专项训练05　动态电路(河北版)

专项训练(五)动态电路[限时：50分钟]类型1电表示数变化相关的动态电路分析1.(多选)如图ZX5-1所示的电路,闭合开关S后,当滑片P向左移动时,下列说法错误的是 ()图ZX5-1A.灯泡L变亮B.电压表示数变大C.电流表A1示数变小D.电路消耗的总功率变大2.(多选)如图ZX5-2所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列说法正确的是 ()图ZX5-2A.电压表示数变大,电流表示数变大B.电压表示数变大,电流表示数不变C.电压表与电流表示数之比变小D.电压表与电流表示数乘积变大3.(多选)如图ZX5-3所示的电路中,电源电压和灯丝电阻均不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端移到中点,下列说法正确的是 ()图ZX5-3A.灯L变亮B.电压表V的示数不变C.电阻R1的功率变大D.电流表A1和电流表A2的示数变化量相同4.(多选)如图ZX5-4所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器接入电路部分的阻值,闭合开关S,下列说法中正确的是 ()图ZX5-4A.滑片P在某位置不变时,电压表V1示数与电流表A示数之比等于R1B.滑片P在某位置不变时,电压表V2示数与电流表A示数之比等于R1C.滑片P移到另一位置时,电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量之比的绝对值等于R1D.滑片P移到另一位置时,电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量之比的绝对值等于R25.(多选)如图ZX5-5所示,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,开关S1、S2都闭合时,电流表A与电压表V1、V2均有示数,则下列说法正确的是 ()图ZX5-5A.当S1、S2都闭合时,滑片P向左移,电阻R2的电功率变小B.当S1、S2都闭合时,滑片P向右移,电压表V1与电流表A示数的比值变小C.先闭合S1,S2闭合前后,电压表V1与电流表A示数的比值变小D.先闭合S1,S2闭合前后,电压表V2与电流表A示数的比值变大6.(多选)如图ZX5-6所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,小灯泡L的电阻不随温度变化,下列说法正确的是 ()图ZX5-6A.只闭合开关S1,滑片P向右滑动,电压表示数变大,电流表示数变小B.开关S1、S2、S3都闭合时,电路总功率最小C.滑片P置于最左端,先闭合开关S1,再闭合开关S2,电压表无示数,电流表示数变大D.只闭合开关S1,滑片P向左滑动,电压表示数的变化量与电流表示数变化量的比值等于R17.(多选)在如图ZX5-7所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。若小灯泡的电阻不受温度影响,则下列说法正确的是 ()图ZX5-7A.当只闭合开关S1,滑片P向左移,电路消耗的电功率变大B.当只闭合开关S2,滑片P向左移,电压表与电流表的示数均变小C.先闭合开关S2,再闭合S1,保持滑片位置不变,电压表示数变大D.只闭合开关S1,将滑片P向右移,两电表的示数变化量之比ΔU8.(多选)如图ZX5-8所示电路中,R1、R3为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。下列说法正确的是 ()图ZX5-8A.若a和b均为电压表,只闭合开关S1和S2,滑片向左滑动,b的示数变化量与电流表A的示数变化量的比值不变B.若a和b均为电压表,只闭合开关S1和S2,滑片向左滑动,a的示数不变,b的示数变大C.若a和b均为电流表,只闭合开关S1和S3,滑片向左滑动,a的示数变小,R1消耗的功率变小D.若a和b均为电流表,只闭合S1,电流表A的示数比a和b的示数都大9.(多选)如图ZX5-9所示,电源电压不变,闭合开关S后,下列关于电压表示数变化的说法正确的是 ()图ZX5-9A.滑片P向右移动,电压表V1示数变大,电压表V2示数不变B.滑片P向右移动,电压表V1示数变小,电压表V2示数不变C.滑片P向左移动,电压表V1示数变小,电压表V2示数变大D.滑片P向左移动,电压表V1示数变大,电压表V2示数不变10.(多选)如图ZX5-10所示,电源电压不变,R1和R3为定值电阻,R2为滑动变阻器。当闭合开关S后,下列说法正确的是 ()图ZX5-10A.当滑片向右移动时,电流表A示数增大,电压表V1示数不变B.当滑片向左移动时,电压表V1与电压表V2示数之比将变大C.