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文檔簡(jiǎn)介
專(zhuān)題14動(dòng)態(tài)電路的定性分析與定量計(jì)算
知識(shí)點(diǎn)一動(dòng)態(tài)電路
1.電路動(dòng)態(tài)問(wèn)題:就是對(duì)一個(gè)通常含有電源、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、電流和電壓表等電器元件的電路,
通過(guò)改變變阻器接入電路的阻值或開(kāi)關(guān)的通斷來(lái)改變電路的連接方式,進(jìn)而改變電路中的總電阻、
電流、電壓的大小。
2.動(dòng)態(tài)電路判斷要點(diǎn)
(1)弄清電路中各元件之間的關(guān)系:具體來(lái)說(shuō),要弄清電阻之間是串聯(lián)還是并聯(lián)或兩者皆有:所給的電
表是測(cè)量干路的電流(或電壓)還是支路中的電流(或電壓)等。
⑵兩個(gè)總電阻的變化規(guī)律:
①并聯(lián)電路中的總電阻比并聯(lián)的每個(gè)電阻都小;
②在任何一個(gè)電路(無(wú)論該電路是串聯(lián)還是并聯(lián)或兩者皆有)中,總電阻隨電路中某一個(gè)電阻的增大
而增大,隨某一個(gè)電阻的減小而減小。
3.基本思想明確電路中的變量和不變量,首先確定不變的物理量(如電源的電壓、各定值電阻,小燈
泡的電阻以及小燈泡的額定電壓等),然后根據(jù)相關(guān)的規(guī)律去分析其它量的變化。
4.解題思路
總體遵循“先局部-再整體-再局部”的思路,具體說(shuō)來(lái):
①由某個(gè)電阻或開(kāi)頭的變化分析總電阻的變化(局部);
②根據(jù)歐姆定律,由總電阻的變化分析總電流的變化(整體);
③由總電流的變化,根據(jù)歐姆定律和電路和串、并聯(lián)規(guī)律分析各支路的電壓、電流的變化(局部)。
5.記憶方法
動(dòng)態(tài)電路判斷前,先看電路串并聯(lián),電流表來(lái)似導(dǎo)線,電壓表來(lái)似斷電;
串聯(lián)電阻在上升,電流示數(shù)減小中,定值電壓也減小,滑動(dòng)電壓在上升:并聯(lián)電阻在增大,電壓示數(shù)
不變化,滑動(dòng)電流在減小,干路電流跟著跑,定值電流不變化,反向思考
知識(shí)點(diǎn)二兩種分析模型
類(lèi)型一:滑動(dòng)變阻器引起的串聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析
滑動(dòng)變阻器移動(dòng)>R滑阻值改變
電路總電阻改變.【帛=U^/R高.電路中電流(總電功率)改變UI左R左
P總二U總I總P定=F定R定
定值電阻兩端的電壓(電功率)改變I】清=1】川】芋?滑動(dòng)變阻器的電壓改變(電功率不確定)
類(lèi)型二:滑動(dòng)變阻器引起的并聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析
滑動(dòng)變阻器移動(dòng)?R滑阻值改變.
本支路電阻改變工真="而兄真―?電路中電流(總電功率)改變
信品中暑
ZHIJIZHONGKAO
1.(2023?蘭州)小明設(shè)計(jì)的質(zhì)量測(cè)量?jī)x如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S后,下列說(shuō)法
B.與電流表相比,用電壓表的示數(shù)表示重物的質(zhì)量,更符合人們的思維習(xí)慣
C.重物的質(zhì)量越大,電流表示數(shù)越小,電壓表示數(shù)也越小
D.重物的質(zhì)量越小,電路消耗的總功率越小
【解答】解:
A、不放重物時(shí),滑片在最上方,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小,總電阻最小,根據(jù)歐姆定律
可知,電路中的電流最大,根據(jù)P=『R可知,小燈泡的功率最大,小燈泡L的亮度最亮,故A
錯(cuò)誤;
BC、重物的質(zhì)量越大,滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻變大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,滑動(dòng)變
阻器分擔(dān)的電壓變大,電壓表示數(shù)變大;此時(shí)電路的總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的
電流變小,電流表示數(shù)變小;與電流表相比,用電壓表的示數(shù)表示重物的質(zhì)量,更符合人們的思
維習(xí)慣,故B正確、C錯(cuò)誤;
D、同理可知,重物的質(zhì)量越小,電路中的電流越大,根據(jù)P=UI可知,電路消耗的總功率越大,
故D錯(cuò)誤。
故選:Bo
2.(2023?牡丹江)如圖所示,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),下列
A.電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變大
C.小燈泡變亮D.滑動(dòng)變阻器阻值變大
【解答】解:
由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩
端;
