示数之比变小
命题点2:含有敏感电路的动态分析
【针对练习9】如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,电源电压保持不变,用电表示数大小反映温度高低,热敏电阻的阻值随温度的升高而增大,定值电阻R起保护电路的作用。下列分析正确的是( )
A.该电路中的电表是电流表 B.温度变化时R两端电压不变
C.温度升高时电路中电流变大 D.温度升高时两端电压变大
【针对练习10】如图甲所示,科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻R,附着在叶片上设计了从外部检测植物含水量的变化的电路(图中叶片未画出),植物含水量表由电压表或电流表改装而成,且植物含水量越大,电表示数越大。电源电压恒定为18V,R0阻值为120Ω,R的阻值与植物含水量H的关系如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.植物含水量是由电流表改装而成的
B.植物含水量变大时,电压表的示数变小
C.当电流表的示数为0.1A时,植物含水量20%
D.植物含水量变小时,电压表示数与电流表示数的比值不变
【针对练习11】为防止游客过多对栈道造成损伤,小晋为栈道设计了如图甲所示的压力传感装置。电源电压恒为60V,定值电阻R1为150Ω,压力敏感电阻R2的阻值随所受压力的变化关系如图乙所示。当电流表的示数达到或超过0.3A时,都可以触发串联在电路中的报警器(电阻可忽略不计,图中未画出)发出警报。下列分析正确的是( )
A.当压力增大时,R2的阻值也增大
B.当压力减小时,电流表示数增大
C.栈道站20个中学生时,一定不会发出警报
D.当压力增大时,电路消耗的总功率增大
【针对练习12】将光敏电阻R、定值电阻R₀、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示的电路,光敏电阻R的阻值随光照强度的增强而减小,闭合开关,当光照强度逐渐减弱时,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表和电压表示数均变大
【针对练习13】如图所示是一个测量光照强度仪器的电路原理图,其中R0是定值电阻,是阻值随光照强度增加而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐增加光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数将逐渐增大
B.电流表示数将逐渐减小
C.电路的总功率将逐渐增大
D.电压表示数和电流表示数的比值将不变
【针对练习14】课后服务时间,老师和物理兴趣小组同学用一个热敏电阻与其他电学元件组成了如图甲所示的电路。电源电压恒定不变,R1是定值电阻,R是热敏电阻,其阻值R与温度t的关系如图乙所示,开关S闭合,热敏电阻温度升高时,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数减小
B.电流表A2的示数减小
C.电流表A2与A1示数之差不变
D.电压表V与电流表A2示数之比增大
【针对练习15】为保护视力,很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。其原理如图乙所示,为定值电阻,为距离传感器,眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,当电表示数大于设定值时,会进行提示。下列分析正确的是( )
A.图乙中的电表,是用电流表改装的
B.眼睛距离屏幕越远,电表示数越大
C.眼睛距离屏幕越近,电路电流越小
D.要增大提醒距离,应更换阻值更大的
【针对练习16】如图甲所示,是一种对驾驶员进行检测的呼气式酒精测试仪,其简化电路如图乙所示,测试仪里面装有气敏电阻R,其阻值R随酒精气体浓度K变化的图像如图丙所示。已知电源电压为12V,是阻值为20Ω的定值电阻,设血液酒精浓度呼出酒精气体浓度,当血液酒精浓度时,属于饮酒驾驶。下列说法正确的是( )
A.图甲中的检测器相当于一个电压表
B.气敏电阻R的阻值随酒精气体浓度的增大而增大
C.酒精气体浓度越大,检测器的指针偏转角度越大
D.电流表示数为0.12A时,属于饮洒驾驶
命题点3:多开关通断引起的动态分析
【针对练习17】如图所示,电源电压保持不变,R₁和R₂为定值电阻,先闭合开关S₁,然后再闭合开关S₂,关于开关S₂闭合后电流表和电压表示数的变化,下列判断正确的是( )
A.电流表示数和电压表示数都变大 B.电流表示数和电压表示数都变小
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
【针对练习18】如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.断开S1、S2,电流表A无示数
B.先闭合S1,再闭合S2,电流表A的示数变小
C.先闭合S2、再闭合S1,电压表V的示数变大
D.只闭合S1时,若灯L1的灯丝突然烧断,则电压表V的示数将变大
【针对练习19】如图所示电路,电源电压保持不变,和是两个规格相同的灯泡。先闭合开关,记录两电表示数;再闭合开关,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A.电流表示数不变,电压表示数不变
B.电流表示数不变,电压表示数减小。
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数增大,电压表示数减小
【针对练习20】如图所示电路,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关,电阻与灯泡并联
B.只闭合开关,电压表测量电阻两端电压
C.先闭合开关,再闭合开关,电压表示数不变
D.先闭合开关,再闭合开关,通过灯泡的电流变大
【针对练习21】如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关,则下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大 B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电压表示数与电流表示数的比值变小 D.电压表示数与电流表示数的比值变大
【针对练习22】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻均为定值电阻。闭合开关S前后,下列说法正确的是( )
A.V示数将变小 B.示数将变大
C.V与示数的比值将变小 D.V与示数的乘积将变小
【针对练习23】如图所示,闭合开关、断开开关,电流表和电压表均有示数。若同时闭合开关和,则对比只闭合开关时( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数变小
B.电流表的示数变大,电压表的示数变大
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数变大
【针对练习24】如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.断开、,电流表A无示数
B.断开、,电压表V有示数
C.先闭合,再闭合,电流表A的示数变小
D.先闭合,再闭合,电压表V的示数变大
命题点4:含有变阻器电路的动态计算
【针对练习25】坐位体前屈测试仪原理如图所示,已知电源电压为6V,的电阻为30Ω,其中电阻丝粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表的示数为0.05A;推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。则( )
A.电流表示数的大小能反映被测试者的成绩
B.电阻丝的最大阻值为90Ω
C.挡板P在A端时电压表的示数为1.5V
D.电压表示数为3V时,被测试者的成绩是25cm
【针对练习26】在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图像如图乙所示,滑片P在最左端时电流和的阻值( )
A.0.2A 10Ω B.0.2A 30Ω
C.0.4A 30Ω D.0.4A 10Ω
【针对练习27】如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电流表与电压表的示数变化如乙图所示,下列说法错误的是( )
A.定值电阻R0的阻值是7.5Ω B.电源电压为4.5V
C.定值电阻R0两端最大的电压为3V D.滑动变阻器的最大阻值是15Ω
【针对练习28】如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,下列分析正确的是( )
A.定值电阻R1的阻值为10Ω,电源电压为13V
B.定值电阻R1的阻值为10Ω,电源电压为12V
C.电源电压为12V,滑动变阻器最大阻值为12Ω
D.电源电压为13V,滑动变阻器最大阻值为10Ω
【针对练习29】如图,电源电压恒为,滑动变阻器的规格为“,”,电阻。电压表和电流表接入电路的量程分别为和。闭合开关,的滑片从左向右滑动时,电压表的示数逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”),在保证电路各元件安全的前提下,可调节的阻值范围是 。
【针对练习30】如图所示,电源电压不变,电流表A量程为,小灯泡L的规格为“3.8V 0.38A”,不考虑小灯泡的电阻随温度的变化,小灯泡两端的电压低于1V不能发光,高于3.8V就会被烧坏。电压表V的量程,滑动变阻器的规格为“”,滑动变阻器的规格为“”。闭合开关和,滑动变阻器滑片置于最大阻值处,电流表的示数为0.25A。则:
(1)电源电压为多少V?
