模型18动态电路

1、模型18动态电路（原卷版）1. 判左总电阻变化情况的规律当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一泄增大（或减小）。（2）当开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;当开关的通、断使并联的支路增多时,电路的 总电阻减小。（3）在如图所示的分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R ".与用电器并联,另一段R牛与并 联部分串联。A、B两端的总电阻与/?；!：的变化趋势一致。1-）BARo1 Io2. 分析动态变化问题要注意以下三点两个公式:闭合电路欧姆立律E=U+Ir（E、r不变）和部分电路欧姆定律U=IR.（2）两个关系:外电压等于外电路上串联各部分

2、电压之和;总电流等于各支路电流之和。两种方法:程序法、“串反并同”法。a.程序法解决闭合电路动态变化问题，应按照局部-整体-局部的程序进行分析。具体的思路是:电路结构的变化 -R的变化-R总的变化-I总的变化-U内的变化-U外的变化-固泄支路-变化支路。对于固泄不变的 部分，一般按照欧姆定律宜接判断;而对于变化的部分,一般应根据分压或分流间接判断。b“串反并同”法 所谓“串反''，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小,反之则 增大。 所谓"并同”,即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之

3、则 减小。【典例1】在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示。M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报， 此时A尺“变大，且R越大，U增大越明显B R”变大,且R越小，U增大越明显C 变小，且R越大，U增大越明显D尺讨变小，且R越小，U增大越明显M-H|【变式训练1】（多选）将电学元件按照如图所示的电路连接，其中电源的内阻不能忽略，电压表和电流表均为理 想电表，开始时滑动变阻器的滑片位于滑动变阻器的中间位巻，电路中的小灯泡正常发光。在滑动变阻器的滑 片逐渐向右端滑动的过程中，下列选项中正确的是（）。A. 电

4、压表的示数增大，电流表的示数增大B.电压表的示数减小，电流表的示数增大C.小灯泡的亮度变暗D.定值电阻/?|消耗的电功率减小【典例2 （2018四川绵阳期末）（多选）如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端 移动时，下列说法中正确的是（）。A. 电圧表©的示数减小,电流表©的示数增大 B.电压表©的示数增大，电流表©的示数减小C.电压表的示数减小,电流表倒的示数增大 D.电压表的示数增大，电流表倒的示数减小【变式训练2 （2018山西太原二模）（多选）A、B、C是三个不同规格的灯泡,按如图所示方式连接，闭合开关 后恰好都能正常发光，

5、已知电源的电动势为£,内阻为几将滑动变阻器的滑片P向左移动少许，设灯泡不会烧坏, 则（）。A. 整个电路的总功率一左变小B.电源的输出功率可能变小C.A、B灯变亮C灯变暗D.B灯变亮川、C灯都变暗【典例3】如图，电路中立值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表VH V?、V3示数变化量的绝对值分别为厶匕、aV2. aV3,理想电流表A示数变化量的绝对值为【，则（A）A的示数增大（B）V2的示数增大（C）aV3与【的比值大于r（。）小大于小2【变式训练31（2018河南南阳模拟）如图所示，电源电动势为丘内阻为r,理想电压表©、的示数分别为U、S,其

6、变化量的绝对值分别为和AS；流过电源的电流为人英变化量的绝对值为人在滑动变阻器的滑片 从右端滑到左端的过程中（灯泡电阻不变化）（）。A小灯泡Li、L3变暗,L2变亮C晋增大D.誉不变【典例4】（多选）如图所示丿为电流表示数Q为电压表示数f为立值电阻忌消耗的功率Q为电容器C所带 的电荷量JV为电源通过电荷呈：§时电源做的功。在变阻器滑片向右缓慢滑动的过程中,下列图象能正确反映 各物理量关系的是（）。pXEh-r-czz厂 R-iRqTi1-©1-【变式训练4】（多选）如图所示，电源电动势为丘内阻为匚C为电容器（）为左值电阻，电表均为理想电表,/?为滑动变阻器，闭合开关后灯泡正

7、常发光，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（）oA. 电压表.电流表示数均变大，灯泡L将变暗B. 左值电阻&中将有从右向左的电流C. 电压表示数改变量与电流表示数改变量之比不变D. 电源输出功率一左变小【典例51（2018重庆模拟）（多选）如图所示的电路中，泄值电阻为/?滑动变阻器最大阻值R'=2R.电源电动势为E. 内阻匸E灯泡L的电阻为E©为零刻度在中央的理想电流计®）为理想电压表，在滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端的过程中，下列判断正确的是（）oA©的示数先减小后增大B. O的示数先增大后减小C. 电源的输出功率先增大后减小D.

