2020年中考物理试题分类命题备考方略专题13动态电路分析题含解析

2020年中考物理试题分类命题备考方略专题13动态电路分析题含解析

‎2020年物理试卷分类命题备考方略 专题十三动态电路分析题 ‎★命题诠释 所谓动态电路分析是指对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路，通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断等形式来改变电路的连接方式和电路参数值，进而改变电路中的总电阻、电流、电压和电功率等，并对这些量的变化进行分析的题型。‎ 中考试卷中，动态电路分析主要以选择题、填空题和计算题形式出现。主要分为三种类型：（1）滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中物理量的变化；（2）开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；（3）其他电学量（光敏电阻、热敏电阻等）发生变化或客观因素引起电路中物理量的变化。‎ ‎★题型解密 一、分析电路中各元件之间的关系 具体来说，就是要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有；所给的电流表测量的是干路的电流还是支路电流，电压表测量的是电源电压还是某电阻的电压等。‎ 二、掌握电表的特点 ‎1.电流表的电阻非常小，在电路中相当于导线，可看作短路。‎ ‎2.电压表的电阻非常大，在电路中相当于断路（开路），即在分析此类问题时可先将电压表放在一边，暂不考虑。‎ ‎3.基本思想 明确电路中的变量和不变量，首先确定不变的物理量（如电源的电压、各定值电阻，小灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压和额定功率），然后根据相关的规律去分析其它量的变化。‎ ‎4.解题思路 总体遵循“先局部-再整体-再局部”的思路，具体说来：①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化（局部）；②根据欧姆定律，由总电阻的变化分析总电流的变化（整体）；③由总电流的变化，根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化（局部）。‎ 真题呈现 一、滑动变阻器阻值变化动态分析 ‎【典例一】（2019·益阳）如图所示，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，当滑片P向右移动时，电流表和电压表的示数变化情况是（）。‎ 24‎ A．电流表示数减小，电压表示数减小；B．电流表示数增大，电压表示数增大；‎ C．电流表示数减小，电压表示数增大；D．电流表示数增大，电压表示数减小 ‎【答案】A。‎ ‎【解析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，‎ 由可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，故BD错误；‎ 由U=IR可知，R0两端的电压减小，即电压表的示数减小，故A正确、C错误。故选A。‎ ‎【典例二】（2018·滨州）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，下列四个选项中，判断正确的是（）。‎ A．电流表、电压表的示数均变小 B．电流表、电压表的示数均变大 C．电流表示数变大、电压表示数变小 D．电压表与电流表示数的比值变小 ‎【答案】CD。‎ ‎【解析】由电路图可知，R1与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。ABC、在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U=IR可知，R1两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故AB错误、C正确。‎ D、电压表与电流表的比值等于滑动变阻器的阻值，因为滑动变阻器的阻值变小，所以电压表与电流表的示数比值变小，故D正确。故选CD。‎ ‎【典例三】（2019·贵港）如图16甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3，断开开关S2，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数从1V变为3V的过程中，电路总功率变化了3.6W，其中电压表示数为3V时，电流表示数为‎0.3A 24‎ ‎；滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图16乙所示，滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为Ua、Ub，且Ub=8Ua。求：‎ ‎（1）定值电阻R1的阻值。‎ ‎（2）电源电压。‎ ‎（3）滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中，R2接入电路的阻值范围。‎ ‎（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，小灯泡L恰好正常发光，其电功率为PL；当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，小灯泡L的电功率为P’L。