初中物理电学：动态电路详细分析

动态电路问题探究 学习目标 熟练掌握常见的动态电路的分析和计算 2 掌握常见的光敏电阻 热敏电阻的计算方法 重点难点 电路的定性分析和定量计算 滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 2 串 并联电路中开关的断开或闭合引起的变化 学习内容一 学习内容二 动态电路的计算 精讲点拔 在解答电学计算题时候 要先弄清电路的连接情况 再根据题意求解 解释动态 由于滑动变阻器的滑片移动或电路中开关状态不同而使电路中的电流发生改变 这样的电路称之为动态电路 变化电路的类型 一 A 滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 二 B电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化 A2 并联电路中由滑动变阻器引起的变化 A1 串联电路中由滑动变阻器引起的变化 B1 串联电路中由开关引起的变化 B2 并联电路中由开关引起的变化 4 解决过程的程序不能出错 解决动态电路的难点究竟在哪 1 对电路的认识不能出错 2 变阻器的有效电阻及由于滑片的移动导致有效电阻变化的判断不能出错 3 电表所测对象的判断不能出错 至少在以下四个方面都不能出错 动态电路分析方法 1 确定电路的联接方式 电压表相当于断开的电路 电流表相当于导线 2 确定各表测量对象 电压表只抱一个 电流表和谁串联 3 电阻的变化情况 变阻器滑片的移动以及断开 或闭合 电键 注意局部短路的情况 4 各表的变化情况 在并联中 电压表示数不变 测定值电阻的电流表示数不变 测滑动变阻器的电流表与电阻变化相反 测干路中的电流表与测滑动变阻器的电流表变化情况相同 在串联电路中 电流表与电阻的变化相反 测定值电阻的电压表与电流表变化相同 测滑动变阻器的电压表与电阻变化相同 记忆方法 动态电路判断前 先看电路串并联 电流表来似导线 电压表来似断电 串联电阻在上升 电流示数减小中 定值电压也减小 滑动电压在上升 并联电阻在增大 电压示数不变化 滑动电流在减小 干路电流跟着跑 定值电流不变化 反向思考靠大家 在看电路图的时候 应该采用何种方式来弄清电路的连接情况 1 将电流表看成导线 电压表看成断开的 先弄清电路是串联还是并联的 2 在串联电路中 所有的电流表的数值都是一样的 在并联电路中 电流表串联在哪一条支路就测这条支路的电流 或者 有哪些用电器的电流流过这个电流表 那么这个电流表就测这些用电器的总电流 电流表如果接在干路上 则测电路中所有用电器的总电流3 在串联电路中 电压表并在哪个用电器的两端 就测这个用电器的电压 如果并在N个用电器的两端就测这些用电器的总电压 在纯并联电路中 电压表总是测电源电压 动态电路的解题技巧 1 电流表可视为导线 电压表可看作断路 3 元件断路或短路时可去掉 5 串联电路一般先分析电流 并联电路一般先分析电压 2 多个仪表时 一个一个单独分析 4 同一根导线各处接线效果等同 6 分电阻与等效电阻关系 并联电路 伏特表示数不变 与位置无关 4 学会用多种方案组合进行验证 综上所述 解决此类问题的方法是 1 利用 电流表相当于导线 电压表相当于断路 可去除 的特点多进行一些电路的等效变换训练 2 串联电路的易错点主要是对电压表示数变化的判断 而电流表的示数变化则是根据滑动变阻器有效电阻的改变直接解决 并联电路的易错点主要是对电流表示数变化的判断 而电压表大部分情况是测电源电压 故常常不变 3 在做题的同时要积累经验 总结规律 形成自己的认识 解题步骤 识别电路 确定电路类型判断电流表电压表测定位置动态分析 变动为静 确定状态分状态计算 以静制动 先定性分析 后定量计算 分析步骤 开关闭 滑片移 析电路 定变量 1 开关闭变方式 开关的断开和闭合会使得用电器的连接方式发生改变 即单阻 串联 并联三种方式间发生转化 三种方式间电阻大小关系为 R串 R单 R并 2 滑片移变电阻 滑动变阻器滑片的移动不改变电路的连接方式 直接改变接入电路电阻的大小 然后根据串联分压正比 大电阻分大电压 并联分流反比 大电阻分小电流 进行分析 并联电路中 各支路上的用电器互不影响 