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微专题11 动态电路分析及相关计算
基础练　 　　　　　　　　　　　　
1.如图所示,当闭合开关S2时,下列说法正确的是 ( )
A.电流表的示数不变,电压表无示数
B.电流表的示数增大,电压表有示数
C.电流表的示数减小,电压表有示数
D.电流表的示数增大,电压表无示数
第1题图　　第2题图
2.如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关S2,则下列说法正确的是 ( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数不变
C.电压表的示数与电流表的示数的比值变小
D.电压表的示数与电流表的示数的比值变大
3.如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关S2,下列说法正确的是 ( )
A.电压表的示数不变,电流表的示数变大
B.电压表和电流表的示数都变小
C.电流表的示数和电压表的示数的比值不变
D.电路的总功率变小
第3题图　　第4题图
4.如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S1、S2, 再闭合开关S3,下列说法正确的是 ( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大
B.电压表的示数变小,电流表的示数变大
C.电压表的示数不变,电流表的示数变大
D.电压表的示数变小,电流表的示数变小
5.(2024·合肥一模)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1,开关S2接接线柱1,待电表的示数稳定后再将开关S2由1改接到2。下列说法正确的是 ( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电压表的示数和电流表的示数比值变大
D.电压表的示数和电流表的示数乘积保持不变
第5题图　　　第6题图
6.如图所示,闭合开关S1时,小灯泡L1、L2均发光。若再闭合开关S2,小灯泡L3发光的同时,关于小灯泡L1、L2的发光情况,下列说法正确的是 ( )
A.小灯泡L1、L2均变亮
B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗
C.小灯泡L1、L2均变暗
D.小灯泡L1变暗,小灯泡L2变亮
7.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=R2=20 Ω,R3=40 Ω。当闭合开关S,断开开关S1、S2时,电流表的示数为0.3 A。
第7题图
(1)求电源电压。
(2)通电1 min时,求R1产生的热量。
(3)当开关S、S1、S2处于何种状态时,电路中消耗的总功率最大 并求出总功率的最大值。
8.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为5 Ω,小灯泡L标有“6 V　3.6 W”的字样(假设灯丝电阻保持不变),当开关S1断开,开关S和S2闭合时,小灯泡正常发光,当开关S、S1、S2都闭合时,通过定值电阻R1、R2的电流之比为2∶1。
(1)求电源电压。
(2)当开关S、S1、S2都闭合时,求电流表的示数。
(3)当开关S、S1、S2分别处于什么状态时,电路的电功率最大 当开关S、S1、S2分别处于什么状态时,电路的电功率最小 并求出最大电功率与最小电功率之比。
第8题图
强化练　　　　　　　　　　　　　
1.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是 ( )
A.电压表的示数变大
B.电流表A的示数与电流表A1示数的差值变小
C.电压表的示数与电流表A1的示数的比值变大
D.电压表的示数与电流表A的示数的乘积变大
第1题图　　第2题图
2.如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中,下列分析正确的是 ( )
A.电压表V1的示数和电流表A的示数的比值变小
B.电压表V1的示数与电压表V2的示数的比值不变
C.电流表A的示数和电压表V2的示数均变大
D.电压表V2的示数的变化量ΔU2与电流表A的示数的变化量ΔI的比值不变
3.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片由图示的位置缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是 ( )
第3题图
A.电压表的示数变小,电流表的示数变小
B.电压表的示数变大,电流表的示数不变
C.电压表的示数与电流表的示数乘积变大
D.电压表的示数与电流表的示数之比变大
4.“智慧课堂”上每位同学都有一个平板,平板的屏幕能随光照强度自动调节亮度,如图所示是它的简化电路图(用小灯泡L亮度表示屏幕亮度,且忽略小灯泡的电阻变化),光敏电阻R的阻值随光照的强度的增大而减小。电源电压保持不变,闭合开关S,当外界光照强度增大时,下列说法正确的是 ( )
第4题图
A.电压表和电流表的示数均变大
B.电压表的示数变小,屏幕变暗
C.屏幕变亮,电流表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数变大
5.如图甲所示是某物理学习小组设计的二氧化碳浓度监测简化电路。电源电压保持不变,R0为定值电阻,气敏电阻R的阻值随二氧化碳浓度变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
甲　　　乙
第5题图
A.当二氧化碳浓度增大时,气敏电阻的阻值增大
B.当二氧化碳浓度减小时,电流表的示数增大
C.当二氧化碳浓度增大时,电压表的示数减小
D.当二氧化碳浓度减小时,电路的总功率增大
6.如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当滑片P向右移动过程中,电压表V1和V2的示数变化量分别为ΔU1和ΔU2,电流表的示数变化量为ΔI。关于各物理量之间的关系,下列选项错误的是 ( )
第6题图
A. B.R1=
C.R2= D.R1=
