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文檔簡介
專題05動態電路分析
命題趨勢
動態電路是歐姆定律的一個重要應用,中考中,動態電路分析是每年中考必考的電學題型,主
要考查滑動變阻器滑片移動引起的動態電路和開關通斷引起的動態電路,結合串并聯電路電流、
電壓的特點、歐姆定律以及電壓表和電流表的測量對象一并考查,綜合性很強。通過動態電路
的分析,能充分反映學生對歐姆定律的掌握情況。動態電路是指通過改變滑動變阻器滑片的位
置或通過開關的通斷改變電路的連接方式,從而導致電路中電阻的變化,進而改變電路中的電
流、電壓、電功和電功率等電學物理量大小的電路。
?重難詮程
r_r_L__
※知識必備
(1)串聯電路中,電阻串的越多,電阻越大一一越串越大;并聯電路中,電阻并的越多,電阻越小——越
并越小。
(2)不論是串聯還是并聯電路中,一個電阻變大,總電阻就變大。
(3)串聯電路中,電阻越大的,分的電壓越大——正比分壓;并聯電路中,電阻越大的分的電流小——反
比分流。
(4)電壓表與誰構成一個“圈”就測誰兩端的電壓,這個“圈”中可以有電流表、閉合的開關,只能有一
個用電器或電源,不能既有電源又有用電器。
(5)并聯電路各支路電流、用電器互不影響。
1,滑動變阻器引起的動態電路
(1)對照電路圖或實物圖分析電路連接方式(是串聯還是并聯)。
(2)明確電表測量對象,確定電路中的不變量(一般是電源電壓、定值電阻、額定電壓、電功率等)。
(3)明確滑動變阻器滑片移動時電路中相關物理量的變化(電流、用電器兩端電壓等)。
(4)串聯電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的動態電路的分析思路:
根據/=。總
①滑片移動一電路總電阻變化-----且一電路的電流變化反據&a>定值電阻兩端電壓發生變化
根據殖=%/>定值電阻的實際功率發生變化;
根據/=空
②滑片移動一電路總電阻變化------空一電路的電流變化今定值電阻兩端電壓發生變化
根據定+u滑>滑動變阻器兩端電壓發生變化根據扁盟史>滑動變阻器的實際功率發生變化!
(5)并聯電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的動態電路分析思路:
根據/=根提P—"T
①滑片移動T滑動變阻器支路電阻變化------J滑動變阻器支路電流變化>滑動變阻器支
路的實際功率發生變化;
根據/="
②滑片移動一滑動變阻器支路電阻變化-電路總電阻變化------電路的總電流變化?根據"辿.>電
路中總用電器的實際功率發生變化;
③滑片移動一滑動變阻器支路電阻變化」今滑動變阻器支路電流變化仆加+金>電路的總電流
變化一^^電路中總用電器的實際功率發生變化!
2、電路中開關的閉合或斷開引起變化的動態電路
(1)根據題意分別畫出開關閉合和斷開對應的等效電路。
(2)明確開關的通斷前后電表測量對象,確定電路中的不變量(如電源電壓、定值電阻、額定電壓、額定
功率等)。
(3)判斷開關通斷前后電路連接、用電器相關物理量及電表的變化。
3、傳感器電阻變化引起的動態電路
電路采用了一些不同類型的傳感器,其阻值會隨著氣體濃度、壓力、溫度、光強等的變化而變化,從而導
致電路中電流、電壓發生變化。不同的傳感器阻值隨變氣體濃度、壓力、溫度、光強等的變化不同,所以
做好這類題的關鍵理解好電阻的變化情況,然后按滑動變阻器滑片位置的變化引起的變化的電路分析即可。
重難通關練
一.選擇題(共21小題)
1.(2023?蘭州)小明設計的質量測量儀如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關S后,下列說法中正確的
是()
B.與電流表相比,用電壓表的示數表示重物的質量,更符合人們的思維習慣
C.重物的質量越大,電流表示數越小,電壓表示數也越小
D.重物的質量越小,電路消耗的總功率越小
【答案】B
【解答】解:
A、不放重物時,滑片在最上方,滑動變阻器接入電路的電阻最小,總電阻最小,根據歐姆定律可知,
電路中的電流最大,根據P=FR可知,小燈泡的功率最大,小燈泡L的亮度最亮,故A錯誤;
BC、重物的質量越大,滑動變阻器接入電路中電阻變大,根據串聯電路的分壓規律可知,滑動變阻器分
擔的電壓變大,電壓表示數變大;此時電路的總電阻變大,根據歐姆定律可知,電路中的電流變小,電
流表示數變小;與電流表相比,用電壓表的示數表示重物的質量,更符合人們的思維習慣,故B正確、
C錯誤;
D、同理可知,重物的質量越小,電路中的電流越大,根據P=UI可知,電路消耗的總功率越大,故D
錯誤。
故選:Bo
2.(2023?黃岡)課后服務時間,老師和物理興趣小組同學用一個熱敏電阻與其它電學元件組成了如圖甲電
路。電源電壓恒定不變,R1是定值電阻,R是熱敏電阻,其阻值R與溫度t的關系如圖乙所示。開關S
