高中物理模型分类解析模型18动态电路

1、模型18动态电路（解析版）i.判定总电阻变化情况的规律（1）当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（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井与用电器并 联，另一段九.与并联部分串联。A. 6两端的总电阻与斤小的变化趋势一致。ABO1 Io6R并2.分析动态变化问题要注意以下三点两个公式：闭合电路欧姆定律六压小（区r不变）和部分电路欧姆定律U=IRa（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

2、电流之和。（3）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，应按照局部一整体一局部的程序进行分析。具体的思路是: 电路结构的变化一R的变化一R总的变化一I总的变化一U内的变化一U外的变化一固定支路 一变化支路。对于固定不变的部分,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。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,反之则减小。【最新高考真题解析】L （2020年江

3、苏卷）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启 动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（）A.车灯的电流变小C.电路的总电流变小【答案】ABD【解析】B.路端电压变小D ,电源的总功率变大【详解】A.开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流/灯变小，A正确;B.电路路端电压为/灯变小,路端电压变小，B正确;C.总电流即干路电流为/ yu 路U路减小，路电流增大，C错误;D.电源总功率P海=%/干增大，总功率变大.D正确。故选ABD.RR2. （2020年北京卷）如图所示，理想变压器原线圈接在=，”sin（函+ 0的交流电源上, 副线圈接三个阻值相同的电阻凡 不计电表内

4、电阻影响。闭合开关S后（）A.电流表A2的示数减小B.电压表V1的示数减小C.电压表V?的示数不变D.电流表A1的示数不变【答案】A【解析】【详解】开关S闭合时，副线圈总的电阻减小，由于变压器的匝数比和输入的电压都不变, 所以输出的电压也不变，即示数不变，但因副线圈的总电阻减小，则副线圈的总电流增 大，则原线圈的电流增大，故Ai的示数变大：由于副线圈的电流增大，故串联在副线圈的 电阻K两端的电东增大，而副线圈的总电压.不变，所以副线圈并联部分的电压减小，即V2的示数减小，故电流表A2的示数减小，故A正确，BCD错误。故选A。【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

5、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R”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B4”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 变小，且R越小，U增大越明显【答案】C【解析】接触到药液时其电阻尺“发生变化，导致S两端电压U增大，根据欧姆定律1=14,由闭合电路欧姆定律/=备知/=Rs + l +Rm R两者联立R可知时变小，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

6、滑动变阻器的滑片位于滑动变阻器的中间位置，电路中的 小灯泡正常发光。住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.定值电阻用消耗的电功率减小【答案】BC【解析】思路一程序法。在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，FlH闭合电路欧姆定律可以判断，电路中总电流增大，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;流过用的电流MH,可知乙增大，电阻凡消耗的功率增大,如增大

7、,D项错误；电 压表示数以= 区-%可知减小,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,则电压表的示数减小;定值电阻尼与滑动变阻器串 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21（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 器滑片刀向右端移动时，下列说法中正确的是（）。心RP RiA.电压表®的示数减小，电流表0的示数增大

8、 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0的示数增大 D.电压表的示数增大，电流表®的 示数减小【答案】AD【解析】滑动变阻器滑片尸向右端移动，使得总减小，总电阻减小，总电流增大，即电流表总的 示数增大。电源内电压增大，兄两端电压增大，并联电路的电压（电压表®的示数）减小，品两 端电压减小,通过R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 个支路即经过足的电流增大，是两端电压增大，即电压表®的示数增大,A、D两项正确。【变式训练2】（2018山西太原二模）（多选）月、6、。是三个不同规格的灯

9、泡,按如图所示方 式连接，闭合开关后恰好都能正常发光，已知电源的电动势力属内阻为r,将滑动变阻器的滑 片尸向左移动少许，设灯泡不会烧坏,则（）。A.整个电路的总功率一定变小B.电源的输出功率可能变小C.乩万灯变亮，。灯变暗D. 6灯变亮，乩。灯都变暗【答案】BC【解析】将滑动变阻器的滑片尸向左移动时，其接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根 据闭合电路欧姆定律得，干路电流增大,则月灯变亮。根据尸47可知,E不变,了增大,则电源 的总功率一定增大。并联部分的总电阻减小，分担的电压减小,则。灯变暗。由于通过6灯的 电流等于干路电流与通过。灯电流之差，干路电流增大,而通过。灯的电流减小,则通过6灯

10、 的电流增大,5灯变亮，即乩6灯比原来亮，。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I,所以不能确定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大于电源内阻阻值将滑动变阻器滑片向下滑动， 理想电压表V八V：、示数变化量的绝对值分别为%、%、AV5,理想电流表A示数变 化量的绝对值为1，则(A) A的示数增大(B) %的示数增大(C) 与：的比值大于r(D) %大于匕【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项正确：电源

