中考物理重难点14 动态电路分析（解析版）

专项七电路重难点14动态电路分析知识梳理知识梳理由于电键的断开、闭合或滑动变阻器滑片的移动，使某电阻或某部分电路的电阻发生变化，从而引起电路中其他部分电路各物理量的变化；分析电流表和电压表的示数变化，称为电路的动态分析。这类试题是上海历年来中考和各区模拟考的必考题型。串联电路和并联电路有不同的特点，所以结合电路特点对两种电路分类分析。第一种类型：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。（一）、串联电路：↓↓↓↑—（1）串联电路中，电路特点是如上图所示，当滑片p向右滑动，即R2变大，根据欧姆定律I＝U/R可知R=R1+R2变大，所以I变小，即电流表A示数变小，因此R1两端电压V1也变小，又因为电源电压V不变，所以V1变小时，V2变大。当然，用串联分压的方法也可以判断，R2阻值变大，它两端电压V2也变大，但要注意R1阻值虽然不变，但由于V2变大，V1会变小。为了方便分析，建议用符号来表示变化关系。（二）并联电路↓↓—↓—（2）并联电路中，电路特点是：如上图所示，并联电路中，当滑片p向右滑动，各支路两端电压始终等于电源电压，即R2变大，两端电压不变，I2会变小，但I1不变。干路电流等于支路电流之和，所以也变小。因此，A2会变小，A1不变，A会变小。（并联电路两条支路互不影响。）第二种类型：开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化。（一）、串联电路：↓↓↑↑（1）串联电路中，电键闭合导致R2局部短路，即R2电阻为0，所以V2变0，又因为U1=U－U2，V1变成电源电压；R=R1+R2，总电阻减小，电流表A变大。（二）并联电路↑↑——↑（2）并联电路中，电源电压不变，R2支路电键闭合，I2变大，I1不变，干路电流A会变大。（电键的开合使一条支路通断，但不影响另一条支路的电流表）命题趋势命题趋势【试题研究】在中考中动态电路的考核方式分为定性的和定量的分析，通常定性分析会考选择题或填空题，而定量分析的题型通常是计算题，作为电学重点知识，在伏安法测电阻和小灯泡电功率实验中也会用到相关知识。解决这类问题，首先要正确识别电路和电表所测电路，根据题意，结合相应电路特点判断每个电表的变化，进而判断两个电表的乘积或比值的变化。【例题分析】例1．（2021•上海）在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1，可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是（）A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向左移动滑片P C．减小电源电压，不移动滑片P D．增大电源电压，向左移动滑片P【答案】C【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1，根据串联分压可知，电阻变大，R1分的电压变大，为了使电压表示数与替换R1前相等的方法有，可以减小电源电压，不移动滑片；或者电源电压不变，向右移动滑片P，故ABD错误，C正确。故选：C。例2．（2017•上海）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中（）A．电流表A示数变大 B．电压表V2示数变小 C．电压表V1示数与电压表V2示数的差值变大 D．电压表V1示数与电流表A示数的比值变大【答案】D【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V1的示数不变，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=U由U＝IR可知，R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故B错误；因电压表V1示数与电压表V2示数的差值等于R1两端的电压，且R1两端的电压变小，所以，电压表V1示数与电压表V2示数的差值变小，故C错误；由电压表V1的示数不变、电流表A的示数变小可知，电压表V1示数与电流表A示数的比值变大，故D正确。故选：D。例3．（2016•上海）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电键S1、S2均闭合。当电键S2由闭合到断开时，电路中（）A．电压表V的示数变小 B．电流表A1的示数变大 C．电压表V示数与电流表A示数的比值变大 D．电压表V示数与电流表A示数的乘积变大【答案】C【解析】解：当电键S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流；当电键S2断开时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，两电流表均测通过R1的电流，因电源电压保持不变，所以，电压表V的示数不变，故A错误；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A的示数变小，则电压表V示数与电流表A示数的比值变大，电压表V示数与电流表A示数的乘积变小，故C正确、D错误。故选：C。限时检测限时检测一．选择题（共12小题）1．（2021秋•宝山区一模）在如图的电路中，电源电压保持不变，电阻R0的阻值不变。闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P，发现电流表A的示数变小，则（）A．滑片P向左滑动，电压表V的示数变小 B．滑片P向左滑动，电压表V的示数变大 C．滑片P向右滑动，电压表V的示数变小 D．滑片P向右滑动，电压表V的示数变大【答案】C【解析】解：由图可知，该电路为串联电路；电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压；闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P，发现电流表A的示数变小，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变大，滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以滑片是向右移动的；根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压变小，电压表示数变小；故C正确。故选：C。2．（2022•宝山区校级二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作，各电表的示数均不为零，移动滑动变阻器的滑片P，电压表V1与V2示数的比值逐渐变小，则（）A．滑片P向右移动 B．