閉合,熱敏電阻溫度升高時,下列說法正確的是()
t/X:
甲乙
A.電壓表V的示數減小
B.電流表A2的示數減小
C.電流表A2與Ai示數之差不變
D.電壓表V與電流表Ai示數之比增大
【答案】C
【解答】解:根據圖示可知,兩個電阻并聯,電壓表測量電源電壓,電流表Ai測量通過R的電流,電
流表A2測量干路中的電流;
A、由于電源電壓不變,所以電壓表示數不變,故A錯誤;
B、開關S閉合,熱敏電阻溫度升高時,根據圖乙可知,R的阻值變小,根據歐姆定律可知,通過R的
電流變大,電流表Ai示數變大;并聯電路各支路互不影響,所以通過R1的電流不變;根據并聯電路的
電流規律可知,干路中的電流變大,電流表A2的示數變大,故B錯誤;
C、根據并聯電路的電流規律可知,電流表A2與Ai示數之差為通過Ri的電流,所以電流表A2與Ai示
數之差不變,故C正確;
D、因電壓表V示數不變,電流表Ai示數變大,則電壓表V與電流表Ai示數之比變小,故D錯誤。
故選:Co
3.(2023?濱州)如圖所示,電源電壓恒定不變,閉合開關后,當滑動變阻器滑片P向左端滑動時,下列說
C.電流表A示數變大,電壓表V示數不變
D.電流表A示數變小,電壓表V示數不變
【答案】A
【解答】解:根據電路圖可知,閉合開關后,R和R'串聯接入電路中,電流表測量電路中的電流,電壓
表測量R'兩端的電壓;當滑動變阻器滑片P向左端滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變小,總電阻變
小,根據歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流表示數變大;根據串聯電路的分壓規律可知,滑動變
阻器分擔的電壓變小,電壓表示數變小,故A正確。
故選:Ao
4.(2023?宜昌)如圖是某品牌智能體重秤的電路結構圖,電源電壓恒定,Ro為定值電阻,秤盤下方的電阻
R為壓敏電阻;其阻值隨所受壓力增大而減小。體重越重時,下列判斷正確的是()
秤盤
——1I——
一、壓敏電阻R
及
A.電流表示數越小
B.電壓表示數越小
C.電路消耗的總功率越大
D.電壓表與電流表示數的比值越大
【答案】C
【解答】解:由圖可知,電路是壓敏電阻和定值電阻串聯,電壓表測量定值電阻Ro的電壓,電流表測量
電路中的電流;
A、體重越重時,壓敏電阻受到的壓力變大,其阻值變小,總電阻變小,根據歐姆定律可知,電路中的
電流變大,電流表示數變大,故A錯誤;
B、根據U=IR可知,定值電阻兩端電壓變大,電壓表示數變大,故B錯誤;
C、根據P=UI可知,電路消耗的總功率變大,故c正確;
D、根據R=U可知,電壓表與電流表示數的比值為Ro的阻值,所以比值大小不變,故D錯誤。
I
故選:Co
5.(2023?吉林)如圖所示,滑動變阻器的滑片從B端向A端滑動的過程中,下列說法正確的是()
A.電壓表示數變小B.電流表示數變小
C.電路總電阻變大D.Ro不能保護電路
【答案】A
【解答】解:根據電路圖可知,兩個電阻串聯接入電路中,電流表測量電路中的電流,電壓表測量滑動
變阻器兩端的電壓;
ABC、滑動變阻器的滑片從B端向A端滑動的過程中,滑動變阻器接入電路的電阻變小,根據串聯電路
的分壓規律可知,滑動變阻器分擔的電壓變小,電壓表示數變小;
根據串聯電路的電阻關系可知,電路的總電阻變小,根據歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流表示
數變大,故A正確、BC錯誤;
D、當滑片移動到A端時,滑動變阻器接入電路的電阻為0,Ro串聯在電路中能保護電路,故D錯誤。
故選:Ao
6.(2023?齊齊哈爾)如圖所示,電源電壓恒定,先只閉合開關Si,兩電表均有示數;再斷開Si,同時閉合
S2和S3,此過程中()
A.電壓表示數變大,電流表示數變小
B.電壓表示數變小,電流表示數不變
C.電壓表示數與電流表示數乘積變大
D.電壓表示數與電流表示數比值不變
【答案】C
【解答】解:由電路圖可知,只閉合開關S1時,兩電阻串聯,電壓表測電源的電壓,電流表測電路中的
電流;
再斷開Si,同時閉合S2和S3,Ri、R2并聯,電壓表測電源的電壓,電流表測R1的電流;
由于電源電壓不變,所以電壓表示數不變;
兩電阻串聯時,總電阻大于R1的阻值,根據I=U可知,通過R1的電流變大,即電流表示數變大;
R
則電壓表示數與電流表示數乘積變大,電壓表示數與電流表示數比值變小,
綜上可知,C正確,ABD錯誤。
故選:Co
7.(2023?安徽)將一根細金屬絲置入柔性塑料中,可以制成用來檢測物體形變的器件應變片,其結構如圖
1所示。將它接入圖2所示的電路,電源電壓不變,R為定值電阻。閉合開關S,當應變片隨被檢測物體
發生拉伸形變時,塑料中的金屬絲會被拉長變細,導致電阻變大,則電路中的()
柔性塑料
應變片R
L-?—??