(2)闭合开关和,在电路安全的情况下,滑动变阻器阻值变化范围为多少?
(3)闭合开关和,为了保证小灯泡既能发光,又不被烧坏,且电路安全,还应在电路中串联一个电阻,通过调节滑片达到以上要求,则的范围为多少?
学科网(北京)股份有限公司
$
第8讲 动态电路分析
考点1:串联电路的动态分析
1.在观察电路的基础上,明确滑动变阻器、定值电阻、灯泡的连接方式,电流表测通过哪个电阻或哪几个元件中的电流,电压表测哪个电阻或哪几个元件两端的电压。
2.当开关断开与闭合时,电路中的电阻怎样变化,运用电路关系、欧姆定律,推导出电路中的电流如何变化,电路中某元件两端的电压或电功率如何变化。
(1)含滑动变阻器的串联电路:由于电源电压不变,按以下思路分析:
串联电路图
参量变化
如图所示的串联电路,当滑片向右移动时,R2变大,R总变大,电路中的I变小,所以电流表A示数变小,根据U1=I·R1可知,U1变小,所以电压表V1变小。再根据U2=U总 — U1可知,U2变大,即V2变大。
拓展
①ΔU1=ΔU2
②
③电压表与电流表的比值一般只需观察两者比值是哪个电阻,便可直接得出变化
总结
在串联电路中,电阻越大分压能力越强,所以当滑动变阻器增大连入电路的阻值时,滑动变阻器两端的电压变大。
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑片P由b端向a端移动过程中,小灯泡L始终发光(忽略温度对灯丝电阻的影响)。下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电压表V1与电压表V2示数之和变小
C.电压表V1示数与电流表示数的乘积变小
D.电压表V2示数与电流表示数的比值变小
【答案】D
【详解】A.由图知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表V1测L两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动的过程中电阻变小,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A错误;
B.因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源电压保持不变,所以,电压表V1与电压表V2示数之和保持不变,故B错误;
C.已知电路中电流变大,根据U=IR可知,灯泡两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,则电压表V1示数与电流表示数的乘积变大,故C错误;
D.由R=可知,电压表V2的示数与电流表A的示数的比值等于变阻器接入电路中的电阻,已知滑动变阻器接入电路的阻值变小,则其比值变小,故D正确。
故选D。
2.如图所示,电源电压保持不变。在开关由断开到闭合的过程中( )
A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变大
C.电路消耗的电功率变大 D.消耗的电功率不变
【答案】C
【详解】开关断开时,与串联,电流表测电路中的电流,电压表测电源两端的电压。开关闭合时,被短路,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表测电源两端的电压。
A.因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以开关由断开到闭合时,电路的总电阻变小。根据(为电源电压,保持不变),总电阻变小,所以电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A不符合题意;
B.开关断开时,电压表测电源两端的电压,开关闭合时,电压表测电源两端的电压,电源电压保持不变,所以电压表的示数不变,故B不符合题意;
C.根据,电源电压不变,电流变大,所以电路消耗的电功率变大,故C符合题意;
D.由,的电阻不变,电流变大,所以消耗的电功率变大,故D不符合题意。
故选C。
3.如图所示的电路,电源电压保持不变。先闭合后,再闭合,下列说法正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表示数变大
B.电压表和电流表的示数都变小
C.电压表示数和电流表示数的比值不变
D.电路的总功率变小
【答案】C
【详解】AB.先闭合,与串联,电压表测电压,电流表测电路电流,再闭合,被短路,电压表测电源电压,故示数变大,被短路,电路总电阻变小,电路电流变大,电流表示数变大,故AB错误;
C.根据欧姆定律,电压表示数和电流表示数的比值为的阻值,为定值电阻,则电压表示数和电流表示数的阻值不变,故C正确;
D.再闭合后,电路电流变大,根据,电源电压不变,电流变大,电路的总功率变大,故D错误。
故选C。
4.(多选)电子测温仪及原理图如图所示,电源电压保持不变,R是热敏电阻,R0为定值电阻。测温时,图乙中显示仪的示数随体温升高而增大,下列分析正确的是( )
A.图乙中显示仪相当于电流表
B.图乙中显示仪相当于电压表
C.热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小
D.电阻R0阻值变大,测相同体温,显示仪示数变小
【答案】BD
【详解】AB.由图乙可知,电路是两电阻串联,显示仪是并联在电阻R两端的,根据电流表和电压表的使用原则可知,是由电压表改装的,故A错误,B正确;
C.根据题意显示仪的示数随体温升高而增大,由串联分压原理可知,热敏电阻R的阻值变大,即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大,故C错误;
D.测相同体温时,热敏电阻的阻值不变,电阻R0阻值变大,由串联分压原理可知,R0两端电压会变大,电源电压不变,根据串联电压规律可知,热敏电阻两端的电压会变小,即显示仪示数变小,故D正确。
故选BD。
5.如图所示,闭合开关后,将滑动变阻器滑片P向右移的过程中,电压表示数 ,电流表示数 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 变小 不变
【详解】[1][2]由电路图可知,电阻R与灯泡串联,电压表测滑片右侧部分电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以滑片移动时,变阻器接入电路中的电阻不变,由可知,电路中的电流不变,则电流表的示数不变;将滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑片右侧电阻丝的阻值变小,由U=IR可知,滑片右侧电阻丝两端的电压变小,则电压表示数变小。