當(dāng)滑片左移時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小,總電阻變小,由1=%可知,電路中的電流變大,
即電流表的示數(shù)變大,故AD錯(cuò)誤;
燈泡的阻值不變,電路中的電流變大,由U=IR可知,燈泡兩端的電壓變大,由P=UI可知,燈
泡的實(shí)際電功率變大,燈變亮,故C正確;
由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小,電壓表的示數(shù)變小,故B錯(cuò)誤。
故選:Co
3.(2023?聊城)如圖所示,是列車(chē)上煙霧報(bào)警器的簡(jiǎn)化原理圖。內(nèi)裝有一個(gè)激光發(fā)生器及帶有一
光敏電阻R的電路,其中電源電壓恒定,Ro為定值電阻。有煙霧產(chǎn)生時(shí),激光被煙霧遮擋而使
光敏電阻的阻值發(fā)生變化,從而改變電路中的電流。當(dāng)電路中的電流增大至某一數(shù)值時(shí)報(bào)警器
開(kāi)始報(bào)警。下列說(shuō)法中正確的是()
A.光敏電阻R的阻值隨光照強(qiáng)度的減弱而增大
B.煙霧越濃,電流表示數(shù)越小
C.煙霧越濃,電壓表示數(shù)越小
D.若要提高警報(bào)靈敏度,可以適當(dāng)增大Ro的阻值
【解答】解:如圖所示定值電阻Ro光敏電阻R串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)光敏電
阻兩端的電壓;
A、當(dāng)有煙霧時(shí)報(bào)警,已知電路中的電流增大至某一數(shù)值時(shí)報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警,故有煙霧時(shí),光照
減弱,電路中電流增大,當(dāng)電路電阻減小時(shí),電流增大,光敏電阻R的阻值隨光照強(qiáng)度的減弱而
減小,故A錯(cuò)誤;
B、已知光敏電阻R的阻值隨光照強(qiáng)度的減弱而減小,故煙霧越濃,光照強(qiáng)度越弱,電阻越小,
電路中的電流越大,故B錯(cuò)誤;
C、已知光敏電阻R的阻值隨光照強(qiáng)度的減弱而減小,故煙霧越濃,光照強(qiáng)度越弱,電阻越小,
電路中的電流越大,根據(jù)歐姆定律1=,定值電阻Ro兩端的電壓增大,串聯(lián)電路電源電壓等于
各部分電壓之和,故光敏電阻兩端的電壓減小,即電壓表示數(shù)減小,故C正確;
D、要提高警報(bào)靈敏度,需減小電路中的電阻以增大電流,使報(bào)警器更快報(bào)警,增大Ro的阻值會(huì)
增大電路電阻減小電流,不能提高警報(bào)靈敏度,故D錯(cuò)誤。
故選:Co
4.(2023?金昌)學(xué)校科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)室內(nèi)天然氣泄漏檢測(cè)儀,原理如圖所示。其中R是檢
測(cè)天然氣的電阻(氣敏電阻),天然氣濃度增大時(shí),R減小,Ro為定值電阻,電源電壓不變,
閉合開(kāi)關(guān)S,下列判斷正確的是()
B.室內(nèi)有天然氣泄漏時(shí),顯示儀示數(shù)變小
C.室內(nèi)有天然氣泄漏時(shí),電路消耗的電功率變小
D.若調(diào)低報(bào)警濃度,可將Ro換成阻值大一點(diǎn)的電阻
【解答】解:A、由電路圖可知,兩電阻串聯(lián),顯示儀與定值電阻Ro并聯(lián),為電壓表,故A錯(cuò)
誤;
B、室內(nèi)有天然氣泄漏時(shí),天然氣濃度增大,R減小,電路中的總電阻減小,由1=,可知,電路
中的電流變大,由U=IR可知,定值電阻Ro兩端的電壓變大,即顯示儀示數(shù)變大,故B錯(cuò)誤;
C、室內(nèi)有天然氣泄漏時(shí),由B知電路中的電流變大,根據(jù)P=UI知電路消耗的電功率變大,故
C錯(cuò)誤;
D、若調(diào)低報(bào)警濃度,由于濃度變小,則氣敏電阻的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知?dú)?/p>
敏電阻分壓變大,定值電阻分壓變小,要使電壓表的示數(shù)不變,需要增大定值電阻Ro的阻值,
故D正確。
故選:D。
5.(2023?邵陽(yáng))如圖所示,電源電壓4.5V保持不變,電流表的量程為0?0.6A,電壓表的量程
為0?3V,燈泡L標(biāo)有“3V1.5W”字樣(不考慮燈絲電阻的變化),滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“20Q1A”
字樣。將滑片P置于中點(diǎn)位置,閉合開(kāi)關(guān)S,在保證電路安全的情況下,下列判斷正確的是
()
L
(A)
A.滑片P向左移動(dòng)過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率一直變大
B.滑片P向左移動(dòng)過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率先變大后變小
C.滑片P向右移動(dòng)過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率一直變大
D.滑片P向右移動(dòng)過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率先變大后變小
【解答】解:燈泡L標(biāo)有“3V1.5W”字樣,則燈泡的電阻:哈學(xué)=早需=6。,
rL1.3vv