圖2
B.電壓表示數變小,電流表示數變大
C.電壓表和電流表示數都變小
D.電壓表示數變大,電流表示數變小
【答案】D
【解答】解:根據圖2可知,電路為串聯電路,電壓表測量應變片兩端的電壓,電流表測量電路中的電
流;
閉合開關S,當應變片隨被檢測物體發生拉伸形變時,塑料中的金屬絲會被拉長變細,導致電阻變大,
總電阻變大,根據歐姆定律可知電路中電流變小,電流表示數變小;
應變片的電阻變大,根據串聯電路的分壓規律可知,應變片分擔的電壓變大,電壓表示數變大,故D正
確。
故選:D。
8.(2023?常德)圖中甲、乙兩個滑動變阻器的外形、尺寸完全相同,滑片均位于中點,已知甲的最大阻值
比乙的最大阻值大,閉合S后將兩個滑動變阻器的滑片同時向左或向右移動。且移動時始終保持兩滑片
之間的距離不變。下列說法中正確的是()
A.向左移動時,電流表示數變小
B.無論向左還是向右移動,電流表示數都變小
C.滑片位于滑動變阻器中點時,電流表的示數最小
D.滑片移動到滑動變阻器最右端時,電流表的示數最小
【答案】D
【解答】解:由圖可知,甲滑動變阻器滑片左邊的電阻線接入電路,乙滑動變阻器滑片右邊的電阻線接
入電路,電流表測量電路中的電流;
AB、當P向左移動時,甲滑動變阻器接入電路中的電阻變小,乙滑動變阻器接入電路中的電阻變大,因
甲的最大阻值比乙的最大阻值大,所以,滑片移動相同距離時,甲減小的電阻大于乙增大的電阻,即此
時電路中的總電阻變小,由1=旦可知,電路中的電流變大,即電流表示數變大;同理可知,滑片向右滑
R
動時,電流表示數變小,故AB錯誤。
C、滑片位于滑動變阻器中點時,總電阻R^=旦+堊,
22
滑片移動到滑動變阻器最右端時,總電阻R總'=1<甲=隨+隨,
22
因R甲〉R乙,所以比較可知滑片移動到滑動變阻器最右端時,總電阻最大,由歐姆定律可知總電流最小,
即電流表的示數最小,故C錯誤,D正確。
故選:D。
9.(2023?黑龍江)如圖所示,電源電壓和燈泡L的電阻不變,閉合開關S后,將滑片P向左移動時()
A.電壓表示數變大,電流表示數變大
B.電壓表示數變小,電流表示數變大
C.電壓表示數變大,燈泡變亮
D.電壓表示數變小,燈泡變暗
【答案】B
【解答】解:由圖可知,開關閉合后,該電路為串聯電路,電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,電流表
測量電路中的電流;
將滑片P向左移動時,滑動變阻器接入電路的電阻變小,根據串聯電路的分壓規律可知,滑動變阻器兩
端的電壓變小,電壓表示數變小;
滑動變阻器阻值變小,總電阻變小,根據歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流表示數變大;
根據P=「R可知,燈泡的實際功率變大,亮度變亮;
綜上所述,B正確。
故選:Bo
10.(2023?棗莊)如圖所示,R1是定值電阻,R2是滑動變阻器,電源電壓保持不變,當滑動變阻器R2的
滑片P向b端滑動時,下列說法正確的是()
A.電壓表V的示數變小,電流表Ai的示數變小
B.電壓表V的示數變大,電流表A2的示數不變
C.電壓表V的示數不變,電流表A1的示數變大
D.電壓表V的示數與電流表A2的示數之比不變
【答案】D
【解答】解:
由電路圖可知,R1與R2并聯,電壓表測電源的電壓,電流表Ai測干路電流,電流表A2測R1支路的電
流;
ABC、因電源電壓保持不變,所以滑片移動時,電壓表V的示數不變;
因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響,所以,滑片移動時,通過R1的電流不變,即電流表A2的示
數不變;
當滑動變阻器R2的滑片P向b滑動時,變阻器接入電路中的電阻變大,由I=U可知,通過R2的電流
R
變小,因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流變小,即電流表Ai的示數變小;故
ABC錯誤;
D、電壓表示數不變,電流表A2的示數不變,則電壓表V的示數與電流表A2的示數之比不變,故D正
確。
故選:D。
11.(2023?金平區校級三模)如圖所示是體重自動測試儀的工作原理圖。下列說法正確的是()
體重示額計
體重測試臺3
絕絳體R,
絕繚層
4
A.體重示數計是用電壓表改裝而成的
B.體重越大,體重示數計的示數越大
C.電阻R1在電路中沒有作用,可以去掉
D.該體重測試儀電路由于缺少開關,始終處于通路狀態
【答案】B
【解答】解:A、由電路圖可知,體重顯示表串聯在電路中,所以體重顯示表是用電流表改裝成的,故A
錯誤;