变阻器只影响所在支路电流的变化 从而引起干路电流变化 3 析电路定变量 不管是开关闭还是滑片移其实质都是为了改变电路的总电阻 从而引起电路中电流的变化 无论串 并联电路 部分电阻增大 总电阻随之增大 而电源电压不变 总电流与总电阻成反比 4 分析思路图解 四 动态电路分析题与电路故障分析题复习策略1 学会正确分析电路图 首先要让学生养成分析电路图的习惯 无论是静态电路还是动态电路 都要求学生能够独立分析题目给出的电路图中 各个用电器之间是串联还是并联 具体的方法是把电流表简化成导线 将电压表简化成断开的开关或干脆拿掉 把闭合的开关看成导线 把被局部短路的用电器拿掉 把开关断开的支路去掉 从而简化电路 经过电路简化后 电路中基本只出现电源 用电器 电路显得比较简单 把刚才去掉的电表复原上去 明确电压表和电流表分别测量那个用电器的电压和电流 2 正确判断滑动变阻器有效电阻及由于滑片的变化引起的有效电阻的变化 3 熟练掌握串并联电路中电压 电流及电阻的规律 动态电路中涉及的用电器肯定不止一个 必然会运用到串并联电路中电压 电流及电阻的规律 如果学生不能熟练掌握这些规律 那么解题也就无从谈起 4 熟练掌握欧姆定律的运用 尤其是要分析好电路中局部和整体的关系 欧姆定律是解决动态电路的金钥匙 也是电学的基本定律 在动态电路中一般情况下电源的电压都是不变的 滑动变阻器滑片的变化或开关的通断 必然会引起电路中电流的变化 解题思路是先整体后局部 先利用欧姆定律分析整个电路中电流的变化情况 在具体分析每一个用电器的电流电压变化情况 5 理解好断路和短路 很多学生遇到电路故障问题就头痛 原因就是没有理解好怎样才是短路 以及短路对整个电路的影响 所以要想学好电学这部分内容还得深刻理解短路这个概念 动态电路专题总结1 动态电路是由于电路中滑动变阻器的滑片移动或电路中各开关的通断引起电路中的电流 电压等物理量的变化 2 解题时 应先判断确定滑动变阻器的滑片移动或各开关通断时 电路的连接情况及各电表所测的物理量 3 再根据已知条件 利用其中一种情况解决部分所求量 然后将所求得的量做为已知带入另一种情况求解 4 若题目中哪一种情况都没有将已知条件给足 解决此类问题就必须将几种情况结合在一起看 将由不同情况得出的几个等式联立起来解决问题 二 问题导学知识储备1 快速说出串联和并联电路的电流 电压 电阻的特点 串联电路 串联电路的各处电流 串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压 串联电路总电阻等于各串联电阻 并联电路 并联电路的干路电流等于各支路电流之和并联电路各支路两端电压 并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的 2 欧姆定律 导体中的电流 跟导体 成正比 跟导体的 成反比 数学表达式为 定律的运用 电阻串联相当于增大了导体的 所以总电阻比任何一个分电阻 电阻并联相当于增大了导体的 所以总电阻比任何一个分电阻 不论串联还是并联 其中一个电阻增大 总电阻 其中一个电阻减小 总电阻 3 串联分压 电阻大的分的电压 电阻小的分的电压 并联分流 电阻大的分的电流 电阻小的分的电流 4 判断小灯泡的亮暗程度 要根据它的 越大 它就越亮 越小 它就越暗 二 问题导学知识储备1 快速说出串联和并联电路的电流 电压 电阻的特点 串联电路串联电路的各处电流相等 串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和 串联电路总电阻等于各串联电阻之和 并联电路 并联电路的干路电流等于各支路电流之和并联电路各支路两端电压相等 并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 2 欧姆定律 导体中的电流 跟导体两端电压成正比 跟导体的电阻成反比 数学表达式为I U R 定律的运用 电阻串联相当于增大了导体的长度 所以总电阻比任何一个分电阻都大 电阻并联相当于增大了导体的横截面积 所以总电阻比任何一个分电阻都小 不论串联还是并联 其中一个电阻增大 总电阻都增大 其中一个电阻减小 总电阻都减小 3 串联分压 