滑動(dòng)變阻器的電功率等于電流總功率與燈泡的電功率之差,即P=UI-I2RL=4.5VXI-I2X6fi,
根據(jù)拋物線的性質(zhì)可知當(dāng)1==0.375A時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率最大,
根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值Rp=-2X(-6。)-6。=6。,
滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“2001A”字樣,將滑片P置于中點(diǎn)位置,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為10。
>6(1,
滑片P向左移動(dòng)過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)拋物線的性質(zhì)可知滑動(dòng)變阻器的
功率先變大后變小,滑片P向右移動(dòng)過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)拋物線的性
質(zhì)可知滑動(dòng)變阻器的功率一直變小,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:Bo
6.(2023?盤(pán)錦)在圖甲所示電路中,電源電壓不變,R為熱敏電阻,其阻值隨溫度變化關(guān)系如圖
乙所示,Ro是定值電阻,閉合開(kāi)關(guān)S,則:
①溫度升高時(shí),電壓表的示數(shù)(選填“變大”、“變小”或“不變”);
②溫度降低時(shí),電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的比值(選填“變大”、“變小”
或“不變”)。
【解答】解:由電路圖可知,熱敏電阻R與定值電阻Ro串聯(lián),電壓表測(cè)Ro兩端的電壓,電流表
測(cè)電路中的電流。
由圖乙可知,溫度升高時(shí)R的阻值變小,由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,R兩端的電壓變小,由串
聯(lián)電路電壓的規(guī)律知定值電阻Ro兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大;
由圖甲可知,電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的比值等于Ro的阻值,由于Ro的阻值不變,
則該比值不變。
故答案為:變大;不變。
1.(2024?雁塔區(qū)校級(jí)一模)商場(chǎng)里的自動(dòng)扶梯在無(wú)人乘坐時(shí),運(yùn)行速度緩慢;有人乘坐時(shí),“感
應(yīng)開(kāi)關(guān)”自動(dòng)閉合,速度增大。自動(dòng)扶梯的出、入口處各有一個(gè)“緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)”,斷開(kāi)任何一
個(gè),都能使自動(dòng)扶梯停止,模擬電路如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.Si、S2是''緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)”,S3是“感應(yīng)開(kāi)關(guān)”
B.有人乘坐時(shí),Si、S2>S3均閉合
C.有人乘坐時(shí),電動(dòng)機(jī)兩端電壓小于電阻R兩端電壓
D.相較于有人乘坐時(shí),無(wú)人乘坐時(shí)整個(gè)電路總功率變小
【解答】解:A、電路分析電路中開(kāi)關(guān)Si、S2,在干路中,斷開(kāi)其中任何一個(gè),都可以斷開(kāi)整個(gè)
電路,電動(dòng)機(jī)不工作,所以SBS2是緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān);S3與電阻R并聯(lián),S3閉合會(huì)把電阻R短路,
使電路中電阻變小,電流變大,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變大,則S3是感應(yīng)開(kāi)關(guān),故A不符合題意。
BC、有人乘坐時(shí),S1.S2、S3都閉合,電阻R被短路,自動(dòng)扶梯高速運(yùn)行,所以R兩端電壓為0,
故C符合題意,B不符合題意;
D、無(wú)人乘坐時(shí),Si、S2閉合,S3斷開(kāi),電阻R串聯(lián)在電路中,電路中電流較小,由P=UI可知,
此時(shí)的電功率會(huì)變小,故D不符合題意。
故選:Co
2.(2023?蜀山區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示電路中,電源電壓不變,R為滑動(dòng)變阻器,L為小燈泡(不
計(jì)燈絲電阻變化)。閉合開(kāi)關(guān),滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端向a端滑動(dòng)的過(guò)程中()
A.電流表示數(shù)變小,小燈泡變暗
B.電壓表示數(shù)變大,小燈泡變亮
C.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變小,小燈泡變亮