8、 灯泡L先变暗后变亮【变式训练5 （2018 ±海模拟）如图所示，电路中三个电阻加 &和凡的阻值分别为& 2R和4乩 当开关Si断开、S2闭合时，电源输出功率为Po；当&闭合、S?断开时，电源的输岀功率也为心。则当S?都断开时电源的电动势和总功率分别为（）。C3jPoRP°DJPoRP（）【典例6 （2019天津月考）如图所示,电源电动势为E,内阻为几平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭 合的，两板间一质量为心电荷量为g的汕滴恰好处于静止状态，©为灵敏电流计。则下列说法正确的是（）oA. 若电阻心断路，油滴向上加速运动，©中有

9、从b到“的电流B. 在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，汕滴向下加速运动.©中有从“到b的电流C. 在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，汕滴仍然静止.©中有从“到b的电流D. 在将S断开后，汕滴仍保持静止状态，©中无电流通过【变式训练6】（2016全国卷II,17）阻值相等的四个电阻、电容器C及电池£（内阻可忽略）连接成如图甲所示 电路。开关S断开且电流稳左时c所带的电荷量为0；闭合开关S.电流再次稳左后.C所带的电荷量为02。 0与的比值为（）。E甲A.r B.| C.| D；模型18动态电路（解析版）1 判左总电阻变化情况的规律 当外电路的任何一

10、个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一泄增大（或减小）。（2）当开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;当开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小 在如图所示的分圧电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成贞中一段R井与用电器并联,另一段R 丁与并 联部分串联。A、B两端的总电阻与尺卫的变化趋势一致匚2.分析动态变化问题要注意以下三点 （1）两个公式:闭合电路欧姆立律E=U+Ir（E、尸不变）和部分电路欧姆左律U=IR.（2）两个关系:外电压等于外电路上串联各部分电压之和;总电流等于各支路电流之和。两种方法:程序法串反并同"法。a.程序法解决闭合电路动态变化问题，应按

11、照局部-整体-局部的程序进行分析。具体的思路是:电路结构的变化-R的变化-R总的变化-I总的变化一U内的变化-U外的变化-固龙支路-变化支路。对于固左不变的部分，一般按照欧姆定律直接判断;而对于变化的部分,一般应根据分压或分流间接判断。L串反并同驾去 所谓“串反':即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小仮之则 增大。所谓“并同即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则 减小。【典例1】在输液时，药液有时会从针口流岀体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示。M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电

12、阻/?肘发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报,此时A R、,变大,且R越大，U增大越明显B R”变大,且R越小，U增大越明显C R#变小，且R越大，U增大越明显D尺忖变小，且R越小，U增大越明显M【答案】C析】接触到药液时其发生变化,导致S两端电压U增大,根据欧姆定律U=/Rv.由闭合电路欧f =EE姆左律 尺十厂知/ =左 + r + R'f *尺RS R/R 凡 + 疋+1 R.两者联立町知心变小，且R越大，U增大越明显，故A、B. D错，C对。【变式训练1】（多选）将电学元件按照如图所示的电路连接，其中电源的内阻不能忽略，电压表和电流表均为理想电表，开始时滑动变阻器的滑片

13、位于滑动变阻器的中间位巻，电路中的小灯泡正常发光。在滑动变阻器的滑片逐渐向右端滑动的过程中，下列选项中正确的是（）0A. 电压表的示数增大，电流表的示数增大 B.电压表的示数减小，电流表的示数增大C.小灯泡的亮度变暗D.定值电阻Ri消耗的电功率减小【答案】BC【解析】思路一程序法。任滑动变阻器的滑片逐渐向右端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小,由闭合电路欧姆泄律可以判断,电路中总电流增尢电流表示数增大，由U=IR可以判断内电压增大则路端电压减小,小灯泡L消耗的功率减小，则其亮度变暗,C项正确;流过/?,的电流/,=/总可知/增大，电阻Ri 消耗的功率增大Q/n增大,D项错误;电压

