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文档简介
专题10一复杂的动态电路分析专题
典例剖析
LJ
考点01:电表判断类动态电路的分析:
此考点通常有两种题型:1:给出表的位置要求根据选根据题目要求,确定表的种类,然后
再根据题中开关的通断,判断电路中连接情况及电表的作用,然后运用电学公式求解某个物
理量的变化情况。
2:在确定电表的种类后要求改变电表的种类或通过开关的通断改变了电表在电路中的作
用,然后利用电学公式分析某个量的变化情况。
【名师点睛】正确解答此考点中的题目,通常必须先根据题目或每个选项的要求在不造成电
路短路及保证电路能正常工作的前提下,确定电表的种类,然后才能对电路进行分析,再利
用电学公式分析某个量的变化情况;另外此类题难度较大,在较难确定电表种类的前题下可
采用“假设法”假设电表的种类再根据电路的连接情况及电流表和电压表各自的特点判定假
设的电表种类的正误,然后再重新分析电路,解决某个物理量的变化情况,
例1:(2020河北中考试题)如图所示,电源电压不变,a.b为电压表或定值电阻,若为定
值电阻,其阻值与R相同均为R。;当Si和Sz闭合,S3断开时,电流表h的示数为I。;再
闭合S3,电流表Ai的示数为21°,下列说法中正确的是()
A:开关均闭合时,电路消耗的功率为2I/R。
B:开关均闭合时,a、b互换前后A?的示数之比为1:2
C:将最大阻值为R。的滑动变阻器与R串联,只闭合与、$2,P从中点移到阻值最大端,变
阻器消耗的功率变化量为IO2RO/2
D:用最大阻值为R。的滑动变阻器替换a、b、R其中一个,移动滑片,三个电流表的示数均
发生变化且变化量相等。满足上述要求的电路连接情况有四种。
【答案】A、B、D
【解析】当闭合&和S?,断开S:,时,b和R并联,电流表示数为1°,再闭合S:,时,a、b和
R并联,增加了一个a,电流表的示数为21。,说明通过a的电流为I。,所以a是电阻,b是
电压表,电源电压为U=I°R。,当开关均闭合时,干路中的电流为21。,电路消耗的功率P=U
2
X2IO=2IORO,故A选项是正确的;a、b互换前Az测通过R的电流,示数为Io,当a、b互换
后,A?测得是通过定值电阻R的总电流为21°.所以示数之比为1:2,B选项是正确的;将最大
阻值为R。的滑动变阻器与R串联,只闭合Si和S2,整个电路中R和变阻器串联,当滑片P
在中点时.,电路中的总阻值为3RJ2,电路中的电流L=U/R*=I°R°/(3Ro/2)=2L)/3,滑动变阻
22
器消耗的功率P,=IIXR„/2=2IORO/91当滑动变阻器P滑到阻值最大端时,电路中的总电阻为
;!2
2R。,电路中的电流I2=IORO/2RO=IO/20滑动变阻器消耗的功率P2=l2Ro=IoRo/4,变阻器的功率
变化量△P=P「PI=I"0/36,故C选项错误;若用最大阻值为R。的滑动变阻器替换a,示数
不变,不能替换a,若替换R,A.的示数不变,不能替换R,当替换b时,当三个开关都闭
合时,a、滑动变阻器、R并联,移动滑片,三个电流表示数均变化且变化量相等;当只闭
合力时,电路中只有滑动变阻器,移动滑片三个电流表的示数均变化且变化量相等;当闭
合$、S?时,滑动变阻器和R并联,移动滑片三个电流表的示数均变化且相等;当只当闭合
Si、小时,滑动变阻器和a并联,移动滑片,三个电流表的示数均变化且变化量相等,所以
满足上述要求的电路连接方式有四种故D选项是正确的;综合上述分析可知,此题应选A。
B、Do
【变式1一1](2020•岳阳)如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只
闭合,时,a表无示数,b表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化则()
A.a表是电压表
B.先闭合&、S2,再闭合S3,a表示数无变化
C.Si、S2、S3都闭合,移动滑片P,a、b两表示数无变化
D.S,、Sz、&都闭合,b表示数除以a表示数等于电阻R的阻值。
【答案】C
【解析】只闭合£时,a表无示数,b表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变
化。分析得出,c表、a表可能是电流表,b表是电压表;先闭合S,、S2,只有R3接入电路,
a表(电流表无示数),再闭合电阻R、R,、小并联连接,a表测量电阻R、R?的电流,
所以a表(电流表)示数增大;开关与、S,、S,都闭合,电阻R、R2、t并联连接,移动滑
片P,电压表b、电流表a两表示数无变化,a表测量电阻R、比的电流,电压表b除以电