则PL与P’L之比是多少？‎ ‎【解析】（1）由图16甲知，当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，R1与R2串联，电压表测R1两端电压 由U1=3V，I1=‎0.3A，根据得R1的阻值为 ‎（2）使电压表示数从1V变为3V的过程中，电路的总功率是增加的，设增加的功率为 当电压表示数为1V时，电路中的电流为 电压表示数为3V时，电路中的电流为 设电源电压为U，在电压表两次示数下，电路的总功率有如下关系 ‎，即有 解得电源电压为U=18V ‎（3）由图乙知，当滑动变阻器R2的滑片在a点时，滑动变阻器消耗的功率等于在b点时的功率 则有，又，R1=10Ω，U=18V 解得Ua=2V、Ub=16V 24‎ R2的滑片在a点时，电路中的电流为 则此时滑动变阻器接入阻值为 R2的滑片在b点时，电路中的电流为 则此时滑动变阻器接入阻值为 所以R2接入电路的阻值范围为1.25Ω~80Ω ‎（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，电路是小灯泡L和滑动变阻器R2串联 设小灯泡正常发光的电压为UL=6V，电阻为RL，设滑动变阻器的最大阻值为R R2的滑片在中点时，根据串联电路的分压作用有：①‎ 当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，设灯泡两端的电压为，有：②‎ 联解①②得 根据得：，‎ 则。‎ 二、开关通断引起动态分析 ‎【典例一】（2019·邵阳）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1＝3R2，当S和S1闭合、S2断开时，电压表和电流表的示数分别为U1和I1；当S1断开、S和S2闭合时，电压表和电流表的示数分别为U2和I2，则U1：U2、I1：I2分别是（）。‎ 24‎ A．1：1、4：3 B．1：2、1：‎3 C．1：1、1：4 D．1：4、1：1‎ ‎【答案】A。‎ ‎【解析】当S1闭合、S2断开时，等效电路图如图1所示；当S1断开、S2闭合时，等效电路图如图2所示。‎ 电源的电压不变，且两种情况下电压表测电源的电压，‎ 所以两次电压表的示数不变，即U1：U2＝1：1；‎ 两电阻并联，I1，I2‎ 则I1：I2═4：3。故选A。‎ ‎【典例二】（2019·达州）如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，电压表的量程为0～15V．电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是（）。‎ A．电源电压为20V；‎ B．R1的阻值为5Ω；‎ C．为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为4～30Ω；‎ D．开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W ‎【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。‎ ‎（1）由图乙可知，当R2＝10Ω时U1＝12V，当R2′＝20Ω时U1′＝8V，‎ 因串联电路中各处的电流相等，‎ 24‎ 所以，电路中的电流分别为：I＝＝，I′＝＝，‎ 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，电源的电压：U＝I（R1+R2）＝I′（R1+R2′），即（R1+10Ω）＝（R1+20Ω），‎ 解得：R1＝10Ω，故B错误；‎ 电源的电压U＝I（R1+R2）＝×（10Ω+10Ω）＝24V，故A错误；‎ ‎（2）当电压表的示数U1″＝15V时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，‎ 此时电路中的电流：I大＝＝＝‎1.5A，‎ 此时滑动变阻器两端的电压：U2小＝U﹣U1″＝24V﹣15V＝9V，‎ 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小＝＝＝6Ω，‎ 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，‎ 所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6Ω～30Ω，故C错误；‎ ‎（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，‎ 则P小＝＝＝14.4W，故D正确。故选D。‎ ‎【典例三】（2019·岳阳）如图，电源电压恒定不变，若要灯泡L和滑动变阻器R串联，则只需要闭合开关______；闭合开关S1和S3，断开S2，将滑片P由图中位置向右移动，灯泡L的亮度______（填“变亮”“变暗”或“不变”）。‎ ‎【答案】S2；不变。‎ ‎【解析】要使灯泡L和滑动变阻器R串联，应将灯泡L和滑动变阻器R首尾相连接到电源两端，则由图可知只要闭合S2，断开S1、S3；若闭合开关S1和S3，断开S2，小灯泡和滑动变阻器并联，因并联电路各支路互不影响，所以当将滑片P由图中位置向右移动，灯泡L的亮度不变。‎ 故答案为：S2；不变。‎ 24‎ 二、其他物理量变化引起的动态分析 ‎【典例一】（2019·泸州）如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R为l5Ω，R0为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，阻值范围为10Ω～20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0‎.6A．