考点2:并联电路的动态分析
含滑动变阻器的并联电路,由于电源电压不变,且并联电路中各个支路互相独立、互不影响,所以含定值电阻的支路各量都不变化,含滑动变阻器的支路,按以下思路分析:
串联电路图
参量变化
如图所示,当R2滑片向右移动时,R2变大,U2不变,根据I2=可知,I2变小,即电流表A2变小。根据并联电路各支路电压相等且等于电源电压可知,U1不变即电压表V示数不变,R1不变,所以I1不变即电流表A1不变。然后根据I总=I1+I2可知,I总变小即电流表A变小
拓展
①ΔI=ΔI2
③电压表与电流表的比值一般只需观察两者比值是哪个电阻,便可直接观察出变化
总结
并联电路中,各支路互不影响,改变其中一条支路的电阻或某支路出现断路不影响其他支路,除非将某一条支路短路,则整个电路被短路。
1.如图所示,电路中电源电压保持不变,闭合开关S后,再将滑片向右移动,下列说法正确的是( )
A.灯泡变亮 B.电流表A的示数不变
C.电流表A1示数变小 D.滑动变阻器两端的电压变大
【答案】C
【详解】A.闭合开关S后,灯泡和滑动变阻器并联,并联电路中各支路工作互不影响,故滑片向右移动时灯泡亮度不变,故A错误;
BC.电流表A测的是干路电流,电流表A1测的是滑动变阻器通过的电流。闭合开关S后,将滑片向右移动,滑动变阻器接入的阻值变大,A1示数变小,干路电流也变小,即电流表A的示数也变小,故B错误,C正确;
D.并联电路中各支路两端的电压相等,都等于电源电压,则滑动变阻器两端的电压不变,故D错误。
故选C。
2.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.示数变小,V示数变小 B.示数变小,V示数不变
C.示数变大,V示数变小 D.示数不变,V示数变小
【答案】D
【详解】电路中与并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流,电压表测右侧部分的电压。并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时,支路的电流不变,即示数不变。滑片P向右移动时,由电路图可知,接入电路中的电阻不变,通过它的电流不变,右侧部分的电阻变小,由U=IR可知,电压表的示数变小。干路电流等于各支路电流之和,两支路的电流不变,干路电流不变,示数不变。故D正确,ABC错误。
故选D。
3.如图所示的电路,先闭合开关S1、再闭合开关S2,下列对电路的分析正确的( )
A.电流表A2的示数将不变 B.电压表V的示数将变小
C.小灯泡L1的亮度将变暗 D.若L1短路,L2仍然可以继续发光
【答案】A
【详解】AB.如图,当只闭合开关S1时,电路中只有小灯泡L1,两个电流表示数相同,电压表测电源电压;再闭合开关S2时,两个小灯泡并联,A1测量干路电流,A2测量L1的电流,电压表测量电源电压;由于两灯泡并联,用电器之间互不影响,开关S2的闭合对L1无影响,电流表一直测量L1的电流,所以A2的示数不变,电压表前后都是测量电源电压示数不变,故A正确;B错误;
C.当只闭合开关S1时,电路中只有小灯泡L1;再闭合开关S2时,两个小灯泡并联,并联电路互不影响,小灯泡的亮度不变,故C错误;
D.当两个开关都闭合时,两个小灯泡并联,若L1短路,电源被短路烧坏,用电器都无法工作,L2不亮,故D错误。
故选A。
4.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.灯泡L的亮度变大
B.电压表V的示数变小
C.电流表的示数变大
D.电压表V与电流表示数的比值变大
【答案】C
【详解】由图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电流表A1测通过滑动变阻器所在支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表V测电源电压。当滑动变阻器滑片从最上端向中点移动的过程中,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时,通过灯泡L的电流不变,亮度不变,电源电压不变,电压表V的示数也不变;但滑动变阻器的电阻变小,根据欧姆定律,滑动变阻器所在支路的电流变大,所以电流表的示数变大,又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变大,即电流表A2的示数变大,则此时电压表V与电流表A2示数的比值变小,故C正确,ABD错误;
故选C。
5.(多选)如图所示,电源电压恒定,闭合S1小灯泡发光,再闭合S2时,观察到的现象是( )
A.电压表示数变大 B.电流表示数变大
C.小灯泡变暗 D.小灯泡亮度不变
【答案】BD
【详解】由图可知,当闭合S1时,电路为只有小灯泡的简单电路,电流表测量通过小灯泡的电流,电压表测量小灯泡两端电压,即电源电压,再闭合S2时,定值电阻与小灯泡并联,电压表测量定值电阻两端电压,根据并联电路电压规律可知,定值电阻两端电压等于小灯泡两端电压且等于电源电压,电源电压不变,因此电压表示数不变,小灯泡两端电压不变,小灯泡的电阻不变,根据可知,通过小灯泡的电流不变,因此小灯泡的亮度不变,电流表测量干路电流,根据并联电路电流规律可知,电流表示数变大。故BD符合题意,AC不符合题意。
故选BD。
命题点1:含有变阻器电路的动态分析
【针对练习1】目前,一些高速公路收费站开始对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( )
A.称重表相当于一个电压表
B.电路中的R1与R并联
C.当车辆越重时,R接入电路中的阻值越大
D.当车辆越重时,称重表的示数越大
【答案】D
【详解】A.称重表串联在电路中,根据电表的用法可知,它相当于一个电流表,故A错误;
B.从电路图可以看出,定值电阻R1和滑动变阻器R是首尾顺次连接的,它们是串联关系,故B错误;
C.当车辆越重时,平台下沉,弹簧被压缩得越厉害,滑片会随之向下移动,导致滑动变阻器R接入电路中的电阻丝长度变短,因此其接入电路的阻值变小,故C错误;
D.当车辆越重时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路的总电阻也随之变小。由于电源电压保持不变,根据欧姆定律 可知,电路中的电流会变大,所以称重表(电流表)的示数会变大,故D正确。