流表a的示数等于电阻R、R并联的等效电阻。综上述分析可知,此题应选C。
【变式1-2](2018河北中考试题)(多选)如图8所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或
电压表。只闭合%时,a表无示数,b表有示数。S,>S2都闭合时,滑片P向右滑动,c表的示数
不变,下列判断正确的是()
A.a表是电压表
B.先闭合开关Si,再闭合S2,电路中的总电流变大
C.只闭合Si,P向右移动,R2两端的电压变化量与电流变化量的乘积大于其电功率的变化量
D.开关均闭合,电路的总功率为Pi:若将c表换成另一种电表,再闭合Si、S2,电路的总功率为
P2,则P2>Pi
图8
【答案】B、D
【解析】只闭合吊时,电阻Ri、R2、R3三者串联,此时b表有示数,a表无示数,•定是
b表为电压表,a表为电流表,才能出现这种情况,所以A选项是错误的;当,、S2都闭合
时,滑片P向右滑动,c表的示数不变,可知c表为电压表,先闭合与时,三个电阻串联,再
闭合S2时,只Ri连入电路,所以电路中总电阻变小,而电源电压不变,所以电路中总电流
变大,故B选项是正确的;C选项中,只闭合Si时三个电阻串联,P向右移动,R2两端的电
22
压变化量与电流变化量的乘积为AUX而R2功率的变化量为4P=(I2-II)R2=(I2-I1)
X(I2+I|)XR2=AIXR2X(h-h)=AUX(h-b)所以P向右移动,R2两端的电压变化
量与电流变化量的乘积小于其电功率的变化量,数C选项错误。D选项中,当开关均闭合,
此时只Ri连入电路,此时电路的总功率为P产U2/R,当将C表由电压表换为电流表后,开关
22
均闭合时,三个电阻并联,此时电路的总功率P2=U/RI+U/R2+U2/R3,所以此时P?>Pi,故D
选项是正确的;综合上述分析,此题应选B、Do
【名师点睛】此题是一道动态电路的难题,考查了电路串、并联的识别,电压表及电流式住
电路中的作用,及对欧姆定律、电功率的公式的运用,是一道综合性较强的电路难题。要正
确解答此题,应首先根据电路中的两个电表的位置及有无示数情况,先判断出b表是电压表,
a表为电流表,再根据Si、S2都闭合时,滑片P向右滑动,c表的示数不变,,可判断出c表为
电压表;然后即可根据开关的断开及闭合情况,判断出三个电阻的连接情况,然后利用欧姆
定律及电功率的计算公式即可求解B、C、D选项的正误。
【变式1-3](202()石家庄十八县联考二模试题)如图所示,电源电压不变,Ri和R2为定
值电阻,Ai为电流表,a、b都是电流表或电压表,下列说法中正确的是()
——
R1R2
-©--------
-€>---------|i--------------
A:若Ri、R2和变阻器串联,则a、b均为电流表
B:闭合开关S,滑片P向右滑动,若a的示数变大,b的示数变小,则a、b都为电流表
C:闭合开关S,滑片P向右滑动,电表b的示数一定变小
D:若a、b都是电压表,闭合开关S滑片P向右滑动,b的变化量与a的变化量之差除以
Ai的变化量,其比值等于R"
【答案】C、D
【解析】若a、b均为是电流表,Ri、氏和滑动变阻器并联,a表测通过RI和R2的总电流,
b表测R?和滑动变阻器的总电流;若a、b均为电压表则三个电阻串联,a表测R2和变阻器
两端的总电压,b表测R和R2两端的总电压,故A选项是错误的:若a、b都是电流表,
滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,通过的电流变小,则a表示数不变,b
表示数变小,若a、b表都是电压表,滑片P向滑动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根
据串联电压的分压特点,滑动变阻器两端电压变大,Ri、R2两端电压电压变小,而电源电
压不变,故a表示数变大,b表示数变小,B选项的说法是错误的;C选项的说法是正确的;
若a、b表均是电压表,闭合S,滑片P向右滑动,b表的变化量即为滑动变阻器两端电压
的变化量,a表的变化量即为Ri两端电压变化量,由于电源电压不变,b表的变化量与a表
的变化量之差即R2两端电压的变化量,其与Ai变化量的比值等于R2,故D选项正确;综
合上述分析可知,此题应选C、D。
考点02:阻值变化类动态电路分析:
此考点中的题型通常电路较简单,在确定电路的连接情况下,应注意以下问题:
(1)在串联电路中电压的分配与电阻成正比,电路中电流的变化与电阻成反比,如下图当
变阻器滑片右移时滑动器阻值变大则变阻器两端电压变大,由于电源总电压不变,所以此时