闭合开关S，当环境的湿度增加时，在保证两电表安全的情况下，下列说法中正确的是（）。‎ A.电流表示数变大，两端的电压变大；B.电压表示数与电流表示数的比值不变；‎ C.通过的最大电流为；D.在电路中的最小电阻值为 ‎【答案】BC。‎ ‎【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。‎ A．当环境的湿度增加时，因R0随环境湿度的增加而减小，根据串联电路分压特点，R0两端电压U0会变小，故A错误；‎ B．由图可知，电压表测R两端电压，电流表测R电流，由R=可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故B正确；‎ C．当R0=10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电路中的最大电流：I大===‎0.24A，故C正确；‎ D．根据C选项的分析计算，R0在电路中的最小电阻值10Ω，此时电流表和电压表都不会超过量程，故D错误；故选BC。‎ ‎【典例二】(2018·遵义)如图甲所示，R2为电阻箱调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图象。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为（）。‎ 24‎ A．5Ω 30V B．5Ω 2.5V C．10Ω 20V D．10Ω 10V ‎【答案】B。‎ ‎【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，‎ 由图乙可知，当R2=0Ω时， =‎2A﹣1，则电路中的电流I1=‎0.5A，‎ 此时只有R1接入电路，则由I=可得，电源的电压：U=I1R1=‎0.5A×R1，﹣﹣﹣﹣①‎ 当R2=10Ω时， =‎6A﹣1，则电路中的电流I2=A，‎ 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，‎ 所以，电源的电压：U=I2（R1+R2）=A×（R1+10Ω），﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②‎ 因电源的电压不变，所以，‎0.5A×R1=A×（R1+10Ω），‎ 解得：R1=5Ω，电源的电压U=I1R1=‎0.5A×5Ω=2.5V。故选B。‎ ‎【典例三】（2019·河南）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0=10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长‎40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高‎60cm，底面积为‎100cm2．当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量△L的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：‎ ‎（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度_____，电压表示数_____。（两空均选填“增大”或“减小”）；‎ ‎（2）当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？‎ ‎（3）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？（已知ρ水=1.0×103kgm3，g取10N/kg）‎ 24‎ ‎【解析】（1）当水位下降时，M所受的浮力减小，弹簧的拉力增大，弹簧的伸长量增大，滑片P向下移动，金属棒接入电路的长度减小；‎ 则R1接入电路的阻值减小，根据串联分压特点可知，R1两端的电压减小，即电压表示数减小。‎ ‎（2）当水位处于位置A时，滑片P在R1最上端，此时R1=20Ω，‎ 根据串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻：R=R0+R1=10Ω+20Ω=30Ω，‎ 电路中的电流：，‎ 由I=得，R1两端的电压：U1=IR1=‎0.5A×20Ω=10V，即电压表示数为10V。‎ ‎（3）当水位处于位置A时，M刚好浸没，‎ 排开水的体积：V排=V=Sh=‎100cm2×‎60cm=‎6000cm3=6×10‎-3m3‎，‎ 则M受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×‎103kg/m3×10N/kg×6×10‎-3m3‎=60N；‎ 则弹簧受到的拉力：F1=G-F浮=80N-60N=20N，‎ 由图乙可知，当F1=20N时，弹簧的伸长量△L1=‎10cm；‎ 当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，则此时弹簧受到的拉力：F2=G=80N，‎ 由图乙可知，当F2=80N时，弹簧的伸长量△L2=‎40cm；‎ 所以，水位由位置A降至B这一过程中，弹簧的长度增加量：△L=△L2-△L1=‎40cm-10cm=‎30cm。