当滑片向右移动时,电压表V2与电流表A示数之比不变D.若再闭合S1,则电流表A示数变大,电压表V2示数不变11.(多选)如图ZX5-11所示,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左滑动一段距离,下列判断正确的是 ()图ZX5-11A.电压表V1的示数一定变大B.定值电阻R1与R2消耗的电功率之和一定变小C.电压表V1示数变化的大小小于电压表V2示数变化的大小D.电压表V1示数变化的大小与电流表示数变化的大小的比值不变12.(多选)如图ZX5-12所示的电路中,电源电压恒定不变,R1和R2为阻值不同的定值电阻,滑片P置于滑动变阻器中间,下列说法正确的是 ()图ZX5-12A.只闭合S1,滑片向左滑动,电压表的示数不变,电流表A1示数变小B.只闭合S2和S3,且滑片置于最右端时,两电流表的示数可能相等C.只闭合S2,滑片向右滑动,电压表与电流表A1示数的乘积变大D.先闭合S1、S2,电路消耗的总功率为P1,再闭合S3并移动滑片后,电路消耗的总功率为P2,P1与P2可能相等13.(多选)如图ZX5-13所示电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,下列分析正确的是 ()图ZX5-13A.先闭合开关S1,再闭合开关S3,电压表示数变小,电流表示数变大B.只闭合开关S3,滑片P向右移动,电压表与电流表的示数之比一定变大C.只闭合开关S3,滑片P向右移动,滑动电阻器的电功率可能减小D.同时闭合开关S1、S2、S3,滑片P向右移动,两个定值电阻的电功率之和一定变小类型2电路安全与极值问题分析1.(多选)小伟同学用如图ZX5-14所示的电路测小灯泡的功率,电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,灯泡标有“2.5V1.25W”字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端的电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法中错误的是()图ZX5-14A.滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是0~20ΩB.电流表示数的变化范围是0~1AC.灯泡的最小功率是1.25WD.该电路的最大功率是2.25W2.(多选)把标有“6V3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中,电路的连接如图ZX5-15所示,电压表使用的量程为0~15V,电流表使用的量程为0~0.6A。要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值(设灯丝电阻不变)。下列说法正确的是 ()图ZX5-15A.滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是18~60ΩB.滑动变阻器滑片移动的过程中,电流表示数变化量的最大值为0.5AC.小灯泡的电功率最小值为0.75WD.电路总功率的最大值为9W3.(多选)小冀用如图ZX5-16所示的电路进行实验,R0为定值电阻,闭合开关S后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.5~2A,电压表的示数变化范围是4~10V,小冀通过推算,得出四个结论,其中正确的是()图ZX5-16A.电源电压为15VB.定值电阻R0的阻值为5ΩC.变阻器连入电路的电阻变化范围为2~20ΩD.电路消耗的总电功率变化范围为6~24W4.(多选)如图ZX5-17所示,电源电压为4.5V,定值电阻R0为10Ω,滑动变阻器R规格为“20Ω2A”,电流表和电压表量程分别选择“0~0.6A”“0~3V”。闭合开关S,电路正常工作时,下列叙述正确的是()图ZX5-17A.电流表示数最大值为0.6AB.滑动变阻器阻值变化范围为5~10ΩC.滑动变阻器的功率可达0.5WD.电压表示数范围为1.5~3V5.(多选)如图ZX5-18所示,电源电压为6V且保持不变,定值电阻R0=30Ω,滑动变阻器的规格为“60Ω1A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“3V1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则 ()图ZX5-18A.当开关S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗最大功率是3.6WB.