灯泡两端电压即电压表示数减小,且电流表示数也随之减小。但应注意:在串联电路中,如
果电压表测量的是电源总电压,则无论电路中电阻如何变化则电压表的示数将保持电源电压
不变。
(2)在并联电路中任何一个支路的分电阻变大则电路中总电阻也随之变大,干路总电流变
小,且变阻器所在支路的电流变化与干路的电流变化相同,其它的支路电流则不受影响即并
联各支路互不影响;在并联电路中电压表与任何一个支路并联均显示电源电压,此时无论支
路中的电阻如何变化电压表均保持电源电压不变;如下图,当滑动变阻器滑片右移时变阻器
连入的阻值变大,总电阻也变大,变阻器所在支路的电流与干路电流均减小即如下图中电流
表示数减小,但R,所在支路的电流及电压表示数均不变。
(3)当电路中,电阻、用电器两端电压及电路中电流发生变化时,灯的亮度变化取决于它
的实际功率的变化,若串联应根据公式:P=I2R,当不考虑灯丝的电阻变化时,灯泡的P实
与电流成正比;若并联应根据公式尸=〃//?在不考虑电阻的变化的前提下,P实与电压成正
比变化。若要求确定其它用电器(包括电阻)的电功率的变化情况,方法同灯泡。
(4)当电路中的电阻、电流及用电器两端电压发生改变时,讨论电路总功率的变化情况,
通常根据公式进行讨论,因为电源总电压通常为定值,因此电路中总功率的变化,
取决于电路中电流的变化,即P怂与/成正比变化。
(5)当此类题中出现了某用电器两端的电压变化量AU及电路中电流的变化量△/时,应注
意对于某一个定值电阻△。和△/的比值为定值即R=AU/A1;而对于定值电阻功率的变化量
AP^AC/XAL而应为:AP=AU(I1+I2)或:AP=AI(U1+U2)。
例1:(2014河北中考)(多选)图7所示的电路中,电源电压保持不变。R为滑动变阻
器,R?、R3为定值电阻。闭合开关S,将滑片尸由a端向b端滑动一段距离后,电压表V1、
V2示数变化的大小分别为AU、MJ2,电流表示数变化的大小为AI。下列判断正确的是
()
A.AU2大于AUi
ASA—
B.与的差值等于R2
C.R2和R3消耗的电功率的和增加了•AI
D.电压表Vi示数变小、电压表V2示数变大,电流表示数变大
【答案】A、B、D
【解析】A选项中,由图可知AUz=AI(R2+R3)而AU尸AIR3所以AU?大于AU”故A选项正
A—&U\AS
确。B选项中,工厂与W的差值代入A选项中的AU2=AI(R2+R3)和AU尸A1R3可得-ZF
AC/)
与"V的差值为R?所以B选项是正确的。C选项中,△PH2与△PK,和应等于△U2(L+L)不
等于所以C选项是错误的。I)选项中,当夕由a端向b端滑动一段距离后R连入
电路的阻值变小,所以电流表示数变大,因R两端电压减小,所以电压表1示数变大,又
因R:,两端的电压变大,所以%示数变小:故D选项是正确的。
【变式1T】(2020石家庄桥西区一模)如图所示,电源电压不变,R为滑动变阻器,飞、
R:,为定值电阻,下列说法中正确的是()
A:只闭合S”向右移动滑片,V示数变化量与A的示数变化量之比不变
B:闭合8和V测电源电压,Ai的示数不变
C:同时闭合&、Sz和S3向右移动滑片,V和4的示数不变,A和A,示数都变大
D:同时闭合,、%、S3若&示数小于A2示数则相同时间内R产生的热量大于R3产生的热量。
【答案】A、C、D
【解析】只闭合Si电路为三个电阻串联的电路,向右移动滑片,V的示数的变化量与A的示
数的变化量之比为比的比值,故不变,所以A选项是正确的;闭合8和8,电路为R的简
单电路,R2和比被短路,V无示数,Ai示数为零,故B选项是错误的;同时闭合三个开关,
三个电阻并联,A,测通过R和R的总电流,曲测通过比和Rz的总电流,A测干路总电流;
向右移动滑片K连入电路的阻值变小,V和A,示数不变,A和&示数均变大,故C选项是正
确的:同时闭合三个开关时,若由示数小于A?示数,即通过R的电流大于通过R,的电流,
因为并联各电阻两端电压相等,根据焦耳定律可知,相同时间内%产生的热量大于艮,产生
的热量,故D选项是正确的:综合上述分析可知,此题应选A、C、Do
【变式1-2](2021北京中考模拟试题)(多选)如图6所示电路,电源两端电压保持不
变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动一段距离,电压表片、Vz、V3示
数的变化量分别为△5、A"、,电流表的变化量为AI。下列判断正确的是()
-----H
A.电压表%示数变小,电压表Vz示数变大,电压表片与小的示数之和保持不变。
B.电压表明示数变小,电压表Vs示数变大,电压表%与电流表示数的比值不变
C.滑动变阻器的滑片P滑过的那一段距离对应的阻值为△&/△I
D.定值电阻R的阻值为△&/△1.