‎ 当水位降至位置B时，R1接入电路的长度：L=L总-△L=‎40cm-30cm=‎10cm，‎ 因为R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比，即：，‎ 所以，此时R1接入电路的阻值：，‎ 此时电路中的电流：，‎ 由I=得，此时R1两端的电压：U1′=I′R1′=‎1A×5Ω=5V，即此时电压表示数为5V，‎ 所以，电压表的示数变化量：△U=U1-U1′=10V-5V=5V。‎ 故答案为：（1）减小；减小；（2）当水位处于位置A时，电压表的示数为10V；（3）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了‎30cm；电压表的示数变化了5V。‎ ‎★专项突破 一、变阻器阻值变化引起的动态电路分析 24‎ ‎1.（2019·遂宁）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中（）。‎ A.电压表V的示数不变；B.电流表A的示数变大；C.小灯泡的亮度变暗； D.电路的总功率变大 ‎【答案】A。‎ ‎【解析】由图可知，闭合开关，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A测量电路总电流，电压表测电源电压，所以滑片移动电压表的示数不变，故A正确；‎ 当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据I=可知，滑动变阻器所在支路中的电流变小；‎ 根据并联电路的特点可知，各支路互不影响，所以滑片向右移动，小灯泡的电流和实际功率不变，则灯泡的亮度不变，故C错误；‎ 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，总电流变小，即电流表A的示数变小，故B错误；‎ 电源电压保持不变，总电流变小，根据P=UI知，电路的总功率变小，故D错误。故选A。‎ ‎2.（2018•广安）如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0﹣‎0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻阻值5Ω，滑动变阻器R的最大阻值50Ω，闭合开关S，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（）。‎ A．若滑片P向左移，电流表的示数变小；‎ B．电压表与电流表的比值不变；‎ C．滑动变阻器允许的调节范围是2.5Ω～50Ω；‎ D．电流表的变化范围是‎0.3A～‎‎0.6A ‎【答案】D。‎ ‎【解析】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。‎ ‎（1）若滑片P向左移动，接入电路中的电流变小，电路中的总电阻变小，‎ 由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A错误；‎ ‎（2）由R=可知，电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中电阻，‎ 24‎ 则滑片移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化，电压表与电流表的示数比值变化，故B错误；‎ ‎（3）当电流表的示数I大=‎0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，定值电阻的功率最大，此时电路中的总电阻：R总===7.5Ω，‎ 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，‎ 所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑小=R总﹣R=7.5Ω﹣5Ω=2.5Ω，‎ 定值电阻消耗的最大功率：PR大=I大2R=（‎0.6A）2×5Ω=1.8W；‎ 当电压表的示数U滑=3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，定值电阻的电功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，‎ 所以，R两端的电压：UR=U﹣U滑=4.5V﹣3V=1.5V，‎ 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I小===‎0.3A，‎ 故电流表的变化范围是‎0.3A～‎0.6A。‎ 滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑大===10Ω，‎ 则滑动变阻器的阻值变化范围为2.5Ω～10Ω，故C错误，D正确；故选D。‎ ‎3．（2018·贵阳）如图所示电路，电源电压不变。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P至某位置时，电流表的示数为I1；移动滑片P至另一位置时，电流表的示数为I2，电压表示数为1V．若I1：I2=4：3，前后两次滑动变阻器的阻值之比为2：3，则电源电压为V。‎ ‎【解析】由图知，两电阻串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，‎ 若前后两次滑动变阻器的阻值分别为R1、R2，则： =，即：R1=R2，‎ 根据串联电路特点和欧姆定律有：I1=，I2=，‎ 则： ===，‎ 24‎ 化简可得： =，‎ 当移动滑片P至另一位置时，电流表的示数为I2，电压表示数为1V，即：UR=1V，‎ 串联电路中电流处处相等，由欧姆定律有： =，‎ 所以U2=×UR=3UR=3×1V=3V 所以电源电压：U=U2+UR=3V+1V=4V。