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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
k________________J
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,闭合,Ss断开时,电流表储的示数为I。;再
闭合S3,电流表储的示数为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21。急。
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Si、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。
【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Si、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]、S?、S3都闭合,b表示数除以a表示数等于电阻R的阻值。
【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Si时,a表无示数,b表有示数。Si、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S"电路中的总电流变大
C.只闭合SbP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>P1
【变式1-3](2020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()
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?.
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Ri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=。2次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,
通常根据公式尸总/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总与/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At/和AZ的比值为定值即R=AU/AI;而对于定值电阻功率的变化量
△PWAUXAI,而应为:AP=A<7(Ii+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。Ri为滑动变阻
器,R2、R3为定值电阻。闭合开关S,将滑片P由a端向b端滑动一段距离后,电压表Vi、
V2示数变化的大小分别为AUi、AU2,电流表示数变化的大小为加。下列判断正确的是
A.AU2大于AUi
tdhAG
B.77与的差值等于R2
C.R2和R3消耗的电功率的和增加了AU2•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
【变式「1】(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,L、
R3为定值电阻,下列说法中正确的是()
A:只闭合向右移动滑片,V示数变化量与A的示数变化量之比不变
B:闭合Si和S?,V测电源电压,Ai的示数不变
C:同时闭合Si、S2和S3向右移动滑片,V和4的示数不变,A和Az示数都变大
D:同时闭合Si、S?、S3若Ai示数小于A2示数则相同时间内Ri产生的热量大于Rs产生的热量。
【变式「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%、%、Vs示
数的变化量分别为AU】、AU2>,电流表的变化量为AI»下列判断正确的是()
A.电压表片示数变小,电压表V?示数变大,电压表片与%的示数之和保持不变。
B.电压表片示数变小,电压表Vs示数变大,电压表Vs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AU3/AI
D.定值电阻Ri的阻值为4员/AI.
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,8
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()
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
【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R,的滑片向右移动,%的示数变小,V?的示数变大
B、将Rs的滑片向右移动,%和V2的示数变化量相等
C、若将%和V2分别换成电流表Ai和Az,R3的滑片向右移动,两电流表示数都不变
D、保持Rs的滑片不动,若将%和V?分别换成电流表儿和A?,R的功率变大
【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。
【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%示数为Ui,电压表V,示数为必,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,电压表上示数变化了4。2,电流表A示数变化了AZ。下列说法正确的是
()
A.IL不变,U?变大,I变小B.Ui变小,U?不变,I变小
C.与4的比值不变D.AU2与4的比值变大
【答案】C
【解析】A、B选项中,当S闭合时,R与R2串联,电压表%测R两端的电压,电压表V2测
R?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。=东
可知R两端电压小变小,由串联电路电压的规律可知V?示数&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R2两端电压的变化量相等,则
有:AU】=AU2①,又因为R是定值电阻,根据欧姆定律可得前后两次匕示数分别为ULIRI,
UJ=rRi,则=r&,即所以包L=R[②,由①②可知AU,
AI
与A7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,R1和
R?为定值电阻,Rs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,△IL大于
D.先闭合开关S,再闭合开关滑动变阻器的滑片保持不动,V?的示数变化量与a表的
示数变化量比值不变。
【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Si,P向右移动a示数的变化量与A2示数的变化量的比值变小。
C:闭合Si、S3断开S2,Ai的示数大于A?的示数
D:同时闭合Si、S2、S3,滑片P向左移动Ai的示数变小。
【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。
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L、Lz串联B.电流表4和A2示数相等
C.断开s后,电流表4示数变小D.断开£后,电流表A?示数变小
【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
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Si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L,再闭合S3并移动滑片后,电路中的总电流为12则L
与12可能相等。
【变式2-1](2020邯郸中学模拟试题)(多选)如图所示电路中,R1和比为定值电阻,
且Ri〈兄;Ra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%的示数与电流表A示数的比值大于只闭合S3时电压表Vz的示
数与电流表A示数的比值
B.先只闭合&再闭合Sz,电压表%示数变小,电流表A示数不变,电压表V?示数变大
C.只闭合S3,滑片P向左移动,电压表%示数的变化量与电流表A示数变化量的比值变大
D.开关&、S2、S3都闭合滑片P向左移动,电压表V2的示数与电流表A示数的乘积不变。
【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()
A.只闭合Si,滑片P向右滑动,电压表示数变大
B.先闭合Si,再闭合S2,电压表示数变大,电流表示数不变
C.先闭合S1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。
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Pi,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.
