第9讲 动态电路 学案 (教师版 学生版)

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第9讲 动态电路 学案 (教师版 学生版)

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第9讲
动态电路
精讲1
滑动变阻器引起的动态变化
?在电学中,给出一个电路图以及电路中某处发生改变,会引起电路中电表示数变化,我们称之为“动
态电路”。解答动态电路问题的步骤:
?1.首先明确电流发生变化的原因;
?2.明确电路的连接方式(电路是串联还是并联,电表测量的是哪部分电路的哪些物理量);
?3.明确电路中的电阻变化,根据欧姆定律及串并电路中电流电压电阻关系,判断电表示数变化。
重难点解读
在串并联中的电表变化
?1.在并联中,注意并联的各部分电压相等;
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。
?2.在串联电路中,注意串联的各部分电流相等;
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。
巩固练习
考点1:电表示数的变化判断
试判断下列电路中,当滑动变阻器的滑片向右移动时,各电表如何变化?
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(

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
电源电压保持不变,其中R0、R1为定值电阻,闭合开关,当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中,下列说法中正确的是(
????)
表A示数变小
B.表V1示数变小
C.表V2示数变小
D.R0两端电压变小
某同学设计了一个电子身高测量仪。下列四个电路中,R是定值电阻,R'是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是(

考点2:传感器引起的变化
如图是某种汽车质量测试仪(俗称地磅)的工作原理图,电源电压保持不变,压力传感器的电阻会随着受到的压力的增加而减小,汽车开上踏板,质量显示表的指针就会显示出待测汽车的质量.下列关于测试仪的说法正确的是(

A.作用在B点的力为动力,图中的ABO是一个省力杠杆
B.质量显示表是用电压表改装而成的
C.汽车质量越大,电路中的电流越小
D.质量显示表表盘上的刻度值越往右越大
考点3:动态电路的相关计算
压力表是由电流表改装而成,定值电阻R2起保护电路作用,其电阻值为5Ω,弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力,移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计).该握力计测量范围为0~300N,电路中电流变化范围0.1~0.6A.则下列判断正确的是(

A.握力300N时电路中电流为0.6A
B.握力计工作电路的电源电压为3V
C.R1连入电路阻值变化范围0﹣30Ω
D.通过R2的最小电流为0.2A
如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5V且保持不变,电压表量程为0~3V,R0是300Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图b所示.若闭合开关S(

A.环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是150Ω
B.电压表V示数越小,环境温度越高
C.电压表的最小示数是1.5V
D.此电路允许的最高环境温度为60℃
效果验证
如图所示的电路,电源电压为12V不变,R1=8Ω,R2是最大阻值为60Ω的变阻器。求电压表和电流表的变化范围。(结果保留一位小数)
如图所示电路,电源电压U=4.5V且保持不变,电阻R1=5
Ω,变阻器R2的最大阻值为20Ω。电流表量程为0~0.6
A,电压表量程为0~3
V。为保护电表,滑动变阻器在电路中允许的取值范围是

精讲2
其他情况引起的动态变化
?开关闭合断开引起的动态变化
?电路中的某个开关闭合、断开时,电路的组成结构可能会发生变化,因此在判断时,必须把开关断开或闭合前后的电路图画出来作比较,比较变化前后电表的测量对象是否发生了变化。
?电路故障引起的动态变化
?当电路中发生短路、断路时也会引起电路的变化,此时发生短路、断路的电路元件就相当于开关,短时是开关闭合,断路时开关断开。
巩固练习
考点1:开关闭合断开引起的动态变化
如图所示电路中,灯泡L1和L2是
联,当开关S断开时,电压表的示数将
,电流表的示数将
.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
如图,灯泡L1和L2是
联,开关S断开时,电压表的示数将
;电流表的示数A1的示数将
;A的示数将
(选填“变大”、“变小”或“不变”).
如图电路中开关均闭合时,灯L正常发光;若电源电压不变,当开关S2断开后,则(

A.灯L变亮,电流表示数增大
B.灯L变亮,电流表示数减小
C.灯L的亮度不变,电流表示数增大
D.灯L的亮度不变,电流表示数减小
考点2:电路故障引起的动态变化
如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关,电路正常工作,过一段时间,小灯泡发生断路,此时(