【答案】卜、D
【解析】由电路图可知,电压表区测电阻R与RJ两端的电压之和,电压表%测比两端的电
压,电压表%测电阻比与比两端的电压之和,电流表测电路中的电流;当将滑片由a端向
b端滑动一段距离时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,所以电流中的电流变
小,根据U=IR知,R与比两端的电压变小,即电压表明的示数变小,因为串联电路中总电
压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以电压表V「与力的示数之和等于电源的电压
即不变,则电压表%的示数变大,所以A选项是正确的。
因为电压表V,与电流表示数的比值为比+比的阻值,所以电压表Va与电流表示数的比值变大,
故B选项不正确。因为电源电压U等于三个电阻两端电压之和,即U=UR,+U昭+/3所以Uz=U3=U
(UHI+UR2)则AUz=AUs=-A(UKI+URZ)所以——/A1=-△(URI+UIQ)/A1=—(R1+R2),故C
选项不正确。同理,U3=U-UM贝|J△U尸-△UM所以所以D选项是正
确的。由以上分析可知,此题应选A、Do
例2:(2020•山西)如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定,毂
为定值电阻,R2为滑动变阻器,滑片P与挂钩固定在一起。不挂物体时,滑片P在R2
最上端。挂上物体时,滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内,则()
R2
A.不挂物体时,电压表示数为电源电压
B.所挂物体越重,电流表示数越大
C.所挂物体越轻,电路消耗的总功率越大
D.所挂物体重量发生变化,电压表示数与电流表示数的比值不变
【答案】C
【解析】由图可知,定值电阻Ri、滑动变阻器R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,
电流表测电路中的电流;A.不挂物体时,滑片P在R2最上端,变阻器连入电路的电阻为
0,则电压表示数为0,A不符合题意;B.所挂物体越重,滑片P向下移动的距离越大,变
阻器连入电路的电阻越大,总电阻越大,由欧姆定律可知电路中的电流越小,即电流表示数
越小,B不符合题意;C.同理可知,所挂物体越轻,变阻器连入电路的电阻越小,总电阻
越小,由欧姆定律可知电路中的电流越大,根据P=UL电路消耗的总功率越大,C符合题
意;D.所挂物体重量发生变化时,变阻器连入电路的电阻发生变化;由欧姆定律可知,电
压表示数与电流表示数的比值等于变阻器连入电路的电阻,所以该比值会发生变化,D不符
合题意。故此题答案为:C。
【变式2-1](2020河北中考模拟试题)在如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关
下列说法正确的是()
A、将R3的滑片向右移动,%的示数变小,V2的示数变大
B、将Rs的滑片向右移动,%和%的示数变化量相等
C、若将%和“分别换成电流表Ai和A2,小的滑片向右移动,两电流表示数都不变
D、保持R3的滑片不动,若将%和“分别换成电流表儿和Ri的功率变大
【答案】A、I)
【解析】由题图可知,当闭合开关,三个电阻串联,滑片P向右移动,变阻器的阻值变大,
电路中电流变小,Ri、R?两端电压均变小,明测R和电两端电压之和,故%示数减小,电压
表“测咫和滑动变阻器两端电压之和,5示数等于电源电压与R,两端电压之差,故V2示数
就大,A选项正确;%的示数变化量等于R和R,两端电压之和的变化量,V2的示数变化量等
于R1两端的电压变化量,故%的示数变化量大于匕的示数变化量,故B选项是错误的;
若将V,和%分别换成电流表A,和A2则三个电阻并联,AI测通过R和滑动变阻器的电流之和,
A?测R和艮的电流之和,当滑片右移时,变阻器连入电路的阻值变大,通过变阻器的电流
变小,而通过R和R;的电流不变,所以A,示数变小,儿示数不变,故C选项错误;
D、保持R的滑片不动,题图中R两端电压小于电源电压,若将明和5分别换成电流表儿
和A?,R两端电压等于电源电压,因为R的阻值不变,根据P=UVR可知,R的电功率变大,
故D选项正确。综合上述分析可知,此题应选A、D,
【变式2-2](2020河北中考押题卷)如图所示,电源电压不变,R。为定值电阻,灯泡的阻
值不变,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的变化而变化,当闭合开关时,R、R。和灯泡都
有电流通过,当光照增强时,甲表的示数变小,下列说法正确的是()
A:乙表是电压表,示数变大
B:光敏电阻R的阻值随照射光强增大而减小
C:甲表的示数与乙表的示数的比值变小,灯泡变亮,电路中的总功率变大
D:若将电路中的电表种灯互换(电流表换成电压表,电压表换成电流表),当光照减弱时,
电压表的示数与两电流表示数之差的比值减小。
【答案】B、C。
【解析】当闭合开关时,如果乙表是电压表,R、R和灯泡均没有电流通过,则乙表是电流
表,甲表是电压表,L、R和R。串联,当光照增强时,甲表的示数变小,R。两端的电压变大,