14、表示数可知"v减小.A项错误.B项正确。思路二“串反并同''法。在滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电压 表与滑动变阻器并联，则电斥表的示数减小;怎值电阻川与滑动变阻器串联，则定值电阻&消耗的电功率增大; 小灯泡与滑动变阻器间接并联，则小灯泡的亮度变暗;电流表与滑动变阻器间接串联，则电流表的示数增大;由 以上分析可知B、C两项正确。【典例2 （2018四川绵阳期末）（多选）如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端 移动时，下列说法中正确的是（）。A. 电圧表©的示数减小，电流表©的示数增大

15、 B.电压表©的示数增大，电流表©的示数减小C.电压表O的示数减小,电流表O的示数增大 D.电圧表的示数增大，电流表倒的示数减小【答案】AD【解析】滑动变阻器滑片P向右端移动，使得皿减小.总电阻减小，总电流增大，即电流表®的示数增大。电源 内电压增大两端电压增大，并联电路的电压（电压沁的示数）减小局两端电压减小.通过R3的电流减小, 即电流表®的示数减小，因为总电流增大，所以经过另外一个支路即经过/?2的电流增大,尺2两端电压增大，即电 斥衣的示数增大.A、D两项止确。【变式训练2 （2018山西太原二模）（多选）A、B、C是三个不同规格的灯泡,按如图所

16、示方式连接，闭合开关 后恰好都能正常发光，已知电源的电动势为E,内阻为几将滑动变阻器的滑片P向左移动少许，设灯泡不会烧坏,A.整个电路的总功率一左变小Cd、B灯变亮,（7灯变暗B. 电源的输岀功率可能变小D. B灯变亮*、C灯都变暗【答案】BC【解析】将滑动变阻器的滑片P向左移动时贞接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆左 律得,干路电流增大，则A灯变亮。根据P=EI可知.E不变丿增大.则电源的总功率一左增大。并联部分的总电 阻减小，分担的电压减小，则C灯变暗。由于通过B灯的电流等于干路电流与通过(7灯电流之差,T路电流增 大,而通过C灯的电流减小，则通过B灯的电流增大&quo

17、t;灯变亮，即A、B灯比原来亮,C灯变暗。当外电路电阻 和电源内阻相等时,电源的输出功率最大，由于内外电阻的关系未知，所以不能确左电源的输出功率如何变 化,B、C两项正确。【典例3】如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表 Vh V2、V3示数变化量的绝对值分别为厶、g、AV3,理想电流表A示数变化量的绝对值为【，则(A) A的示数增大(B) V2的示数增大(C) aV3与【的比值大于r(D) aVi 大于“2【答案】ACD【考点】动态电路问题、串联电路的规律【解析】此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻减小，总电流增大：电流表的示数增大，A

18、 项正确：电源的内阻分压增大，所以路端电压减小，即V?的示数减小，B项错误；电压表W测虽的是定值 电阻两端的电圧，由于电流增大，宦值电阻的分压增大，滑动变阻器两端的电压减小，所以W的示数变化 大T- V2. D项正确；将定值电阻等效为电源的内阻，竺 = /? + “ C项止确。AZ【变式训练31(2018河南南阳模拟)如图所示,电源电动势为E内阻为r,理想电压表©、的示数分别为3、6淇变化量的绝对值分别为和流过电源的电流为人其变化虽:的绝对值为人在滑动变阻器的滑片 从右端滑到左端的过程中（灯泡电阻不变化）（）。A.小灯泡Li、5变暗,L2变亮C晋增大D.誉不变【答案】D【解析】滑动变