‎ 故答案为：4。‎ ‎4．（2019·济宁市中考一模）有一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲，电源电压为12V，灯泡L的额定电压为8V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙。当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为Ω。调节滑动变阻器R，使灯泡的实际功率为1.2W时，灯泡两端的电压是V。‎ ‎【答案】20；4。‎ ‎【解析】（1）小灯泡正常发光时的电压UL＝8V，‎ 由图象可知，IL＝‎0.4A，‎ 由I＝可得，灯丝的电阻：RL＝＝＝20Ω；‎ ‎（2）由图乙可知，当UL′＝4V、IL′＝‎0.3A时，‎ 灯泡的实际功率PL′＝UL′IL′＝4V×‎0.3A＝1.2W。‎ 故答案为：20；4。‎ 二、开关通断引起的动态电路分析 ‎1.（2019·河北）如图1所示，电源电压保持不变，定值电阳R1＝10Ω，R2＝5Ω．滑动变阻器R的规格为“30Ω‎2.5A”。电流表A2选用0﹣‎3A的量程，电压表选用0～15V的量程。闭合个部开关，电流表A1的示数为‎1A。求：‎ 24‎ ‎（1）电源电压。‎ ‎（2）若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路，闭合全部开关，改变滑片位置，A3的指针恰好指在满偏的三分之二处，变阻器接入电路的可能值。‎ ‎（3）用一个新的电源替代原来的电源，只闭合S．在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值。‎ ‎【解析】（1）由电路图可知，闭合全部开关，R2被短路，滑动变阻器R和定值电阻R1并联，电流表A1测通过R1的电流I1＝‎1A，电压表测电源电压，‎ 由欧姆定律得，电源电压：U＝I1R1＝‎1A×10Ω＝10V。‎ ‎（2）将A3接入电路，开关全部闭合，由题意知，有两种连接方法：‎ ‎①当A3串联在干路中时，由于I1＝‎1A，则A3选用0～3A的量程，‎ 由题意知，干路中的电流：I＝×‎3A＝‎2A，‎ 通过滑动变阻器的电流：I滑1＝I﹣I1＝‎2A﹣‎1A＝‎1A，‎ 此时滑动变阻器的阻值：R滑1＝＝＝10Ω；‎ ‎②当A3与R串联时，A3可选用0～3A和0～0‎.6A的量程：‎ 若A3选用0～3A，则有I滑2＝‎2A，‎ 此时滑动变阻器的阻值：R滑2＝＝＝5Ω；‎ 若A3选用0～0‎.6A，则有I滑3＝‎0.4A，‎ 此时滑动变阻器的阻值：R滑3＝＝＝25Ω，‎ 所以，变阻器接入电路的阻值可能为10Ω、5Ω、25Ω。‎ ‎（3）只闭合S时，R和R2串联，电压表测R两端的电压，电流表A2测电路中的电流，由题意知，电路中的最大电流：I最大＝‎2.5A，‎ 当电压表示数最大时，即UV＝15V，新电源电压最大，此时R2两端的电压：‎ 24‎ U2＝I最大R2＝‎2.5A×5Ω＝12.5V，‎ 则新电源电压的最大值：U最大＝UV+U2＝15V+12.5V＝27.5V。‎ 答：（1）电源电压为10V；（2）变阻器接入电路的可能值为10Ω、5Ω、25Ω；（3）在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值为27.5V。‎ ‎2.（2019·滨州市中考模拟一）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，两灯都发光，当把开关S2断开时，灯泡L1的亮度及电流表示数的变化情况是（）。‎ A．L1亮度不变，电流表示数变小；B．L1亮度不变，电流表示数不变；‎ C．L1亮度增大，电流表示数不变；D．L1亮度增大，电流表示数变小 ‎【答案】A。‎ ‎【解析】两开关均闭合时，两灯并联电源两端，电压均为电源电压，断开S2后，只有L1接入电路，L1两端电压仍为电源电压故亮度不变。电流表由测两灯泡的电流之和变成只测L1中的电流，故电流减小。故选A。‎ ‎3．（2019·菏泽市牡丹区中考一模）如图的电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“3V 1.5W”。开关S1闭合、S2断开时，灯泡L正常发光；开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为‎1.5A；求：‎ ‎（1）灯泡L正常发光时的电流；‎ ‎（2）电阻R的阻值；‎ ‎（3）开关S1、S2均闭合时电路的总功率。‎ ‎【解析】（1）由P＝UI可得，灯泡L正常发光时的电流：IL＝＝＝‎0.5A；‎ ‎（2）开关S1闭合、S2断开时，只有灯泡L工作，且正常发光，则电源电压等于其额定电压，即U＝3V；‎ 开关S1、S2均闭合时，灯泡和电阻并联，电流表测量干路电流，‎ 根据并联电路的电流特点可得，通过电阻R的电流：‎ 24‎ IR＝I﹣IL＝‎1.5A﹣‎0.5A＝‎1A，‎ 根据欧姆定律可得，电阻R的阻值：R＝＝＝3Ω；‎ ‎（3）开关S1、S2均闭合时电路的总功率：P＝UI＝3V×‎1.5A＝4.5W。‎ 答：（1）灯泡L正常发光时的电流为‎0.5A；（2）电阻R的阻值为3Ω；（3）开关S1、S2均闭合时电路的总功率为4.5W。‎ ‎4．