当开关S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器的阻值范围是6~60ΩC.当开关S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为1.8WD.当开关S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω6.(多选)如图ZX5-19甲所示的电路中,R0为定值电阻,在移动滑动变阻器R滑片的过程中,描绘出了如图乙所示的滑动变阻器消耗电功率与电流关系的图像,以下计算结果正确的是 ()图ZX5-19A.滑动变阻器消耗的最大功率为3.6WB.电源电压为12VC.滑动变阻器的最大阻值为100ΩD.R0的阻值为20Ω7.(多选)如图ZX5-20甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,R1、R2的U-I关系图像如图乙所示。某实验小组获得以下四个结论,其中正确的是 ()图ZX5-20A.电源电压为10VB.滑动变阻器滑片在中点时,电压表VA示数为7.2VC.电阻R1的最小电功率为0.9WD.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω8.(多选)如图ZX5-21甲所示,电流表A1的量程为0~3A,电流表A2的量程为0~0.6A,滑动变阻器R1的最大阻值为50Ω,图乙为在电路安全的情况下,滑动变阻器R1连入阻值与电流表A1示数的关系图像,下列选项正确的是 ()图ZX5-21A.该电路电源电压为9VB.定值电阻R0的阻值为20ΩC.电路的最大功率为27WD.滑动变阻器R1功率变化范围为1.62W~5.4W

参考答案类型11.ABC2.AD[解析]由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器滑片P向左移动时,其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,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确,B错误。电压表与电流表示数的比值等于R1的阻值,则电压表与电流表示数的比值不变,故C错误。电压表示数变大,电流表示数变大,则电压表与电流表示数乘积变大,故D正确。3.BD4.AC5.AB6.ACD7.AC8.AD[解析]若a和b均为电压表,只闭合S1和S2时,电路情况如下图甲所示。三个电阻串联,a处电压表测定值电阻R1两端电压,b处电压表测滑动变阻器R2的电压,电流表测电路中电流。滑片向左滑动,R2连入电路的阻值变大,由串联电路的分压原理知,R2分得的电压增大,R1和R3分得的电压都减小,即a的示数变小,b的示数变大,故B错误。电源电压不变,由串联电路的电压特点知,电压表b的变化量等于电压表a的变化量与R3两端电压变化量之和,即ΔUb=ΔUa+ΔU3,由欧姆定律可知R1+R3=ΔUa+ΔU3ΔI=ΔUbΔI,即b的示数变化量与电流表A的示数变化量的比值大小等于定值电阻R若a和b均为电流表,只闭合S1和S3,电路情况如下图乙所示。此时R1、R2并联,两电阻两端电压与电源电压相等,滑片向左滑动,R2支路的阻值变大,所以该支路的电流变小,即a的示数变小。并联电路各支路间互不影响,所以R1消耗的功率不变,故C错误。若a和b均为电流表,只闭合S1,电路情况如下图丙所示。此时R1、R2并联后再与R3串联,电流表A测干路电流,a处电流表测R2支路的电流,b处电流表测R1支路的电流,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A的示数比a和b的示数都大,故D正确。9.BD10.BC[解析]当闭合开关S后,等效电路图如图甲所示:当滑片向右移动时,滑动变阻器R2接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,电路中的电流增大,即电流表A的示数增大,电阻R3两端的电压增大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1与R2两端电压之和减小,即电压表V1的示数减小,故A错误。电压表V2与电流表A示数之比等于R3的阻值,不变,故C正确。同理可知,当滑片向左移动时,R2接入电路中的电阻增大,电路中的总电阻增大,则电路中的电流减小,R3两端的电压减小,即电压表V2示数减小,R1与R2两端电压之和增大,即电压表V1的示数增大,所以,电压表V1与电压表V2示数之比将变大,故B正确。