7.(2024·合肥二模)如图甲所示,电源电压保持不变,R 为滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片得到小灯泡两端的电压和电流关系图像如图乙所示。当小灯泡两端的电压从U1增加到,对应的电流从I1增加到I2,相应的变化值记为ΔU 和ΔI。下列说法正确的是 ( )
甲　　　乙
第7题图
A.小灯泡逐渐变亮
B.小灯泡的电阻逐渐变小
C.小灯泡的电阻RL=
D.小灯泡的电功率变化量ΔP=ΔU·ΔI
8.如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端,记录电压表的示数U、电流表的示数I,作出的U-I图像如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
甲　　　乙
第8题图
A.当滑片位于滑动变阻器的最右端时电流表的示数为0.6 A
B.滑动变阻器的最大阻值为30 Ω
C.电源电压为3 V
D.当电压表的示数为1 V时,电阻R0消耗的功率为0.4 W
9.如图所示,电源电压为6 V且保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端过程中,电流表的示数的变化范围为0.25~0.75 A。求:
(1)电阻R0的阻值。
(2)电压表的示数的变化范围。
第9题图微专题11 动态电路分析及相关计算
基础练　 　　　　　　　　　　　　
1.如图所示,当闭合开关S2时,下列说法正确的是 (　B　)
A.电流表的示数不变,电压表无示数
B.电流表的示数增大,电压表有示数
C.电流表的示数减小,电压表有示数
D.电流表的示数增大,电压表无示数
第1题图　　第2题图
2.如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关S2,则下列说法正确的是 (　A　)
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数不变
C.电压表的示数与电流表的示数的比值变小
D.电压表的示数与电流表的示数的比值变大
3.如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关S2,下列说法正确的是 (　C　)
A.电压表的示数不变,电流表的示数变大
B.电压表和电流表的示数都变小
C.电流表的示数和电压表的示数的比值不变
D.电路的总功率变小
第3题图　　第4题图
4.如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S1、S2, 再闭合开关S3,下列说法正确的是 (　C　)
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大
B.电压表的示数变小,电流表的示数变大
C.电压表的示数不变,电流表的示数变大
D.电压表的示数变小,电流表的示数变小
5.(2024·合肥一模)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1,开关S2接接线柱1,待电表的示数稳定后再将开关S2由1改接到2。下列说法正确的是 (　C　)
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电压表的示数和电流表的示数比值变大
D.电压表的示数和电流表的示数乘积保持不变
第5题图　　　第6题图
6.如图所示,闭合开关S1时,小灯泡L1、L2均发光。若再闭合开关S2,小灯泡L3发光的同时,关于小灯泡L1、L2的发光情况,下列说法正确的是 (　B　)
A.小灯泡L1、L2均变亮
B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗
C.小灯泡L1、L2均变暗
D.小灯泡L1变暗,小灯泡L2变亮
7.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=R2=20 Ω,R3=40 Ω。当闭合开关S,断开开关S1、S2时,电流表的示数为0.3 A。
第7题图
(1)求电源电压。
(2)通电1 min时,求R1产生的热量。
(3)当开关S、S1、S2处于何种状态时,电路中消耗的总功率最大 并求出总功率的最大值。
解:(1)由图可知,闭合开关S,断开开关S1、S2,R1、R2串联,电流表测量电路中的电流;根据串联电路的特点可知,电路中的总电阻
R=R1+R2=20 Ω+20 Ω=40 Ω,
根据欧姆定律可知,电源电压 U=IR=0.3 A×40 Ω=12 V。
(2)通电1 min时,R1产生的热量Q1=I2R1t=(0.3 A)2×20 Ω×1×60 s=108 J。
(3)因为电源电压保持不变,由P= 可知,R总越小,功率越大;R总越大,功率越小;根据串并联电路的特点可知,当开关S、S1、S2都闭合时,R1、R3并联,电路的总电阻最小,电路中消耗的电功率最大,最大电功率P大=+=+=10.8 W。
答:(1)电源电压为12 V。
(2)通电1 min时,求R1产生的热量为108 J。
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电路中消耗的总功率最大,为10.8 W。
8.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为5 Ω,小灯泡L标有“6 V　3.6 W”的字样(假设灯丝电阻保持不变),当开关S1断开,开关S和S2闭合时,小灯泡正常发光,当开关S、S1、S2都闭合时,通过定值电阻R1、R2的电流之比为2∶1。
(1)求电源电压。
(2)当开关S、S1、S2都闭合时,求电流表的示数。
(3)当开关S、S1、S2分别处于什么状态时,电路的电功率最大 当开关S、S1、S2分别处于什么状态时,电路的电功率最小 并求出最大电功率与最小电功率之比。
第8题图
解:(1)当开关S1断开,S和S2闭合时,电阻R1、R2短路,此时电路只有小灯泡正常发光,电源电压即为小灯泡正常发光时的电压,即U=6 V。
(2)当开关S、S1、S2都闭合时,电路为小灯泡L、电阻R1、电阻R2并联的电路,电流表测干路的电流,通过R1的电流
I1===1.2 A,
通过R2的电流I2=I1=×1.2 A=0.6 A,