B、當測試儀所測體重越大時,滑片上移,滑動變阻器接入電路的電阻越小,總電阻變小,由1=口可知,
R
電路中的電流越大,即體重顯示表的示數越大,故B正確;
C、當滑片上移到最上端時,滑動變阻器接入電路的阻值為0,如果沒有定值電阻,將形成電源短路,因
此定值電阻有保護電路的作用,故C錯誤;
D、當自動體重測試儀不工作時,滑片位于絕緣體的位置,電路斷路,故D錯誤。
故選:Bo
12.(2023?臺山市一模)如圖所示,電源電壓不變,Ro為定值電阻,R為滑動變阻器。當開關閉合后,滑
片P向左移時,下列說法正確的是()
A.V示數變大
B.A示數變大
C.V與A的比值不變
D.A示數變小、V示數變大
【答案】c
【解答】解:由圖可知,Ro與R串聯,電流表測電路電流,電壓表測Ro兩端電壓;
當開關閉合后,當P向左移動時,R連入電路的阻值變大,電路總電阻變大,
電源電壓不變,由1=口可知,電路中電流變小,即電流表示數變小;
R
根據Uo=IRo可知,定值電阻兩端的電壓變小,電壓表示數變小;
根據R=U可知,電壓表與電流表示數的比值為定值電阻的阻值,保持不變;
I
綜上所述,C正確。
故選:Co
13.(2023?斗門區校級三模)如圖所示,電路中電源電壓保持不變,閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P
從b端移向中點的過程中(不考慮溫度對燈絲電阻的影響)。下列說法正確的是()
A.電壓表示數變大,電流表示數變大
B.燈泡的亮度不變,電路總功率變大
C.電壓表示數與電流表示數的比值變小
D.滑動變阻器R的電功率變小
【答案】B
【解答】解:
ABD、由圖可知,滑動變阻器R與燈泡L并聯,電流表測量通過燈泡的電流,電壓表測量電源的電壓;
由于電源電壓不變,滑動變阻器滑片移動時,電壓表的示數不變;
閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P從b端滑到中點過程中,滑動變阻器接入電路的電阻變小,根據歐
姆定律可知,通過滑動變阻器的電流變大,根據P=UI可知,滑動變阻器消耗的功率變大;由于并聯電
路各支路互不影響,則通過燈泡的電流不變,電流表示數不變,燈泡的亮度不變;
根據并聯電路的電流規律可知,干路中的電流變大,根據P=UI可知,電路消耗的總功率變大,故B正
確,AD錯誤;
C.電壓表示數不變,電流表示數不變,電壓表示數與電流表示數的比值不變,故C錯誤。
故選:Bo
14.(2023?海南)如圖電路中,電源電壓不變,閉合開關S,向右移動滑動變阻器R1的滑片,下列數據變
小的是()
“RiRz
]I~t-iI~
—
A.電流表A的示數
B.電壓表V2的示數
C.電壓表V1示數與電流表A示數的比值
D.電壓表V2示數與電流表A示數的比值
【答案】C
【解答】解:由電路圖可知,R1與R2串聯,電壓表V1測Ri兩端的電壓,電壓表V2測R2兩端的電壓,
電流表測電路中的電流,
AB.當向右移動滑動變阻器R1滑片的過程中,整個電路的總電阻減小,根據歐姆定律可知,電路中的
電流增大,電流表的示數增大,則定值電阻R2的電壓增大,即電壓表V2示數變大,故AB錯誤;
C.電壓表V1示數與電流表A示數的比值等于滑動變阻器Ri接入電路的阻值,當向右移動滑片的過程
中,其接入電路的電阻變小,即該比值變小,故C正確。
D.電壓表V2示數與電流表A示數的比值等于定值電阻R2的阻值,其值不變,故D錯誤。
故選:Co
15.(2023?綿陽)如圖所示,電源電壓恒定,滑動變阻器滑片P在適當位置,閉合開關S,小燈泡正常發光。
再將滑片向右移動少許,則()
A.小燈泡變暗B.小燈泡變亮
C.電流表A示數變大D.電流表A示數變小
【答案】C
【解答】解:由圖可知,該電路為并聯電路,電流表A測量的是干路的電流;
閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中,滑動變阻器接入電路的電阻變小,根據歐姆定
律可知,通過滑動變阻器的電流變大;
并聯電路中各支路互不影響,所以通過燈泡的電流不變,根據P=UI知燈泡的電功率不變,故燈泡的亮
度不變,故AB錯誤;
根據并聯電路的電流規律可知干路的電流變大,電流表A示數變大,故C正確,D錯誤。
故選:Co
16.(2023?寧夏)如圖是“測量小燈泡電阻”的實驗電路圖,當滑動變阻器的滑片P向左移動時,下列選
A.電壓表示數變小,電流表示數變大,燈絲的電阻變小
B.電壓表示數變大,電流表示數變小,燈絲的電阻不變
C.電壓表示數變大,電流表示數變大,燈絲的電阻變大
D.電壓表示數變小,電流表示數變小,燈絲的電阻變大