电路中的电流变大,总电阻减小,所以光敏电阻R的阻值随照射到它上面的光强增大而减小,
A选项是错误的;B选项正确;甲表测的是L与R两端的电压,甲表的示数与乙表的示数的
比值等于R与L的阻值之和,变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,电路中的总功率变大,
C选项是正确的;若将电路中的电表种类互换,电路中L与R并联后与R。串联,甲表测的是
通过L的电流,片变换成的电流表测的是干路中的电流,两电流表的示数之差I'等于通过
R的电流,电压表的示数U'与两电流表示数之差1,的比值等于R的阻值,当光照减弱时,
R的阻值变大,所以U71'变大,D错误,故选B。C,
【变式2一3](2020•遵义)如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,
电压表明示数为U”电压表/示数为U”电流表A示数为I,在滑动变阻器的滑片P向左
移动的过程中,电压表%示数变化了AU?,电流表A示数变化了加。下列说法正确的是
()
A.5不变,“变大,I变小B.B变小,也不变,I变小
C.与△/的比值不变D.与△/的比值变大
【答案】C
【解析】A、B选项中,当S闭合时,R与氏串联,电压表片测R两端的电压,电压表V,测
RZ两端的电压,电流表测电路中的电流;滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻变
大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中电流I变小,根据U=/R
可知Ri两端电压Ui变小,由串联电路电压的规律可知“示数L增大,故A错误,B错误:
CD.因为串联电路各部分电压之和等于电源电压,所以R和R?两端电压的变化量相等,则
有:kU\=公。2①,又因为Ri是定值电阻,根据欧姆定律可得前后两次%示数分别为U产IR“
UJ=1'R,则G'=g—/,即/5=/〃?一所以也=N②,由①②可知
A/
与△/的比值不变,故C正确,D错误;故此题应选C。
考点03:开关通断类动态电路分析:
此考点中的题型在解答时,应注意的问题是:当开关的闭合与断开改变了并联支路的个
数时,如果支路增加,则电路中总电阻将变小,干路总电流将变大,反之若并联支路减少,
则电路中总电阻将增大,干路中总电流将减小,但无论支路增加还是减少,原来支路的任何
物理题均不受影响。
(1)此题型应先根据开关断开及闭合情况,及电表的位置,判断出电路中各电阻及用电器
的连接情况,同时弄清各个电表在电路中的作用,然后,再根据电路的变化并利用电学相对
应的公式,解决各种情况下各个量的变化。
(2)在串联电路中电压的分配与电阻成正比,电路中电流的变化与电阻成反比,但如果电
压表测电源电压此时无论变阻器阻值如何变化则电压表的示数将保持电源电压不变。
(3)对于并联电路,电压表无论测那个支路的电压,均不受支路变阻器阻值的影响;当支
路变阻器的阻值发生变化时,不会影响其它支路,但本身支路的电流与干路电流同增、减,
且与电阻成反比变化。
例1:(2019石家庄新华区中考模拟)(多选)如图所示的电路中,电源电压不变,R和
R为定值电阻,也为滑动变阻器,R的阻值大于滑动变阻器的最大阻值,只闭合开关S,
各电阻中均有电流通过,所有电表均有示数,下列说法正确的是()
A.电表a是电流表,三个开关同时闭合,电源会短路
B.只闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右移动,%示数变小,%示数变大
C.只闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右移动,△口大于△口
D.先闭合开关S,再闭合开关S”滑动变阻器的滑片保持不动,V2的示数变化量与a表的
示数变化量比值不变。
【答案】B、D
【解析】当只闭合开关S,各电阻中均有电流通过,所有电表均有示数,由此可知,a表一
定是电流表,当三个开关均闭合时,电流要通过及电源不会短路,故A选项是错误的;
B选项中,只闭合开关S时,三个电阻串联,明测R和R?的电压之和,%测艮和R,电压之
和;当滑片向右移动时,R变大,因电路中总电流变小,所以修示数变小,由于两端电
压变小,故匕示数变大,所以B选项是正确的;C选项中,只闭合开关S,滑动变阻器的滑
片向右移动,△△IXR而△!;尸ZXIX(R,+R2),所以△E小于故C选项是错误的:
D选项中,先闭合开关S,三个电阻串联,再闭合开关S”此时R?被短路,滑动变阻器的滑
片保持不动,V2的示数变化量与a表的示数变化量比值等于R的阻值不变,故D选项是正确
的。综合上述分析可知,此题应选B、D。
【变式1-1](2017河北中考试题)(多选)如图9电源电压不变,P置于中点,a电流表
或电压表,任意闭合开关时电路都是安全的,下列说法中正确的是()
A:a表是电压表
B:只闭合与,P向右移动a示数的变化量与船示数的变化量的比值变小。
C:闭合Si、S3断开S2,Al的示数大于Az的示数
D:同时闭合与、S?、滑片P向左移动儿的示数变小。
【答案】A、C
【解析】A选项中,由电路图可知,当,与S2闭合时,电表a与电源串联,若a为电流表,
