中考物理复习：动态电路分析试题

中考物理复习：动态电路分析试题

动态电路分析 ‎【动态电路解题的一般步骤】‎ ‎(一)判断电路的串、并联关系(电路类型)。‎ 串联分压：U‎1‎U‎2‎‎=‎R‎1‎R‎2‎；并联分流：I‎1‎I‎2‎‎=‎R‎2‎R‎1‎，各支路互不影响，干路的电流受支路影响。‎ ‎(二)弄清各电表测量的物理量：电流表串联在电路中，电压表并联在电路中。‎ ‎(三)动态分析：电阻R的变化引起电流、电压的变化。‎ ‎①不论是串联还是并联，如果有一个电阻变大，则总电阻变大；反之亦然。‎ ‎②由公式I=UR得，当电压不变时，电阻越大，电流就越小；由公式U=IR得，通过电阻的电流越大，它两端的电压也越大。‎ ‎(四)同类物理量变化量大小的比较及不同类物理量变化量间的关系及计算。‎ 处理此类问题时：先定性地判定电流、电压如何变化，再进行同类物理量变化量大小的比较。“不同类物理量的变化量”，主要指的是电压、电流及电功率的变化量。当电路状态发生变化时，定值电阻：R=ΔUΔI具有普遍意义，但ΔP=ΔU×ΔI是错误的，应运用ΔP=U‎2‎‎2‎R-U‎1‎‎2‎R计算。‎ 类型1　滑动变阻器的滑片P的位置变化引起电路中电学物理量的变化 一、串联电路 图ZX4-1‎ ‎1. 如图ZX4-1所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，请回答下列问题：‎ ‎(1)去表看电路，复杂电路可分别画出等效电路图，电路中的电流有　　　　条路径，电阻R、R1的连接方式是　　　　。 ‎ ‎(2)判断电表的测量对象：串联不用分析电流表，各处电流都相等，重点分析电压表，电压表测量　　　　　‎ ‎　　两端的电压(并联法)。 ‎ ‎(3)判断滑动变阻器滑片P移动时相关物理量的变化情况：电源电压不变，滑片P向左移动时→R接入电路的阻值　　　　→电路中的总阻值　　　　→电流表的示数　　　　→电阻R1两端的电压　　　　→电压表V的示数　　　　。电压表的示数与电流表的示数的比值　　　　　　(实质是滑动变阻器连入电路中的阻值)；电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值　　　　(实质是定值电阻R1的阻值)。(均选填“变大”“变小”或“不变”) ‎ ‎【规律总结】滑片移动引起的串联电路动态分析：首先确定电阻的变化，根据电源电压不变，确定串联电路电流的变化，再根据串联电路电阻分压(电阻大分得的电压就大)，确定定值电阻及滑动变阻器两端电压的变化，根据电功、电功率的公式确定电功、电功率的变化，如图ZX4-2所示。(先电流后电压、先整体后部分)‎ ‎【规律总结】滑片的移动方向R滑的变化电路中电流I的变化定值电阻两端电压U定的变化滑动变阻器两端电压U滑的变化 图ZX4-2‎ ‎2. 如图ZX4-3所示的电路中，开关闭合后，滑动变阻器从左向右滑动的过程中，灯泡的亮度　　　　(选填“变亮”“变暗”或“不变”)，电压表的示数将　　　　(选填“增大”或“减小”)。 ‎ 图ZX4-3‎ ‎3. [2017·江西]如图ZX4-4所示，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是 (　　)‎ 图ZX4-4‎ A. 电压表示数变大，电流表示数变大 B. 电压表示数变小，电流表示数变小 C. 电压表示数变小，电流表示数变大 D. 电压表示数变大，电流表示数变小 二、并联电路 ‎4. 如图ZX4-5所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，请回答下列问题：(灯丝电阻不随温度变化)‎ 图ZX4-5‎ ‎(1)去表看电路，复杂电路可分别画出等效电路图，电路中的电流有　　　　条路径，电阻R、灯泡L的连接方式是　　　　。 ‎ ‎(2)判断电表的测量对象：并联电路不分析电压表，各支路电压相等且等于电源电压。重点分析电流表，电流表测量　　　　的电流。 ‎ ‎(3)判断滑动变阻器滑片移动时相关物理量的变化情况(利用并联电路各支路互不影响)：电源电压不变→电压表的示数　　　　；滑片P向左移动时→滑动变阻器R接入电路的阻值　　　　→通过滑动变阻器R的电流　　　　、通过灯泡L的电流　　　　→灯泡L亮度　　　　、电流表A的示数　　　　→电路总电阻 ‎　　　　→电路消耗的总功率　　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”) ‎ ‎【规律总结】滑片移动引起的并联电路动态分析：首先确定电阻的变化，根据并联电路各支路电压相等，且等于电源电压，确定电压表示数，根据欧姆定律确定变化支路中电流的变化，其他支路各物理量均不变(快速找出该支路)，如图ZX4-6所示(注：I1为定值电阻所在支路电流，I滑为滑动变阻器所在支路电流)。