【答案】C
【解答】解:由電路圖知,燈泡與滑動變阻器串聯,電流表測電路電流,電壓表測小燈泡兩端電壓;
滑動變阻器的滑片P向左滑動,滑動變阻器接入電路的阻值變小,電路總電阻R變小,電源電壓U不變,
電路電流1=旦變大,電流表示數變大;
R
電路電流I變大,燈泡兩端的電壓變大,根據P=UI知小燈泡的實際功率變大,小燈泡亮,燈絲的溫度
升高,電阻變大,故C正確。
故選:Co
17.(2023?內江)計算機鼠標內裝有自動控制傳感器,其工作原理電路如圖所示。物體M在導軌上左右移
動時,可帶動與之相連的滑動變阻器滑片P左右移動,通過電壓表示數變化可反映出物體M移動的距離。
當物體M向右移動時()
A.電流表示數不變,電壓表示數變小
B.電流表示數變大,電壓表示數變大
C.電壓表示數和電流表示數的比值變大
D.電壓表示數和電流表示數的比值不變
【答案】C
【解答】解:由題圖可知,電流表串聯接入電路中,電壓表測量R左邊部分電阻兩端的電壓。
AB.當物體M向右移動時,電阻上的滑片右移,R接入電路的電阻不變,根據歐姆定律可知,電路中
的電流不變,電流表示數不變;P點左側部分變長,左側電阻變大,根據U=IR可知,左側兩端的電壓
變大,電壓表示數變大,故AB不正確;
CD.電壓表示數變大,電流表示數不變,電壓表示數和電流表示數比值變大,故C正確,D不正確。
故選:Co
18.(2022?深圳)如圖所示為油量表示意圖,當油量減少時,下列說法正確的是()
耳
C.I總不斷減小D.R兩端電壓不斷減小
【答案】C
【解答】解:由圖可知,滑動變阻器R與定值電阻Ro串聯,電流表測電路中的電流;
A、由圖可知,當油量減少時,滑動變阻器的滑片P向上移動,滑動變阻器接入電路的電阻絲變長,滑
動變阻器R接入電路的電阻變大,故A錯誤;
B、由串聯電路的電阻特點可知,滑動變阻器接入電路的電阻變大時,電路中的總電阻也變大,故B錯
誤;
C、由歐姆定律可知,電源電壓一定時,電路中的總電阻變大,電路中的電流減小,故c正確;
D、由串聯電路的分壓原理可知,滑動變阻器接入電路的電阻增大時,滑動變阻器兩端的電壓變大,故D
錯誤。
故選:Co
19.(2023?深圳模擬)小明設計了如圖甲所示的風速儀,燈泡的額定電壓為5V,其電流與電壓的關系如圖
乙所示。AB為粗細均勻的電阻絲,總電阻為150,0P為不計電阻的金屬細桿(與AB接觸良好),閉合
開關S,無風時OP自然下垂,此時電流表的示數為0.2Ao下列說法正確的是()
A.風越大,電阻絲接入電路的電阻越大
B.電流表示數越大,說明風力越大
C.電源電壓是6V
D.若燈泡損壞,可以用一根導線替代
【答案】B
【解答】解:由圖可知:燈泡和電阻絲串聯,電流表測量電路中電流;
A、當風越大,金屬細桿的下端向右偏轉的角度變大,則電阻絲與金屬細桿的接觸點的右側電阻絲的長
度減小,則電阻絲接入電路的電阻變小,故A錯誤;
B、由于電源電壓一定,當電流表示數越大時,根據1=口可知電路中的總電阻變小,根據電阻的串聯特
R
點可知,電阻絲接入電路的電阻變小,則電阻絲與金屬細桿的接觸點的右側電阻絲的長度減小,所以,
金屬細桿的下端向右偏轉的角度變大,說明風力越大,故B正確;
C、無風時OP自然下垂,電阻絲的電阻全部連入電路;電流表示數為0.2A,根據串聯電路的電流處處
相等的特點可知通過燈泡的電流為0.2A,
由圖乙可知此時燈泡兩端的電壓為2V;
由I=U可得,電阻絲兩端的電壓:UAB=IRAB=0.2AX15(1=3V,
R
則電源電壓U=UAB+UL=3V+2V=5V,故C錯誤;
D、若燈泡損壞,用一根導線替代,則當風越大,電阻絲接入電路的電阻越小,電路中電流越大,會超
過電流表量程,或電阻絲與金屬細桿的接觸點移動到最右端,引起電源短路,故不可以用一根導線替代,
故D錯誤。
故選:Bo
20.(2023?羅湖區二模)如圖所示,AB為鉛筆芯,其電阻與長度成正比,c為鉛筆芯的中點,在滑片P從
c向d端滑動過程中,下列說法正確的是()
A.電壓表示數在增大
B.電路的總電阻逐漸增大
C.Ai、A2的示數同時增加
D.Ai示數變化量小于A2示數變化量
【答案】D
【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,電流表Ai測RAP支路
的電流,電流表A2測RBP支路的電流,電壓表測量電源電壓,由于電源電壓不變,所以滑片移動電壓表
的示數不變,故A錯誤;
因并聯電路中總電阻的倒數等于各支路電阻倒數之和,即=」=_、+,■,
R總RAPRBP
_RAPRBP
所以,電路的總電阻:R總----------------,
RAP+RBP