若再闭合S1时,等效电路图如图乙所示:因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且串联电路中电阻越串越大,所以,图乙中的总电阻小于图甲中的总电阻,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,R3两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故D错误。11.ABD[解析]由图知定值电阻R1、R2与滑动变阻器串联,电压表V1测滑动变阻器两端电压,电压表V2测R1、R2的总电压,电流表测电路中电流。滑动变阻器的滑片P向左滑动时,其连入电路的阻值变大,分得的电压增大,即电压表V1的示数变大,故A正确;滑动变阻器滑片P向左移动时,其连入电路的电阻变大,总电阻变大,电路中电流变小,由P=I2R可知,定值电阻R1与R2消耗的电功率之和一定变小,故B正确;电源电压保持不变,由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端增大的电压等于R1、R2串联部分两端减少的电压,即电压表V1示数变化的大小等于电压表V2示数变化的大小,即ΔU1=ΔU2,则有ΔU1ΔI=ΔU2ΔI=R1+R2,因为R1、R2为定值电阻,所以电压表V12.ACD[解析]只闭合开关S1时,只有滑动变阻器R接入电路,电压表测量电源电压,故当滑片向左滑动时,滑动变阻器连入电路电阻变大,电源电压不变,则电压表的示数不变,则电流表A1示数变小,故A正确;只闭合开关S2和S3,滑片置于最右端,R1和R2并联,电流表A1测量R1的电流,电流表A2测量R2的电流,因为R1和R2阻值不同,故两电流表的示数不可能相等,故B错误;只闭合S2时,R1与R串联接入电路,电压表测量电源电压,当滑片向右滑动时,R接入电路的阻值变小,总电阻变小,则电路电流变大,因此电压表与电流表A1的乘积变大,故C正确;先闭合S1、S2时,只有R接入电路,再闭合S3,R与R2并联,此时调整R的滑片P,可能使并联的总电阻等于闭合S1、S2时R的电阻,故两状态下电路消耗的总功率可能相等。13.ABC[解析]当只闭合开关S1时,等效电路图如图甲所示;再闭合开关S3时,等效电路图如图乙所示。由图甲可知,电压表测量电源电压,图乙中电压表测量滑动变阻器两端电压,而此时滑动变阻器两端电压与电阻R1两端电压之和等于电源电压,故电压表示数变小,再闭合S3后,增加了一条支路,故总电流变大,电流表示数变大,故A正确;只闭合S3时,电路如图丙所示,此时电阻R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路电阻变大,电压表与电流表的示数之比为滑动变阻器接入电路的阻值,故比值一定变大,故B正确;滑动变阻器与定值电阻串联时,当滑动变阻器的阻值与R1阻值相同时消耗的功率有最大值,因此若移动过程中滑动变阻器的阻值一直小于R1,则该过程中滑动变阻器功率一直变大;若移动过程中滑动变阻器的阻值一直大于R1,则该过程中滑动变阻器的功率一直变小;若移动过程中滑动变阻器的阻值先小于R1后大于R1,则该过程中滑动变阻器的功率先增大后减小,故C正确。同时闭合S1、S2、S3时,等效电路图如图丁所示。电阻R2与滑动变阻器并联,R1被短路,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片P移动时,R2消耗的电功率不变,R1被短路,电功率为0,则滑片P移动时,两个定值电阻的电功率之和一定不变,故D错误。类型21.ABC[解析]由题中电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测灯泡两端电压,灯泡两端电压不允许超过额定值,即电压表示数不得超过1.5V,也就是电路中的电流最大为灯泡的额定电流,即电流最大值I最大=I灯=P灯U灯=1.25W2.5V=0.5A。根据灯泡的规格“2.5V1.25W”,求得灯泡的电阻R灯=U灯2P灯=(2.5V)21.25W=5Ω,滑动变阻器允许接入的最大值为20Ω。根据串联电路电阻的特点,滑动变阻器允许接入的最小阻值为R滑最小=UI最大-R灯=4.5V0.5A-5Ω=4Ω,故滑动变阻器接入的阻值范围是4~20Ω,故A错误,符合题意。滑动变阻器接入阻值最大时,电路中的电流最小,即电流最小值I最小=UR灯+R滑=4.5V5Ω+20Ω=0.18,故电流表示数的变化范围是0.18~0.5A,故B错误,符合题意。电路中的电流最小时,灯泡的电功率最小,所以灯泡的最小功率P灯最小=I最小2R灯=(0.18A)2×5Ω=0.1622.CD[解析]由题中电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流,灯丝电阻RL=U额2P额=(6V)23W=12Ω,小灯泡正常发光时的电流I=P额U额=3W6V=0.5A,则电路中的最大电流应为0.5A,即I=URL+R=18W12Ω+R=0.5A,所以滑动变阻器连入电路的最小电阻R=24Ω,此时电路中电功率最大P最大=UI=18V×0.5A=9W,故D正确。