（2019·聊城市阳谷县中考一模）如图所示，电源电压保持2V不变，小灯泡L标有“2.5V ‎0.2A”字样，小灯泡的阻值保持不变。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（）。‎ A．电源工作时，将其他形式的能转化为电能；‎ B．此时小灯泡L正常发光；‎ C．若只断开开关S2，小灯泡L变得更亮；‎ D．若开关S2由闭合变为断开，电流表的示数变小 ‎【答案】AD。‎ ‎【解析】A．电源是为用电器提供电能的装置，其工作时把其他形式的能转化为电能，故A正确；‎ B．闭合开关S1、S2时，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，由并联电路中各支路两端的电压相等可知，灯泡两端的电压UL＝U＝2V，小于灯泡的额定电压，则灯泡不能正常发光，故B错误；‎ C．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以只断开开关S2时，灯泡两端的电压和通过的电流不变，灯泡的实际功率不变，亮度不变，故C错误；‎ D．开关S2断开时，电路为L的简单电路，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，开关S2由闭合变为断开时，干路电流变小，即电流表的示数变小，故D正确。‎ 故选：AD。‎ ‎5．（2019·济宁市邹城市中考一模）如图，电源电压保持不变，R1＝20Ω，小灯泡的规格为“3V‎0.3A”（不考虑灯丝电阻变化）。求：‎ ‎（1）S1、S2都断开时，小灯泡正常发光，求电源电压；‎ ‎（2）S1、S2都闭合时，电流表示数为‎0.6A，求电阻R2电功率。‎ 24‎ ‎【解析】（1）S1、S2都断开时，电阻R1与灯泡串联，‎ 由小灯泡正常发光可知，灯泡两端的电压UL＝3V，通过灯泡的电流IL＝‎0.3A，‎ 因串联电路中各处的电流相等，‎ 所以，由I＝可得，R1两端电压：‎ U1＝I1R1＝ILR1＝‎0.3A×20Ω＝6V，‎ 因串联电路中总电压等于各分电压之和，‎ 所以，电源电压：U＝UL+U1＝3V+6V＝9V；‎ ‎（2）S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，‎ 因并联电路中各支路两端的电压相等，‎ 所以，通过R1的电流：I1′＝＝＝‎0.45A，‎ 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，‎ 所以，通过R2的电流：I2＝I′﹣I1′＝‎0.6A﹣‎0.45A＝‎0.15A，‎ 则电阻R2电功率：P2＝UI2＝9V×‎0.15A＝1.35W。‎ 答：（1）电源电压为9V；（2）电阻R2电功率为1.35W。‎ ‎6．（2019·德州市德城区中考二模）如图所示电路，灯泡 L1、L2、L3分别标有“3V ‎0.3A”、“3V ‎0.25A”、“5V ‎0.25A”字样（灯丝电阻恒定），a、b 间接电源。‎ ‎（1）若要求灯泡 L1、L2并联，则应闭合的开关有；若 a、b 接入 3V 电压，则电流表 A 的示数为A。‎ ‎（2）只闭合 S1时，为了使一只灯泡正常发光，另一只灯泡不烧坏，那么正常发光的灯泡是，此时 a、b 间的最大电压是V，通电 1min 灯泡 L1产生的热量是J。‎ 24‎ ‎【答案】（1）S1、S2、S3；0.55：（2）L3；7.5；37.5。‎ ‎【解析】（1）要求灯泡 L1、L2并联，则应闭合的开关有S1、S2、S3，L3短路；‎ 若 a、b 接入 3V 电压，则由灯泡 L1、L2分别标有“3V ‎0.3A”、“3V ‎0.25A”可得，灯泡 L1、L2正常工作，电流等于额定电流，‎ 根据并联电路的电流特点：IA＝I1+I2＝‎0.3A+‎0.25A＝‎0.55A；‎ ‎（2）由题意可得，只闭合开关S1时，灯泡L1、L3串联，要使其中一只灯泡正常发光，另一只不烧坏，则电路中的电流为：I′＝I3＝0，‎25A；‎ 由I＝可得：R3＝＝＝20Ω；‎ R1＝＝＝10Ω，‎ 由I＝可知，a、b 间的最大电压：U＝I′R总＝‎0.25A×（20Ω+10Ω）＝7.5V；‎ 通电1min灯泡L1产生的热量：Q＝I′2R1t＝（‎0.25A）2×10Ω×60s＝37.5J；‎ 故答案为：（1）S1、S2、S3；0.55：（2）L3；7.5；37.5。‎ ‎7．（2019·保定市莲池区中考一模）如图所示电路，电源电压不变，R1和R3为定值电阻，R2为滑动变阻器。下列说法正确的是（）。‎ A．开关S闭合、S1和S2断开，滑片P向右滑动，电流表A1示数变小，电压表V示数变小；‎ B．开关S、S1和S2闭合，滑片P稍稍向左滑动一小段，电流表A1示数变大，电流表A2示数变大，电压表V示数不变；‎ C．开关S和S2闭合、S1断开，滑片移到B端；再闭合S1，电压表V和电流表A2示数的比值变大；‎ D．开关S闭合、S1和S2断开，滑片P移到A端；再闭合S2，电路的总功率变大。‎ ‎【答案】ABD。