安徽省2020年中考物理總復習 模塊五 電磁學 微專題三 動態(tài)電路分析

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1、 微專題三　動態(tài)電路分析 研究我省近5年中考真題可知,動態(tài)電路分析屬于高頻考點,多出現(xiàn)在選擇題或計算題中。從引起電路動態(tài)變化的原因來看,有開關(guān)接入狀態(tài)變化、滑動變阻器接入電阻大小變化、傳感器相關(guān)量變化引起電阻變化、電路故障引起電路狀態(tài)變化等類型;從試題分析來看,有定性分析,也有定量分析( 如2015年安徽第17題 )。 1.由于滑動變阻器滑片的移動,引起電路中各物理量的變化。 ( 1 )當滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)時,滑片的移動會引起電流和電壓的變化,定性分析變化的一般思路( 電源電壓不變 ): 滑動變阻器滑片移動時的電阻變化總電阻的變化電流的變化定值電阻兩端的電壓

2、變化滑動變阻器兩端電壓的變化。 ( 2 )對一條支路上有滑動變阻器的并聯(lián)電路( 電源電壓不變 ),按以下思路分析: 滑片移動時的電阻變化( 以支路上只含有滑動變阻器或支路上滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)兩種情況為例 )本支路總電阻的變化滑動變阻器所在支路電流I支的變化電路中干路上電流的變化。 2.由于開關(guān)的閉合或斷開所引起的動態(tài)電路的分析。 ( 1 )分析開關(guān)在斷開或閉合時,電路的連接發(fā)生怎樣的變化,并畫出等效電路圖。 ( 2 )分析電路發(fā)生變化后的電阻發(fā)生怎樣的變化。 ( 3 )在電源電壓不變時,電路中的電流或部分電路兩端的電壓怎樣變化。 3.半導體材料敏感電

3、阻( 如光敏、氣敏、壓敏、熱敏電阻等 )受光照、氣體濃度、壓力、溫度的影響,電阻發(fā)生變化,從而引起電路中電表示數(shù)的變化。 針對訓練 1.( 2019·長沙 )如圖是小海設計的溫度測量儀的電路,R1是定值電阻,R2是阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻。當R2的溫度隨環(huán)境溫度降低時( C ) A.電流表的示數(shù)增大 B.電壓表V1的示數(shù)增大 C.電壓表V2的示數(shù)增大 D.電壓表V2的示數(shù)減小 2.( 2019·貴州銅仁 )如圖所示,若電路中電源兩端的電壓保持不變,閉合開關(guān)S,當滑動變阻器的滑片P從b端向a端滑動的過程中( A ) A.電壓表V1的示數(shù)變大,電流

4、表A的示數(shù)變大 B.電壓表V2的示數(shù)變大,電流表A的示數(shù)變小 C.電壓表V1的示數(shù)變大,電流表A的示數(shù)變小 D.電壓表V2的示數(shù)變大,電流表A的示數(shù)變大 3.( 2019·江蘇揚州 )如圖所示,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,下列說法正確的是( B ) A.滑片向左滑動,電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減小 B.滑片向左滑動,電流表、電壓表示數(shù)都增大 C.滑片向右滑動,電流表、電壓表示數(shù)都增大 D.滑片向右滑動,電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大 【解析】閉合開關(guān),燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測燈泡兩端的電壓?；蜃蠡瑒?滑動變阻器

5、連入電路的阻值變小,電路的總電阻變小,由歐姆定律可知,電路中的總電流變大,電流表的示數(shù)變大;通過燈泡的電流變大,由U=IR可知,燈泡兩端的電壓變大,電壓表的示數(shù)變大,A項錯誤,B項正確;滑片向右滑動,滑動變阻器連入電路的阻值變大,電路的總電阻變大,由歐姆定律可知,電路中的總電流變小,電流表的示數(shù)變小;通過燈泡的電流變小,由U=IR可知,燈泡兩端的電壓變小,電壓表的示數(shù)變小,C、D項錯誤。 4.( 2019·江蘇泰州 )如圖,R1>R2,閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片向左滑動,電壓表V1示數(shù)變化量的絕對值為ΔU1,電壓表V2示數(shù)變化量的絕對值為ΔU2,滑動變阻器R兩端電壓變化量的絕對值為ΔU

6、3,下列說法正確的( D ) A.V1示數(shù)變小,V2示數(shù)變大 B.V1示數(shù)變大,ΔU1<ΔU2 C.V2示數(shù)不變,ΔU1=ΔU3 D.V2示數(shù)變大,ΔU1<ΔU3 【解析】由題圖可知,R1、R2、R串聯(lián),電壓表V1測R1兩端的電壓,電壓表V2測R2兩端的電壓。滑動變阻器的滑片向左滑動,滑動變阻器接入電路中的電阻變小,電路的總電阻變小,由歐姆定律可知,電路中的電流變大,由U=IR可知,R1、R2兩端的電壓均變大,即V1示數(shù)變大、V2示數(shù)變大,A、C項錯誤;設滑片移動前后電路中的電流分別為I1、I2,電壓表V1示數(shù)變化量的絕對值和電壓表V2示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔU1=U1'-

7、U1=I2R1-I1R1=( I2-I1 )R1,ΔU2=U2'-U2=I2R2-I1R2=( I2-I1 )R2,因為R1>R2,所以( I2-I1 )R1>( I2-I1 )R2,即ΔU1>ΔU2,B項錯誤;根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點可知,滑動變阻器R兩端電壓變化量的絕對值ΔU3=( U-I1R1-I1R2 )-( U-I2R1-I2R2 )=( I2-I1 )( R1+R2 ),( I2-I1 )R1<( I2-I1 )( R1+R2 ),即ΔU1<ΔU3,D項正確。 5.如圖所示,電源電壓不變,只閉合開關(guān)S1,燈泡L發(fā)光,電壓表有示數(shù);再閉合開