19、阻器滑片P向左端移动,Rp变小，总电阻变小，总电流变大，灯泡L2变亮，电压沁示数的和内 电压"内变大,Li所分电压U=E5U见可知3减小,则通过L3的电流变小,L3变暗，通过Li的电流/i=/-Zj,可 知/1变大，即Li变亮,A项错晁由闭合电路欧姆左律有U内+A5M3,则项错误;由欧姆左律有 晋=答竺片&可知晋大小不变©项错谋晋=&可知晋大小不变,D项正确。【典例4】（多选）如图所示丿为电流表示数.为电压表示数,P为定值电阻忌消耗的功率.。为电容器C所带 的电荷量为电源通过电荷量"时电源做的功。任变阻器滑片向右缓慢滑动的过程中,下列图象能正确反映

20、 各物理量关系的是（）。(A)Ir RR2Ti1-®【答案】AB【解析】变阻器滑片向右缓慢滑动的过程中，接入电路的电阻减小电路中电流增大用消耗的功率P=FR2 尸.故A项正确;电容器C两端的电斥Uc=EJ（R2+r）,电荷虽Q=CS=C£J（R2+,则=C（&+,保持不变，则 QJ图象是向下倾斜的直线，故B项正确;电压表示数U=E-Ir,U-I图象应是向下倾斜的直线，故C项错误;电源 通过电荷量q时电源做的功W=（/E.E是电源的电动势则W-q图像是过原点的直线，故D项错误。【变式训练4】（多选）如图所示,电源电动势为E,内阻为r,C为电容器为定值电阻，电表均为理想

21、电表,/?为 滑动变阻器，闭合开关后灯泡正常发光，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（）。Ro CA. 电压表、电流表示数均变大，灯泡L将变暗B. 左值电阻&中将有从右向左的电流C. 电压表示数改变量与电流表示数改变量之比不变D. 电源输出功率一左变小【答案】BC【解析】电路稳立时，与电容器串联的电路没有电流,R"两端的电压为零。肖滑动变阻器的滑片向右移动时, 变阻器电阻减小外电阻减小，电路中总电流变大，则灯L将变亮，电流表示数变大，电源的内电压变大，则路端电 压减小，电压表读数减小.A项错误;而电容器的电压等于路端电斥，所以电容器的电压减小，由Q=CU分析可知

22、 其电荷量将减小。电容器放电,则怎值电阻局中将有从右向左的电流出现.B项正确;根据闭合电路欧姆立律 知得普可得电压表示数改变量与电流表示数改变量之比保持不变,C项正确;因为不淸楚外电路电 阻与电源内阻的大小关系，所以不能确上电源输出功率的变化.D项错误。【典例51（2018重庆模拟）（多选）如图所示的电路中，泄值电阻为R.滑动变阻器最大阻值/?'=2&电源电动势为E. 内阻匸R.灯泡L的电阻为/?.©为零刻度在中央的理想电流计©为理想电压表，在滑动变阻器的滑片P从左 端滑到右端的过程中，下列判断正确的是（）oA©的示数先减小后增大B. ®

23、）的示数先增大后减小C. 电源的输出功率先增大后减小D. 灯泡L先变暗后变亮【答案】ABC【解析】在滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端的过程中,当滑片P滑到变阻器中点，即两边电阻均为R时, 电漩讣的示数为零，则©的示数先减小到零后增大,A项正确。当滑片P滑到变阻器中点.即两边电阻均为R 时,外电路的总电阻最大，此时路端电爪最大，即的示数先用丿（后减小;当滑片P滑到变阻器中点时,/?外=/?= 此时电源的输出功率最大，则电源的输出功率先增大后减小B、C两项正确。当滑片P滑到变阻器最左端时, 灯泡被短路不亮;滑片P滑到变阻器中点时外电路电阳为&则通过灯泡的电流/尸倉;当P滑到最右端时外 电路电阻为蚤通过灯池的电沈人二豈则当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端的过程中灯泡L 一直变亮Q 项错误。【变式训练5 （2018上海模拟）如图所示，电路中三个电阻忌和心的阻值分别为乩2R和4R。当开关S断开、S2闭合时，电源输岀功率为P。；当&闭合、S?断开时，电源的输岀功率也为P（）。则当S、S?都断开时电源的电动势和总功率分别为（）。C.3v*oRP(>【答案】C【解析】当开关Si断开、S2闭合时，电路中电流 2总Po=F心為&当S1闭合、S2断开时，电路中电流Z