高中物理模型18动态电路(解析版)

1、衡石曼书高中物理模型18动态电路（原卷版）衡石量书1 .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外与用电器并联,另一段R卡与并联部分串 联。A、8两端的总电阻与的变化趋势一致。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E=U+3£ /不变）和部分电路欧姆定律U=R（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

2、流等于各支路电流之和。（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-R的变 化一R总的变化-I总的变化-U内的变化-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。【典例1】在输液时，药液有时会从

3、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。"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变大，且R越大，U增大越明显B 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 Rm变小，且R越小，u增大越明显【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置,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.电压表的示数增大，电流表的示数增大B.电压表的示数

4、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,当滑动变阻器滑片尸向右端移动时，下 列说法中正确的是（）。心（k *-|1点,rRiIRp匕A.电压表的示数减小，电流表0的示数增大 B.电年表的示数增大，电流表区）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，电流表总的示数减小【变式训练2】（2018山西太原二模）（多选）A、B、。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,已知电源的电动势为£内阻为二将滑动变阻器的滑片P

5、向左移动少许，设灯泡不会烧坏，则（），衡石量书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工、8灯变亮c灯变暗D.8灯变亮/、。灯都变暗【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V1、V2.V3示数变化量的绝对值分别为aVi、*、aV3,理想电流表A示数变化量的绝对值为1，贝IJ衡石量书(A)（A） A的示数增大（B）V2的示数增大（C）zxV3与的比值大于r（DM/大于AV?【变式训练31 （2018河南南阳模拟）如图所示,电源电动势为反内阻为;，理想电压表、®的示数分别为5、U2,其 变化量的绝对值分别为AS和AU?

6、；流过电源的电流为人其变化量的绝对值为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）（）。A.小灯泡L、L3变暗,匕变亮C停增大D.静不变【典例4（多选）如图所示,/为电流表示数,U为电压表示数,P为定值电阻R消耗的功率,。为电容器C所带的电荷 量,W为电源通过电荷量时电源做的功。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（）«Ri R?Ti1-©【变式训练4（多选）如图所示，电源电动势为后内阻为八C为电容器.Ro为定值电阻，电表均为理想电表为滑动变阻 器，闭合开关后灯泡正常发光，当滑动变阻器的滑片尸向右移动时，下列判断正确的

7、是（）。A.电压表、电流表示数均变大，灯泡L将变暗B.定值电阻R）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【典例5 （2018重庆模拟）（多选）如图所示的电路中，定值电阻为R.滑动变阻器最大阻值R'=2R.电源电动势为日内阻 /二凡灯泡L的电阻为R.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（）。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【变式训练5】（2018上海模拟）如图所示，电路中三个电阻修、&和R的阻值分别

8、为R、2R和4R当开关&断开、立闭合时，电源愉出功率为玲；当，闭合、S2断开时，电源的输出功率也为几。则当，、S2都断开时电源的电动势和C.3JPoRP° DJPoRPu【典例61（2019天津月考）如图所示,电源电动势为E,内阻为八平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板 间一质量为肛电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，为灵敏电流计。则下列说法正确的是（）。A.若电阻&断路，油滴向上加速运动.©中有从h到的电流B.在将滑动变阻器滑片尸向上移动的过程中，油滴向下加速运动.©中有从a到的电流C.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴仍然静

9、止中有从“到的电流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E（内阻可忽略）连接成如图中所示电路。开 关S断开且电流稳定时C所带的电荷量为幼；闭合开关S,电流再次稳定后c所带的电荷量为Q与Q的比值为甲L判定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）吐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并与用电器并联,另一段

10、R中与并联部分串 联。A、B两端的总电阻与R邢的变化趋势一致。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E=U+WE、/,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电压之和;总电流等于各支路电流之和。（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-R的变 化一R总的变化-I总的变化-U内的变化-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

11、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。【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。例是 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 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 R”变小，且R越小，U增大越明显21A三 Bi % D-！型18动态电路（解析版） R4 IST|1M

12、【答案】C【解析】接触到药液时其电阻时发生变化，r致s两端电压U增大,根据欧"定律U=/R,由团合电路欧刎定律E立十厂知1/ =RsRm R,两者联立可知&变小，且R越大，U增大越明显，故+RmA、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位于滑动变阻器的中间位置,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（）oA.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