8、關(guān)S2,電路中出現(xiàn)的情況是( D ) A.電壓表的示數(shù)變小 B.電路的總電阻不變 C.燈泡L的亮度不變 D.電路的總電流變大 6.在如圖所示的電路中,下列分析不正確的是( D ) A.只閉合S1時,L1發(fā)光、L2不發(fā)光,A1測L1的電流,A2無示數(shù) B.只閉合S3時,L1、L2都發(fā)光,A1、A2的示數(shù)相等 C.閉合S1、S2時,L1、L2都發(fā)光,A1有示數(shù),A2無示數(shù) D.閉合S1、S3時,L1、L2都發(fā)光,A1、A2均有示數(shù) 7.( 2019·江西 )如圖所示,電源電壓保持不變,S1擲到1時,小燈泡恰好正常發(fā)光。當S1由1擲到2時,下列說法正確的是( A )

9、 A.電流表示數(shù)變小,小燈泡正常發(fā)光 B.電壓表示數(shù)不變,小燈泡發(fā)光暗淡 C.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小 D.電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變大 【解析】由題圖知,當S1擲到1時,R1與L并聯(lián),電流表測干路電流,電壓表測電源兩端的電壓;當S1由1擲到2時,R2被短路,電路為L的簡單電路,電流表測通過L的電流,電壓表測電源兩端的電壓,因電源電壓保持不變,所以,電壓表的示數(shù)不變,C項錯誤;因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,所以,通過L的電流和實際功率不變,小燈泡仍正常發(fā)光,B項錯誤;因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,電路的總電流變小,即電流表示數(shù)變小,A項正確,D項錯

10、誤。 8.某校科技興趣小組的同學為了研究電子溫控裝置,將熱敏電阻R1、定值電阻R2以及電壓表和電流表連入如圖所示的電路中,熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,閉合開關(guān)后,當溫度升高時,電壓表和電流表的示數(shù)變化情況是( B ) A.電流表和電壓表示數(shù)均變小 B.電流表和電壓表示數(shù)均變大 C.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大 D.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小 9.如圖是應用壓敏電阻設計的實驗電路,用力壓向壓敏電阻時,燈變亮。下列分析錯誤的是( C ) A.燈變亮,說明電路中的電流增大 B.燈變亮,說明電路中的電阻減小 C.該壓敏電阻的阻值隨壓力增大而增大 D.該壓敏電

11、阻的阻值隨壓力增大而減小 10.( 2019·山東淄博 )某新型PTC發(fā)熱材料可以自動調(diào)節(jié)電路的電功率,在生活中廣泛應用,圖甲是PTC調(diào)試工作電路,R0是保護電阻,阻值恒定;R1是PTC電阻,阻值隨溫度變化的圖像如圖乙所示。閉合開關(guān),當溫度從20 ℃升高到120 ℃的過程中( C ) A.電流表示數(shù)先變小后變大 B.電壓表示數(shù)先變大后變小 C.電壓表與電流表示數(shù)的比值先變小后變大 D.保護電阻消耗的功率先變小后變大 【解析】由題圖甲知,兩電阻串聯(lián),電壓表測R1的電壓,電流表測電路的電流,由題圖乙知,當溫度從20 ℃升高到100 ℃的過程中電阻R1變小,從100 ℃升高到1

12、20 ℃的過程中電阻R1變大,則根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律,總電阻先變小后變大,由歐姆定律可知,電路中的電流先變大后變小,即電流表示數(shù)先變大后變小,A項錯誤;電路中的電流先變大后變小,根據(jù)U=IR可知,定值電阻R0兩端的電壓先變大后變小,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,R1兩端的電壓先變小后變大,即電壓表示數(shù)先變小后變大,B項錯誤;根據(jù)歐姆定律可知,電壓表與電流表的比值等于PTC電阻R1的阻值,所以電壓表與電流表的比值先變小后變大,C項正確;因電路中的電流先變大后變小,根據(jù)P=I2R0可知,R0消耗的功率先變大后變小,D項錯誤。 11.如圖所示,電源電壓為3 V且保持不變,滑動變阻器R標有“1 A　15

13、Ω”的字樣。當滑動變阻器的滑片P在最右端時,閉合開關(guān)S,通過燈泡的電流為0.4 A,移動滑動變阻器的滑片P,在電路安全工作的情況下,下列說法正確的是( B ) A.向左移動滑動變阻器的滑片P時燈泡變亮 B.電路總電阻的最大值為5 Ω C.R接入電路的阻值變化范圍是5~15 Ω D.當滑動變阻器的滑片P在最右端時通過干路中的電流是0.9 A 【解析】由題圖可知,滑動變阻器與燈泡并聯(lián),滑動變阻器阻值變化不影響燈泡亮度變化,A項錯誤;當滑動變阻器取最大值時,電路總電阻最大,由R=UI可得,IR=UR=3V15Ω=0.2 A,I總=IR+IL=0.2 A+0.4 A=0.6 A,R總=UI總=3V0.6A=5 Ω,B項正確,D項錯誤;由于滑動變阻器可以通過的最大電流為1 A,則當滑動變阻器中通過的電流為1 A時,滑動變阻器取最小值R小=UI大=3V1A=3 Ω,R接入電路的阻值變化范圍是3~15 Ω,C項錯誤。 7