‎ ‎【解析】（1）开关S闭合、S1和S2断开时，R1、R2、R3串联，电压表V测R1两端的电压，电流表A1测电路中的电流，‎ 24‎ 当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，‎ 由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表A1示数变小，‎ 由U＝IR可知，R1两端的电压变小，即电压表V的示数变小，故A正确；‎ ‎（2）开关S、S1和S2闭合时，R1、R2、R3并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1与R2支路的电流之和，电压表测电源的电压，‎ 因电源电压不变，‎ 所以，滑片移动时，电压表的示数不变，‎ 因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R1、R3的电流不变，‎ 滑片P稍稍向左滑动一小段时，接入电路中的电阻变小，‎ 由I＝可知，通过R2的电流变大，‎ 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，‎ 所以，R1与R2支路的电流之和变大，干路电流变大，即电流表A1示数变大，电流表A2示数变大，故B正确；‎ ‎（3）开关S和S2闭合、S1断开，滑片移到B端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表A2测通过R1的电流；‎ 再闭合S1时，R1、R2、R3并联，电流表A2测R1与R2支路的电流之和，电压表测电源的电压，‎ 因电源电压不变，‎ 所以，闭合S1前后，电压表的示数不变，‎ 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，‎ 所以，电流表A2的示数变大，‎ 则电压表V和电流表A2示数的比值变小，故C错误；‎ ‎（4）开关S闭合、S1和S2断开，滑片P移到A端，R1、R3串联；‎ 再闭合S2时，电路为R1的简单电路，‎ 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，‎ 所以，电路中的总电阻变小，‎ 由P＝可知，电路的总功率变大，故D正确。‎ 故选ABD。‎ 24‎ ‎8．（2019·辽阳市中考考前最后一卷）如图电源电压恒为9V，灯L标有“3V 1.5W”（灯L电阻不受温度影响），滑动变阻器R的规格为“0～30Ω”，闭合开关S，当R的滑片移到M点时，灯L正常发光，此时下列分析正确的是（）。‎ A．灯L的电阻为6Ω； B．电压表V1示数为6V；‎ C．R接入电路中的阻值为18Ω；D．电路消耗的总功率为4.5W ‎【答案】AD。‎ ‎【解析】由图知，灯和滑动变阻器是串联的，电压表V1并联在电源两端，则V1测电源电压，电压表V2和灯泡并联，则V2测量灯泡的电压，‎ 当R的滑片移到M点时，灯泡正常发光，‎ 由P＝UI可得，电路中的电流：I＝＝＝‎0.5A，‎ 则灯L的电阻：RL＝＝6Ω，故A正确。‎ 已知电源电压恒为9V，V1测电源电压，所以V1的示数为9V，故B错误。‎ 此时灯L正常发光，则UL＝3V，‎ 滑动变阻器两端电压为：U'＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V，‎ 滑动变阻器接入电路中的阻值：R'＝＝＝12Ω，故C错误。‎ 电路消耗的功率为：P＝UI＝9V×‎0.5A＝4.5W，故D正确。故选AD。‎ ‎9．（2019·辽阳市中考考前最后一卷）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于变阻器的B端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V．则电源电压为V，R1的阻值为Ω。‎ ‎【答案】12V；10Ω。‎ 24‎ ‎【解析】设电源电压为U，设滑动变阻器滑片P在B点时，电路中电流为I1，‎ 根据题意有 U2＝I1R2＝6V ①‎ ‎10秒内R1产生的热量为36J可以得出，；即；②‎ 此时电源电压U＝I1R1+6；③‎ 电流为I2，此时滑动变阻器连入电路的阻值是；‎ 此时电压表示数为4V可的：；④‎ 且电源电压不变，故有 U＝I2R1+4；⑤‎ 由①④可得：（I2﹣I1）R2＝2V；‎ 由③⑤可得：（I2﹣I1）R1＝2V；‎ 故R1＝R2，设R1＝R2＝R；‎ ‎；⑥‎ 把⑥代入①可知R2＝10Ω，所以R1＝10Ω；‎ 代入③可知U＝‎0.6A×10Ω+6V＝12V 故：U＝12V； R1＝10Ω； R2＝10Ω。‎ 故答案是：12V；10Ω。‎ 三、其他物理量变化引起的动态电路分析 ‎1．（2019·贵港市覃塘区中考一模)物理科技小组设计了一氧化碳泄露检测电路，如图甲，R为气敏电阻，其阻值随一氧化碳浓度β变化的曲线如图乙，R0为定值电阻，电源两端电压保持不变。当一氧化碳浓度β增大时，则电压表示数，电流表示数（选填“变大”、“变小”或“不变”）。‎ ‎【答案】变小；变大。。‎ ‎【解析】由电路图可知，两电阻串联，电压表测气敏电阻两端的电压。‎ 由图乙可知，当有害尾气浓度变大时，气敏电阻的阻值将变小，电路的总电阻变小，由I＝‎ 24‎ 可知：总电压一定时，电流中电流变大，即电流表示数变大；‎ 由U＝IR，可知R0两端电压变大，由于电源电压U不变，根据UR＝U﹣U0可知：UR变小，即电压表示数变小。‎ 故答案为：变小；变大。‎ ‎2.（2019·菏泽市牡丹区中考一模）如图电路中，闭合开关S1、S2，电流表和电压表均有示数。若断开S2，则（）。‎ A．电流表示数变小，电压表示数变小；B．电流表示数变小，电压表示数变大；‎ C．电流表示数变大，电压表示数变小；D．电流表示数变大，电压表示数变大 ‎【答案】A。‎ ‎【解析】由图知，闭合开关S1、S2，灯泡L2被短路，电路中只有L1工作，电压表测量电源电压，‎ 此时电流表的示数为I＝；‎ 若断开S2，L1和L2串联，电压表测量L1两端的电压，其示数小于电源电压，所以电压表示数变小；‎ 此时电流表示数I′＝，‎ 因R1+R2＞R1，所以，电流表示数变小。故选：A。‎ ‎3．