因鉛筆芯的總電阻R=RAP+RBP不變,
所以,RAP+RBPN2,R虹Rpp,當RAP=RBP時,電路的總電阻最大,
C為鉛筆芯的中點,在滑片P從C向d端滑動過程中,電路的總電阻變小,故B錯誤;
由i=U可知,電路的總電流變大,
R
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,且RAP變大,RBP變小,
由=U可知,RAP支路的電流變小,RBP支路的電流變大,即電流表Ai示數變小,電流表A2示數變大,
R
故c錯誤;
因并聯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、Ai示數變小、A2示數變大可知,Ai示數變化量小于A2示數變化量,故D正
確。
故選:D。
21.(2023?邵陽)如圖所示,電源電壓4.5V保持不變,電流表的量程為。?0.6A,電壓表的量程為0?3V,
燈泡L標有“3VL5W”字樣(不考慮燈絲電阻的變化),滑動變阻器R標有“20Q1A”字樣。將滑片P
置于中點位置,閉合開關S,在保證電路安全的情況下,下列判斷正確的是()
A.滑片P向左移動過程中,滑動變阻器消耗的電功率一直變大
B.滑片P向左移動過程中,滑動變阻器消耗的電功率先變大后變小
C.滑片P向右移動過程中,滑動變阻器消耗的電功率一直變大
D.滑片P向右移動過程中,滑動變阻器消耗的電功率先變大后變小
【答案】B
【解答】解:燈泡L標有“3VL5W”字樣,則燈泡的電阻:RL=%=⑶產=6Q,
PL1.5W
滑動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-I2X6n,
根據拋物線的性質可知當1=一4嚴0375A時,滑動變阻器的功率最大,
-2X(-60)
根據串聯電路電阻規律可知此時滑動變阻器接入電路的阻值Rp=-2X(-6。)-6。=6。,
滑動變阻器R標有“20。1A”字樣,將滑片P置于中點位置,滑動變阻器接入電路的電阻為
滑片P向左移動過程中,滑動變阻器接入電路的電阻變小,根據拋物線的性質可知滑動變阻器的功率先
變大后變小,滑片P向右移動過程中,滑動變阻器接入電路的電阻變大,根據拋物線的性質可知滑動變
阻器的功率一直變小,故B正確,ACD錯誤。
故選:Bo
二.填空題(共9小題)
22.(2023?順德區校級一模)科技小組的同學制作了一個利用電壓表測物體重力的裝置,如圖所示,電源
電壓為6V不變,滑動變阻器最大阻值為10。,電壓表量程為0-3V,物重每增加IN,a至P之間的電
阻剛好增加0.5flo
(1)當秤盤不放任何重物時,滑片P恰好處于a點;當放上一重物時滑片P恰好在點b,此時電壓表示
數剛好為2V。則物體重為20N,電阻R1的阻值為20fl;
(2)小麗把電壓表改裝成了“重力表”,為了使讀數更精確,小麗同學換用一電壓恒為9V的電源,
當物重為20N時電壓表讀數恰好為3V。
【答案】(1)20;20;(2)9o
【解答】解:(1)由電路可知,R1與R2串聯,
物重每增加IN,a至P之間的電阻剛好增加0.5。。放上重物后,滑片從a滑動到P點,阻值增加10Q,
則物體的重力為:1QQ,X1N=2ON,
0.50
當滑片滑動到b點時,滑動變阻器兩端的電壓為2V,由于是串聯電路,
則電路中的電流為:1=些=一饗=0.2A,
R浸10Q
電源電壓為6V,則R1兩端的電壓為:Ui=U-U滑=6V-2V=4V,
R1兩端的電阻為:Ri=4_=_再_=20Q;
I0.2A
(2)當物重為20N時電壓表讀數恰好為3V,
電路中的電流為:l2="=g^=0.3A,
R渭10O
由(1)可知,Ri=20C,電路為串聯電路,
電路的總電阻R=Ri+R滑=200+100=30。;
電路中的總電壓為:
U'=l2R=0.3AX30C=9V
即要更換為9V的電源。
故答案為:(1)20;20;(2)9o
23.(2023?廣州一模)如圖是人體身高測量儀的電路簡化圖,Ro是定值電阻,R是滑動變阻器,電源電壓
不變,滑片會隨身高上下平移。當開關閉合,被測身高增加時,電流表的示數變大,電壓表的示數
變小,定值電阻Ro消耗的功率變大(均選填“變大”“變小”或“不變”)。
JL\_______L>_f
【答案】變大;變小;變大
【解答】解:由電路圖可知,定值電阻與滑動變阻器串聯接入電路,電壓表測滑動變阻器兩端電壓,電
流表測電路中的電流;
當被測身高增加時,滑動變阻器電阻棒接入電路的長度變短,滑動變阻器接入電路的阻值變小,電路中
的總電阻變小,由歐姆定律可知電路中的電流變大,即電流表的示數變大;
由U=IR可知定值電阻R兩端的電壓變大,根據串聯電路中總電壓等于各分電壓之和可知:滑動變阻器