故选D。
【针对练习2】在如图所示的电路中,小灯泡电阻保持不变,当滑动变阻器R的滑片由中点向右移动时,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.总电阻变大
D.电压表与电流表示数的比值变小
【答案】D
【详解】ABC.由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器R的滑片由中点向右移动时,接入电路中电阻变小,电路中的总电阻变小;由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;由可知,灯泡两端的电压变大;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故ABC错误;
D.分析电路可得,电压表示数变小,电流表示数变大,所以电压表与电流表的比值变小,故D正确。
【针对练习3】如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中正确的是( )
A.通过滑动变阻器的电流变小,其两端的电压变大
B.通过R2的电流及其两端的电压都保持不变
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表和电压表的示数都逐渐变大
【答案】B
【详解】ACD.由图可知,当两个开关都闭合时,R1与R2并联,电流表测量通过R1的电流,电压表测量电源电压,因为电源电压不变,所以电压表示数不变。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,根据并联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压等于电源电压不变,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据可知,通过其电流变小,所以电流表示数变小,故ACD错误;
B.当滑动变阻器的滑片P向右移动时,根据并联电路电压规律可知,R2两端电压等于电源电压不变,R2是定值电阻,阻值固定不变,根据可知,通过其电流不变,故B正确。
故选B。
【针对练习4】如图所示,电源电压不变,闭合开关S,各元件正常工作,向右移动滑动变阻器的滑片P时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电流表示数不变
C.电压表与电流表的示数之比变大
D.电压表与电流表的示数之比变小
【答案】C
【详解】闭合开关S,滑动变阻器与定值电阻并联接入电路,电压表V测量电源电压,示数不变。电流表A测量干路电流,电流表测量通过滑动变阻器的电流,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,则通过滑动变阻器的电流变小,的示数变小;由于并联电路互不影响,通过定值电阻的电流不变,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流表A的示数变小。所以电压表与电流表的示数之比变大。电压表与电流表的示数之比变大。故ABD错误,C正确。
故选C。
【针对练习5】如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L灯丝的电阻不变。闭合开关S,在保证电路元件安全的前提下,当滑片P向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V示数变大,电流表示数变小
B.电流表示数变小,灯L亮度变暗
C.电压表V示数与电流表示数的比值变小
D.电流表示数与电流表示数的差值不变
【答案】D
【详解】由电路图,灯L与滑动变阻器R并联。电压表V测电源电压(不变)。电流表A1测干路电流,A2测滑动变阻器R的电流。当滑动变阻器向右滑动时,R接入电阻变大,通过R的电流变小,则A2的示数变小。根据并联电路电流规律可知,干路电流A1的示数变小。灯L两端电压始终等于电源电压,电阻不变,所以通过L的电流不变(电流表A1示数与电流表A2示数的差值不变),亮度不变。因为电压表V示数与电流表A2 示数的比值就是R的阻值,滑动变阻器R的阻值变大,所以,电压表V示数与电流表A2 示数的比值变大。故D正确,ABC错误。
故选D。
【针对练习6】小明将定值电阻与滑动变阻器接入电源电压不变的电路中,如图所示。闭合开关,各表均有一定示数,滑动变阻器的滑片向左滑动到某一位置过程中,电流表、电压表和示数变化量分别为、、。下列说法正确的是( )
A.示数不变,示数变大
B.示数变大,示数和电流表示数之比变大
C.电流表示数变大,变小
D.示数变小,不变
【答案】D
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压。定值电阻的阻值不变,滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压一定,由欧姆定律知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;根据可知,定值电阻两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,由可知,V1示数和电流表示数之比等于R1的阻值,所以该比值不变;同理,定值电阻两端的电压变化量与通过的电流变化量之比,即
所以该比值不变;电源电压一定,滑片移动时,定值电阻和滑动变阻器两端的电压变化量相等,即
则
所以该比值也不变,综上可知,故D正确,ABC错误。
故选D。
【针对练习7】(多选)如图是测定油箱内油量的装置,是定值电阻,是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定点O转动,另一端固定着一个浮子。下列分析正确的是( )
A.油量表可用电压表改装 B.油量表可用电流表改装
C.浮子下降时,油量表示数变小 D.浮子上升时,接入电路中的阻值变大
【答案】BC
【详解】AB.油量表串联在电路中,所以油量表是用电流表改装的,故A错误,B正确;
C.浮子下降时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律,电流变小,即油量表(电流表)示数变小,故C正确;
D.浮子上升时,接入电路中的长度变短,阻值变小,故D错误。
故选BC。
【针对练习8】(多选)如图电路,电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右移动,在此过程中( )