电阻R2的阻值R2===10 Ω,
小灯泡的电阻RL===10 Ω,
通过小灯泡的电流IL===0.6 A,
故电流表的示数I=I1+I2+IL=1.2 A+0.6 A+0.6 A=2.4 A。
(3)由P=可知,当开关S、S1、S2都闭合时,电阻R1、R2和小灯泡的电阻RL并联,电路的总电阻最小,电路的总功率最大,
P最大=UI=6 V×2.4 A=14.4 W,
当闭合开关S,断开开关S1和S2时,电阻R1、R2和小灯泡的电阻RL串联,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,最小总功率P最小===1.44 W,
则最大功率与最小功率的比为P最大∶P最小=14.4 W∶1.44 W=10∶1。
答:(1)电源电压为6 V。
(2)电流表的示数为2.4 A。
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电路的电功率最大。当闭合开关S,断开开关S1和S2时,电路的电功率最小。最大电功率与最小电功率之比为10∶1。
强化练　　　　　　　　　　　　　
1.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是 (　B　)
A.电压表的示数变大
B.电流表A的示数与电流表A1示数的差值变小
C.电压表的示数与电流表A1的示数的比值变大
D.电压表的示数与电流表A的示数的乘积变大
第1题图　　第2题图
2.如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中,下列分析正确的是 (　D　)
A.电压表V1的示数和电流表A的示数的比值变小
B.电压表V1的示数与电压表V2的示数的比值不变
C.电流表A的示数和电压表V2的示数均变大
D.电压表V2的示数的变化量ΔU2与电流表A的示数的变化量ΔI的比值不变
3.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片由图示的位置缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是 (　D　)
第3题图
A.电压表的示数变小,电流表的示数变小
B.电压表的示数变大,电流表的示数不变
C.电压表的示数与电流表的示数乘积变大
D.电压表的示数与电流表的示数之比变大
4.“智慧课堂”上每位同学都有一个平板,平板的屏幕能随光照强度自动调节亮度,如图所示是它的简化电路图(用小灯泡L亮度表示屏幕亮度,且忽略小灯泡的电阻变化),光敏电阻R的阻值随光照的强度的增大而减小。电源电压保持不变,闭合开关S,当外界光照强度增大时,下列说法正确的是 (　C　)
第4题图
A.电压表和电流表的示数均变大
B.电压表的示数变小,屏幕变暗
C.屏幕变亮,电流表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数变大
5.如图甲所示是某物理学习小组设计的二氧化碳浓度监测简化电路。电源电压保持不变,R0为定值电阻,气敏电阻R的阻值随二氧化碳浓度变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是 (　C　)
甲　　　乙
第5题图
A.当二氧化碳浓度增大时,气敏电阻的阻值增大
B.当二氧化碳浓度减小时,电流表的示数增大
C.当二氧化碳浓度增大时,电压表的示数减小
D.当二氧化碳浓度减小时,电路的总功率增大
6.如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当滑片P向右移动过程中,电压表V1和V2的示数变化量分别为ΔU1和ΔU2,电流表的示数变化量为ΔI。关于各物理量之间的关系,下列选项错误的是 (　C　)
第6题图
A. B.R1=
C.R2= D.R1=
7.(2024·合肥二模)如图甲所示,电源电压保持不变,R 为滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片得到小灯泡两端的电压和电流关系图像如图乙所示。当小灯泡两端的电压从U1增加到,对应的电流从I1增加到I2,相应的变化值记为ΔU 和ΔI。下列说法正确的是 (　A　)
甲　　　乙
第7题图
A.小灯泡逐渐变亮
B.小灯泡的电阻逐渐变小
C.小灯泡的电阻RL=
D.小灯泡的电功率变化量ΔP=ΔU·ΔI
8.如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端,记录电压表的示数U、电流表的示数I,作出的U-I图像如图乙所示。下列说法正确的是 (　C　)
甲　　　乙
第8题图
A.当滑片位于滑动变阻器的最右端时电流表的示数为0.6 A
B.滑动变阻器的最大阻值为30 Ω
C.电源电压为3 V
D.当电压表的示数为1 V时,电阻R0消耗的功率为0.4 W
9.如图所示,电源电压为6 V且保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端过程中,电流表的示数的变化范围为0.25~0.75 A。求:
(1)电阻R0的阻值。
(2)电压表的示数的变化范围。
第9题图
解:(1)由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器R两端的电压,当滑片P在最右端时,此时只有电阻R0接入电路,根据串联电路电阻的规律可知,电路中的总电阻最小,由欧姆定律可知,电路中的电流最大为0.75 A,由I=可得R0===8 Ω。
(2)当滑片P在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表的示数为0;当滑片P在最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻最大,根据欧姆定律可知,电流中的电流最小为0.25 A,根据I=可得U0=I最小R0=0.25 A×8 Ω=2 V,
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和,可得电压表的最大示数为UR=U-U0=6 V-2 V=4 V,所以,电压表的示数的变化范围为0~4 V。

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