电阻大的分的电压大 电阻小的分的电压小 并联分流 电阻大的分的电流小 电阻小的分的电流大 4 判断小灯泡的亮暗程度 要根据它的实际功率 实际功率越大 它就越亮 实际功率越小 它就越暗 A 滑动变阻器类 一 滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 分析方法 首先分析清楚电路是串联或是并联 然后分析滑片的移动引起滑动变阻器的电阻变化是怎样的 根据欧姆定律和串联电路 并联电路的特点综合分析得出结论 第一步 简化电路 分析方法 第二步 留值 第三步 动态分析 去表 恢复电表 R变 I U的变化 A1 串联电路中由滑动变阻器引起的变化 C 专题5 动态电路问题 例1 当滑动变阻器的滑片P向右移动时 判断电表的示数如何变化 若将R1换成小灯泡 它的亮度如何变化 先判断电流表 电压表所测的对象 根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点R总 R1 R2 判断总电阻变化情况 根据I总 U总 R总 判断电流的变化情况 先根据U1 I1R1判断定值电阻 小灯泡 两端电压的变化情况 最后根据串联电路电压特点U总 U1 U2 判断滑动变阻器两端的电压变化情况 分析方法 串联电路中的动态变化 C 针对训练 例3 如图所示是伏安法测电阻的实验电路图 闭合电键S 当滑片向右移动时 请判断电流表和电压表的示数变化 电流表的示数 电压表的示数 均选填 变大 不变 或 变小 U1 变小 变小 I总 C 2 如图4 Z 4所示的电路 电源电压不变 闭合开关 当滑动变阻器的滑片向右移动时 图4 Z 4 A 电压表示数变大 电流表示数变小 灯泡变暗B 电压表示数变小 电流表示数变大 灯泡变亮C 电压表示数变小 电流表示数变小 灯泡变暗D 电压表示数变大 电流表示数变大 灯泡变亮 B B 例4 如图所示 闭合电键S 当滑片向右移动时 请判断电流表和电压表的示数变化 电流表的示数 电压表的示数 均选填 变大 不变 或 变小 I总 U1 2左 不变 变大 针对训练1 如图4 Z 3所示电路中 电源电压不变 当滑片P向左移动时 电流表A的示数将 电压表V的示数将 图4 Z 3 不变 变小 例5 如图所示 闭合电键S 当滑片向右移动时 请判断电流表和电压表的示数变化 电流表的示数 电压表的示数 均选填 变大 不变 或 变小 串联电路中的动态变化 I总 U总 变小 不变 C B 命题角度 1 分析电路中由滑动变阻器引起的电表示数和灯泡亮度变化 2 联系生活实际 如风力计 油量表 压力计等 确定电路的动态变化 3 针对动态变化 计算相关物理量 解析分析电路知 两电阻串联 电压表测R1两端的电压 电流表测电路中电流 当滑片P由b端移到a端的过程中 电路总电阻变小 故电流表示数变大 根据欧姆定律 电阻R1的电流变大 所以电压表示数也变大 故正确选项为A 变式题 2013 河北模拟 如图J9 3所示 AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路 R1为定值电阻 当闭合开关S A板上受到的压力F增大时 图J9 3 1 电流表示数将 电压表的示数将 2 此装置可作为压力计使用 为使压力增大时 压力计的示数随指针向右摆动而增大 应把 选填 电流表 或 电压表 改装为压力计 减小 增大 电压表 点评处理滑动变阻器引起的动态电路问题时 先判断电路的连接 然后分析电阻的变化 再利用欧姆定律确定各部分电路的电流和电压的变化情况 解析从题图可看出 电阻R2为滑动变阻器 它与电阻R1串联在电路中 电压表测变阻器两端的电压 当压力增大时 从原理图可知 滑片P向下移动 变阻器R2接入电路中的电阻变大 根据欧姆定律可知 电路中电流变小 定值电阻两端的电压变小 所以变阻器两端电压即电压表的示数变大 所以要使压力增大时 压力计的示数也增大 应把电压表改装为压力计 C 例2 如图 当滑片P向左移动时 A表和V表将如何变化 例3 在如图所示电路中 当闭合电键后 滑动变阻器的滑动片P向右移动时 A 安培表示数变大 灯变暗 B 安培表示数变小 灯变亮 C 伏特表示数不变 灯变亮 D 伏特表示数不变 灯变暗 分析 将电流表等效为一根导线 