会造成电源短路,故a不是电流表;此时电路是安全的,说明a是电压表,故A选项正确。
B选项中,只闭合S”R和滑动变阻器串联,电压表a测滑动变阻器两端电压,两电流表测
电路中电流。设P向右滑动前后,电路中的电流分别为L和I”因为串联分压,可得电压
表a示数的变化量A〃=△〃且因为△4/AI=R।因此P向右移动a示数的变化量与心示数的
变化量的比值为定值不变,所以B选项是错误的。C选项中,:闭合Si、S3断开S2,Rz与滑
动变阻器并联,Ai测十路的电流,A?测支路的电流,所以儿的示数大于显的示数,故C选
项正确。D选项中,闭合与、S2、S3,Ai被短路,电流为0,滑片P向左滑动,A,的示数不变,
故D选项错误。由以上分析可知,此题应选A、Co
【变式1-2](2016河北中考试题)(多选)如图所示,电源电压不变。下列说法正确的是
()
A:只闭合Si,将P向左移动一段距离,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值
不变
B:只闭合Si,将P向左移动,Ri消耗的功率增加
C:开关都闭合,将P向左移动,电压表的示数不变,电流表的示数变小
D:开关都闭合,将P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变小。
【答案】A、C、D
【解析】A选项中,当只闭合&时,此时R与R串联,电压表测R2两端电压,电流表测电
路中电流,根据串联分压特点可知:当滑片P向左移动一段距离时,R两端的电压变化量△
乙等于R两端的电压变化量即△,=△4此时两电阻的电流变化量是相同的所以△«/AI=R„
即电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变,故A选项是正确的。B选项中,
只闭合Si时Ri与R2串联,将P向左移动变阻器连入电路的电阻变大,电路的电流减小,
根据P=FR可知,此时Ri消耗的功率减小,故B选项是错误的。C选项中,开关都闭合时,
Ri被短路,此时R2与电灯L并联,电压表此时测电源电压,所以将P向左移动电压表的示
数不变,而由于变阻器阻值变大,电路中总电阻也变大,根据I=U/R可知:电路中电流表
的示数变小,故C选项正确。D选项中,开关都闭合时,,网被短路,此时R?与电灯L并
联将P向左移动时,由于并联各支路互不影响,所以L消耗的功率不变,又因为R2的阻值
变大,根据P=U2/R?可知R?消耗的功率变小,故D选项正确。由以上分析可知,此题应选
A\C%Do
考点04:实物电路类动态电路分析:
1:此题型必须根据开关的断开及闭合情况首先识别电路中各电阻的连接情况,并正确识别
各表在电路中的作用
2:在改变开关的通、断,及滑片P移动后,必须重新对电路进行分析,并分析变阻器阻值
的变化对电路中电流及各电阻两端电压的影响,进而确定其它物理量的变化情况。
例1:(2020•四川雅安)如图所示的电路,闭合开关S、Si后,以下说法正确的是()。
A.灯LnA串联B.电流表4和A2示数相等
C.断开Si后,电流表儿示数变小D.断开&后,电流表Az示数变小
【答案】D。
【解析】A.由图知,闭合开关S、Si后,Ai、L在同一支路上,L?、Si在一个支路上,所以
L与L2并联,故A错误;B.Ai支路上测L的电流,A?测干路电流,则电流表儿的示数小
于色示数,故B错误;C,I).当开关&断开时,L所在支路断路,电流变为0,由并联电路
的特点可知,L所在支路的电流不受影响,即电流表A,示数不变,而干路电流变小,因此电
流表A?的示数变小,故C错误、D正确。故此题应选D。
【变式1-1](2020•连云港)如图所示电源电压恒定闭合开关,滑动变阻器滑片向右移动的
过程中,下列说法正确的是()
A.电流表示数增大B.电压表示数减小
C.定值电阻R两端的电压增大D.电压表示数与电流表示数比值增大
【答案】D
【解析】A、B、C.由图可知,电阻R和变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电
流表测量电路中的电流,滑动变阻器滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的
串联可知电路的总电阻变大,由1=U/R可知通过电路的电流变小,即电流表的示数变小,
由U=IR可知定值电阻R两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压变
大,即电压表的示数变大,ABC不符合题意;D.电压表的示数变大,电流表的示数变小,
电压表示数与电流表示数比值增大,D符合题意。故此题答案为:D。
例2:(2015河北中考试题)如图6所示,Ri和R2为阻值不同的两个定值电阻,滑片P位
于变阻器的中点,电源电压保持不变,下列说法中正确的是()
A:只闭合吊滑片P向左移,电压表示数不变。
B::只闭合S2滑片P向右移,电压表与电流表Ai的示数的比值变小。
C: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。
D:先闭合S1.S2电路中的总电流为h,再闭合S3并移动滑片后,电路中的总电流为b则h
与k可能相等.