D.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變,小燈泡變亮
【解答】解:由圖知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)電路中電流,電壓表測(cè)變阻器兩端電壓,
滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端向a端滑動(dòng)的過(guò)程中,變阻器連入電路的阻值變小,電路的總電阻變
小,串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和,所以電源電壓不變,由1=杵知,電路中電流變大,所以
電流表示數(shù)變大;
燈泡電阻不變,根據(jù)U=IR知,燈泡兩端電壓變大;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系可知,滑動(dòng)變阻器
兩端的電壓變小,即電壓表示數(shù)變小;
由P=UI知,燈泡的實(shí)際功率變大,所以燈泡變亮;
由R=5可知,電壓表與電流表比值等于滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值,所以兩表比值變小;
綜上分析知,C正確。
故選:Co
3.(2023?聊城模擬)如圖所示是體育中考中測(cè)量肺活量的測(cè)試儀原理圖,其中為Ri定值電阻,
氣體傳感器R2的電阻隨氣體壓強(qiáng)的增大而減小,如果小強(qiáng)吹的氣越多,則()
A.電流表示數(shù)變小
B.傳感器R2兩端的電壓變大
C.整個(gè)電路消耗的電功率變大
D.Ri消耗的電功率變小
【解答】解:由電路圖可知,定值電阻Ri和氣體傳感器R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,
因氣體傳感器R2的電阻隨氣體壓強(qiáng)的增大而減小,
所以,小強(qiáng)吹的氣越多,R2的電阻減小,電路的總電阻變小,
由1=,可知,電路中的電流變大,即電流表示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤;
由U=IR可知,Ri兩端的電壓變大,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,傳感器R2兩端的電壓變小,故B錯(cuò)誤;
由「=1;1可知,電路消耗的電功率變大,故C正確;
由P=UI可知,Ri消耗的電功率變大,故D錯(cuò)誤。
故選:Co
4.(2023?羅湖區(qū)二模)如圖所示,AB為鉛筆芯,其電阻與長(zhǎng)度成正比,c為鉛筆芯的中點(diǎn),在
滑片P從c向d端滑動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()
A.電壓表示數(shù)在增大
B.電路的總電阻逐漸增大
C.Ai、A2的示數(shù)同時(shí)增加
D.Ai示數(shù)變化量小于A2示數(shù)變化量
【解答】解:由電路圖可知,鉛筆芯AP部分電阻RAP和BP部分電阻RBP并聯(lián),電流表Ai測(cè)
RAP支路的電流,電流表A2測(cè)RBP支路的電流,電壓表測(cè)量電源電壓,由于電源電壓不變,所以
滑片移動(dòng)電壓表的示數(shù)不變,故A錯(cuò)誤;
111
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和,即丁=—+--
R總RAPRBP
所以,電路的總電阻:R總=/嚕「,
KAP+KBP
因鉛筆芯的總電阻R=RAP+RBP不變,
所以,RAP+RBP22百兩,當(dāng)RAP=RBP時(shí),電路的總電阻最大,
c為鉛筆芯的中點(diǎn),在滑片P從c向d端滑動(dòng)過(guò)程中,電路的總電阻變小,故B錯(cuò)誤;
由1=,可知,電路的總電流變大,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且RAP變大,RBP變小,
由=皆可知,RAP支路的電流變小,RBP支路的電流變大,即電流表Ai示數(shù)變小,電流表A2示數(shù)
變大,故c錯(cuò)誤;
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,由干路電流變大、A1示數(shù)變小、A2示數(shù)變大可知,A1示數(shù)變化量小于A2示數(shù)變化量,故
D正確。
故選:D。
5.(2023?東河區(qū)校級(jí)四模)如圖甲所示的電路,電源電壓不變,Ro為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻
器。閉合開(kāi)關(guān),滑片P從一端滑到另一端的過(guò)程中,電壓表示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器阻值變化的關(guān)系
如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是()
A.滑片從最左端向最右端滑動(dòng)過(guò)程中,電流表示數(shù)變小
B.滑片滑動(dòng)過(guò)程中,電壓表與電流表示數(shù)之比不變
C.電源電壓為6V
D.電路消耗的最大功率為3.6W
【解答】解:由電路圖可知,Ro與R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