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AU和
△I.下列分析正确的是()
A.——变大变小
AZ
At/iD.空先变小后变大
C.一•不变
AZ
3:(2020•滨州)如图所示的电路中,电源电压保持不变,&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
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;S1、S2
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Si,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Sz,b表示数不变,C表示数变小,电路总功率
变小
D:闭合开关Si、S2,若a、b、c表都为电压表,P向左移动,△Uc/ADAUa/Al.
Rft
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,当滑动变阻器兄的滑片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4的比值变小;
④滑动变阻器尼消耗的电功率变小
A.只有①④正确;B.只有②③正确;C.只有①③正确;D.只有②④正确.
6:(2020中考模拟试题)(多选)如图所示,电源电压保持不变,用为定值电阻,小灯泡
工的电阻不随温度变化,下列说法正确的是()
A:只闭合S,滑片尸向右滑动,电压表示数变大,电流表示数变小
B:5、&、W均闭合时,电路总功率最小
C:滑片产置于最左端,先闭合5,再闭合W,电压表无示数,电流表示数变大
D:只闭合S”滑片尸向左滑动,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值等于公
7:(2020•德州)如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都不变,闭合开关S,滑动变
阻器的滑片P由滑动变阻器左端向右滑动到其中点的过程中,下列判断正确的是()
A.电流表示数变小,电压表示数不变,灯泡亮度不变;
B.电流表示数变大,电压表示数不变,灯泡亮度不变;
C.电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡亮度变暗;
D.电压表与电流表示数的比值变大.
8:(2020•江西)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,若滑片P向上移动,下列说
法正确的是()
A.A示数变小,V示数变大B.A示数变小,V示数不变
C.A示数变大,V示数变小D.A示数变大,V示数不变
9:(2019兰州中考).在如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻
器的滑片P向右移动,下列说法中正确的是()
A.电流表Ai的示数变大,电压表V的示数变小
B.电流表A2的示数变小,电压表V的示数变大
C.电压表V与电流表A2的示数之比变大
D.电流表Az与Ai的示数之差变大.
10:(2012河北中考)如图7所示,电源两端电压保持不变,R。为定值电阻。将滑片P置
于中点,只闭合S1时,电压表的示数为U,电流表的示数为I。下列情况中电压表和电流
表示数变化正确的是()
图7
A:.滑片P不动,断开Si,闭合S2、S3时,电压表示数不变,电流表示数变小
B.滑片P不动,断开Si,闭合S2、S3时,电压表示数变大,电流表示数变大
C.只闭合Si,滑片P从中点向右移动时,电压表示数变大,电流表示数变小
D.只闭合Si,滑片P从中点向右移动时,电压表示数不变,电流表示数变大
11:(2020盐山二中中考模拟试题)如图所示,电源电压不变,Vi与V2为电压表,A为
电流表,Ri为定值电阻,R2为滑动变阻器,灯丝的电阻不随温度的变化而变化,下列说法
中正确的是()
A:闭合Si断开S2,滑片P向右滑动时,电压表Vi示数变大,电压表V2示数变小,电流
表示数变小。
B:闭合Si,断开S2,滑片P向左滑动时,电压表Vi示数与电流表示数比值不变
C:滑片P置于A端,先闭合Si,再闭合S2,电压表Vi示数变大,电压表V2示数变小,
电流表示数变大。
D:闭合SLS2之后,滑片P向左滑动时,电压表Vi示数变小,电压表V2示数变小,电流
表示数变小。
12:(2020•滨州)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,
滑动变阻器Ri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
13:(2019河北保定竞秀一模)(多选)如图所示的电路图,电源电压恒定。甲、乙是两个
电表,滑片P在中间位置。若三个开关全部闭合,三个用电器都有电流通过,下列说法正
确的是()
A.甲是电流表,乙是电压表
B.若三个开关全部闭合,滑片P向右移动,甲表示数变小
C.若三个开关全部闭合,滑片P向左移动,甲表示数和乙表示数比值不变
D.若只闭合S,将滑片向左移,R1两端电压的变化量和通过它的电流变化量的乘积小于R1
的功率变化量.