兩端的電壓變小,即電壓表的示數變小;
通過定值電阻Ro的電流變大,定值電阻Ro阻值不變,根據P=FR可知,定值電阻Ro消耗的功率變大。
故答案為:變大;變小;變大。
24.(2023?香洲區校級三模)如圖甲所示的電路,電源電壓保持不變。閉合開關,當滑動變阻器的滑片P
從最右端滑到最左端的過程中,定值電阻R1的I-U關系圖象是圖乙中兩條斜線中的B(填“A”
或“B”);電壓表V2的示數變小(填“變大”、“不變”或“變小”);可求得電源電壓為9Vo
【解答】解:由電路圖可知,R1與R2串聯,電壓表V1測Ri兩端的電壓,V2測R2兩端的電壓,電流表
測電路中的電流。根據1=2■知,定值電阻的電流與電壓成正比,故定值電阻R1的I-U關系圖像是B。
R
當滑動變阻器的滑片P從最右端滑到最左端的過程中電阻變小,根據串聯電阻規律知,電路總電阻變小,
根據歐姆定律1=衛知,電路中的電流變大,而定值電阻的電壓U1=IR1,是變大的,根據串聯電路的總
R
電壓等于各用電器電壓之和,電壓表V2的示數U2=U-U1,電源電壓不變,5變大,則U2變小。
當電路中電流為0.2A時,兩個電阻的電壓分別為4V和5V,則電源電壓U=U2+U1=4V+5V=9V。
故答案為:B;變小;9。
25.(2023?中山市校級模擬)如圖所示的電路中,電源電壓不變,閉合開關后,當滑片P向左移動時,燈
泡L亮度不變,電壓表V示數不變電流表Ai示數變小。(以上三空均選填“變大”、“不
【解答】解:
由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器并聯,電壓表測電源兩端的電壓,電流表A2測燈泡支路的電流,電流
表Ai測干路電流;
移動滑動變阻器的滑片時,小燈泡兩端的電壓不變,通過小燈泡的電流不變,小燈泡的亮度不變。
由于兩用電器并聯,電壓表測量電源電壓,故移動滑片時,電壓表的示數不變。
當滑片P向左移動時,滑動變阻器接入的阻值變大,由歐姆定律可知,通過滑動變阻器的電流變小,
由于并聯電路干路中的電流等于各支路中的電流之和,所以干路中的總電流變小,即電流表Ai示數變小。
故答案為:不變;不變;變小。
26.(2023?西寧)如圖所示的電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,閉合開關S,當
滑動變阻器的滑片P向右移動時,電流表的示數變小,電壓表的示數變大。(兩空均選填“變
大,,,,變小,,或“不變”)
【答案】變小;變大。
【解答】解:由電路圖可知,Ri與R2串聯,電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流;
閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P向右移動時,接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻變大,由I
=衛.可知,電路中的電流變小,即電流表A的示數變小;
R
根據U=IR知定值電阻兩端的電壓變小,根據串聯電路中總電壓等于各分電壓之和可知,滑動變阻器兩
端的電壓變大,即電壓表V的示數變大。
故答案為:變小;變大。
27.(2023?錦州)如圖所示,電源電壓不變,閉合開關S,當滑動變阻器滑片從中點向右移動時,電流表
Ai示數不變,電壓表V與電流表A2示數的比值變大。(以上兩空均選填“變大”、“變小”或
“不變”)
■>——II~~~
【答案】不變;變大。
【解答】解:
由圖可知,電阻R1與滑動變阻器R2并聯,電流表A2測干路中的電流,Ai測通過Ri的電流,電壓表V
測電源電壓。
因為電阻R1與滑動變阻器R2并聯,所以它們兩端的電壓相等,等于電源電壓,則電壓表V的示數不變;
當滑片向右移動時,滑動變阻器連入的電阻變大,而電壓不變,由歐姆定律可知,通過滑動變阻器R2
的電流變小;R1的阻值不變,電壓不變,所以通過R1的電流不變,即Ai的示數不變;
因為通過R2的電流變小、通過R1的電流不變,所以根據并聯電路的電流特點可知,干路電流變小,即
電流表A2的示數變小;
由電壓表V的示數不變、電流表A2的示數變小可知,電壓表V與電流表A2示數的比值變大。
故答案為:不變;變大。
28.(2023?東莞市一模)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P
向右移動,電壓表V的示數將變小,電流表A的示數變小,電壓表V與電流表A示數的比
值不變。(均選填“變大”、“變小”或“不變”)
?