A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
考点3:相关计算
【例1】如图示,R1=4Ω,R2=6Ω,求:
(1)S断开时,V读数是2.4V,电源电压是多少?
(2)S闭合时,A的读数。
【变式1】在家庭电路中,某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),简化电路原理图。当S与S0
闭合时,A表示数为3A;当S闭合,S0
断开时,A表示数为1A,求:电阻R1与R2阻值。
效果验证
1.如图所示,是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片和滑杆相连,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子.说法正确的是(

A.油量变少,电流表示数不变
B.油量越少,电流表示数越大
C.油量越多,电流表示数越小
D.油量越多,电流表示数越大
如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(假定灯泡的电阻不变)(?????)
A.电流表示数变大
?????????????????
B.电压表示数变小
C.电压表和电流表示数的比值变大
???
D.电压表和电流表的示数都变小
在如图所示的电子压力计中,滑动变阻器滑片P与弹簧上端固定在一起,弹簧的压缩长度与受到的压力大小成正比,滑动变阻器PB段电阻为R1,当闭合开关S后(

A.电路中电流表的读数随压力的增大而增大
B.电路中电压表的读数随压力的增大而增大
C.滑动变阻器PB段R1
的阻值随压力增大而增大
D.把电压表改成压力计时表盘刻度均匀
如图电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2滑片P向左滑动,下列说法正确的是(

A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变
D.电压表V2与电流表A的示数之比不变
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向左移动时,电流表和
电压表示数怎样变化(

A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测,它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小.将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中,则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时,电压表示数U与电流表示数I发生变化,其中正确的是(

U变大,I变大
B.U变小,I变小
C.U变小,I变大
D.U变大,I变小
课后作业
如图中的滑动变阻器R1的电阻变化范围是0~200Ω,电阻R2=300Ω,电源的电压是6V且保持不变。当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端,电压表示数的变化是(

A.6
V~3.6
V
B.6
V~2.4
V
C.6V~0
V
D.3.6
V~2.4
V
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向右移动时,下列说法正确的是(

A.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大
B.电压表V1与电流表A的示数之比保持不变
C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
D.电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变
图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,两盏灯L1和L2正常发光。如果将滑动变阻
器的滑片向右滑动,则下列说法中正确的是(

灯L1变亮
B.灯L2变暗
C.电压表的示数变小
D.电压表的示数不变
在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当电键S由断开到闭合时,电路中(

A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数不变,电压表的示数变小
D.电流表示数不变,电压表示数变大
如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,电表的示数变化情况是(

A.A的示数变小,V的示数变大
B.A的示数变大,V的示数变小
C.A的示数变小,V的示数不变
D.A的示数变大,V的示数变大
矿泉水中含有人体所需的多种矿物质,导电能力较强。纯净水是用自来水经过多层过滤后得到的饮用水,矿物质含量较少,导电能力较差。小明根据它们导电能力不同这一特点,设计了如图所示的实验装置,M、N是相同的两根细长玻璃管,M内装满矿泉水,N内装满纯净水。先将单刀双掷开关S拨到1,则(  )
A.将滑动变阻器的滑片P向右移动时,通过管M内的电流增大
B.将滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表的示数减小
C.保持滑动变阻器的滑片P位置不变,将开关S拨到2时,通过R的电流增大
D.保持滑动变阻器的滑片P位置不变,将开关S拨到2时,电压表示数减小
物理兴趣小组利用学习过的知识和使用过的器材设计了一种“油量表”,用它来测量油箱内油面的高低,其原理结构如图所示。图中P和ab为金属片,R′为定值电阻。其中R′=24Ω,Rab的最大值为72Ω,电源电压为12V不变。问:
(1)根据其原理图,油量表即我们学习使用过的
表,按照题目条件和图甲的设计,其最大示数可以达到