13、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，由 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=/H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R的电流/产/丈人可知八增大，电阻R消耗的功率增大,Sn增大.D 项错误;电压表示数4=次心心,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R与滑动变阻

14、器串联,则定值电阻R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（）。R3A.电压初的示数减小，电流表0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0的示数增大 D.电压表的示数增大，电流表总的示数减小【答案】AD【解析】滑动变阻滞滑片P向右端移动，使得心减小，总电阻减小，总电流增大.即电流表0的示数增大。电源内电压增 大用两端

15、电压增大.并联电路的电压（电压表®的示数）减小.拈两端电汽减小，通过&的电流减小，即电流表忌的示数 减小网为总电流增大，所以经过另外一个支路即经过R的电流增大用两端电压增大，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）（多选必、B、。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,已知电源的电动势为£内阻力，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工、8灯变亮,C灯变暗D.B灯变亮/、C灯都变暗【答案】BC【解析】将滑动变阻器

16、的滑片户向左移动时，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A灯变亮。根据尸=口可知,E不变，/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C灯变暗。由于通过8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3灯的电流增大.3灯变亮，即A、5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r.将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2.

17、 V3示数变化量的绝对值分别为45、2、V3,理想电流表A示数变化量的绝对值为则衡石曼书（A） A的示数增大（B）V2的示数增大（C）aV3与的比值大于r（D）W 大于aV2【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V1测量的是定值电阻两端的电压, 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V的示数变化大于V?，D项正确；将定 AV,值电阻等效为电源的内阻， = R + r, C项正确。AZ

18、【变式训练3 （2018河南南阳模拟）如图所示,电源电动势为£内阻为/，理想电压表©、0的示数分别为5、S,其 变化量的绝对值分别为AS和AS；流过电源的电流为/,其变化量的绝对值为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）（）o大小不变C项错误当=凡-可知与大小不变,D项正确【典例4（多选）如图所示,/为电流表示数,U为电压表示数.P为定值电阻&消耗的功率,。为电容器C所带的电荷 量.W为电源通过电荷量“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（）«【答案】AB倾斜的直线，故B项正确;电

19、压表示数U=E-比U./图象应是向下倾斜的直线，故C项错误;电源通过电荷量g时电源做的 功W=q£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内阻为八C为电容器.凡为定值电阻，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，下列判断正确的是（）0A.小灯泡L1、L3变暗L变亮C.卷增大D.常不变【答案】D【解析】滑动变阻器滑片P向左端移动区，变小，总电阻变小,总电流变大，灯泡匕变亮，电压表®示数5和内电东U内 变大L所分电压内，可知S减小,则通过L的电流变小工3变暗，通过L

20、i的电流/尸/-瓜可知/1变大，即Li变亮,A项铝次:由闭合电路欧姆定律仃AU，+A5=A5,则ASvAUlB网定律有等 犷+电,可知警A.电压表、电流表示数均变大，灯泡L将变暗B.定值电阻Ro中将有从右向左的电流【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，电路中电流增大的消耗的功率P=FR8F,故A 项正确;电容器C两端的电压=£/（&+r）,电荷吊。=。八=。£/（&+川则尊=（&+，）,保持不变，则。-/图象是向卜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

21、电路没有电流区）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Q=CU分析可知其电荷量将减小。电容器 放电，则定值电阻凡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律知U=E-比得当丁，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

22、为R.滑动变阻器最大阻值R'=2R电源电动势为E内阻 /二凡灯泡L的电阻为R.©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（）。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.电流计的'1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.此忖路端电压最大,即的示数先增大后减

23、小;当滑片P滑到变用器中点时R此时电源的输出R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滑到变阻裾中点时，外电路电阻为凡则通过灯泡的电流仁总当P滑到最右端时，外电路电阻为今通过灯泡的电流九生.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.D项错误。【变式训练5】（2018上海模拟）如图所示，电路中三个电阻幻、&和&的阻值分别为火、2R和4州 当开关&断开、S?闭合时，电源输出功率为人；当与闭合、S?断开时，电源的输出功率也为凡。则当S|、S?都断开时电源的电动势和 总功率分别为（）oA. 3 J硒gB. 2 J硒凡C. 3 J硒P°D,J砧凡【答案】c【解析】当开关s,断开、S2闭介时，电路中电流/尸充/。=八=品S1闭分、S2断开时，电路中1/2=7£；