电流表A示数不变 C．电压表V1示数与电流表A示数的比值变大 D．电压表V2示数与电压表V1的示数的差值变小【答案】A【解析】解：由电路图可知，当开关S闭合时，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V2测电源的电压，V1测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；AB、由于电源电压不变，所以移动滑片时，电压表V2的示数保持不变，电压表V1与V2示数的比值逐渐变小，表明电压表V1的示数变小，根据I=UC、由欧姆定律可知，电压表V1示数与电流表A示数的比值为R1的阻值，R1的阻值不变，则该比值不变，故C错误；D、由串联电路的电压特点可知，电压表V2示数与电压表V1的示数的差值为滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器的阻值变大，其分担电压变大，即该差值变大，故D错误。故选：A。3．（2022•嘉定区二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，变大的是（）A．电压表V的示数 B．电流表A1的示数 C．电流表A示数与电流表A1示数的差值 D．电压表V示数与电流表A示数的比值【答案】D【解析】解：A、由电路图可知，电压表测电源电压，电源电压不变，则电压表示数不变，故A错误；B、由电路图可知，滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电源电压不变，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，干路电流变小，则电流表A1的示数变小；C、电流表A示数与电流表A1示数的差值为通过定值电阻的电流，保持不变，故C错误；D、因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A的示数变小；电压表V示数与电流表A示数的比值变大，故D正确。故选：D。4．（2022•宝山区二模）在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器滑片P位于中点。用一阻值为20欧的电阻替换R1后，可能使电流表示数与替换R1前相同的方法是（）A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向右移动滑片P C．减小电源电压，不移动滑片P D．增大电源电压，向左移动滑片P【答案】D【解析】解：由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2并联，电流表测量干路中的电流。用一阻值为20欧的电阻替换R1后，电路中的总电阻变大，根据I=UR可知电路中的电流变小，要使电流表示数与替换R综上可知，D符合题意。故选：D。5．（2022•闵行区二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S断开时，电流表、电压表的示数分别为I0、U0。将电阻R1与开关S互换，闭合开关S后，电流表、电压表的示数分别为I0′、U0′。下列判断正确的是（）A．U0′＝U0I0′＞I0 B．U0′＝U0U0C．U0′＞U0I0′＜I0 D．U0′＞U0U【答案】D【解析】解：开关S断开时，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻R2两端的电压，电流表测通过电路的电流，将电阻R1与开关S互换，闭合开关S后，两电阻并联接入电路，电压表测电源电压，电流表测干路电流，串联电路总电压等于各部分电压之和，并联电路各支路两端电压相等，所以U0′＞U0，串联电路总电阻大于任何一个分电阻，并联电路总电阻小于任何一个分电阻，根据欧姆定律可得I0′＞I0，U0故选：D。6．（2022•徐汇区二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S1闭合。当开关S2由断开到闭合时，电路中（）A．电压表V示数与电流表A1示数的比值变小 B．电压表V示数与电流表A示数的比值变小 C．电压表V示数与电流表A示数的乘积不变 D．电压表V示数与电流表A1示数的乘积变大【答案】B【解析】解：由电路图可知，开关S1闭合、S2断开，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，两电流表均测通过R1的电流；开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流，因电源电压保持不变，所以，电压表V的示数不变；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表A的示数变大；电压表V示数不变，电流表A示数变大，电流表A1的示数不变，则电压表V示数与电流表A示数的比值变小、电压表V示数与电流表A示数的乘积变大、电压表V示数与电流表A1示数的比值不变、电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变；综上所述，B正确。故选：B。7．（2022•青浦区二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电压表V可能接在电路的AB或CD两点间。现闭合开关S，在滑动变阻器R2滑片P向右端移动的过程中，电压表示数与电流表示数的比值（）A．一定变小 B．可能变小 C．一定不变 D．可能不变【答案】D【解析】解：由电路图和题意可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表可能接在电路的AB或CD两点间，由I=UR的变形式R电压表接在AB之间时，电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值，电压表接在CD之间时，电压表示数与电流表示数的比值等于R2接入电路的阻值，因滑动变阻器R2滑片P向右端移动的过程中，R1的阻值不变，R2接入电路中的电阻变大，所以，电压表示数与电流表示数的比值可能不变，也可能变大，故ABC错误、D正确。故选：D。8．（2022•黄浦区二模）在如图所示的电路中，滑动变阻器滑片P位于中点。用电阻R3替换R1（R3＞R1）后，在确保电路安全的前提下，能使电流表A与A1示数差值与替换R1前相同的方法是（）A．增大电源电压，不移动滑片P B．减小电源电压，不移动滑片P C．电源电压不变，滑片P向右移 D．电源电压不变，滑片P向左移【答案】A【解析】解：由电路图可知，R1（或R3）与R2并联，A测干路电流，A1表测通过R2的电流；替换前，电流表A与A1示数差值为：ΔI＝I﹣I1=U替换后，电流表A与A1示数差值为：ΔI′＝I′﹣I1′=U由于R3＞R1，对比①②可知，要使电流表A与A1示数差值与替换R1前相同，需增大电源电压，故A符合题意，BCD不符合题意。