【答案】見試題解答內容
【解答】解:由電路圖可知,R1與R2串聯,電壓表V測Ri兩端的電壓,電流表A測電路中的電流;
閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P向右移動,滑動變阻器接入電路的電阻變大,總電阻變大,根據歐
姆定律可知,電路中的電流變小,電流表示數變小;根據U=IR可知,Ri兩端的電壓變小,電壓表示數
變小;電壓表V與電流表A示數的比值為電阻Ri的阻值,阻值不變,比值不變。
故答案為:變小;變小;不變。
29.(2023?盤錦)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系如圖乙所示,
①溫度升高時,電壓表的示數變大(選填“變大”、“變小”或“不變”);
②溫度降低時,電壓表示數變化量與電流表示數變化量的比值不變(選填“變大”、“變小”或“不
變”)。
【答案】變大;不變。
【解答】解:由電路圖可知,熱敏電阻R與定值電阻Ro串聯,電壓表測Ro兩端的電壓,電流表測電路
中的電流。
由圖乙可知,溫度升高時R的阻值變小,由串聯電路的分壓特點可知,R兩端的電壓變小,由串聯電路
電壓的規律知定值電阻Ro兩端的電壓變大,即電壓表的示數變大;
由圖甲可知,電壓表示數變化量與電流表示數變化量的比值等于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。
30.(2023?荷澤)在如圖所示的電路中,電源的電壓保持不變。先閉合開關Si后,再閉合開關S2,電流表
的示數變大,燈泡Li的電功率不變。(選填“變大”、“變小”或“不變”)
【解答】解:
由電路圖可知,開關Si閉合、S2斷開時,電路為Li的簡單電路,電流表A測通過Li的電流,電壓表測
量電源電壓;
開關Si、S2閉合時,兩燈泡并聯,電流表A測干路電流;
因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響,所以,再閉合開關S2后,通過Li的電流不變,由P=UI知
小燈泡L1的電功率不變;
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流變大,即電流表A的示數變大。
故答案為:變大;不變。
三.計算題(共3小題)
31.(2023?金平區一模)如圖是某物理興趣小組設計的簡易坐位體前屈測試儀的測試示意圖、簡化原理圖。
在測試過程中,向前推動測試儀的滑塊,相當于移動滑動變阻器的滑片,通過電壓表的示數用來反映被
測試者的成績。設電源電壓恒為6V,滑動變阻器Ri標有“15。1A",滑片P每移動1cm,Ri的電阻變
化0.5Q,定值電阻R2=20C。求:
(1)當滑片P位于最左端時,電流表的示數;
(2)某同學測試時,從最左端推動滑片P向右移動20cm,此時電壓表的示數;
【答案】(1)當滑片P位于最左端時,電流表的示數0.3A;
(2)某同學測試時,從最左端推動滑片P向右移動20cm,此時電壓表的示數是2V。
【解答】解:電路圖可知,定值電阻R2與滑動變阻器R1串聯,電壓表測量滑動變阻器兩端電壓,電流
表測量電路電流;
(1)當滑片P位于最左端時,電路為定值電阻R2的簡單電路,
根據歐姆定律可得此時通過電路的電流:1=旦=_紇=0.3A,
R220。
即電流表示數為O.3A;
(2)滑片P每移動1cm,Ri的電阻變化0.5。,某同學測試時,從最左端推動滑片P向右移動20cm,此
時滑動變阻器接入電路的電阻:Ri=0.5Q/cmX20cm=10Q,
串聯電路總電阻等于各部分電阻之和,根據歐姆定律可得此時通過電路的電流:
U
r6V0.2A,
Rl+R2lOQ+20。
此時滑動變阻器兩端的電壓:Ui=rR1=O.2AX1OI1=2V,
即電壓表示數為2V。
答:(1)當滑片P位于最左端時,電流表的示數0.3A;
(2)某同學測試時,從最左端推動滑片P向右移動20cm,此時電壓表的示數是2V。
32.(2023?蓬江區校級模擬)某中學物理科技小組設計了一個如圖甲所示的電子身高測量儀,用粗細均勻
的電阻絲代替滑動變阻器(上下平移),將電壓表改裝成身高顯示儀,電壓表示數隨身高變化的規律如圖
乙所示。已知電阻絲R足夠長,每1cm的阻值大小為0.10,電壓表量程為“0?15V”,電流表量程為“0?
3A”,身高為170cm的同學站上去后恰好滑到最大電阻,此時電壓表示數為9V,電流表示數為1A。求:
甲乙
(1)求電阻絲的最大電阻;
(2)該測量儀可測量的身高最小值ho;
(3)定值電阻Ro的大小。
【答案】(1)電阻絲最大電阻是9。;
(2)該測量儀可測量的身高最小值ho為80cm;
(3)定值電阻Ro的大小是60。
【解答】解:(1)由圖甲可知,兩電阻串聯,電壓表測量電阻絲兩端電壓,電流表測電路中的電流;
身高為170cm的同學站上去后恰好滑到最大電阻,由歐姆定律可知,身高hi
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