可以看到电压表直接测量电源电压 因此当滑动变阻器的滑动片P向右移动时 电压表的示数将不会变化 而电阻R的阻值变大 小灯的电阻RL大小不变 注意 在初中阶段 小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不计 因此总电阻变大 电流变小 所以电流表示数变小 从串联电路的分压角度分析 小灯两端的电压也将变小 小灯的功率P ULI也将变小 所以小灯的发光将变暗 本题正确答案为D 变式训练题 在如图所示电路中 当闭合电键后 滑动变阻器的滑动片P向右移动时 A 伏特表示数变大 灯变暗 B 伏特表示数变小 灯变亮 C 安培表示数变小 灯变亮 D 安培表示数不变 灯变暗 A 专题练习 1 图中 A B C D是滑动变阻器的四个接线柱 若将A C分别与图中电路的导线头M N相连接 闭合电键后 当滑动片P向右移动时 安培表的示数将 填 变大 不变 或 变小 若将D与N相连接 接线柱 与M相连接 则闭合电键后 滑动片P向左移动时 伏特表的示数增大 变小 B 7 如图所示 闭合电键K 当滑动变阻器的滑片P向右移动时 电流表A的示数将 6 如图所示 当滑片P向右移动时 A 电流表A示数不变 电压表V示数不变 B 电流表A示数不变 电压表V示数变大 C 电流表A示数变小 电压表V示数变大 D 电流表A示数变小 电压表V示数不变 6题图 7题图 A 不变 A2 并联电路中由滑动变阻器引起的变化 例3如图4 Z 5所示电路中 电源电压不变 当滑片P向右移动时 电流表A1的示数将 电流表A2的示数将 电压表V的示数将 均选填 变大 变小 或 不变 图4 Z 5 不变 不变 变小 例1 当滑动变阻器的滑片P向右移动时 判断电表的示数如何变化 若将R1换成小灯泡 它的亮度如何变化 C 例2 如图 当滑片P向左移动时 A表和V表将如何变化 例4 如图 当滑片P向右移动时 A1表 A2表和V表将如何变化 2 并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化 解题方法总结 先判断电路的连接方式 画草图时可去掉电压表 把电流表当成一条导线 判断滑片P移动时 滑动变阻器的阻值如何变化 若减小 总电阻会减小 总电流会增大 再根据串联分压和并联分流电路判断电表示数的变化 强调 若为并联电路 电压表示数一定不变 各支路互不影响 滑动变阻器定性分析类 例1 如图 是典型的伏安法测电阻的实验电路图 当滑片P向左移动时 请你判断A表和V表的变化 为了分析简洁 约定符号 表示引起电路变化 表示物理量增大或电表示数增大 表示物理量减小或电表示数减小 P左移 R2 R总 I A表 R1不变 IR1 U1 V表 判断V表的变化还可以根据串分压原理来分析 P左移 R2 U2 U1 V表 A1 串联电路中由滑动变阻器引起的变化 MBJ 分析思路 定值电阻阻值不变 分电压 正比分压 金属滑片移动 滑动变阻器接入电路的阻值 总电阻 电源电压不变 跳跃思维 电流 分析步骤 识别电路 确定电路类型判断电流表电压表测定位置动态分析 变式训练1 如图 当滑片P向左移动时 A表和V表将如何变化 分析过程 确定电路的类型 A V表的测量位置 动态分析 P左滑 R2 R总 A V表不变 例2 如图所示电路中 电源电压不变 当滑动变阻器的滑片向右滑动时 电流表和电压表的示数变化情况是 A 电流表和电压表的示数变大 B 电流表和电压表的示数变小 C 电流表示数变小 电压表示数变大 D 电流表示数变大 电压表示数变小 若由于各种原因 电压表接在滑动变阻器的两端 小结 定值电阻两端的电压与电流表示数的变化方向相同 电压表与电流表示数的比值不变 滑动变阻器两端的电压与电流表示数变化方向相反 此时电压表与电流表示数的比值改变 变式训练2 在如图所示电路中 当闭合开关后 滑动变阻器的滑动片P向右移动时 A 安培表示数变大 灯变暗 B 安培表示数变小 灯变亮 C 伏特表示数不变 灯变亮 D 伏特表示数不变 灯变暗 分析过程 确定电路的类型 A V表的测量位置 动态分析 P右滑 R R总 A表 灯变暗 D 练习1如图 当滑片P向左移动时 A表和V表将如何变化 A V1 V2 V R2R1 练习2如图所示 