A.电流表A示数变大,电压表示数变小
B.电流表A示数变小,电压表示数变小
C.电压表示数与电压表示数之和不变
D.电压表示数与电流表A示数之比变小
【答案】AC
【详解】AB.由图可知,电阻与滑动变阻器串联,电压表测电阻两端电压,测滑动变阻器R2两端电压,电流表串联在电路中。
当滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的阻值变小,根据串联电阻路中电压之比等于电阻之比可知,滑动变阻器两端电压减小,即电压表的示数减小,定值电阻两端电压增大,即电压表的示数增大,电路中总电阻减小,根据欧姆定律可知,电源电压不变,所以电路中电流增大,即电流表示数增大,故A符合题意,B不符合题意;
C.在串联电阻路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,即,电源电压不变,所以电压表示数与电压表示数之和不变,故C符合题意;
D.电压表示数与电流表A示数之比为的电阻,的阻值不变,所以比值不变,故D不符合题意。
故选 AC。
命题点2:含有敏感电路的动态分析
【针对练习9】如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,电源电压保持不变,用电表示数大小反映温度高低,热敏电阻的阻值随温度的升高而增大,定值电阻R起保护电路的作用。下列分析正确的是( )
A.该电路中的电表是电流表 B.温度变化时R两端电压不变
C.温度升高时电路中电流变大 D.温度升高时两端电压变大
【答案】D
【详解】A.由图乙可知,热敏电阻R₀与电表并联,电表测量的是R₀两端的电压,故A错误;
BCD.由图乙可知,R与R₀串联,电源电压恒定,温度升高时热敏电阻阻值增大,电路总电阻增大,由欧姆定律可知,电路电流减小,由串联电路分压规律可知,热敏电阻两端电压变大,R两端电压会变小,故BC错误,D正确。
故选 D。
【针对练习10】如图甲所示,科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻R,附着在叶片上设计了从外部检测植物含水量的变化的电路(图中叶片未画出),植物含水量表由电压表或电流表改装而成,且植物含水量越大,电表示数越大。电源电压恒定为18V,R0阻值为120Ω,R的阻值与植物含水量H的关系如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.植物含水量是由电流表改装而成的
B.植物含水量变大时,电压表的示数变小
C.当电流表的示数为0.1A时,植物含水量20%
D.植物含水量变小时,电压表示数与电流表示数的比值不变
【答案】D
【详解】A B.定值电阻和湿敏电阻R串联,电压表测湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;由图乙可知湿敏电阻R的阻值随着植物含水量变大而变小;植物含水量变大时,湿敏电阻的阻值变小,电路的总电阻变小,由知电路中的电流变大,由知定值电阻两端的电压变大,由串联电路电压的规律知湿敏电阻两端的电压变小,电压表示数变小,所以植物含水量是由电流表改装而成的,故AB正确,不符合题意;
C.当电流表的示数为时,电路的总电阻为
湿敏电阻的阻值为,由图乙知此时植物含水量,故C正确,不符合题意;
D.由图乙知植物含水量变小时,湿敏电阻的阻值变大,由于电压表示数与电流表示数的比值等于湿敏电阻的阻值,所以电压表示数与电流表示数的比值变大,故D错误,符合题意。
故选D。
【针对练习11】为防止游客过多对栈道造成损伤,小晋为栈道设计了如图甲所示的压力传感装置。电源电压恒为60V,定值电阻R1为150Ω,压力敏感电阻R2的阻值随所受压力的变化关系如图乙所示。当电流表的示数达到或超过0.3A时,都可以触发串联在电路中的报警器(电阻可忽略不计,图中未画出)发出警报。下列分析正确的是( )
A.当压力增大时,R2的阻值也增大
B.当压力减小时,电流表示数增大
C.栈道站20个中学生时,一定不会发出警报
D.当压力增大时,电路消耗的总功率增大
【答案】D
【详解】A.据乙图可知,当压力增大时,R2的阻值变小,故A错误;
B.甲图中电路是串联的,当压力减小时,R2的阻值变大,电路中的电阻变大,根据可知,电路中的电流会变小,电流表的示数变小,故B错误;
C.根据题意,当电路中的电流为0.3A时,电路发生报警,此时电路中的总电阻为
R2的阻值为
据乙图可知,此时压力敏感电阻受到的压力为,已知中学生的重力约为500N,则栈道站20个中学生时的总重力为
因为学生的体重为估计值,可能存在超出的情况,因此可能发生报警,故C错误;
D.当压力增大时,R2的阻值变小,电路中的电阻变小,电路中的电流会变大,电源电压不变,根据可知,电路消耗的总功率增大,故D正确。
故选D。
【针对练习12】将光敏电阻R、定值电阻R₀、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示的电路,光敏电阻R的阻值随光照强度的增强而减小,闭合开关,当光照强度逐渐减弱时,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表和电压表示数均变大
【答案】A
【详解】分析电路可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,逐渐减弱光照强度时,R的阻值变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小;由可知,R0两端的电压变小,即电压表V的示数变小;故A正确,BCD错误。
故选A。
【针对练习13】如图所示是一个测量光照强度仪器的电路原理图,其中R0是定值电阻,是阻值随光照强度增加而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐增加光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数将逐渐增大
B.电流表示数将逐渐减小
C.电路的总功率将逐渐增大
D.电压表示数和电流表示数的比值将不变
【答案】C
【详解】ABC.分析电路可知,和串联,电压表测电压,电流表测电路中电流。闭合开关S,逐渐增加光敏电阻的光照强度,则阻值变小,总电阻变小,根据可知,电路中电流变大,则电流表示数变大;根据串联分压原理,两端电压减小,则电压表的示数减小;电源电压不变,根据可知,电路的总功率将逐渐增大,故AB错误,C正确;