A、當(dāng)變阻器滑片向右滑動(dòng)過(guò)程中,變阻器接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,由1=普
可知,電路中的電流變大,即電流表的讀數(shù)變大,故A錯(cuò)誤;
B、由電路圖可知,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓,電流表測(cè)滑動(dòng)變阻器中的電流,所以電
壓表與電流表示數(shù)之比為滑動(dòng)變阻器的電阻,因?yàn)樽冏杵骰蛴一瑒?dòng)過(guò)程中變阻器接入電路中
的電阻變小,所以電壓表與電流表示數(shù)之比變小,故B錯(cuò)誤;
C、由圖乙可知’當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為5Q時(shí)’其兩端的電壓為3V,通過(guò)電路的電流為:I尸胃=
益=0.6A,則電源電壓為:U=UI+IIRO=3V+O.6AXRO--------------------①;
滑動(dòng)變阻器的電阻為10。時(shí),其兩端的電壓為4V,通過(guò)電路的電流為:12=輅=器=0.4A,
jfvolUJz
則電源電壓為:U=U2+I2R0=4V+0.4AXRo--------------------②;
聯(lián)立①②得,Ro=5C,U=3V+0.6AX5C=6V,故C正確;
D、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為零時(shí)電路消耗的功率最大,電路消耗的最大功率為
P=^==7.2W,故D錯(cuò)誤。
故選:Co
6.(2023?渝北區(qū)模擬)如圖所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān)S,讓開(kāi)關(guān)Si和S2斷開(kāi),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器
的滑片P使其位于變阻器的a處(非最左端),此時(shí)燈泡L恰好正常發(fā)光,電流表A和電壓表
V均有示數(shù)。已知滑動(dòng)變阻器的總電阻大于燈泡L的電阻,以下判斷正確的是()
妙
Hi-
A.若保持Si和S2斷開(kāi),讓P緩慢向右滑動(dòng),燈泡L變亮甚至可能被燒毀
B.若保持P在a處不動(dòng),Si仍斷開(kāi),閉合S2后,A表和V表示數(shù)均變大
C.若保持P在a處不動(dòng),同時(shí)閉合Si和S2后,A表和V表示數(shù)將變大
D.若保持Si和S2斷開(kāi),P移至變阻器最右端b,A表示數(shù)變化量和V表示數(shù)變化量的比值變小
【解答】解:A、閉合開(kāi)關(guān)S,讓開(kāi)關(guān)Si和S2斷開(kāi),P在a處時(shí)(非最左端),燈泡與滑動(dòng)變阻
器串聯(lián)接入電路,此時(shí)燈泡正常發(fā)光,電流表測(cè)電路中電流,電壓表測(cè)燈泡兩端電壓;若當(dāng)保持
Si和S2斷開(kāi),讓P緩慢向右滑動(dòng)時(shí),變阻器接入電路的電阻變大,電路中電流變小,燈泡中的
電流減小,燈泡的實(shí)際功率變小,燈泡變暗,也不會(huì)被燒毀,故A錯(cuò)誤;
B、保持P在a處不動(dòng),Si斷開(kāi),閉合S2,變阻器與Ro并聯(lián)后與燈泡串聯(lián)接入電路,電流表測(cè)
量干路中的電流,電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓;因電阻Ro與變阻器并聯(lián),電路中總電阻變小,
根據(jù)歐姆定律可知電路中總電流變大,即電流表示數(shù)變大;由U=IR可知,燈泡兩端的電壓變大,
即電壓表示數(shù)變大,所以A表和V表示數(shù)均變大,故B正確;
C、若保持P在a處不動(dòng),同時(shí)閉合Si和S2后,燈泡和電壓表短路,變阻器與Ro并聯(lián)接入電路,
電流表測(cè)量干路中的電流,由并聯(lián)電路的電阻規(guī)律可知,電路的總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,
電路中的電流變大,即電流表示數(shù)變大;因電壓表被短路,其示數(shù)為0,故C錯(cuò)誤;
D、若保持Si和S2斷開(kāi),變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中
的電流,根據(jù)1=后可得電壓表示數(shù)為:UL=IRL,讓P緩慢向右滑動(dòng)后,電壓表示數(shù)為:UJ=
rRL,
則V表示數(shù)變化量為:AUL=UL-UL'=IRL-rRL=(I-r)RL=AIRL,
4/1
貝I」---=一,
44Ri
因不計(jì)溫度對(duì)燈泡L的電阻的影響,即燈泡的電阻不變,所以A表示數(shù)變化量和V表示數(shù)變化
量的比值不變,故D錯(cuò)誤。
故選:Bo
7.(2023?高新區(qū)校級(jí)模擬)石墨烯被認(rèn)為是一種未來(lái)革命性的材料,用石墨烯制成的濕敏電阻的
阻值(R)隨相對(duì)濕度(RH)變化曲線如圖1所示。為了能從外部檢測(cè)植物含水量的變化,設(shè)
計(jì)如如圖2所示的電路,從外部檢測(cè)植物含水量的變化(電源電壓恒定),Ro為定值電阻,以
圖1圖2
A.電路中連接定值電阻Ro沒(méi)有作用是多余的
B.電壓表示數(shù)減小時(shí),說(shuō)明樹(shù)葉的濕度減小
