思维特训八　动态电路分析

1、思维特训(八)动态电路分析|典|例|分|析| 动态电路变化量比较例 1如图8TX1所示，A、B间电压一定，当滑片P向左移动到另一位置时，通过R1、R2的电流变化量的大小分别为I1、I2，电压变化量的大小分别为U1、U2，则()图8TX1AI1I2，U1U2B.I1I2，U1U2C.I1I2，U1U2D.I1I2，U1U2解析 由电路图可知，R2与R3并联后，再与R1串联，设A、B间电压为U。当滑片P向左移动时，滑动变阻器R2接入电路的阻值变大，电阻R2与R3的并联电阻变大，电路总电阻变大。由于电路两端电压不变，由I可知：干路电流I变小；由于通过R1的电流I1减小，电阻R1阻值不变，由UIR可知

2、：R1两端电压变小。由于U并U2U3UU1，则电阻R2与R3的并联电压变大，由于R3不变，由I可知：I3变大。由并联电路电流特点可知：I1I2I3，因I1减小，I3增大，I2减小，则I2的减小量大于I1的减小量，即I1I2。由串联电路电压特点可知：UU1U2，由于U不变，则U1的减小量等于U2的增加量，即U1U2。答案 C 动态电路变化范围计算例 22019·江西 如图8TX2所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6 V0.5 A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)，电流表量程00.6 A，电压表量程03 V，滑动变阻器规格为“20 1 A”。(1)电源电压调至6 V，闭合开关S1和

3、S2，移动滑动变阻器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6 A，则电压表的示数是多少？R0的阻值是多少？(2)电源电压调至8 V，断开开关S1，闭合开关S2，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。图8TX2解析 (1)先分析闭合开关S1和S2时电路的连接方式，即：灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联，电流表测干路电流，电压表测R两端的电压。由于灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据并联电路的电压特点和串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据并联电路的电流特点求出通过R0的电流，根据欧姆定律求出R0的阻值。(2)先分析断开开关S1，闭合开关S2时电路的连接方式，即：灯泡L与滑动

4、变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，电源电压大于灯泡的额定电压，则当灯泡正常发光时变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值。当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据串联电路的电压特点求出L两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值。答案 (1)闭合开关S1和S2，灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联，电流表测干路电流，电压表测R两端的电压，灯泡正常发光时，电压表的示数：URUUL6 V6 V0 V，此时通过灯泡的电流：

5、IL0.5 A，通过R0的电流：I0IIL0.6 A0.5 A0.1 A，R0的阻值：R060 。(2)灯泡的电阻：RL12 ，断开开关S1，闭合开关S2，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，由于电源电压UUL，所以，灯泡正常发光时，电路中的电流最大，即I大0.5 A，此时电路中的总电阻：R总16 ，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小R总RL16 12 4 ，当电压表的示数UR大3 V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时L两端的电压：ULUUR大8 V3 V5 V，电路中的电流：I A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大7.2 ，所以，滑动变阻器的

6、阻值变化范围为4 7.2 。|思|维|集|训|1.如图8TX3所示，电源电压为4.5 V且恒定不变，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中，三只理想电压表的示数变化的绝对值分别为U1、U2、U3，下列可能出现的情况是()图8TX3A.U10 V，U22 V，U31 VB.U10 V，U22 V，U32 VC.U10.5 V，U21 V，U31.5 VD.U10.2 V，U21 V，U30.8 V2.如图8TX4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U和I。下列分析正确的是()图8

7、TX4A.变大 B.变小C.不变 D.先变小后变大3.如图8TX5所示的电路中，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关S，电压表V1的示数U1与电流表A1示数的比值为n1，电压表V2的示数U2与电流表A2示数的比值为n2，且U1<U2。当滑片P向左移动后，电压表V1示数的变化量U1和电流表A1示数的变化量I1比值的绝对值为n3，电压表V2示数的变化量U2和电流表A2示数的变化量I2比值的绝对值为n4。若不计电表的电阻对电路的影响且电源电压恒定，那么下列判断中正确的是()图8TX5A.n1>n2 BU1<U2C.I1<I2 Dn3n44.小梦将定值电阻R1与滑动变阻器