R是一只光敏电阻 当光照射强度增大时 其电阻会减小 闭合开关S 减小对光敏电的照射强度 电压表和电流表示数的变化情况是 A 两表示数均减小B 电流表示数增大 电压表示数减小C 两表示数均增大D 电流表示数减小 电压表示数增大 练习3如图 当滑片P向左移动时 A表和V表将如何变化 练习4在如图所示电路中 当闭合开关后 滑动变阻器的滑动片P向右移动时 A 安培表示数变大 灯变暗 B 安培表示数变小 灯变亮 C 伏特表示数不变 灯变亮 D 伏特表示数不变 灯变暗 例3如图所示的电路中 电源电压保持不变 闭合开关S 将变阻器的滑片向右移动 判断电压表 电流表示数的变化 例4 如图 当滑片P向左移动时 A表和V表将如何变化 分析过程 确定电路的类型 A V表的测量位置 动态分析 P无论怎样移动A表示数不变P左滑 V表测量电阻 V表 变式训练3 在如图所示电路中 当闭合开关后 滑动变阻器的滑动片P向右移动时 A 伏特表示数变大 灯变暗 B 伏特表示数变小 灯变亮 C 安培表示数变小 灯变亮 D 安培表示数不变 灯变暗 分析过程 确定电路的类型 A V表的测量位置 动态分析 P右滑 R R总 A表 灯变暗 V表 A A2 变式训练4 如图 当滑片P向右移动时 A1表 A2表和V表将如何变化 分析过程 确定电路的类型 AV表的测量位置 动态分析 P右滑 R2 R总 A2表 A1表 V表不变 解题小技巧 分电阻变大 等效电阻也变大串联电路 并联电路同时适用 MBJ 例5 如图 当滑片P向右移动时 A1表 A2表和V表将如何变化 A2 并联电路中由滑动变阻器引起的变化 分析过程 确定电路的类型 AV表的测量位置 动态分析 P右滑 R2 R总 A2表 A1表不变V表不变 练习5如图所示的电路中 电源电压不变 闭合开关 当变阻器的滑片向右移动时 电流表A1的示数 电流表A的示数 变大 不变 变小 练习6如图所示 电源电压和灯泡电阻都保持不变 当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时 下列判断正确的是 A 两表示数都增大B 电流表示数增大 电压表示数不变C 两表示数都减小D 电流表示数减小 电压表示数不变 注意 1 并联电路中各支路互不影响 2 干路的电流受支路影响 练习7如图所示 电源电压保持不变时 当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中 A 电压表V示数变小B 电流表A1示数变大C 电流表A2示数不变D 电流表A2示数变小 生活中的物理 1 小明观察了市场上的测重仪后 设计了如图四个电路 R是定值电阻 R1是滑动变阻器 可以测量人体重的电路是 2 重庆市高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费 某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图 以下说法正确的是A 称重表相当于一个电压表B 电路中的R1是没有作用的C 当车辆越重时 称重表的示数越小D 当车辆越重时 称重表的示数越大 3 如图所示 是小丽设计的压力传感器的原理图 其中R1是滑动变阻器 R2是定值电阻 当压力F增大时 A 电流表示数减小 电压表示数增大B 电流表示数减小 电压表示数减小C 电流表示数增大 电压表示数增大D 电流表示数增大 电压表示数减小 5 计算机鼠标内装有起自动控制作用的传感器 如图是它的工作原理示意图 当物体M在导轨上平行移动时 可带动与之相连的金属滑片P移动 通过电压表示数可反映物体M移动的距离 当物体M向右移动时 电表示数将 如图所示是某电子秤的结构示意图 其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片 S为自动控制开关 闭合开关S 秤盘内不放物体时 电子秤刻度表示数为0 在秤盘内放入物体时 就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量 当被测物体的质量超过电子秤量程时 开关S自动断开 电子秤无示数 则下列判断正确的是 A 电子秤的刻度表是一个电流表 