（2018·潍坊）某同学设计的煤气检测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大，闭合开关S，当煤气浓度升高时，下列判断正确的是（）。‎ A．电流表示数变小，输出信号电压Uab变大 B．电流表示数变大，输出信号电压Uab变大 C．电流表示数变小，输出信号电压Uab不变 D．电流表示数变大，输出信号电压Uab减小 ‎【答案】A。‎ 24‎ ‎【解析】（1）定值电阻与气敏元件串联，电流表测电路中的电流，输出信号电压Uab即气敏元件的电压：当煤气浓度升高时，气敏元件电阻增大，根据电阻的串联，总电阻变大，由欧姆定律，电路中的电流变小，电流表示数变小，BD错误；‎ ‎（2）因电流表示数变小，根据欧姆定律的变形公式：U=IR，R的电压变小，根据串联电路电压的规律，输出信号电压Uab变大，故A正确，C错误。故选A。‎ ‎4.（2018·聊城）如图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,R1是定值电阻。闭合开关,逐渐增大光敏电阻上的光照强度，电表示数变化情况是（）。‎ A.电流表示数变小，电压表示数变大；B.电流表示数变大，电压表示数变小；‎ C.电压表和电流表示数的比值将变小；D.电流表和电压表示数均变大 ‎【答案】D。‎ ‎【解析】（1）由图知，两电阻串联，电压表测定值电阻R1的电压，电流表测电路中的电流；‎ 逐渐增大光敏电阻上的光照强度，由题意可知光敏电阻R的阻值减小，则电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电流变大，即电流表示数变大；‎ 根据U=IR可知，定值电阻R1的电压变大，即电压表示数变大，故D正确，AB错误。‎ ‎（2）由欧姆定律可知，电压表和电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值，则该比值保持不变，故C错误。故选：D。‎ ‎5．（2018•玉林）为了检测酒驾行为，如图甲所示是小明设计一款酒精浓度检测仪的电路图，其电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为酒精气体浓度传感器（气敏电阻），R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示。接通电源，当传感器酒精浓度增大时，下列说法正确的是（）。‎ A．电流表的示数变小；‎ B．电压表的示数变大；‎ C．电流表的示数与电压表的示数的比值变小；‎ D．电流表的示数与电压表的示数的比值变大 ‎【答案】D。‎ 24‎ ‎【解析】由电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。‎ 由图象可知，当酒精浓度增大，R的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，‎ 由U=IR可知，R0两端的电压变大，‎ 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压恒定不变，‎ 所以，R两端的电压变小，即电压表的示数变小，故AB错误；‎ 由电压表的示数变小、电流表的示数变大可知，电流表的示数与电压表的示数的比值变大，故C错误、D正确。故选：D。‎ ‎6．（2018·龙东）如图所示，是一个酒精浓度检测仪的原理图。电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻（其阻值随酒精浓度的增大而减小），则（）。‎ A．酒精浓度增大，电压表示数变小；B．酒精浓度增大，电流表示数变小；‎ C．酒精浓度减小，电压表示数变小；D．酒精浓度减小，电流表示数变大 ‎【答案】C。‎ ‎【解析】（1）两电阻串联，电压表浊R0的电压，R为气敏电阻，其阻值随酒精浓度的增大而减小，根据电阻的串联，总电阻变小，由欧姆定律，电流表示数变大，定值电阻的电压变大，AB错误；‎ ‎（2）酒精浓度的减小，电阻变大，根据电阻的串联，总电阻变大，由欧姆定律，电流表示数变小，定值电阻的电压变小，C正确，D错误。故选：C。‎ ‎7．（2018•南京）图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路（U为恒压电源），继电器线圈的电阻为150Ω，图中的”电源”是恒温箱加热器的电源，当线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合，加热器停止工作，实现温控。‎ ‎（1）恒温箱内的加热器应接在（选填“A、B“或“C、D”）端 ‎（2）要实现对50℃﹣‎100℃‎之间任一温度的控制，该装置恒压电源U至少为V．若恒压电源U为6V，则滑动变阻器R′的最大阻值至少为Ω。‎ 24‎ ‎【答案】（1）A、B；（2）4.8；100。‎ ‎【解析】（1）当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端。‎ ‎（2）由图甲可知：‎50℃‎时热敏电阻的阻值为90Ω，要实现对50℃﹣‎100℃‎之间任一温度的控制，已知控制电路的电流要到达20mA=‎0.02A，‎ 则根据串联电路的特点和欧姆定律可知：‎ 需要的最小电源电压U=IR=‎0.02A×（150Ω+90Ω）=4.8V；‎ 由图甲可知：温度达到‎100℃‎，热敏电阻R=50Ω，‎ 若恒压电源U为6V，根据欧姆定律可得：I=，‎ 即：‎0.02A=，‎ 解得：R′=100Ω。‎ 故答案为：（1）A、B；（2）4.8；100。‎ 24‎