8、R2接入电压为U的电路中，如图8TX6所示，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片由某位置移到另一位置时，R1两端的电压变化量U1|U1U1|，滑动变阻器两端的电压变化量U2|U2U2|，关于U1与U2的大小比较，下列判断正确的是()图8TX6A.U1U2 BU1U2C.U1U2 D无法比较5.在如图8TX7所示的电路中，当开关S闭合后，电压表有示数，调节可变电阻R的阻值，电压表的示数增大了U。则()图8TX6A.可变电阻R被调到较小的阻值B.电阻R2两端的电压减小，减小量等于UC.通过电阻R2的电流减小，减小量小于D.通过电阻R2的电流减小，减小量等于6.在如图8TX8所示的电路中，电阻R14 ，R

9、21 ，R3为滑动变阻器，电源电压为12 V(电源电压保持不变)。所用的电流表量程是00.6 A，电压表的量程为03 V，在实验过程中，为了使电流表、电压表都不会损坏，那么滑动变阻器接入电路中的电阻至少多大？图8TX87.电子琴的部分电路如图8TX9所示，电源电压为15 V保持不变，电阻R19 ，R24.5 ，R31.5 ，滑动变阻器的阻值范围为010 。求电路中电流最小时电压表的示数和电路中的最大电流。图8TX98.如图8TX10甲所示，电源两端电压恒定，R1、R2均为定值电阻，R0为滑动变阻器。图乙是通过定值电阻R1的电流随其两端电压变化的图像。当开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P滑至

10、最左端时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1；当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，电流表的示数为I2；已知U16 V，R26 ，I1与I2的差值为1.3 A。求：(1)定值电阻R1的阻值大小。(2)电流表的示数I1。(3)滑动变阻器的最大阻值R0。图8TX109.有一种超薄型电子地磅，其原理如图8TX11所示。电源两端电压U6 V恒为定值，R0为定值电阻，滑动变阻器的总电阻为R50 、总长度为L20 cm，滑动触头与托盘相连，开始时触头位于变阻器最上端A，并能随轻弹簧一起上下滑动。已知滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比；当对地磅施加压力F时，弹簧的长度会缩短l(弹

11、簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比)。滑片向下移动，电流表示数发生变化，电流表的使用范围是00.6 A。下表是施加的压力F与电流表示数变化的情况。压力F/N5×10310×10315×10320×10325×103电流表示数I/A0.120.150.20.30.6根据上述条件和表中数据，问：(1)此地磅的最大称量质量是多少？(g取10 N/kg)(2)说明定值电阻R0的作用，并计算R0的值。(3)当电流表的示数为0.24 A时，地磅上所放物体的质量是多大？(4)由于图电路中I与m之间不存在正比关系，造成刻度盘上的刻度不均匀

12、，有同学建议将原理图改为图所示，你认为这样改动好不好？请你通过计算分析并简要说明理由。(5)若改为图所示的电路，可实现电压表的示数Ul与地磅上所放物体质量m成正比，因此，刻度是均匀的，请你写出此关系式。(若带入数据，可以不写单位)。图8TX11详解详析1B解析 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量滑动变阻器R两端的电压，电压表V3测量灯泡L两端的电压。当滑片P从a端滑向b端的过程中，R连入电路中的电阻变小，根据串联电路中电阻分压的原理可知，滑动变阻器R两端的电压U2变小，灯泡L两端的电压U3变大，但U2U3U源保持不变，故有U2U3，U10 V。满足上

13、述要求的只有选项B。2C解析 将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，故电路中的电流增大，定值电阻R两端的电压也增大。R为定值电阻，则R，整理得R，所以这个比值实质为定值电阻R的阻值，它是不变的。3D解析 由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由串联电路的特点可知，两电流表的示数相等，根据欧姆定律I可知，电压表V1的示数U1与电流表A1的示数的比值为n1，电压表V2的示数U2与电流表A2的示数的比值为n2，又知U1U2，所以n1n2，故A错误。当滑动变阻器滑片向左