它的示数越小说明所称物体质量越大B 电子秤的刻度表是下个电压表 它的示数越大说明所称物体质量越大C 电子秤的AB部分是一个滑动变阻器 且A端为绝缘体D 电子秤所称物体的质量越大 消耗的电能越少 滑动变阻器定量计算类 电路的极值和滑动变阻器的取值范围 例1 如图1所示 电源电压为9V R1 3欧姆 R2范围0 20欧姆 1 求电流表 电压表的最大值和最小值 2 若电流表0 0 6A 电压表0 3V 为使电表不致损坏 求滑动变阻器R2的取值范围 例2 如图2所示 电源电压为12V R1 18欧姆 R2范围0 20欧姆 图2 1 求电流表 电压表的最大值和最小值 2 若电流表0 0 6A 电压表0 3V 为使电表不致损坏 求滑动变阻器R2的取值范围 练习1 如图3所示的电路中 电源电压U 4 5V 且保持不变 电阻R1 5 变阻器R2的最大阻值为20 电流表量程为0 0 6A 电压表量程为0 3V 为保护电表 变阻器接入电路的阻值范围是 A 2 5 10 B 0 20 C 2 5 20 D 0 10 练习2 如图所示的电路中 滑片滑动时 电压表变化范围是0 4V 电流表变化范围是1 3A 求R1和电源电压 练习3 如图所示的电路中 电源电压为6V R1电阻为6 滑片从中点滑到B端 电流表示数变化了0 15A 求R2的最大阻值以及此时电流表的示数 练习4 如图所示 电源电压为6V保持不变 电阻R 5 变阻器R 的最大阻值是10 求 1 电流表示数的变化范围 2 电压表示数的变化范围 练习6 如图所示 当开关S闭合后 滑动变阻器滑片 在B端时 电压表示数为9V 电流表示数为0 15A 滑片P在中点C时电压表的示数为6V 求 1 滑动变阻器R 的最大阻值 2 电源电压和R2的阻值 例6 如图所示的电路 电源电压6V不变 定值电阻为10 滑动变阻器标有 20 1A 当滑动变阻器的滑片由右向左滑动时电流表和电压表的变化范围 当滑片滑至最右端时 当滑片滑至最左端时 变动为静 定性分析 例6 如图所示的电路 电源电压6V不变 定值电阻为10 滑动变阻器标有 20 1A 当滑动变阻器的滑片由右向左滑动时电流表和电压表的变化范围 解 当滑片滑至最右端时 当滑片滑至最左端时 电流表示数 Imin U R1 R 6V 20 10 0 2A电压表示数 U min IR 0 2A 10 2V 定量计算 电流表示数 Imax U R 6V 10 0 6A电压表示数 Umax 6V 所以 电流表范围为0 2A 0 6A 电压表范围为2V 6V BZ 解题步骤 识别电路 确定电路类型判断电流表电压表测定位置动态分析 变动为静 确定状态分状态计算 以静制动 先定性分析 后定量计算 练习6 如图所示的电路 滑动变阻器的滑片P在移动过程中 电压表的示数变化范围是0 4V 电流表的示数变化范围是0 5A 1 5A 则电阻R的阻值为 变阻器R 的最大阻值是 电源电压是 V 练习7 右图所示的电路中 电源电压为30V 定值电阻为30 滑动变阻器标有 60 1 5A 字样 在该电路正常使用的情况下 则 A 电路消耗的最大功率为75WB 电流表的最小示数为1 5AC 滑动变阻器消耗的最小功率为15WD 电路总电阻的变化范围为0 20 练习8 把标有 6V3W 的小灯泡L与最大阻值为100 的滑动变阻器R连接在总电压恒为18V的电路中 如图4所示 电流表和电压表选择的量程分别为 0 0 6A 和 0 15V 要求闭合开关S后 两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值 且灯泡L两端电压不超过额定值 设灯丝电阻不变 求 1 电路允许通过的最大电流 2 电路消耗总电功率的最大值 3 小灯泡L消耗电功率的最小值 4 滑动变阻器R允许调节的范围 小练习 相信你一定行 1 如图所示电路 闭合后滑动变阻器的滑片向左移动 以下说法正确的是 A A示数变大 V示数变小B A示数变大 V示数变大C A示数变小 V示数变小D A示数变小 V示数变大 B 2 小明观察了市场上的测重仪后 设计了如图四个电路 R是定值电阻 R1是滑动变阻器 可以测量人体重的电路是 B 4 如图所示的电路中 电源电压恒定不变 当开关S闭合时 A 电压表示数变小 