C.當(dāng)樹(shù)葉的濕度減小時(shí),電路消耗的電功率變大
D.當(dāng)樹(shù)葉的濕度增加時(shí),電壓表的示數(shù)變小
【解答】解:由電路圖可知,Rx與Ro串聯(lián),電壓表測(cè)Rx兩端的電壓;根據(jù)圖1可知,濕敏電阻
的阻值(R)隨相對(duì)濕度的增大而減小;
A、當(dāng)Rx的阻值較小時(shí),根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流會(huì)很大,電路中連接定值電阻Ro可
以起到保護(hù)電路的作用,故A錯(cuò)誤;
B、電壓表示數(shù)減小時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,濕敏電阻分擔(dān)的電阻變小,說(shuō)明樹(shù)葉的
濕度增大,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)樹(shù)葉的濕度減小時(shí),Rx的阻值變大,電路中的總電阻變大,由1=%可知,電路中的電流變
小,根據(jù)P=UI可知,電路消耗的總功率變小,故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)樹(shù)葉的濕度增加時(shí),Rx的阻值變小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,其分擔(dān)的電壓變小,
即電壓表的示數(shù)變小,故D正確。
故選:D。
8.(2023?武進(jìn)區(qū)校級(jí)模擬)2022年5月,天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站核心艙順利對(duì)接。小明通
過(guò)查閱資料了解到,科技人員通常要檢驗(yàn)飛船艙體的氣密性。他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的檢測(cè)電路,
電源電壓保持不變,Ro為定值電阻,R為壓力傳感器,其阻值隨環(huán)境氣壓的變化規(guī)律如圖乙所
示,將R置于艙體中,艙體置于真空室中。當(dāng)艙體發(fā)生漏氣時(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.電壓表示數(shù)變小
B.電路中電流變小
C.壓力傳感器R兩端電壓變大
D.電路消耗的總功率變大
【解答】解:根據(jù)電路圖可知,定值電阻與R串聯(lián)接入電路中,電壓表測(cè)量定值電阻兩端的電壓;
艙體漏氣時(shí),即艙體內(nèi)的部分氣體泄漏到真空室內(nèi),艙體內(nèi)的氣壓變小,根據(jù)圖乙可知,R接入
電路的電阻變大,電路的總電阻變大;根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變小,電流表示數(shù)變小;
根據(jù)U=IR可知,定值電阻兩端的電壓變小,電壓表示數(shù)變小;
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,R兩端的電壓變大;
根據(jù)P=UI可知,電路消耗的總功率變小;
綜上所述,ABC正確、D錯(cuò)誤。
故選:D。
9.(2023?文圣區(qū)三模)如圖所示的電路,電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片
向右移動(dòng)下列說(shuō)法正確的是()
A.小燈泡變亮
B.電壓表Vi的示數(shù)變大
C.電壓表Vi與電流表A示數(shù)的乘積變小
D.電壓表V2與電流表A示數(shù)之比不變
【解答】解:由電路圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表Vi測(cè)燈泡兩端的電壓,電壓
表V2測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中電流;
AB、將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可
知電路總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可得通過(guò)電路的電流變小;根據(jù)U=IR可知,燈泡兩端的電壓
變小,電壓表Vi示數(shù)變小;根據(jù)P=UI可知,燈泡的實(shí)際功率變小,燈泡變暗,故AB錯(cuò)誤;
C、電壓表Vi示數(shù)變小,電流表A示數(shù)變小,則電壓表Vi與電流表A示數(shù)的乘積變小,故C正
確;
D、根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,電壓表示數(shù)V2變大;電流表示
數(shù)變小,所以電壓表V2與電流表A示數(shù)之比變大,故D錯(cuò)誤。
故選:Co
10.(2023?東營(yíng)區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示的電路中,電源兩端電壓為6V并保持不變。定值電阻Ri
的阻值為100Q,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為50Q。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P由b
端移到a端的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是()