14、移动后，接入电路中的电阻变小，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，则定值电阻两端的电压变大，总电压不变，所以定值电阻R1增大的电压U1等于滑动变阻器R2减小的电压U2，即U1U2，故B错误。两电阻串联接入电路，通过它们的电流相等，滑片移动时，电流表示数的变化量也相等，即I1I2，故C错误。综上所述，U1U2，I1I2，n3，n4，所以n3n4，故D正确。4B解析 该电路为串联电路，R1为定值电阻，当滑动变阻器滑片从某位置移至另一位置时，定值电阻两端的电压变化量为U1|U1U1|，滑动变阻器两端的电压变化量为U2|U2U2|，在串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和，定值电

15、阻两端增大(或减小)的电压就等于滑动变阻器两端减小(或增大)的电压，即U1U2。5C解析 由图可知：R和R1并联后，再与R2和R0串联，电压表并联在R和R1两端，测量它们并联后的总电压。根据“串联分压”，电压表的示数增大了U，则R与R1并联后的总电阻增大，故A错误。由于电源电压U不变，电压表示数增大了U，则电阻R2和R0串联后的总电压减小了U，以R2为研究对象，它两端的电压减小量要比U小，因此电流减小量要比小，故C正确，B、D都错误。6由电路图可知，三电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，已知电压表的量程为03 V，则R1两端的电压最大为3 V，为了保护电压表，电路中的最大电

16、流：I0.75 A，已知电流表量程是00.6 A，为了保证电路的安全，电路中的最大电流应为0.6 A，此时电路的总阻值：R20 ，则滑动变阻器的最小阻值为R小RR1R220 4 1 15 。7当两开关都断开，滑片在最右端时，滑动变阻器与三个电阻串联，此时电路总电阻最大，电路电流最小，电路中的电流：I0.6 A，电压表测滑动变阻器两端电压，电压表示数：UVIR0.6 A×10 6 V。当滑片在最左端，两个开关都闭合时，三个电阻并联，此时电路总电阻最小，电路电流最大，电路中的最大电流：II1I2I315 A。8(1)由图像可知：R1两端的电压为U6 V时，电流为I0.5 A，则定值电阻R

17、1的阻值：R112 。(2)当开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，R1与R2并联，电压表测量电源电压，则UU16 V，由图像可知：此时通过R1的电流I0.5 A，通过R2的电流：I1 A，则电流表的示数：I1II0.5 A1 A1.5 A。(3)当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，滑动变阻器和定值电阻R1串联，已知I1与I2的差值为1.3 A，则I2I11.3 A1.5 A1.3 A0.2 A，R1两端的电压：UR1I2R10.2 A×12 2.4 V，滑动变阻器两端的电压：U0UUR16 V2.4 V3.6 V，此时滑动变阻器连入电路的阻值：R0

18、18 ，滑动变阻器的最大阻值：R02R02×18 36 。9(1)当电流表的示数为0.6 A，称量物体的质量最大，由表格数据可知，最大压力F25×103 N，由于水平面上物体的压力和自身的重力相等，则称量物体的最大重力：GF大25×103 N，称量的最大质量：m2.5×103 kg。(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，电流表有烧坏的可能，则定值电阻R0的作用是保护电路，R0的阻值：R010 。(3)当电流表的示数为0.24 A时，电路中的总电阻：R总25 ，滑动变阻器接入电路中的电阻：R滑R总R025 10 15 ，已知滑动变阻器的总电阻为R50 、总长度为L20 cm，则滑片下移的距离：lLL20 cm×20 cm14 cm，由于弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比，且弹簧下移L20 cm时，F大25×103 N，则，即，此时地磅上所放物体的重力：F17.5×103 N，地磅上所放物体的质量：m1.75×103 kg。(4)地磅上所放物体的质量是m时，对磅秤的压力：FGmg，滑片下移的距