电流表示数变小 灯变暗B 电压表示数变大 电流表示数变大 灯变亮C 电压表示数不变 电流表示数不变 灯亮度不变D 电压表示数不变 电流表示数变小 灯变暗 C 5 如图所示电路中电源电压不变 当S闭合 且滑片P向左滑动时 各电表示数的变化情况是 A A1表读数不变 A2表读数变小 V表读数变小B A1表读数变大 A2表读数变大 V表读数不变C A1表读数变小 A2表读数变大 V表读数变大D A1表读数不变 A2表读数变大 V表读数不变 S D 1 在图6所示的电路中 当开关闭合后 滑动变阻器滑片P向右移动时 对电表读数的变化 分析正确的是 A 电流表A 电压表V1示数都减小 电压表V2示数增大B 电流表A 电压表V1示数都变大 电压表V2示数变小C 电流表A的示数减小 两电压表示数不变D 三个电表的示数都变小 2 如图所示 AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路 R1为定值电阻 当闭合开关S A板上受到的压力F增大时 1 电流表示数将 电压表的示数将 2 此装置可做为压力计使用 为使压力增大时 压力计的示数随指针向右摆动而增大 应把 填 电流表 或 电压表 改装为压力计 3 如图7所示是某电子秤的结构示意图 其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片 S为自动控制开关 闭合开关S 秤盘内不放物体时 电子秤刻度表示数为0 在秤盘内放入物体时 就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量 当被测物体的质量超过电子秤量程时 开关S自动断开 电子秤无示数 则下列判断正确的是 A 电子秤的刻度表是一个电流表 它的示数越小说明所称物体质量越大B 电子秤的刻度表是下个电压表 它的示数越大说明所称物体质量越大C 电子秤的AB部分是一个滑动变阻器 且A端为绝缘体D 电子秤所称物体的质量越大 消耗的电能越少 4 如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图 其中 电源电压恒为6V 保护电阻R0 20 R是一只固定着的 竖直放置的硬电阻棒 总长为40cm 其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比 金属杆cd和MP 右端P是滑片 与电路接触良好 电阻不计 小明用该测量仪对小聪 小英和小亮的身高进行了测量 其数据见下表 若已知小英测量时 滑片恰在电阻棒ab的中点位置 则根据题中提供的信息可知A 电阻棒的总电阻是45 B 小聪的身高是1 7m 小亮的身高是1 5mC 小聪的身高是1 5m 小亮的身高是1 7mD 从理论上分析 该测量仪的身高测量范围是1 2 1 8m 自主训练 D D B C B 3 将光敏电阻R 定值电阻R0 电流表 电压表 开关和电源连接成如图所示电路 光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小 闭合开关 逐渐增大光敏电阻的光照强度 观察电表示数的变化情况是 A A表和V表示数均变小B A表示数变大 V表示数变小C A表示数变小 V表示数变大D A表和V表示数均变大 D 示例二 导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间 其电阻受温度影响较大 如图十甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像 根据这种半导体材料电阻的特性 小星和他的同学设计了一个电路 如图十乙 可以测定某一空间的温度 使用的器材如下 半导体电阻 电源 电流表 0 0 6A 开关 定值电阻R0 10 导线若干 1 当环境温度为20 时 电流表的读数为0 2A 求电源的电压 2 电流表的读数为0 4A时 当时环境温度是多少 分析 1 这是什么电路 要求电源电压要知道哪些条件 怎样得到这些已知条件 这是串联电路 要求电源电压要知道对应温度下的电流值和总电阻 由图像可以知道当温度为20 时 热敏电阻对应的阻值为50 则总电阻为R总 50 