A.電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小
B.電壓表與電流表的比值變大
C.電流表的示數(shù)變化范圍為0.02A?0.06A
D.電壓表的示數(shù)變化范圍為4V?6V
【解答】解:由電路圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,Ri與R2串聯(lián),電壓表V測(cè)Ri兩端的電壓,電流
表測(cè)電路中的電流。
A、滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端移到a端的過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小,電路的
總電阻變小,由1=名可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大,由U=IR可知,定值電
阻R1兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤;
B、由R=5可知,電壓表和電流表示數(shù)的比值等于定值電阻Ri的阻值,則滑片移動(dòng)時(shí),其比值
不變,故B錯(cuò)誤;
CD、當(dāng)滑片位于b端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,此時(shí)電路中的電流最小,Ri兩端
的電壓最小,
電路中的最小電流為:
I小==a£---=1八de。=0.04A,即電流表的示數(shù)最小為0.04A;
K*K-[-rK,lUUJz-r
定值電阻Ri兩端的最小電壓為:
Ui小=1小Ri=0.04AX100Q=4V,即電壓表的最小示數(shù)為4V;
當(dāng)滑片位于a端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零,此時(shí)電路中的電流最大,Ri兩端的電壓
最大,最大為電源電壓,即U1大=U=6V,
則電路中的最大電流為:
I大=4=1露0=0.06A,即電流表的最大示數(shù)為0.06A,
1J.UUJ2
所以,電流表的示數(shù)變化范圍為0.04A?0.06A,電壓表的示數(shù)變化范圍為4V?6V,故C錯(cuò)誤、
D正確。
故選:Do
11.(2023?會(huì)昌縣模擬)如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左
滑動(dòng)時(shí)電壓表的示數(shù)(選填“變大”、“變小”或“不變”),電流表A2的示數(shù)(選
填“變大”、“變小”或“不變”)
【解答】解:由電路圖可知,閉合開(kāi)關(guān)S,燈泡L與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電流表Ai測(cè)燈泡L支路
的電流,電流表A2測(cè)滑動(dòng)變阻器支路電流,電壓表測(cè)滑片左側(cè)電阻兩端的電壓;
因電壓表在電路中相當(dāng)于斷路,所以將滑片P向左移動(dòng)時(shí),變阻器始終以最大阻值接入電路(即
變阻器接入電路的電阻不變),由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知變阻器兩端的電壓始終等于電源電壓,
所以根據(jù)歐姆定律可知該支路的電流不變,即電流表A2的示數(shù)不變;
將滑片P向左移動(dòng)時(shí),滑片左側(cè)的電阻變小,且該支路的電流不變,則根據(jù)U=IR可知電壓表的
示數(shù)變小。
故答案為:變小;不變。
12.(2023?桂林一模)小林設(shè)計(jì)了一種測(cè)定油箱內(nèi)油量的模擬裝置,如圖所示,其中電源兩端電壓
保持不變。Ro是定值電阻,R是滑動(dòng)變阻器,甲為油量表,滑動(dòng)變阻器的滑片P跟滑桿的一端
連接,滑桿可以繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng),另一端固定著一個(gè)浮子。則甲表是用表改裝而成
的,油箱中的油量減少時(shí),浮子隨油面下降,R接入的電阻,此時(shí)甲表示數(shù)
(后兩空均填“變大"、“不變”或“變小”)。
【解答】解:由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器R與定值電阻Ro串聯(lián),油量表并聯(lián)接入電路中,則甲
表是用電壓表表改裝而成的;
當(dāng)油箱中的油量減少時(shí),浮子隨油面下降,帶動(dòng)滑桿使變阻器的滑片P向上移動(dòng),變阻器R連入
電路的電阻變大,電路中的總電阻變大,由于電源電壓不變,由1=5可知,電路中的電流變小,
由U=IR知定值電阻Ro兩端電壓變小,即電壓表的示數(shù)變小。
故答案為:電壓;變大;變小。
13.(2023?興寧區(qū)校級(jí)四模)夏天的紫外線較強(qiáng),人們?cè)趹敉饣顒?dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)造成皮膚灼傷,甚
至誘發(fā)皮膚癌。小煦利用紫外光敏電阻對(duì)紫外線較靈敏的性質(zhì),設(shè)計(jì)了如圖所示電路。當(dāng)戶外
紫外線增強(qiáng)到設(shè)定值時(shí),S2閉合,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),遮陽(yáng)棚上防紫外線的遮陽(yáng)布展開(kāi)。