为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为15V,此时滑动变阻器连入电路的电阻最大,电路中的电流最小,小灯泡两端电压UL'=U-UR=18V-15V=3V,此时电路中最小的电流为I'=UL'RL=3V12Ω=0.25A,滑动变阻器连入电路的最大电阻为R'=UL'I'=15V0.25A=60Ω,此时小灯泡的电功率最小为PL小=UL'I'=3V×0.25A=0.75W,故C正确。由此可知:滑动变阻器允许调节的范围为24~60Ω,故A错误。电流表的示数变化范围为3.CD[解析]由电路图可知,定值电阻R0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。因滑动变阻器接入电路的阻值越大,滑动变阻器两端电压越大,电路电流越小,所以,当电压表示数U滑=10V时,电路电流I=0.5A。当电压表示数U滑'=4V时,电路电流I'=2A,滑动变阻器接入电路的电阻分别为R滑=U滑I=10V0.5A=20Ω,R滑'=U滑'I'=4V2A=2Ω,则滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为2~20Ω,故C正确。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源电压不变,所以,电源电压U=I(R0+R滑)=I'(R0+R滑'),即0.5A×(R0+20Ω)=2A×(R0+2Ω),解得R0=4Ω,故B错误。电源电压U=I(R0+R滑)=0.5A×(4Ω+20Ω)=12V,故A错误。当I=0.5A时,电路的总功率P=UI=12V×0.5A=6W,当I'=2A,电路的总功率P'=UI'=12V×2A=24W,所以4.CD[解析]由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。当电压表的示数最大为U0=3V时,电路中的电流I=U0R0=3V10Ω=0.3A,因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,R允许通过的最大电流为2A,所以,电路中的最大电流(电流表示数最大值)为0.3A,故A错误。则电路中的最小总电阻R总小=UI=4.5V0.3A=15Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R接入电路中的最小阻值R小=R总小-R0=15Ω-10Ω=5Ω,当R接入电路中的阻值最大为20Ω时,电路中电流最小,电流表和电压表都是安全的,所以,滑动变阻器阻值变化范围为5~20Ω,故B错误。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大,即R大=20Ω时,电压表的示数最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的最小电流I小=UR0+R大=4.5V10Ω+20Ω=0.15A,电压表的最小示数U0'=I小R0=0.15A×10Ω=1.5V,所以,电压表示数变化范围为1.5~3V,故D正确。在滑片移动的过程中,电路中的电流I=UR0+R,滑动变阻器消耗的电功率P滑=I2R=UR0+R2R=U2(R0+R)2R=U2R02+2RR0+R5.BCD[解析]当开关S闭合,S1、S2都断开时,灯泡与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,灯泡的电阻RL=UL2PL=(3V)21.5W=6Ω,灯泡的额定电流IL=ULRL=3V6Ω=0.5A,因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流I大=IL=0.5A,此时电路消耗的总功率最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,则电路消耗的最大功率P=UI大=6V×0.5A=3W,故A错误。此时电路中的总电阻R总小=UI大=6V0.5A=12Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值R滑小=R总小-RL=12Ω-6Ω=6Ω,则滑动变阻器的阻值范围是6~60Ω,故B正确。当开关S、S1、S2都闭合时,定值电阻R0与滑动变阻器R并联,电流表测干路电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路的总电阻最大,电路的总功