物理中考复习专题：动态电路分析

动态电路分析 串 联电 路 并 联电 路 电 路 图 电 流 电压 电 阻 I =I1+I2 U =U1+U2 U =U1=U2 R =R1+R2 (R = nR0) 电压与电流 分配关系 I1 R2 I2 R1 = U1 R1 U2 R2 = 1/R =1/R1+1/R2（ R=Ro/n) 分压， 与电阻 成正比 分流， 与电阻 成反比 I = I1 =I2 I I1 I2 U U2 U1 R2 R1I U1 U2 U I2I1 R2R1 分压电路 分流电路 动态电路类型 n A、滑动变阻器类 n B、开关类 A1串联电路中由滑动变阻器引起的变化 A2并联电路中由滑动变阻器引起的变化 B1串联电路中由开关引起的变化 B2并联电路中由开关引起的变化 例 1如图，是典型的伏安法测电阻的实验电路图 ，当滑片 P向左移动时，请你判断 A表和 V表的变 化。 为了分析简洁，约定符号： “” 表示引起电路变化； “”表示物理量增大或电表示数增大； “”表示物理量减小或电表示数减小。 P左移 R2R 总 IA 表 R1不变 IR1U 1V 表 。 判断 V表的变化还可以根据串分压原理来分析： P左移 R2U 2U 1V 表 。 A1串联电路中由滑动变阻器引起的变化 分析思路 定值电阻阻值不变 分电压 正比分 压 金属滑片移动 滑动变阻器接入电路的阻值 总 电 阻 电源电压不变 跳跃思维 电流 分析步骤 l 识别电路 ,确定电路类型 l 判断电流表电压表测定位置 l 动态分析 例 2如图所示电路中 ，电源电压不变，当滑动 变阻器的滑片向右滑动时 ，电流表和电压表的示数 变化情况是 A、电流表和电压表的示数变大； B、电流表和电压表的示数变小； C、电流表示数变小，电压表示数变大； D、电流表示数变大，电压表示数变小。 o若由于各种原因，电压表接在滑动变阻器的两端 。 小结 定值电阻两端的电压与电流表示数的变化方向相 同。电压表与电流表示数的比值不变。 滑动变阻器两端的电压与电流表示数变化方向相 反。此时电压表与电流表示数的比值改变。 练习 1 如图，当滑片 P向左移动时， A表和 V表将如何变化。 A V1V2 V R2 R1 练习 2 如 图 所示， R是一只光敏 电 阻，当光 照射 强 度增大 时 ，其 电 阻会减小 闭 合开 关 S，减小 对 光敏 电 的照射 强 度， 电压 表 和 电 流表示数的 变 化情况是（） A、两表示数均减小 B、电流表示数增大，电压表示数减小 C、两表示数均增大 D、电流表示数减小，电压表示数增大 练习 3如图，当滑片 P向左移动时， A表和 V表将如何变化。 A v1 v2 p R2 R1 练习 4在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动 变阻器的滑动片 P向右移动时 （ ） (A)安培表示数变大，灯变暗。 (B)安培表示数变小，灯变亮。 (C)伏特表示数不变，灯变亮。 (D)伏特表示数不变，灯变暗。 例 3 如图所示的电路中，电源电压保持 不变，闭合开关 S，将变阻器的滑片向右 移动，判断电压表、电流表示数的变化。 例 4如图，当滑片 P向左移动时， A表和 V表 将如何变化。 分析过程： 、确定电路的类型。 、 A、 V表的测量位置。 、动态分析： P无论怎样移动 A表示数不变 P左滑 V表测量电阻 V表 。 变式训练 1 如图，当滑片 P向左移动时， A表和 V表将如何变化 。 分析过程： 、确定电路的类型。 、 A、 V表的测量位置 。、动态分析： P左滑 R2 R 总 A V 表不变。 变式训练 2在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑 动片 P向右移动时 （ ） (A)安培表示数变大，灯变暗。 (B)安培表示数变小，灯变亮。 (C)伏特表示数不变，灯变亮。 (D)伏特表示数不变，灯变暗。 分析过程： 、确定电路的类型。 、 A、 V表的测量位置。 、动态分析： P右滑 R R 总 A表 灯变暗。 D 变式训练 3 在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变 阻器的滑动片 P向右移动时（ ） (A)伏特表示数变大，灯变暗。 (B)伏特表示数变小，灯变亮。 (C)安培表示数变小，灯变亮。 (D)安培表示数不变，灯变暗。 分析过程： 、确定电路的类型。 、 A、 V表的测量位置 。、动态分析： P右滑 R R 总 A表 灯变 暗 V表 。 A 例 5如图，当滑片 P向右移动 时， A1表、 A2表和 V表将如何 变化？ A2并联电路中由滑动变阻器引起的变化 分析过程： 、确定电路的类型。 、 AV表的测量位置。 、动态分析： P右滑 R2 R 总 A2表 A1表不变 V表不变 。 变式训练 4 如图，当滑片 P向右移动时， A1 表、 A2表和 V表将如何变化？ 分析过程： 、确定电路的类型。 、 AV表的测量位置。 、动态分析： P右滑 R2 R 总 A2表 A1表 V表不变 。 解题小技巧： 分电阻变大，等效电阻也变大 串联电路、并联电路同时适用 练习 5 如图所示的电路中，电源电压不变， 闭合开关，当变阻器的滑片向右移动时，电 流表 A1的示数 ，电流表 A的示数 。（ “变大 ”、 “不变 ”、 “变小 ” ） 练习 6如图所示，电源电压和灯泡电阻都保 持不变，当滑动变阻器的滑片 P由中点向右 移动时，下列判断正确的是 （ ） A、两表示数都增大 B、电流表示数增大， 电压表示数不变 C、两表示数都减小 D、电流表示数减小， 电压表示数不变 注意： 1、并联电路中各支路互不影响。 2、干路的电流受支路影响。 A V 练习 7如图所示，电源电压保持不变时 ,当滑 动变阻器滑片 P向右滑动过程中（ ） A、电压表 V示数变小 B、电流表 A1示数变大 C、电流表 A2示数不变 D、电流表 A2示数变小 S R1 A2 A1 V P R2 V A V V A B C D RR R R1 R R1 R1R1 SSSS 生活中的物理 1、 小明观察了市场上的测重仪后，设计了 如图四个电路（ R是定值电阻， R1是滑动变 阻器）可以测量人体重的电路是 2、（ 2010，重庆）重庆市高速公路收费站于去 年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是没有作用的 C当车辆越重时， 称重表的示数越小 D当车辆越重时， 称重表的示数越大 3、 如图所示，是小丽设计的压力传感器的原理 图，其中 R1是滑动变阻器， R2是定值电阻当 压力 F增大时 ( ) A电流表示数减小，电压表示数增大 B电流表示数减小，电压表示数减小 C电流表示数增大， 电压表示数增大 D电流表示数增大， 电压表示数减小 4、（ 2010，镇江）将光敏电阻 R、定值电 阻 R0、电流表、电压表、开关和电源连接 成如图所示电路光敏电阻的阻值随光照 强度的增大而减小闭合开关，逐渐增大 光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变 化情况应该是 A电流表和电 压表表示数均变小 B电流表表示数变大， 电压表表示数变小 C电流表示数变小， 电压表表示数变大 D电流表和电压表表示数均变大 5、计算机鼠标内装有起自动控制作用的传感器， 如图是它的工作原理示意图当物体 M在导轨上 平行移动时，可带动与之相连的金属滑片 P移动， 通过电压表示数可反映物体 M移动的距离当物 体 M向右移动时，电表示数将 电路的极值和滑动变阻器的取值范围 例 1、如图 1所示，电源电压为 9V， R1=3欧姆， R2范围 020 欧姆。 （ 1）求电流表、电压表的最大值和最小值。 （ 2）若电流表 00.6A ，电压表 03V, 为使电表 不致损坏，求滑动变阻器 R2的取值范围。 R1 R2 图 1 例 2、 如图 2所示，电源电压为 12V， R1=18 欧姆， R2范围 020 欧姆。 图 2 （ 1）求电流表、电压表的最大值和最小值。 （ 2）若电流表 00.6A ，电压表 03V, 为 使电表不致损坏，求滑动变阻器 R2的取值 范围 练习 1、如图 3所示的电路中，电源电压 U=4.5V ，且保持不变，电阻 R1=5，变阻器 R2的最大 阻值为 20，电流表量程为 00.6A，电压表量 程为 03V。