D.根据可知,电压表示数和电流表示数的比值即为阻值,阻值变小,所以电压表示数和电流表示数的比值变小,故D错误。
故选C。
【针对练习14】课后服务时间,老师和物理兴趣小组同学用一个热敏电阻与其他电学元件组成了如图甲所示的电路。电源电压恒定不变,R1是定值电阻,R是热敏电阻,其阻值R与温度t的关系如图乙所示,开关S闭合,热敏电阻温度升高时,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数减小
B.电流表A2的示数减小
C.电流表A2与A1示数之差不变
D.电压表V与电流表A2示数之比增大
【答案】C
【详解】A.由甲图可知,R1与R并联,电流表A1测量通过R的电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量电源电压,由于电源电压不变,电压表V的示数不变,故A错误;
B.开关S闭合,热敏电阻温度升高时,根据图乙可知,R的阻值变小,根据欧姆定律可知,通过R的电流变大,电流表A1示数变大;并联电路中各支路互不影响,所以通过R1的电流不变;根据并联电路中的电流规律可知,干路的电流变大,电流表A2的示数变大,故B错误;
C.根据并联电路的电流规律可知,电流表A2与A1的示数之差为通过R1的电流,所以电流表A2与A1的示数之差不变,故C正确;
D.因电压表V示数不变,电流表A2的示数变大,则电表V与电流表A2的示数之比变小,故D错误。
故选C。
【针对练习15】为保护视力,很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。其原理如图乙所示,为定值电阻,为距离传感器,眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,当电表示数大于设定值时,会进行提示。下列分析正确的是( )
A.图乙中的电表,是用电流表改装的
B.眼睛距离屏幕越远,电表示数越大
C.眼睛距离屏幕越近,电路电流越小
D.要增大提醒距离,应更换阻值更大的
【答案】D
【详解】A.图乙中,电表与定值电阻R0并联,根据电表的使用规则(电压表并联、电流表串联),可知该电表是电压表改装的。故A错误;
B. 由题意可知,眼睛距离屏幕越远,R的阻值越大,总电阻越大,电路电流I越小;进而越小,电压表示数越小。故B错误;
C. 由题意可知,眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,总电阻越小,电路电流越大。故C错误;
D.根据题意,电压表示数达到一定值时,会有报警提示。增大提醒距离,R的阻值变大,要想使电压表仍然达到设定值时报警提醒,就是使R0与R的电压之比不变,就是使R0与R的比值不变,R如果变大,必须增大R0的阻值。故D正确。
故选D。
【针对练习16】如图甲所示,是一种对驾驶员进行检测的呼气式酒精测试仪,其简化电路如图乙所示,测试仪里面装有气敏电阻R,其阻值R随酒精气体浓度K变化的图像如图丙所示。已知电源电压为12V,是阻值为20Ω的定值电阻,设血液酒精浓度呼出酒精气体浓度,当血液酒精浓度时,属于饮酒驾驶。下列说法正确的是( )
A.图甲中的检测器相当于一个电压表
B.气敏电阻R的阻值随酒精气体浓度的增大而增大
C.酒精气体浓度越大,检测器的指针偏转角度越大
D.电流表示数为0.12A时,属于饮洒驾驶
【答案】C
【详解】A.由电路图可知,检测器是串联接入电路中的,电流表才是串联接入电路,所以检测器相当于一个电流表,故A错误;
B.由图丙可知,气敏电阻R的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,故B错误;
C.酒精气体浓度越大,气敏电阻R的阻值越小,整个电路总电阻越小,由可得,电路总电流越大,检测器指针偏转角度越大,故C正确;
D.电流表示数为0.12A时,由可得,此时电路的总电阻为
气敏电阻R的阻值为
由图丙可知,此时的呼出气体酒精浓度为4×10−5mg/mL,此时的血液酒精浓度为
此时血液酒精浓度小于0.2mg/mL,此时没有酒驾,故D错误。
故选C。
命题点3:多开关通断引起的动态分析
【针对练习17】如图所示,电源电压保持不变,R₁和R₂为定值电阻,先闭合开关S₁,然后再闭合开关S₂,关于开关S₂闭合后电流表和电压表示数的变化,下列判断正确的是( )
A.电流表示数和电压表示数都变大 B.电流表示数和电压表示数都变小
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
【答案】A
【详解】只闭合开关S₁时,R1与R2串联,电流表测电路电流,电压表测R₁两端电压;再闭合开关S₂时,R₂被短路,电路为含R1的简单电路,电路总电阻变小,电流变大,电流表示数变大,R1两端电压等于电源电压,电压表示数变大。
故选A。
【针对练习18】如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.断开S1、S2,电流表A无示数
B.先闭合S1,再闭合S2,电流表A的示数变小
C.先闭合S2、再闭合S1,电压表V的示数变大
D.只闭合S1时,若灯L1的灯丝突然烧断,则电压表V的示数将变大
【答案】D
【详解】A.断开S1、S2,电路为两灯泡和电流表串联,此时电路是通路,电流表有示数,故A错误;
B.先闭合S1,电路为两灯泡串联,再闭合S2,灯泡L2会被短路,电路中的电阻变小,电流会变大,电流表的示数变大,故B错误;
C.先闭合S2,电路为串联电路,电压表测电源电压,再闭合S1,灯泡L2被短路,电压表仍测电源电压,则电压表的示数不变,故C错误;
D.只闭合S1时,若灯L1的灯丝突然烧断,电压表串联接入电路,测电源电压,因此电压表的示数会变大,故D正确。
故选D。
【针对练习19】如图所示电路,电源电压保持不变,和是两个规格相同的灯泡。先闭合开关,记录两电表示数;再闭合开关,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A.电流表示数不变,电压表示数不变
B.电流表示数不变,电压表示数减小。
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数增大,电压表示数减小
【答案】C