14:(2020•江苏泰州)如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,在滑动变阻器
滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是()。
A.电压表%示数变大,电流表A示数变大;
B.电压表匕示数不变,电压表5示数变小;
C.电压表V,示数不变,电流表A示数变大;
D.电压表「示数变大,电压表V2示数变小.
15:(2019石家28中考模拟试题)(多选)如图,电源电压不变且小于灯的额定电压,P
在中点,a、b、c为电流表或电压表。任意闭合开关,电路是安全的,只闭合S、Si时,灯
亮,且a、b表有示数,c表无示数,不考虑灯丝电阻随温度变化。下列说法正确的是()
A.a、b处均为电流表,c处为电压表
B.只闭合S、Si时滑片P右移a表示数变大
B.开关都闭合时,P向右滑动,b表示数不变
D.只闭合开关、时,将a、c换成另一种电表,通过R?的电流大于通过R的电流.
16:(2019石家庄28中三模试题)(多选)如图所示电路,电源两端电压不变,闭合开关
S,将滑片P由a端向b端滑动一段距离,电压表%、Vz、Vs的示数变化量分别为△5、△5、
△U3,电流表的示数变化量为△1,下列判断中不正确的是()
A:Ri消耗的电功率变化量等于△UsX^I
B:滑动变阻器的滑片P滑过的那一段距离对应的阻值为
C:电压表片示数变小,电压表V2示数变大,且电压表V3的变化与电压表%的变化不相等
D:电压表W示数变小,电压表5示数变大,电压表%与V?的示数之和与电流表示数的比
值不变。
17:(2019江西内江中考)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的
滑片P从中点向b端移动一段距离,电压表%、”示数的变化量分别为△5、AU电流表
2,
示数的变化量为△:!,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△PI、AP2.则
下列判断正确的是()
2
A.AP1+AP2=AI.(R1+R2)
AUi,,AU2
C.=Ri+RzD.IAUiI<IAU1
△IAl2
18:{2020石家庄长安区二模试题)(多选)如图所示电源电压不变,R和Rs为定值电阻,
比为滑动变阻器,a、b为电压表或电流表,只闭合,和S3三个电阻均有电流通过,且滑片
向右滑动时,a表示数变大,b表示数变小,下列说法中正确的是()
A:a和b均为电压表
B:只闭合&和S2,滑片向右滑动,a表示数变化量与A示数的变化量的比值等于b表示数
变量与A示数变化量的比值
C:a与b均换成另一种电表,只闭合,和S3滑片向左滑动,a的示数变小,b的示数变大
D:a和b均换成另一种电表,只闭合,和S3滑片向左滑动,电路的总功率变小。
19:(2019•河北)如图所示,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,a、b
是电流表或电压表。当只闭合开关S、Si时,a、b的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P
向左移动,a的示数不变,b的示数有变化。以下说法正确的是()
A.b是电流表;
B.只闭合S、S2,移动滑片P,则a示数的变化量与b示数的变化量的比值可能等于R+Rz;
C.若将b换成另一种电表,只闭合S、S2,将滑片P向右移动,R2消耗的功率一定变大;
D.若将a与b的位置互换,只闭合S、S2,则a的示数与b的示数的比值可能等于R
20:(2020邯郸一模试题)(多选)如图所示的电路中,电源电压不变,Rz和R3为定值电
阻,且二者阻值不相等,Ri为滑动变阻器,滑片P位于变阻器的中点,下列说法中正确的
是()
A:只闭合Si,滑动变阻器的滑片向左滑动,电压表示数不变,电流表Ai示数变大
B:只闭合S2滑片向左滑动,电压表与电流表Ai的示数的比值变小
C:只闭合S2和S3且滑片置于最左端时,两电流表的示数可能相等
D:当三个开关均闭合时,向左移动滑片,R3消耗的功率变大。
专题10一复杂的动态电路分析专题
-考点01:电表判断类动态电路分析
,考点02:阳值变化类动态电路分析
专题10—复杂的动态电路分析
T考点03:开关通断类动态电路分析
■考点04:实物电路类动态电路分析
典例剖析
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3的示数为I。;再
闭合S3,电流表储的示数为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21。急。
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Si、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S3时,b和R并联,电流表示数为I。,再闭合S3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
X210=21^0,故A选项是正确的;a、b互换前A?测通过R的电流,示数为I。,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,只闭合力和Sz,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3R0/2,电路中的电流L=U/R总=1瓜/(3区/2)=21。/3,滑动变阻
22
器消耗的功率PI=IIXRO/2=2IORO/9,当滑动变阻器P滑到阻值最大端时,电路中的总电阻为
2R。,电路中的电流I2=IORO/2RO=IO/2„滑动变阻器消耗的功率Pam/Ron/R%,变阻器的功率
变化量△P=P2-PI=I<)2R<)/36,故C选项错误;若用最大阻值为Ro的滑动变阻器替换a,A2示数
不变,不能替换a,若替换R,A3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&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、S3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Si、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]、S2、S3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Si、S2,只有R3接入电路,
a表(电流表无示数),再闭合S3,电阻Ri、R2>R3并联连接,a表测量电阻R、R2的电流,