10 60 电源电压U总 R总I1 60 0 2A 12V 2 环境温度根据什么来求 请写出解答过程 由题意可以知道 环境温度可以根据热敏电阻的阻值来求 所以要先求出电流为0 4A时热敏电阻的阻值 再根据图像得出环境温度 当I2 0 4A时 电路中的总电阻R总 U总 I2 12V 0 4A 30 热敏电阻的阻值R R总 R1 30 10 20 由图像可知道此时环境温度为40 2 热敏电阻应用非常广泛 可以制成温度传感器 如图12甲所示 图中电源电压6V 定值电阻R0为100 Q为温度仪表 其允许通过的最大电压为3V 温度传感器其阻值随室内温度的改变而改变 如图12乙所示 试问 1 图甲中温度仪表Q应用什么电表改装 2 当温度传感器R的电阻为200 时 室内温度是多少 3 图甲电路正常工作时 最高可以测的温度是多少 练习2如图所示 R是一只光敏电阻 当光照射强度增大时 其电阻会减小 闭合开关S 减小对光敏电的照射强度 电压表和电流表示数的变化情况是 A 两表示数均减小B 电流表示数增大 电压表示数减小C 两表示数均增大D 电流表示数减小 电压表示数增大 5 计算机鼠标内装有起自动控制作用的传感器 如图是它的工作原理示意图 当物体M在导轨上平行移动时 可带动与之相连的金属滑片P移动 通过电压表示数可反映物体M移动的距离 当物体M向右移动时 电表示数将 C 专题5 动态电路问题 B A 变小 变大 B 开关类 B1 串联电路中由开关引起的变化 分析方法 1 先判断电流表 电压表所测对象 2 弄清电键断开 闭合对总电阻的影响 3 根据I U R 判断电流变化情况 4 最后根据电路的变化串 并联电路的特点进行分析 判断电压表的示数变化 第一步 简化电路 去表 分析清楚开关断开前后的电路连接情况是关键 同时电流表是一个很小的电阻等效处理为导线直接连通 电压表是一个大电阻 处理为断路 第二步 留值 恢复电表 第三步 动态分析 开关导致IU变化 解题方法 局部 注意 抓住题中不变的量 如电源电压不变 定值电阻阻值不变 灯泡电阻不变 整体 局部 1 串联电路中电键的断开或闭合引起的变化 例5 在如图所示的电路中 将电键K闭合 则安培表的示数将 伏特表的示数将 均填 变大 变小 或 不变 分析 在电键尚未闭合前 两个电阻组成串联电路 电压表测量R1两端的电压 电键K闭合后 电阻R2被局部短路 电压表变成测量电源两端的电压了 因此电压表的示数将变大 在电键尚未闭合前 电流表测量的是串联电路的电流值 由于此时电阻较大 故电流较小 电键K闭合后 电阻R2被局部短路 电路中的电阻只有R1了 因此电流表的示数将变大 物理 新课标 RJ 例2在如图4 Z 2所示的电路中 电源电压不变 将开关S闭合 则电流表的示数将 电压表的示数将 均选填 变大 变小 或 不变 图4 Z 2 变大 变大 变大 变大 专题5 动态电路问题 针对训练 不变 变小 例8 如图所示 闭合电键S 请判断电流表和电压表的示数变化 电流表的示数 电压表的示数 均选填 变大 不变 或 变小 U1 U总 I总 I 总 变大 变大 例9 如图所示 闭合电键S 请判断电流表和电压表的示数变化 电流表的示数 电压表的示数 均选填 变大 不变 或 变小 I总 U1 I 0 U导 0 变小 变小 串联电路中的动态变化 串联电路中的动态变化 例11 如图11所示 闭合电键S 请判断电流表和电压表的示数变化 电流表的示数 电压表的示数 均选填 变大 不变 或 变小 I 0 U总 I总 0 变大 U1 变小 变式训练题 在如图所示的电路中 当电键K断开时 电阻R1与R2是 联连接的 电键K闭合时 电压表的示数将 串 变小 3 在如图七所示的电路中 电源电压不变 当开关K断开时 电阻R1与R2是串联的 开关K闭合时 电压表的示数将变大 4如图所示 电阻R1的阻值为20欧 R2为40欧 当电键K断开时 电流表A的示数为0 1安 则电源电压为 伏 若电键K闭合时 电流表A的示数为 安 6 0 4题图 B2 并联电路中由开关引起的变化 例2如图J9 4所示 开关S1闭合 当S2由1掷到2 电流表和电压表的示数变化情况是 A 电流表示数变小 电压表示数变大B 电流表示数变小 电压表示数不变C 电流表示数变大 电压