(2)R′的主要作用是

(3)有同学认为如图的设计有不足之处,请你分析油量表的示数随油量增加是如何变化的?
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第9讲
动态电路
精讲1
滑动变阻器引起的动态变化
?在电学中,给出一个电路图以及电路中某处发生改变,会引起电路中电表示数变化,我们称之为“动
态电路”。解答动态电路问题的步骤:
?1.首先明确电流发生变化的原因;
?2.明确电路的连接方式(电路是串联还是并联,电表测量的是哪部分电路的哪些物理量);
?3.明确电路中的电阻变化,根据欧姆定律及串并电路中电流电压电阻关系,判断电表示数变化。
重难点解读
在串并联中的电表变化
?1.在并联中,注意并联的各部分电压相等;
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。
?2.在串联电路中,注意串联的各部分电流相等;
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。
巩固练习
考点1:电表示数的变化判断
试判断下列电路中,当滑动变阻器的滑片向右移动时,各电表如何变化?
答案
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(

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
答案C
电源电压保持不变,其中R0、R1为定值电阻,闭合开关,当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中,下列说法中正确的是(
????)
表A示数变小
B.表V1示数变小
C.表V2示数变小
D.R0两端电压变小
答案C
某同学设计了一个电子身高测量仪。下列四个电路中,R是定值电阻,R'是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是(

答案
B
考点2:传感器引起的变化
如图是某种汽车质量测试仪(俗称地磅)的工作原理图,电源电压保持不变,压力传感器的电阻会随着受到的压力的增加而减小,汽车开上踏板,质量显示表的指针就会显示出待测汽车的质量.下列关于测试仪的说法正确的是(

A.作用在B点的力为动力,图中的ABO是一个省力杠杆
B.质量显示表是用电压表改装而成的
C.汽车质量越大,电路中的电流越小
D.质量显示表表盘上的刻度值越往右越大
答案D
考点3:动态电路的相关计算
压力表是由电流表改装而成,定值电阻R2起保护电路作用,其电阻值为5Ω,弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力,移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计).该握力计测量范围为0~300N,电路中电流变化范围0.1~0.6A.则下列判断正确的是(

A.握力300N时电路中电流为0.6A
B.握力计工作电路的电源电压为3V
C.R1连入电路阻值变化范围0﹣30Ω
D.通过R2的最小电流为0.2A
答案
B
如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5V且保持不变,电压表量程为0~3V,R0是300Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图b所示.若闭合开关S(

A.环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是150Ω
B.电压表V示数越小,环境温度越高
C.电压表的最小示数是1.5V
D.此电路允许的最高环境温度为60℃
答案
D
效果验证
如图所示的电路,电源电压为12V不变,R1=8Ω,R2是最大阻值为60Ω的变阻器。求电压表和电流表的变化范围。(结果保留一位小数)
答案
0-10.6V,0.2A-1.5A
如图所示电路,电源电压U=4.5V且保持不变,电阻R1=5
Ω,变阻器R2的最大阻值为20Ω。电流表量程为0~0.6
A,电压表量程为0~3
V。为保护电表,滑动变阻器在电路中允许的取值范围是

答案
2.5-10
精讲2
其他情况引起的动态变化
?开关闭合断开引起的动态变化
?电路中的某个开关闭合、断开时,电路的组成结构可能会发生变化,因此在判断时,必须把开关断开或闭合前后的电路图画出来作比较,比较变化前后电表的测量对象是否发生了变化。
?电路故障引起的动态变化
?当电路中发生短路、断路时也会引起电路的变化,此时发生短路、断路的电路元件就相当于开关,短时是开关闭合,断路时开关断开。
巩固练习
考点1:开关闭合断开引起的动态变化
如图所示电路中,灯泡L1和L2是
联,当开关S断开时,电压表的示数将
,电流表的示数将
.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
答案
并,不变,变小
如图,灯泡L1和L2是
联,开关S断开时,电压表的示数将
;电流表的示数A1的示数将
;A的示数将
(选填“变大”、“变小”或“不变”).
答案
并,变小,不变,变小
如图电路中开关均闭合时,灯L正常发光;若电源电压不变,当开关S2断开后,则(

A.灯L变亮,电流表示数增大
B.灯L变亮,电流表示数减小
C.灯L的亮度不变,电流表示数增大
D.灯L的亮度不变,电流表示数减小
答案D
考点2:电路故障引起的动态变化
如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关,电路正常工作,过一段时间,小灯泡发生断路,此时(