为保护电表，变阻器接入电路的阻 值范围是（ ） A. 2.510 B. 020 C. 2.520 D. 010 n 练习 2、如图所示的电路中，滑片滑动时，电 压表变化范围是 04V，电流表变化范围是 13A，求 R1和电源电压 n 练习 3、如图所示的电路中，电源电压为 6V， R1电阻为 6，滑片从中点滑到 B端，电流表 示数变化了 0.15A，求 R2的最大阻值以及此时 电流表的示数。 n 练习 4、如图所示，电源电压为 6V保持不变， 电阻 R=5，变阻器 R的最大阻值是 10。求 ：（ 1）电流表示数的变化范围； （ 2）电压表示数的变化范围。 n 练习 6、如图所示，当开关 S闭合后，滑动变阻 器滑片在 B端时，电压表示数为 9V，电流表 示数为 0.15 A；滑片 P在中点 C时电压表的示数 为 6V 求： (1)滑动变阻器 R,的最大阻值； (2)电源 电压和 R2的阻值 【 例 6】 如图所示的电路，电源电压 6V不变，定值电阻为 10， 滑动变阻器标有 “20,1A”当滑动变阻器的滑片由右向左滑动时 电流表和电压表的变化范围 当滑片滑至最右端时： 当滑片滑至最左端时： 变动为静 定性分析 【 例 6】 如图所示的电路，电源电压 6V不变，定值电阻为 10， 滑动变阻器标有 “20,1A”当滑动变阻器的滑片由右向左滑动时 电流表和电压表的变化范围 解：当滑片滑至最右端时： 当滑片滑至最左端时： 电 流表示 数 ： Imin= U/（ R1+ R ） =6V/(20+10) =0.2A 电压表示数 : U min=IR =0.2A 10 =2V 定量计算 电流表示数 :Imax=U/R=6V/10=0.6A 电压表示数 :Umax=6V 所以：电流表范围为 0.2A 0.6A 电压表范围为 2V 6V 解题步骤 n 识别电路 ,确定电路类型 n 判断电流表电压表测定位置 n 动态分析 n 变动为静 ,确定状态 n 分状态计算 ,以静制动 先 定性分析 后 定量计算 n 练习 6、如图所示的电路，滑动变阻器的滑片 P在移动过程中，电压表的示数变化范围是 04V，电流表的示数变化范围是 0.5A1.5A。 则电阻 R的阻值为 _，变阻器 R的最 大阻值是 _，电源电压是 _V。 n 练习 7、右图所示的电路中，电源电压为 30V,定 值电阻为 30，滑动变阻器标有 “60， 1.5A“字 样，在该电路正常使用的情况下，则（ ） A电路消耗的最大功率为 75W B. 电流表的最小示数为 1.5 A C滑动变阻器消耗的最小功率为 15W D. 电路总电阻的变化范围为 0 20 n 练习 8、把标有 “6V 3W”的小灯泡 L与最大阻值 为 100的滑动变阻器 R连接在总电压恒为 18V 的电路中，如图 4所示。电流表和电压表选择 的量程分别为 “0 0.6A”和 “0 15V”。要求闭 合开关 S后，两电表的示数均不超过所选量程 的最大测量值，且灯泡 L两端电压不超过额定 值（设灯丝电阻不变）。求： n （ 1）电路允许通过的最大电流？ n （ 2）电路消耗总电功率的最大值？ n （ 3）小灯泡 L消耗电功率的最小值？ n （ 4）滑动变阻器 R允许调节的范围？ V L R P S A 例 4在如图所示的电路中，将开关 K闭合， 则安培表的示数将 _，伏特表的示数将 _(均填 “变大 ”、 “变小 ”或 “不变 ”)。 B1串联电路中由开关引起的变化 变大 变大 变式训练 5在如图所示的电路中，当开关 K断开 时，电阻 R1与 R2是 _联连接的。开关 K闭合 时，电压表的示数将 _(选填 “ 变小 ” 、 “ 不变 ” 或 “ 变大 ” )。 串 变小 例 5 在图中，灯泡 L1和灯泡 L2是 _联连接的 。当开关 K断开时，电压表的示数将 _；电 流表的示数将 _(选填 “ 增大 ” 、 “ 不变 ” 或 “ 减小 ” )。 B2并联电路中由开关引起的变化 并 不变 变小 变式训练 6 在图中，灯泡 L1和灯泡 L2是 _联连接 的。当开关 K断开时，电压表的示数将 _；电流 表 A1的示数将 _，电流表 A2的示数将 _ (选填 “ 增大 ” 、 “ 不变 ” 或 “ 减小 ” )。 并 变小 不变 变小 【 练习 】 电压为 6V不变 ,灯 L1的电阻为 12 ,灯 L2的电阻为 9 ， 灯 L3的电阻为 18 求：开关 S1、 S2同时断开和闭合时，电压表的 示数分别为多少？ 定性分析 变动为