所以a表(电流表)示数增大;开关由、S2、S3都闭合,电阻R、%、R3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Ri、R2的电流,电压表b除以电
流表a的示数等于电阻R、氏并联的等效电阻。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Si时,a表无示数,b表有示数。Si、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
-®-n—0---------
―Ri©-T%—1Rj
的
-----------/~||----------
图8
【答案】B、D
【解析】只闭合Si时,电阻Ri、R2、R3三者串联,此时b表有示数,a表无示数,一定是
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Si、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Si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
压变化量与电流变化量的乘积为△UX△1而R2功率的变化量为APu(h2-II2)R2=(l2—Il)
X(I2+I1)XR2=AIXR2X(I2-I1)=AUX(I2-I1)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PI=U2/R,当将C表由电压表换为电流表后,开关
均闭合时,三个电阻并联,此时电路的总功率P2=U2/R1+U2/R2+U2/R3,所以此时P2>P1,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,电压表及电流表在
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](2020石家庄十八县联考二模试题)如图所示,电源电压不变,R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()
K[K?|
-G---------------------------
€>---------------|i-------------------------L
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R2.
【答案】C、D
【解析】若a、b均为是电流表,Ri、R2和滑动变阻器并联,a表测通过Ri和R2的总电流,
b表测R2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Ri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R?,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Ri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=。2次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,
通常根据公式尸=U总/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总与/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A/7和NI的比值为定值即R=NUB;而对于定值电阻功率的变化量
AP^At/XAL而应为:AP=AU(Ii+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。Ri为滑动变阻
器,R?、R3为定值电阻。闭合开关S,将滑片P由a端向b端滑动一段距离后,电压表Vi、
V2示数变化的大小分别为AUi、AU2,电流表示数变化的大小为AI。下列判断正确的是
()
图7
A.AU2大于AUj
B.与W的差值等于R2
C.R2和R3消耗的电功率的和增加了AU2-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AUFAIRS所以大于AUi,故A选项正
△sA-AS
确。B选项中,与的差值代入A选项中的AUz=AI(R2+R3)和AUFAIRS可得"XT
AG
与W的差值为R2所以B选项是正确的。C选项中,APRZ与APR3和应等于AUz(L+L)不
等于AI所以C选项是错误的。D选项中,当尸由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V?示数变大,又
因Rs两端的电压变大,所以Vi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,R、
R3为定值电阻,下列说法中正确的是()
A:只闭合向右移动滑片,V示数变化量与A的示数变化量之比不变
B:闭合Si和Sz,V测电源电压,Al的示数不变
C:同时闭合Si、S2和S3向右移动滑片,V和Al的示数不变,A和A?示数都变大
D:同时闭合&、Sz、S3若由示数小于Az示数则相同时间内R产生的热量大于Rs产生的热量。
【答案】A、C、D
【解析】只闭合&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Rs的比值,故不变,所以A选项是正确的;闭合&和Sz,电路为R的简
单电路,R?和Rs被短路,V无示数,4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,Ai测通过R?和Rs的总电流,A2测通过R和比的总电流,A测干路总电流;
向右移动滑片R连入电路的阻值变小,V和Ai示数不变,A和A?示数均变大,故C选项是正
确的;同时闭合三个开关时,若4示数小于A?示数,即通过R的电流大于通过Rs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R产生的热量大于Rs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、D。
【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%、%、V,示
数的变化量分别为AU】、AIL、,电流表的变化量为AIO下列判断正确的是()
A.电压表%示数变小,电压表V?示数变大,电压表%与5的示数之和保持不变。
B.电压表%示数变小,电压表V3示数变大,电压表V3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AU3/AI
D.定值电阻Ri的
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