【答案】A、13、D
【解析】A选项中,由电路图可看出,只闭合Si时,电路中只有滑动变阻器连入电路,电
压表测电源电压,电源电压不变,所以移动滑片时,电压表的示数不变,故A选项正确。
B选项中,只闭合Sz,Ri和滑动变阻器串联,当滑片向右移动时,滑动变阻器阻值变小,
电流表Ai示数变大,电压表示数不变,故电压表与电流表Ai的比值变小,故B选项正确。
C选项中,只闭合S2和S3,且滑片位于最右端时,滑动变阻器阻值为零,此时Ri和R2并
联,电流表Ai测通过Ri的电流,A?测通过R?的电流,由于Ri和Rz阻值不同,根据公式
I=U/R可知:当U相同,R不同时,电流不同,故C选项错误。D选项中,Si和S2均闭合
时,Ri被短路,通过滑动变阻器的电流为L,再闭合S3时,滑动变阻器与Rz并联,电路中
的总电流为b,若通过滑动变阻器的电流为I3,则此时总电流为12=1+4当滑动变阻器向左
滑动时,电阻变大,通过的电流将变小,电路中的总电流L可能与L相等,故D选项正确。
由以上分析可知,此题应选A、B、Do
【变式2-1](2020邯郸中学模拟试题)(多选)如图所示电路中,R和旦为定值电阻,
且R〈Rz;为滑动变阻器,电源电压不变。下列说法正确的是()
A.只闭合,时,电压表4的示数与电流表A示数的比值大于只闭合S:,时电压表”的示数
与电流表A示数的比值
B.先只闭合,再闭合电压表%示数变小,电流表A示数不变,电压表V2示数变大
C.只闭合S3,滑片P向左移动,电压表片示数的变化量与电流表A示数变化量的比值变大
D.开关8、&、S3都闭合滑片P向左移动,电压表”的示数与电流表A示数的乘积不
变
【答案】A、B、D
【解析】A选项,只闭合,时,电路中只有R连入电路,此时“与Rs串联,故示数为电源
电压,则%与A的比值为Rz;只闭合S3时,电路中三个电阻Ri、R?、R3三者串联,电压表
“测RJ两端电压,则此时%与A的比值为IS由于R.〈L,故A项正确。B选项,先闭合
SI,只有飞连入电路中,电压表片示数为电源电压,再闭合%被短路,故修示数变小,
因艮和R;,此时并联,故A的示数不变,L示数由0变为电源电压,其示数变大,故B项正
确。C选项,只闭合S3时,三个电阻串联,测电压表片,测电和R3电压之和,滑片左移,
比阻值变大,电流变小,电压表明示数的变化量与电流表A示数变化量的比值为R”该比值
不变,故C项错误。I)选项,三个开关都闭合时,三个电阻并联,%为电源电压,A测R?支
路通过的电流,滑片左移,R阻值变大,但电源电压不变,L的电流也不变,故电压表示数
与电流表A示数的乘积不变,故D项正确。综上所述,本题正确答案为A、B、Do
【变式2-2](2013河北中考)如图6所示,电源电压保持不变,Si和S2为定值电阻。下
列说法正确的是()
图6
A.只闭合Si,滑片P向右滑动,电压表示数变大
B.先闭合,,再闭合S2,电压表示数变大,电流表示数不变
C.先闭合Si和S2,再闭合S3,电压表与电流表示数的比值变小
D.闭合Si、S2和S3,滑片P向右滑动,电压表与电流表示数的比值变大
【答案】C
【解析】A选项中,只闭合S”电流从正极经艮、R、变阻器回到负极,电压表测量R两端
电压,滑片向右移动,电流减小,因R电流与电压成正比,所以电压也减小,故A选项错
误.B选项中,在闭合&的基础上,再闭合Sz后R被短路,电流直接从正极经上、S。、电流
表回到负极,所以电流表变大,故B选项错误。C选项中,闭合,、8时,电路相当于只有
Sz,再闭合S3,比和&并联,并联总电阻变小,即U/I是变小的,所以C选项是正确的。D
选项中,闭合与、&和S:,时变阻器被短路,所以不起作用,P向右滑动对电路无影响所以D
选项是错误的。由以上分析可知,此题应选C。
压轴精练
1:(2021河北中考预测试题)如图示的电路中电源电压不变,a、b为电压表或电流表,下
列说法正确的是()
A:a为电压表、b为电流表
B:先闭合S、Si、S2再断开Si电路中总电流变大
C:S、S3闭合时,P右移R?两端电压的变化量与电流变化量的比值不变
D:S、、Si、S2闭合滑片移到最右端时,电路的总功率为保持滑片位置不动,再断开
S2,闭合S3电路总功率为P2,则P1>P2.