(先电压后电流，先支路后干路)‎ 滑片移动时R滑的变化本支路电阻的变化本支路中电流的变化干路电流 的变化 图ZX4-6‎ 类型2　假滑动变阻器引起的电表示数的变化(滑片与电压表相连)‎ 在该类型电路中，滑动变阻器的滑片移动不能引起其接入电路电阻的变化，根据欧姆定律U=IR可知只有电压表的示数随着所测电阻的变化而变化，其他物理量均不变。(如图ZX4-7所示) 图ZX4-7‎ ‎5. 如图ZX4-8所示的电路中，开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中，灯泡的亮度 ‎　　　　(选填“变亮”“不变”或“变暗”)，电流表的示数　　　　，电压表的示数　　　　。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”) ‎ 图ZX4-8‎ ‎6. 在课外科技实践活动中，某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤后，设计了一种电子秤，原理如图ZX4-9所示，R0为定值电阻，R 为滑动变阻器，闭合开关S，当物体放在秤盘上时，滑片下移。在秤盘上增加重物后，电流表示数　　　　，电压表示数　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”) ‎ 图ZX4-9‎ 类型3　传感器、敏感电阻引起的动态电路 ‎7. 如图ZX4-10是一种可测定油箱内油面高度的装置，R'是定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，油量表由电流表改装而成，通过两只电表的示数变化可以反映油面的高度变化。关于此装置的工作原理，下列说法中正确的是 (　　)‎ 图ZX4-10‎ A. 当油面高度升高时，油量表示数减小 B. 当油面高度升高时，电压表示数增大 C. 当油面高度降低时，油量表示数增大 D. 当油面高度降低时，电压表示数不变 ‎8. 图ZX4-11所示的电路为小明设计的一种安装在潜水器上的深度计的工作原理图，其中，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻值随所受压力的增大而减小，电源两端的电压保持不变，R0是定值电阻。关于潜水器下潜过程中，该电路有关物理量的变化情况，说法正确的是 (　　)‎ 图ZX4-11‎ A. R0两端的电压减小 B. 压力传感器的电阻增大 C. 通过显示器的电流减小 D. 压力传感器两端的电压减小 ‎9. 酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图ZX4-12甲所示是它的原理图，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压不变。如果测试到的酒精气体浓度越大，那么酒精气体传感器的电阻　　　，电压表示数　　　　。(均选填“越大”或“越小”) ‎ 图ZX4-12‎ ‎10. 交警部门为检测超载，在高速公路收费站旁设置了电子磅秤对货车进行称量，电子磅秤的工作电路中利用了压敏电阻，该压敏电阻的阻值随所受压力的变化规律如图ZX4-13所示。林红同学要设计一个电子磅秤的工作电路，要求压力增大时电表示数增大，图ZX4-14中的电路设计不符合要求的是(　　)‎ 图ZX4-13‎ 图ZX4-14‎ 类型4　开关通断引起的动态电路 一、串联电路 ‎11. 在如图ZX4-15所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S从断开到闭合时，电路中 (　　)‎ 图ZX4-15‎ A. 电流表的示数变小，电压表的示数变小 B. 电流表的示数变小，电压表的示数不变 C. 电流表的示数不变，电压表的示数变小 D. 电流表的示数不变，电压表的示数不变 ‎12. 如图ZX4-16所示的电路，电源电压恒为3 V，电路中各元件连接正确且均完好，导线连接牢固且电流表、电压表接入量程合理，R1、R2为定值电阻，则下列说法正确的是 (　　)‎ 图ZX4-16‎ A. 当S1、S2都断开时，电压表示数为零，电流表示数为零 B. 当S1、S2都闭合时，电压表示数为3 V，电流表有示数 C. 当S1闭合、S2断开时，电压表示数为3 V，电流表有示数 D. 当S1断开、S2闭合时，电压表示数为零，电流表示数为零 二、并联电路 ‎13. 如图ZX4-17所示，电源电压不变，开关S由闭合到断开时，电流表的示数将　　　，电压表的示数将　　　。(均选填“增大”“减小”或“不变”) ‎ 图ZX4-17‎ ‎14. 如图ZX4-18所示，电源电压不变，先闭合开关S，待电路稳定后再闭合开关S1，电流表A的示数　　　，电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”) ‎ 图ZX4-18‎ ‎15. 