故选：A。9．（2022•浦东新区二模）如图所示，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧。开关S闭合后，用一个阻值为20欧的电阻替换电阻R1，可能使两电流表A1、A2示数的比值与替换R1前相等的方法是（）A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向左移动滑片P C．增大电源电压，不移动滑片P D．减少电源电压，向右移动滑片P【答案】B【解析】解：由图可知，该电路为并联电路，电流表A2测量干路中的电流，电流表A1测量通过R1的电流，电压表测量电源的电压；开关S闭合后，用一个阻值为20欧的电阻替换电阻R1，电阻变大，根据欧姆定律可知，通过R1的电流变小；并联电路各支路互不影响，所以通过滑动变阻器的电流不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小；两电流表A1、A2示数的比值为：I1I2=I1I1+I滑=11+I若增大电源电压，不移动滑片P，根据欧姆定律可知，通过R1的电流I1变大，通过R2的电流变大，干路中的电流变大，则11+若减少电源电压，向右移动滑片P，滑动变阻器接入电路中的电阻变大；根据欧姆定律可知，通过R1的电流I1变小，通过R2的电流变小，则11+综上所述，B正确。故选：B。10．（2021秋•崇明区一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当电键S由断开到闭合时，以下判断中正确的是（）A．电压表的示数变大 B．电流表的示数变小 C．电压表的示数与电流表示数的乘积变大 D．电压表的示数与电流表示数的比值不变【答案】C【解析】解：当开关断开时，等效电路图如图所示：R、L串联，则电路中的电流I1=UR+R当开关都闭合时，等效电路图如图所示：电流表的示数I2=U电压表测电源的电压U，即U2＝U；综上所述可知：I1＜I2，U1＝U2；所以当电键S由断开到闭合时，电流表的示数变大，电压表的示数不变；电压表示数不变，电流表示数变大，电压表的示数与电流表示数的乘积变大，电压表的示数与电流表示数的比值变小；综上所述，C正确。故选：C。11．（2022•松江区二模）将两个阻值不等的电阻R1和R2按如图（a）（b）所示的方式接入电路中。已知电源电压相同，R1小于R2，则下列判断中正确的是（）A．电压表V1的示数等于电压表V2的示数 B．电流表A1的示数大于电流表A2的示数 C．电压表V1与电流表A1示数的比值等于电压表V2与电流表A2示数的比值 D．电压表V1与电流表A1示数的比值小于电压表V2与电流表A2示数的比值【答案】D【解析】解：（1）由甲电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电流表A1测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中电流表A1的示数：I1=U电压表V1的示数：U1＝I1R1=UR1+电压表V1与电流表A1的比值U1I1（2）由乙电路图可知，R1与R2并联，电压表V2测电源两端的电压，电流表A2测R2支路的电流，则电压表V2的示数U2＝U，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电流表A2的示数：I2=U电压表V2与电流表A2的比值U2I2综上可知：A．由R1R1+R2U＜U可知，U1＜UB．由UR1+R2＜UR2CD．由R1小于R2可知，U1I1＜U2I2，即电压表V故选：D。12．（2022•松江区一模）在如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的个数有（）（1）电流表A示数变大；（2）电流表A1示数不变；（3）电压表V示数变大；（4）两个电流表示数差值变小；（5）电压表V与电流表A示数的比值变大。A．2个 B．3个 C．4个 D．5个【答案】B【解析】解：由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器并联，电流表A1测通过定值电阻R1的电流，电流表A测干路中的电流，电压表测电源的电压；滑片移动时，由于电源电压不变，电压表示数不变；闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小；并联电路中各支路互不影响，所以通过定值电阻的电流不变，电流表A1示数不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小，电流表A示数变小；并联电路中，干路中的电流等于各支路电流的和，所以两个电流表示数差值为通过滑动变阻器的电流，即两个电流表示数差值变小；电压表示数不变，电流表A示数变小，电压表示数与电流表A示数的比值变大；综上所述，（2）（4）（5）正确。故选：B。二．填空题（共4小题）13．（2020秋•杨浦区期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，电流表A的示数_________，电压表V1的示数_________，电压表V示数和电压表V1示数的差值与电流表A示数的比值_________。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】变大；变大；变小。【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V测电源两端的电压，电压表V1测R1两端的电压，电流表A测电路中的电流。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变；将滑动变阻器的滑片P向左移动，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变大，由U＝IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，由R=UI可知，电压表V示数和电压表V1示数的差值与电流表A示数的比值等于R故答案为：变大；变大；变小。14．（2022•普陀区二模）在如图所示的电路中，滑动变阻器滑片位于中点。（1）若电源电压保持不变，闭合开关S，滑片P向右移动过程中，示数变小的电表是_________；（2）现用电阻R0替换R1（已知R0＞R1），增大或减小电源电压、向左或右移动滑片P可以调整电表示数，其中可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是_________。【答案】（1）电流表和电压表；（2）减小电源电压、向右移动滑片P