资源简介

专项突破六　动态电路的分析与计算
类型一　滑动变阻器类
(1)含滑动变阻器的串联电路
(2)含滑动变阻器的并联电路
在如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动。下列说法不正确的是 (　　)
A.电压表V2的示数变小,电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变小
B.电压表V1的示数变大,电压表V1与电压表V2示数的变化量相等
C.电压表V2的示数变化量与电流表A的示数变化量之比等于R1
D.电压表V1的示数与电流表A的示数的乘积变大,电路总功率变大
(2025·保定莲池区一模)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中,下列说法正确的是 (　　)
A.电压表示数不变,电流表A1示数变大
B.电压表示数变大,电流表A2示数变大
C.电压表示数与电流表A2示数比值变小,电压表示数与电流表A1示数乘积不变
D.电压表示数与电流表A1示数比值不变,电压表示数与电流表A2示数乘积不变
类型二　开关通断类
如图所示,灯泡L1和L2(灯泡中只要有电流就能发光)相同,电源电压小于灯泡的额定电压,且保持不变,开关S由闭合到断开,电路中 (　　)
A.L1变亮,电压表示数变小 B.L1变暗,电流表示数变大
C.L1亮起来,电压表示数变大 D.L2亮起来,电流表示数变小
如图所示电路,电源电压保持不变,L1和L2是两个相同的灯泡。先闭合开关S1,记录两电表示数;再闭合开关S2,电流表和电压表的示数变化情况是 (　　)
A.电流表示数减小,电压表示数减小 B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数不变 D.电流表示数不变,电压表示数不变
类型三　传感器类
(2025·唐山路南区模拟)如图为物理兴趣小组设计的呼气式酒精测试仪的电路图。其中电源电压不变,电阻R1是气敏电阻,其阻值随着酒精浓度的增加而减小,R2是定值电阻。当被检测人呼出的酒精气体浓度达到一定数值时,电压表的示数将达到某一数值U,就会触发报警。下列说法正确的是 (　　)
A.若酒精浓度增加,则通过R1的电流减小
B.酒精测试仪报警时电压表的示数比未报警时小
C.仅减小R2的阻值,则测试仪会在酒精浓度更低时报警
D.若电源电压变小,则触发报警的酒精浓度值将变大
某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,激光被遮挡一次,计数器示数变大自动计数一次(计数器可视为电压表)。下列说法正确的是(　　)
A.光敏电阻R1的阻值随光照强度的增大而减小
B.开关S闭合前,电阻R2的阻值为零
C.闭合开关S,激光被遮挡的瞬间,通过R1的电流变大
D.闭合开关S,激光被遮挡的瞬间,电阻R2两端的电压变大
类型四　综合提升
(2025·唐山路南区二模)如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数,b表有示数。S1、S2都闭合时,滑片P向右滑动,c表的示数不变。下列判断正确的是(　　)
A.a表是电压表
B.只闭合S1,P向右移动,R3两端的电压不变
C.开关均闭合,a、b两表对换,电路总电阻一定变大
D.开关均闭合,电路的总功率为P1,若将c表换成另一种电表,再闭合S1、S2,电路的总功率为P2,则P2>P1
如图所示电路,电源电压恒为6 V,甲、乙是电压表或电流表,滑片P在中间位置。若将开关S和S2闭合,S1断开,此时每个用电器都有电流通过。定值电阻R1=R2=10 Ω,滑动变阻器R上标有“40 Ω　0.3 A”字样,下列说法不正确的是 (　　)
A.甲是电压表,乙是电压表
B.若只闭合开关S,将滑片向右移动,乙表示数变小
C.若只闭合开关S,电路的最小电功率为0.6 W
D.若三个开关都闭合,且将甲表换成另一种表,调节滑动变阻器,电路的总电阻最小为5 Ω
【详解答案】
1.A　解析:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联电路电压规律可知定值电阻两端的电压变大,且两电压表示数变化量相同,根据欧姆定律可知电压表V1的示数与电流表A的示数的比值即R1的阻值,所以电压表V1的示数与电流表A的示数的比值不变,故A错误,B正确;两电压表示数变化量相同,所以电压表V2的示数变化量与电流表A的示数变化量之比等于定值电阻R1的阻值,故C正确;通过电路的电流变大,定值电阻R1两端的电压变大,所以电压表V1的示数与电流表A的示数的乘积变大,根据P=UI可知电路总功率变大,故D正确。
2.C　解析:由电路图可知,R2与R1并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源两端的电压;电源电压不变,则滑片移动过程中电压表示数不变;滑动变阻器R2的滑片P从最右端向中点移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大;因并联电路中各支路互不影响,则通过R1的电流不变,即电流表A1示数不变;根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流变大,即电流表A2示数变大,故A、B错误;电压表示数与电流表A2示数比值变小,电压表示数与电流表A1示数乘积不变,故C正确;电压表示数与电流表A1示数比值不变,电压表示数与电流表A2示数乘积变大,故D错误。