11、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V,测量的是定值电阻两端的电乐，由于电流增大，定值电阻的分压增大，滑 动变阻器两端的电压减小，所以的示数变化大于D项正确：将定值电阻等效为电源的 内阻，4=/? +r，C项正确。A/【变式训练3】(2018河南南阳模拟)如图所示，电源电动势为月内阻为r,理想电压表、® 的示数分别为总、区其变化量的绝对值分别为A"和以流过电源的电流为，其变化量 的绝对值为A A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)()oA小灯泡L、L变暗,L变亮B.c,牛增大D.与不变【答案】D【解析】滑动变阻器滑片尸

12、向左端移动,耳变小，总电阻变小，总电流变大，灯泡L变亮,电压 表®示数芋和内电压。内变大,L所分电压 Sj,可知4减小，则通过L的电流变小,L 变暗，通过L的电流？户/2,可知Z变大，即L变亮,A项错误;由闭合电路欧姆定律有A,rr i,rr"%则A Q项错误；由欧姆定律有号=% ”十足,可知好大小不变.C工措4fH-If；警吗可知当大小不变,D项正确e drdr【典例4】（多选）如图所示,/为电流表示数,Z7为电压表示数，尸为定值电阻尼消耗的功率,Q 为电容器。所带的电荷量，/为电源通过电荷量q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

13、系的是（）0【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，足消耗的功率P=iR,产8元故A项正确；电容器。两端的电压U?E-K&3 电荷量/是珀,则音:-4），保持不变,则Q-I图象是向卜倾斜的直线，故B项正确;电压表示数U=EF, IT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=qE,万是电源的电动势，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，电源电动势为瓦内阻为r, C为电容器，区为定值电阻,电表均为理想电表,R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

14、断正确的是（A.电压表、电流表示数均变大，灯泡L将变暗B.定值电阻尺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.电源输出功率一定变小【答案】BC【解析】电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流,后两端的电压为零。当滑动变阻器的滑 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 路端电压，所以电容器的电压减小，由&分析可知其电荷量将减小。电容器放电则定值电 阻尼中将有从右向左的电流出现,B项正确;根据闭合电路欧姆定小知,得号可得 电压表示数改

15、变量与电流表示数改变量之比保持不变,C项正确；因为不清楚外电路电阻与 电源内阻的大小关系，所以不能确定电源输出功率的变化,D项错误。【典例5 （2018重庆模拟）（多选）如图所示的电路中，定值电阻为用滑动变阻器最大阻值 R，电源电动势为月内阻尸以灯泡L的电阻为泥©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?从左端滑到右端的过程中，下列判断正确的是（）。A.©的示数先减小后增大B.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产从左端滑到右端的过程中，当滑片尸滑到变阻器中点,即两边 电阻均为5

16、时，电流计的示数为零,则©的示数先减小到零后增大,A项正确。当滑片尸滑到 变阻器中点，即两边电阻均为R时，外电路的总电阻最大，此时路端电压最大，即色的示数先 增大后减小；当滑片产滑到变阻器中点时，斤外引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。当滑片尸滑到变阻器最左端时,灯泡被短路,不亮;滑片尸 滑到变阻器中点时，外电路电阻为斤,则通过灯泡的电流工尸滑到最右端时，外电路电阻 为牛,通过灯泡的电流告,则当滑动变阻器的滑片产从左端滑到右端的过程中，灯泡L 宜 变亮,D项错误°【变式训练5】（2018上海模拟）如图所示，电路中三个电阻兄、兄和兄的阻值

17、分别为足2R 和4兄当开关&断开、S：闭合时，电源输出功率为向当，闭合、S：断开时，电源的输出功率 也为耳。则当S八国都断开时电源的电动势和总功率分别为（）0A.3J取,?B.2J砧庶C 3V硒，R【答案】C【解析】当开关S1断开、S二闭介时，电路中电流上会,丹dj伫袅花当S,闭合、工断开时, n 十 ix-tTji电路中电流工品.月，X4无龄X4月联立解得尸2兄乒稣R;当S,、S：都断开时，电源的总功率占 J：C项正确G*:1+也 +与+r【典例61（2019天津月考）如图所示，电源电动势为E,内阻为r,平行板电容器两金属板水平 放置,开关S是闭合的,两板间一质量为风电荷量为q的油滴

18、恰好处于静止状态，为灵敏电 流计。则下列说法正确的是（）»A.若电阻尼断路，油滴向上加速运动，©中有从6到a的电流B.在将滑动变阻器滑片产向上移动的过程中，油滴向下加速运动，中有从a到6的电流C.在将滑动变阻器滑片产向上移动的过程中，油滴仍然静止，©中有从a到b的电流D.在将S断开后，油滴仍保持静止状态，©中无电流通过【答案】A【解析】若电阻尼断路，则外电路电阻变大，总电流变小，所以电容器两端的电压变大，根据 。二G；可知电容器要充电，所以©中有从6到a的电流，由于电压增大，所以电容器两板之间的 电场强度会变大，导致油滴向上加速运动,A项正确。在将滑动变阻器滑片产向上移动的过程 中，回路中电阻变大，电流变小,所以电容器两端的电压增大，故