(1)當(dāng)戶外紫外線增強(qiáng)時(shí),光敏電阻的阻值(填“變大”或“變小”)。
(2)調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)戶外紫外線增強(qiáng)到設(shè)定值時(shí),S2仍未閉合。為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求,需要把滑
動(dòng)變阻器R1的滑片P向(填“左”或“右”)移動(dòng)。
(1)根據(jù)題意可知,當(dāng)戶外紫外線增強(qiáng)到設(shè)定值時(shí),S2閉合,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),遮陽(yáng)棚上防紫外線
的遮陽(yáng)布展開(kāi),此時(shí)的開(kāi)關(guān)S2是向下運(yùn)動(dòng)的,這說(shuō)明電磁鐵的磁性變大,吸下銜鐵;電磁鐵磁性
變大,通過(guò)電磁鐵的電流變大,根據(jù)歐姆定律可知,電磁鐵電路中的總電阻變小,根據(jù)串聯(lián)電路
的電阻關(guān)系可知,光敏電阻的阻值變小,故結(jié)論為:當(dāng)戶外紫外線增強(qiáng)時(shí),光敏電阻的阻值變小;
(2)當(dāng)戶外紫外線增強(qiáng)到設(shè)定值時(shí),S2仍未閉合,說(shuō)明電磁鐵磁性過(guò)弱了,即電路的電流過(guò)小
了,這是由于電路的電阻過(guò)大導(dǎo)致的,所以應(yīng)該減小電路中的電阻,即應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器Ri的
滑片P向右移動(dòng)。
故答案為:(1)變小;(2)右。
14.(2023?江西二模)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,所有元件均完好。閉合開(kāi)關(guān)S,
向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí),電壓表V與電流表A示數(shù)的比值將-將滑片P移
至最右端后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電壓表V的示數(shù)將o(均選填“變大”、“不變”或“變小”)
【解答】解:
(1)由圖知,閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),Ri與R2串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻Ri的電壓,電流表測(cè)電路的電
流;
向左移動(dòng)滑片時(shí),由歐姆定律可知,電壓表V與電流表A示數(shù)的比值等于Ri的阻值,故該比值
不變;
(2)將變阻器的滑片P移至最右端后,變阻器連入電路的電阻最大,電壓表測(cè)量Ri兩端的電壓;
斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電壓表測(cè)電源電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電壓表V的示數(shù)變大。
故答案為:不變;變大。
15.(2022?莆田模擬)北京冬奧會(huì)期間超1000輛氫能源汽車(chē)投入運(yùn)行。如圖所示為某型號(hào)氫能源
汽車(chē)的自動(dòng)測(cè)定液態(tài)氫含量的電路原理圖,其中電源電壓恒為18V,Ro為定值電阻。?為液
態(tài)氫含量表(實(shí)際是一只量程為0?0.6A的電流表,燃料箱容量為50L,裝滿液態(tài)氫時(shí),電流
表滿偏),Rx為壓敏電阻,其阻值與燃料箱內(nèi)的液態(tài)氫體積的關(guān)系如下表所示,燃料空箱質(zhì)量
為1kg。(一定條件下液態(tài)氫密度為0.07Xl()3kg/m3,g=10N/kg)
(1)求定值電阻Ro的阻值。
(2)若壓敏電阻的受力面積為0.3m2,該電阻受到的壓強(qiáng)為143Pa時(shí),此時(shí)整個(gè)電路消耗的電功
率多大?
(3)若燃料箱裝滿液態(tài)氫時(shí),要使對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)為0.5A,試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明可以采取的具體
措施。
壓敏電阻與液態(tài)氫體積關(guān)系:
燃料箱中液態(tài)氫的體積01020304050
V/L
對(duì)應(yīng)的壓敏電阻阻值12010080604020
Rx/Q
<A>
【解答】解:(1)已知燃料箱容量為50L,裝滿液態(tài)氫時(shí),電流表滿偏,示數(shù)為0.6A,
根據(jù)1=2可得電路總電阻為:
p
R總一u不二18夜V=3w0n。c;
由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)燃料箱裝滿液態(tài)氫時(shí),壓敏電阻阻值Rx=20O,
根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可得:
定值電阻的阻值為Ro=R-Rx=30Q-20Q=1
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