如图ZX4-19所示电路中，电源电压恒定，先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表的示数将　　　，通过定值电阻R的电流将　　　　。(均选填“增大”“减小”或“不变”) ‎ 图ZX4-19‎ ‎【参考答案】‎ ‎1. (1)1　串联　(2)滑动变阻器R ‎(3)变大　变大　变小　变小　变大　变大　不变 ‎2. 变暗　增大 ‎3. C　[解析]由题图可知，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，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故B、D错误；电阻R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A错误、C正确。‎ ‎4. (1)2　并联　(2)干路 ‎(3)不变　变大　变小　不变　不变　变小 变大　变小 ‎5. 不变　不变　变小 ‎6. 不变　变大 ‎7. B　[解析]由电路图可知，两电阻串联，油量表(电流表)测电路中的电流，电压表测R'两端的电压。当油面上升时，R接入电路的电阻变小，电路中的总电阻R变小，电源电压不变，由I=UR可知，电路中的电流I变大，油量表的示数变大，电阻R'阻值不变，由U=IR可知，R'两端的电压变大，电压表示数变大，故A错误，B正确。当油面下降时，R接入电路的电阻变大，电路中的总电阻R变大，电源电压不变，由I=UR可知，电路中的电流I变小，油量表的示数变小，电阻R'阻值不变，由U=IR可知，R'两端的电压变小，电压表示数变小，故CD错误。‎ ‎8. D　[解析]由电路图可知，两电阻串联，电流表显示器串联在电路中，由p=ρgh可知，在潜水器下潜过程中，压力传感器受到的压强增大，由p=FS的变形式F=pS可知，压力传感器受到的压力增大，则其电阻减小，故B错误。由I=UR可知，电路中的电流增大，即通过显示器的电流增大，故C错误。由U=IR可知，R0两端的电压增大，故A错误。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，传感器两端的电压减小，故D正确。‎ ‎9. 越小　越大 ‎[解析]由图甲可知，这是一个串联电路，电压表测量R0两端的电压，由图乙可知，酒精气体浓度越大，传感器电阻越小，此时电路中的总电阻变小，电流变大，根据欧姆定律可知，定值电阻R0两端的电压会变大。‎ ‎10. D ‎11. A　[解析]由题图可知，开关S断开时，两电阻串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中电流；开关S闭合后，只有R2连入电路中，电流表和R1短路，电压表测开关所在导线两端电压，所以电流表和电压表示数都变为0，即两电表示数都变小，故A正确。‎ ‎12. B　[解析]由图示电路图可知，当S1、S2都断开时，电流表所在支路断路，电路电流为零，电流表示数为零，电压表直接接在电源两端，电压表示数等于电源电压3 V，故A错误。由图示电路图可知，当S1、S2都闭合时，电阻R1被短路，只有电阻R2接入电路，电压表测电源电压，电压表示数为3 V，电流表测电路电流，电流表有示数，故B正确。由图示电路图可知，当S1闭合、S2断开时，两电阻串联接入电路，电压表测电阻R2两端的电压，电压表示数小于电源电压3 V，故C错误。由图示电路图可知，当S1断开、S2闭合时，电流表所在支路断路，电路电流为零，电流表示数为零，电压表接在电源两端，电压表示数等于电源电压3 V，故D错误。‎ ‎13. 减小　不变 ‎[解析]由图可知，电压表测电源电压，且电源电压不变，所以开关S由闭合到断开时，电压表的示数将不变。S闭合时，R与L并联，电流表测干路电流，干路电流等于R与L的电流之和；S断开时，只有L连入电路中，电流表测L支路的电流；因为并联电路各支路互不影响，所以，S断开后通过L的电流不变，由于L支路的电流小于干路电流，所以电流表示数减小。‎ ‎14. 变大　不变 ‎[解析]闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电压表测电源电压，两电流表均测电路中的电流；再闭合开关S1后，R1与R2并联，电流表A1测R2支路的电流，电流表A测干路电流，电压表测电源电压；因电源电压不变，所以，电压表V的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R2的电流不变，即电流表A1的示数不变，则电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表A的示数变大。‎ ‎15. 增大　不变