【答案】A、C、D
【解析】A选项中,a表本身占一个支路为了不造成电路短路a表必须是为电流表,b在干
路上,为了保持电路正常工作,必须为电流表,故A选项是正确的;B选项中,:先闭合S、
Si、S2电阻Ri和R2并联,R3被短路,再断开Si只R?连入电路,此时电路中电阻变大,根
据I=U/R可知,电路中总电流变小,故B选项是错误的;C选项中,S、S3闭合时,电阻
Ri和R2并联后再和R3串联,P右移R2两端电压的变化量与电流变化量的比值为Ra的阻值,
所以不变,故C选项是正确的;D选项中,S、.Si、S2闭合时RI与R2并联,R3短路,滑
片移到最右端时,电路的总功率为P,保持滑片位置不动,再断开S2,闭合S3时,氐和R
2并联后再与R:,串联,由于电路中总电阻变大,根据I=U/R可知,电路中总电流变小,根
据P.a=UI可知,此时电路总功率为P2,且Pi>P2故D选项是正确的;综合上述分析可知I,
此题应选A、C、D.
2:(2020•自贡)在图的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻.闭合开关S后,将
滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了△!;和
△I.下列分析正确的是()。
\U2△U
A.—变大B.变小
M~\I
D.更先变小后变大
c.—△U不T#变
MM
【答案】C
【解析】由电路图可以知道,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表
测电路中的电流,设滑片移动前后电路中的电流分别为L、L,则△1=1「即由I=U/R可得,电
压表的示数分别为:U=LR,U2=hR电压表示数的变化量:△U=U2-UI=LR—LR=(I2—I.)R-A
U/ATR,即△U/Z\IZ\=R所以,△U/zM△不变;所以C选项是正确的。
3:.(2020•滨州)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,
滑动变阻器&的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,下列判断正
确的是()
A.电压表示数变小,电流表示数变大B.电压表示数不变,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数不变D.电压表示数变大,电流表示数变小
【答案】B
【解析】由图可知,电阻和变阻器上并联,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源
电压,闭合开关S,滑动变阻器R,的滑片P向右滑动的过程中,变阻器连入电路的电阻变大,
由并联电路电阻的规律可知电路的总电阻变大,由I=U/R可知通过干路中的电流变小,即电
流表的示数变小,电压表测量电源电压,电压表的示数不变。故此题应选B。
4:(2020石家庄外国语学院中考模拟试题)(多选)如图所示,电源电压不变,a、b、c
为理想电流表或电压表,电路始终安全,只闭合&时,a表无示数,b、c表有示数;Si、S:
均闭合时,a、b、c表均有示数,且滑片P向左移动,a、b表的示数不变,c表示数变小,
下列判断正确的是()
A:b、c表是电流表,a表是电压表
B:只闭合8,P向右移动,b表的示数与c表的示数比值变小
C:保持滑片P位置不变,先闭合,,再闭合S2,b表示数不变,c表示数变小,电路总功率
变小
D:闭合开关与、S2,若a、b、c表都为电压表,P向左移动,△Uc/aDAUa/AI,
【答案】B、D
【解析】只闭合,时,即然b、c形成通路,a表无示数,b、c表有示数,说明有示数的b
表为电压表,无示数的表a为电流表,而此时无法确定c表的种类:Si、&均闭合时,若c
表为电压表,则R与a表形成通路,此时c表与必及R3形成通路,滑片P向左移动,c
表示数将不变,所以若移动滑片P,c表示数变小,则c表只能是电流表,则b表应为电压
表,a、c表为电流表,故A选项是错误的;B选项中,只闭合,,电路中只R与c表连入
电路,P向右移动,变阻器阻值变小,c表示数变大,而b表为电源电压不变,所以此时b
表的示数与c表的示数比值变小,故b选项是正确的;C选项中,保持滑片P位置不变,先
闭合再闭合Sz,电路将有Rs的电路变为三个电阻的并联电路,b表示数仍为电源电压不
变,c表测R?和R3电流之和所以示数变大,电路总电流变大,根据PRI可知,电路的总功
率变大,故C选项是错误的;D选项中,闭合开关8、8,若a、b、c表都为电压表,则三
个电阻串联,b表测R两端电压,c表测Ri、R两端总电压,a表上和R*两端总电压,P向
左移动,AUC/AI=RI+R2,Aua/AI=R1,故△氏/△【〉AU«/AI,故D选项是正确的;综合上
述分析可知,此题应选B、D。
5:(2020•山东泰安)如图所示的电路中,电源电压保持不变,用为定值电阻,闭合开关
S,当滑动变阻器用的滑片P向右移动时,下列说法中()。
①电流表A的示数变小;②电压表V的示数变大;③电压表V与电流表儿的比值变小;
④滑动变阻器用消耗的电功率变小。
A.只有①©正确;B.只有②③正确;C.只有①③正确;D.只有②④正确
【答案】A
【解析】①由图可知,电阻R和变阻器R?并联,电流表4测量通过总的电流,电流表A测
量干路中的电流,电压表测量电源电压,闭合开关S,当滑动变阻器用的滑片P向右移动时,
滑动变阻器%连入电路的电阻变大,由XU/R可知通过变阻器的电流变小,由并联
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