A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
答案
A
考点3:相关计算
【例1】如图示,R1=4Ω,R2=6Ω,求:
(1)S断开时,V读数是2.4V,电源电压是多少?
(2)S闭合时,A的读数。
答案6V,1.5A
【变式1】在家庭电路中,某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),简化电路原理图。当S与S0
闭合时,A表示数为3A;当S闭合,S0
断开时,A表示数为1A,求:电阻R1与R2阻值。
答案
110,220
效果验证
1.如图所示,是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片和滑杆相连,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子.说法正确的是(

A.油量变少,电流表示数不变
B.油量越少,电流表示数越大
C.油量越多,电流表示数越小
D.油量越多,电流表示数越大
答案
D
如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(假定灯泡的电阻不变)(?????)
A.电流表示数变大
?????????????????
B.电压表示数变小
C.电压表和电流表示数的比值变大
???
D.电压表和电流表的示数都变小
答案
B
在如图所示的电子压力计中,滑动变阻器滑片P与弹簧上端固定在一起,弹簧的压缩长度与受到的压力大小成正比,滑动变阻器PB段电阻为R1,当闭合开关S后(

A.电路中电流表的读数随压力的增大而增大
B.电路中电压表的读数随压力的增大而增大
C.滑动变阻器PB段R1
的阻值随压力增大而增大
D.把电压表改成压力计时表盘刻度均匀
答案
D
如图电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2滑片P向左滑动,下列说法正确的是(

A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变
D.电压表V2与电流表A的示数之比不变
答案
B
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向左移动时,电流表和
电压表示数怎样变化(

A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
答案
B
二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测,它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小.将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中,则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时,电压表示数U与电流表示数I发生变化,其中正确的是(

U变大,I变大
B.U变小,I变小
C.U变小,I变大
D.U变大,I变小
答案A
课后作业
如图中的滑动变阻器R1的电阻变化范围是0~200Ω,电阻R2=300Ω,电源的电压是6V且保持不变。当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端,电压表示数的变化是(

A.6
V~3.6
V
B.6
V~2.4
V
C.6V~0
V
D.3.6
V~2.4
V
答案
A
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向右移动时,下列说法正确的是(

A.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大
B.电压表V1与电流表A的示数之比保持不变
C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
D.电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变
答案A
图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,两盏灯L1和L2正常发光。如果将滑动变阻
器的滑片向右滑动,则下列说法中正确的是(

灯L1变亮
B.灯L2变暗
C.电压表的示数变小
D.电压表的示数不变
答案
B
在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当电键S由断开到闭合时,电路中(

A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数不变,电压表的示数变小
D.电流表示数不变,电压表示数变大
答案A
如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,电表的示数变化情况是(

A.A的示数变小,V的示数变大
B.A的示数变大,V的示数变小
C.A的示数变小,V的示数不变
D.A的示数变大,V的示数变大
答案
B
矿泉水中含有人体所需的多种矿物质,导电能力较强。纯净水是用自来水经过多层过滤后得到的饮用水,矿物质含量较少,导电能力较差。小明根据它们导电能力不同这一特点,设计了如图所示的实验装置,M、N是相同的两根细长玻璃管,M内装满矿泉水,N内装满纯净水。先将单刀双掷开关S拨到1,则(  )
A.将滑动变阻器的滑片P向右移动时,通过管M内的电流增大
B.将滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表的示数减小
C.保持滑动变阻器的滑片P位置不变,将开关S拨到2时,通过R的电流增大
D.保持滑动变阻器的滑片P位置不变,将开关S拨到2时,电压表示数减小
答案D
物理兴趣小组利用学习过的知识和使用过的器材设计了一种“油量表”,用它来测量油箱内油面的高低,其原理结构如图所示。图中P和ab为金属片,R′为定值电阻。其中R′=24Ω,Rab的最大值为72Ω,电源电压为12V不变。问:
(1)根据其原理图,油量表即我们学习使用过的
表,按照题目条件和图甲的设计,其最大示数可以达到

(2)R′的主要作用是

(3)有同学认为如图的设计有不足之处,请你分析油量表的示数随油量增加是如何变化的?

答案(1)电压;9V;(2)保护电路;(3)油量表示数与油量变化不一致;油量增加,油量表(电压表)示数变小。

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