【详解】由图可知,闭合开关时,电路为灯泡的简单电路,电流表测量通过的电流,电压表测量电源电压;再闭合开关,电路为灯泡和的并联电路,电流表测量干路的电流,电压表测量电源电压,故电压表示数不变;由于并联电路各支路互不影响,所以通过的电流不变,由于并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,电流表的示数增大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【针对练习20】如图所示电路,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关,电阻与灯泡并联
B.只闭合开关,电压表测量电阻两端电压
C.先闭合开关,再闭合开关,电压表示数不变
D.先闭合开关,再闭合开关,通过灯泡的电流变大
【答案】C
【详解】AB.只闭合开关S1,电流依次经过电阻R、灯泡L,电阻R与灯泡L串联,电压表测量电阻R与灯泡的L的总电压,故AB错误;
C.先闭合开关S1,电阻R与灯泡L串联,此时电压表测量电源的电压;再闭合开关S2,电阻R被短路,此时电压表还是测量电源的电压,电压表示数不变,故C正确;
D.先闭合开关S1,电阻R与灯泡L串联,此时电流表测量电路的电流;再闭合开关S3,灯泡L被短路,通过灯泡L的电流变为0,故D错误。
故选C。
【针对练习21】如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关,则下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大 B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电压表示数与电流表示数的比值变小 D.电压表示数与电流表示数的比值变大
【答案】A
【详解】AB.由电路图可知,闭合开关后,与串联,电流表测电路中的电流,电压表V测两端的电压;闭合开关后,被短路,电路总电阻减小,电流表A示数增大,此时电压表V测两端的电压,也测电源两端的电压,则电压表示数增大,故A正确,B错误;
CD.分析电路图可知,两种情况下电压表V的示数与电流表示数的比值始终等于的阻值,则比值不变,故CD错误。
故选A。
【针对练习22】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻均为定值电阻。闭合开关S前后,下列说法正确的是( )
A.V示数将变小 B.示数将变大
C.V与示数的比值将变小 D.V与示数的乘积将变小
【答案】D
【详解】由图可知,闭合开关S前,电阻R1、R2串联,电压表测量电阻R1两端的电压,两个电流表测量串联电路的电流。闭合开关S后,电阻R2和电流表A2被短路,电路中只有电阻R1,此时电压表测量电阻R1两端的电压也为电源电压,电流表A1测量通过电阻R1的电流。
A.闭合开关S前,电压表测量电阻R1两端的电压,闭合开关S后,电压表变成测量电源电压,所以电压表V的示数变大,故A错误;
B.A2从有示数变为被短路后无示数,A2示数将变小,故B错误;
C.两次电压表都测量电阻R1两端的电压,电流表A1测量通过电阻R1的电流,由可知,电压表V与电流表A1示数的比值为R1的阻值,比值不变,即V与A1示数的比值不变,故C错误;
D.A2从有示数变为被短路后无示数,故V与A2示数的乘积将变为0,变小,故D正确。
故选D。
【针对练习23】如图所示,闭合开关、断开开关,电流表和电压表均有示数。若同时闭合开关和,则对比只闭合开关时( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数变小
B.电流表的示数变大,电压表的示数变大
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数变大
【答案】B
【详解】闭合开关S1、断开开关S2,L1和L2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量L1两端的电压;若同时闭合开关S1和S2,L2被短路,电路为L1的简单电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量电源电压,根据串联电路的电压规律,可知电压表示数变大。L1、L2串联的总电阻大于L1的电阻,根据欧姆定律,可知电路中的电流变大,即电流表示数变大。
故选B。
【针对练习24】如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.断开、,电流表A无示数
B.断开、,电压表V有示数
C.先闭合,再闭合,电流表A的示数变小
D.先闭合,再闭合,电压表V的示数变大
【答案】D
【详解】A.断开S1、S2 ,此时L1和L2串联,电流路径为:电源正极→电流表A→L1→L2→电源负极。电流表A测串联电路的电流,有示数,故A错误;
B.断开S1、S2,电压表V没有接入,所以电压表无示数,故B错误;
C.闭合S2、断开S1时,L1和L2串联,总电阻。再闭合S1时,L2被短路,电路中只有L1,总电阻变小。根据欧姆定律,电源电压U不变,电流变大,因此电流表A的示数变大,故C错误;
D.先闭合S1,L1与L2串联,电压表V测L1的电压。再闭合S2时,电压表测电源电压,电压表示数变大,故D正确。
故选D。
命题点4:含有变阻器电路的动态计算
【针对练习25】坐位体前屈测试仪原理如图所示,已知电源电压为6V,的电阻为30Ω,其中电阻丝粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表的示数为0.05A;推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。则( )
A.电流表示数的大小能反映被测试者的成绩
B.电阻丝的最大阻值为90Ω
C.挡板P在A端时电压表的示数为1.5V
D.电压表示数为3V时,被测试者的成绩是25cm
【答案】B
【详解】A.由图得,R1与R2的最大电阻串联,电流表测量电路的电流,电压表测量R2的PB部分的电压,滑片移动过程中,电路电阻不变,电路电流不变,电流表示数不变,因此电流表示数的大小不能反映被测试者的成绩,故A不符合题意;
B.由欧姆定律得,电路中的总电阻为
电阻丝的最大阻值为,故B符合题意;
C.由欧姆定律得,挡板P在A端时电压表的示数为,故C不符合题意;
D.电压表示数为3V时,由欧姆定律得,PB段电阻的阻值为
被测试者的成绩是,故D不符合题意。
故选B。
【针对练习26】在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图像如图乙所示,滑片P在最左端时电流和的阻值( )
A.0.2A 10Ω B.0.2A 30Ω
C.0.4A 30Ω D.0.4A 10Ω
【答案】B