3.D　解析:开关S闭合时,电路为灯泡L1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;当开关S断开时,灯泡L1和L2串联,灯泡L2亮起来,电压表测灯泡L1两端的电压,电流表测电路中的电流;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故D正确;由U=IR可知,灯泡L1两端的电压变小,即电压表的示数变小,故C错误;因P=UI,且灯泡的亮暗取决于实际电功率的大小,所以,灯泡L1的实际电功率变小,灯泡L1变暗,故A、B错误。
4.C　解析:由题图可知,闭合开关S1时,电路为灯泡L2的简单电路,电流表测量通过L2的电流,电压表测量电源电压;再闭合开关S2,电路为灯泡L1和L2的并联电路,电流表测量干路的电流,电压表测量电源电压,故电压表示数不变;由于并联电路各支路互不影响,所以通过L2的电流不变,由于并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,电流表的示数增大,故C正确,A、B、D错误。
5.D　解析:由电路图可知,定值电阻R2与气敏电阻R1串联,电压表测R2两端的电压;当酒精浓度增加时气敏电阻R1减小,电路中的总电阻减小,由欧姆定律可知通过R1的电流增大,故A错误;当酒精浓度增加,气敏电阻R1减小,由串联电路电压规律可知,定值电阻R2两端的电压增大,电压表的示数增大到U时,酒精测试仪报警,故B错误;仅减小R2的阻值,由串联电路分压原理可知,测试仪报警时气敏电阻R1的阻值也会减小,故测试仪会在酒精浓度更高时报警,故C错误;若电源电压变小,电压表的报警电压不变,由串联电路的分压原理知,报警时,气敏电阻R1两端电压与电源电压未减小时相比减小,则R1的阻值也减小,触发报警的酒精浓度值将变大,故D正确。
6.A　解析:由电路图可知,开关S闭合后R1与R2串联,可视为电压表的计数器与R1并联,由题意可知,激光被遮挡一次,光敏电阻接收的光照强度减弱,此时计数器(电压表)示数变大自动计数一次,根据串联电路的分压原理可知,光敏电阻R1的阻值增大,则光敏电阻R1的阻值随光照强度的减小而增大,反之光敏电阻R1的阻值随光照强度的增大而减小,故A正确;因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以开关S闭合前,虽然电阻R2两端的电压和通过的电流为零,但其阻值不为零,故B错误;由A可知,闭合开关S,激光被遮挡的瞬间,光敏电阻R1的阻值增大,电路的总电阻增大,由I=可知,电路中的电流减小,由串联电路中各处的电流相等可知通过R1的电流变小,由U=IR可知电阻R2两端的电压变小,故C、D错误。
7.D　解析:只闭合S1时,a、b两表串联后并联在电源两端,由a表无示数、b表有示数可知,a表应为电流表,b表应为电压表,故A错误;当S1、S2都闭合时,滑片P向右滑动,c表的示数不变,则c表应为电压表,只闭合开关S1时,R1、R2、R3串联,P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由串联电路的分压原理知R3两端的电压变小,故B错误;开关均闭合,电路为R1的简单电路,若a、b两表对换,电阻R1被短路,R2、R3串联,由于不知道三个电阻的阻值大小关系,不能判断出总电阻的变化,故C错误;开关均闭合,电路为R1的简单电路,若将c表换成另一种电表即电流表,再闭合S1、S2时,R1、R2、R3并联,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,R1的电功率不变,因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,电路中的总功率变大,即P2>P1,故D正确。
8.D　解析:若将开关S和S2闭合,S1断开,此时每个用电器都有电流通过,据此可知甲不能是电流表,否则R1与R被短路,无电流通过R1和R,故甲为电压表;乙不能是电流表,否则R2被短路,无电流通过R2,故乙为电压表;此时R1、R和R2串联,电压表甲测量R1与R两端的总电压,电压表乙测量R2两端的电压,故A正确。若只闭合开关S,R1、R和R2串联,电压表乙测量R2两端的电压,将滑片向右移动,滑动变阻器接入的电阻变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,定值电阻R2两端的电压即乙表的示数变小,故B正确。若只闭合开关S,当滑动变阻器的滑片在最右端时,电路的总电阻最大,根据串联电路电阻规律可得,电路的总电阻为R总大=R1+R+R2=10 Ω+40 Ω+10 Ω=60 Ω,由P=UI=知,电路的最小电功率为P小==0.6 W,故C正确。若三个开关都闭合,且将甲表换成电流表,R1、R与R2并联,电压表乙测量电源电压,电流表甲测量通过R和R2的总电流;根据滑动变阻器的规格参数可知,滑动变阻器中允许通过的最大电流为I滑大=0.3 A,由并联电路电压规律和欧姆定律可得,通过R1的电流为I1==0.6 A,通过R2的电流为I2==0.6 A,由并联电路电流规律可得,电路的总电流最大为I=I1+I滑大+I2=0.6 A+0.3 A+0.6 A=1.5 A,根据欧姆定律可得,电路的总电阻最小为R总==4 Ω,故D错误。

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