【详解】由甲图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,电压表测变阻器两端的电压。由乙图可知当电路中的电流为0.4A时,两电压表的示数都为4V,因串联电路的总电压等于各部分电压之和,所以电源电压为8V,此时电阻的阻值为
根据可知,当电路中电流增大时,定值电阻两端的电压增大,由串联电路的电压特点可知,变阻器两端的电压减小。所以,图乙中,斜向上的图线是电压表随电流表示数变化的图象,斜向下的图线为电压表随电流表示数变化的图象。当滑片P在最左端时,变阻器连入电路的电阻最大时,电路中电流最小,由串联分压规律可知此时变阻器两端的电压最大。由图乙可知,变阻器两端的电压最大为6V,则此时定值电阻两端的电压为
此时电路中的电流为
则滑动变阻器的最大值为
故选B。
【针对练习27】如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电流表与电压表的示数变化如乙图所示,下列说法错误的是( )
A.定值电阻R0的阻值是7.5Ω B.电源电压为4.5V
C.定值电阻R0两端最大的电压为3V D.滑动变阻器的最大阻值是15Ω
【答案】C
【详解】ABD.如图甲所示,当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器没有接入电路,电路是只有R0接入的简单电路,此时电路中的电阻最小,电流最大,由图乙可知,此时电路中电流
电源电压可表示为………①
如图甲所示,当滑动变阻器的滑片在最左端时,滑动变阻器全部接入电路,滑动变阻器与R0串联接入电路,此时电路中的电阻最大,电流最小,由图乙可知,此时电路中电流
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的最大阻值
电源电压可表示为………②
由①①解得、
即电源电压为4.5V,定值电阻R0的阻值是7.5Ω。故ABD正确,不符合题意;
C.当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器没有接入电路,电路是只有R0接入的简单电路,此时定值电阻R0两端的电压最大,等于电源电压,即为4.5V。故C错误,符合题意。
故选C。
【针对练习28】如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,下列分析正确的是( )
A.定值电阻R1的阻值为10Ω,电源电压为13V
B.定值电阻R1的阻值为10Ω,电源电压为12V
C.电源电压为12V,滑动变阻器最大阻值为12Ω
D.电源电压为13V,滑动变阻器最大阻值为10Ω
【答案】A
【详解】闭合开关,、串联,电流表测量电路电流,电压表测量两端的电压。当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据欧姆定律可知此时电路中电流最小,从图乙可知,此时电路中电流为0.1A,滑动变阻器两端的电压为12V,则滑动变阻器的最大阻值为
根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得,电源电压
当电路中电流为时,滑动变阻器两端的电压为3V,电源电压
由于电源电压U不变,联立①和②可解得,。故A正确,BCD错误。
故选A。
【针对练习29】如图,电源电压恒为,滑动变阻器的规格为“,”,电阻。电压表和电流表接入电路的量程分别为和。闭合开关,的滑片从左向右滑动时,电压表的示数逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”),在保证电路各元件安全的前提下,可调节的阻值范围是 。
【答案】 变大
【详解】[1]据图可知,电路是两电阻串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中的电流,当的滑片从左向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,由串联分压原理可知,两端电压变大,即电压表的示数变大。
[2]根据题意可知,电路允许通过的最大电流是0.6A,此时电路中的总电阻最小,最小总电阻为
已知R2的阻值不变,则滑动变阻器接入电路中的阻值最小为
由串联分压原理可知,当接入电路中的阻值最大时,电压表的示数最大,已知电压表的量程是,即两端最大电压是3V,此时R2两端电压为
电路中的电流为
接入电路中的最大电阻为
综合上述分析可知,可调节的阻值范围是2.5~10Ω。
【针对练习30】如图所示,电源电压不变,电流表A量程为,小灯泡L的规格为“3.8V 0.38A”,不考虑小灯泡的电阻随温度的变化,小灯泡两端的电压低于1V不能发光,高于3.8V就会被烧坏。电压表V的量程,滑动变阻器的规格为“”,滑动变阻器的规格为“”。闭合开关和,滑动变阻器滑片置于最大阻值处,电流表的示数为0.25A。则:
(1)电源电压为多少V?
(2)闭合开关和,在电路安全的情况下,滑动变阻器阻值变化范围为多少?
(3)闭合开关和,为了保证小灯泡既能发光,又不被烧坏,且电路安全,还应在电路中串联一个电阻,通过调节滑片达到以上要求,则的范围为多少?
【答案】(1)电源电压为7.5V
(2)滑动变阻器R2的阻值变化范围为
(3)R0的范围为
【详解】(1)当闭合开关S1和S2时,电路为灯泡与滑动变阻器R2串联,电流表测量电流,电压表测量灯泡两端电压,滑片置于最大阻值处,即R2为20Ω,电流表示数 0.25A。灯泡电阻为
总电阻为
可得电源电压
(2)当闭合开关S1和S2时,电路为灯泡与滑动变阻器R2串联,电流表测量电流,电压表测量灯泡两端电压,当滑动变阻器有最小值时,电流有最大值,电流表量程为0~0.6A,灯泡额定电流0.38A,而电压表最大值为3V,对应电流为
滑动变阻器R2允许最大电流为0.8A,因此电路允许最大电流为0.3A,此时灯泡两端电压
滑动变阻器两端电压
此时滑动变阻器阻值为
当滑动变阻器有最大值时,电流有最小值,电流表电压表都安全,此时滑动变阻器最大阻值为20欧,滑动变阻器阻值R2变化范围为。
(3)当闭合开关S1和S3时,电路为灯泡与滑动变阻器R1串联,电流表测量电流,电压表测量灯泡两端电压,滑动变阻器R1最大值为10欧,当灯泡恰好发光时,两端电压为1V,电路电流为
总电阻
需串联的R0的阻值为
电路最大电流为0.3A,此时电压表示数为3V,总电阻
需串联的R0的阻值为
因此R0的范围为。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。