1、专题五：动态电路分析专题五：动态电路分析 考点一：开关型动态电路 1.(2019 湖北武汉)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.电流表示数变大,电压表示数变小 B.电流表示数变小,电压表示数不变 C.电压表示数与电流表示数的比值变小 D.电压表示数与电流表示数的比值不变 2.(2019淄博)灯泡 L 的电流随电压变化的图象如图乙所示,将此灯泡与定值电阻 R 接入图甲 所示的电路中,只闭合开关 S,小灯泡的实际功率为 0.5 W,则电源电压是 V;再闭合开关 S1,电流表的示数变化了 0.1 A,则 R 的阻
2、值是 ;通电 1 min,定值电阻 R 消耗的电能是 J。 3.（2019 青岛）如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中 R1 和 R2 是阻值不变的发热 电阻；图乙是它的部分参数。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是 A.只闭合开关 S，加热器的功率为 990W B.开关 S 闭合，S1 由断开到闭合，电路中电流变大，R2 的功率变大 C.加热器在保温状态下工作 5min，产生 3.310 4J 的热量 D.电阻 R1 与 R2 的阻值之比为 18 3.（2019 襄阳，26）如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10，若只使R2、R3并联 接入电路,则应闭合开关_，此时电流表
3、的示数为I1:要使R1,R2串联,应断开开关 S1、S2 此时电流表的示数为I2,则I1：I2=_。 考点二：变阻器型动态电路 1.(2019 湖南郴州)如图所示,电源电压不变,闭合开关 S 后,滑动变阻器的滑片 P 自中点向 b 端移动的过程中,下列关于电表示数变化情况判断正确的是( ) A.电流表 A1变小,A2变小,电压表 V 不变 B.电流表 A1变小,A2不变,电压表 V 不变 C.电流表 A1变小,A2变小,电压表 V 变大 D.电流表 A1不变,A2变大,电压表 V 变小 2.(2018 湖北恩施)如图,电路中 L1“6 V 3 W”和 L2“6 V 6 W”两灯泡和滑动变阻器
4、R 串联, 电源电压恒为 12 V。下列说法正确的是( ) A.闭合开关 S,调节滑动变阻器的滑片 P,两灯泡均能正常发光 B.保证两灯泡均不损坏,滑动变阻器 R 连入电路的最小值为 3 C.滑片 P 从最右端向左移动,使某灯刚好正常发光,则此时另一盏灯的实际功率为 1.5 W D.在保证电路安全的情况下,电路总功率最大可达到 12 W 3.（2019 达州）如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器 R2的最大阻 值为 30，电压表的量程为 015V电压表的示数与滑动变阻器 R2的关系如图乙所示。则 下列结果正确的是（ ） A电源电压为 20V BR1的阻值为 5 C为了保证电
5、压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为 430 D开关 S 闭合后电路消耗的最小功率为 14.4W 4.(2019枣庄)在如图甲的电路中,电源电压保持不变,R为滑动变阻器,其规格为 “20 1 A” , 闭合开关 S,当滑片 P 从一端滑到另一端的过程中测到 R 的电功率与通过它的电流关系图象 如图乙所示,则电源电压为 V, 定值电阻 R0的阻值为 。 考点三：传感器型动态电路 1.(2019 山西)图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。 电路原理如图乙所示,电压表、 电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻 R 的阻值随压力 增大而增大,滑片 P 随身高增高而
6、上滑。下列分析正确的是( ) A.身高越高电压表示数越大 B.身高越高通过 R0的电流越小 C.体重越大电流表示数越大 D.体重越大电路消耗总功率越大 2.(2019 宜昌)巨磁电阻(GMR)效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,如图是说明 巨磁电阻特性原理的示意图,当闭合 S1、S2且将滑片 P 向右滑动时,下列说法正确的是( ) A.指示灯变暗,电压表示数变大 B.指示灯变暗,电压表示数变小 C.指示灯变亮,电压表示数变大 D.指示灯变亮,电压表示数变小 3.(2019丹阳)空气质量指数(用AQI表示)是衡量空气质量状况的一种指标,空气质量指数越 大表示空气质量越差。 图甲是检测空气
7、质量指数的电路图,其中 R 为气敏电阻,其电阻的倒数 与空气质量指数的关系如图乙所示。 已知电源两端电压保持不变,R0为定值电阻,当 R 周围的 空气质量指数增大时,下列判断正确的是( ) A.电路中电流减小 B.气敏电阻 R 两端的电压增大 C.电压表示数变化量大于气敏电阻两端电压变化量 D.电压表示数变化量与 R0中电流变化量的比值不变 4.(2019 乐陵)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,小雯设计了一种报警 装置,电路如图所示。M 是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻 RM发生变化,导致电压 表的示数增大而触发报警器(图中未画出)报警,则 M 接触药液后( ) A.
8、M 的电阻 RM变大 B.电路消耗的总功率变大 C.电压表与电流表的示数乘积不变 D.电压表与电流表的示数之比变大 5.(2019 绍兴)如图是小敏设计的汽车尾气中 CO 排放量的检测电路。当 CO 浓度高于某一设 定值时, 电铃发声报警。图中气敏电阻 R1阻值随 CO 浓度的增大而减小。下列说法正确的是 ( ) A.电铃应接在 A 和 C 之间 B.当 CO 浓度升高时,电磁铁磁性减弱 C.用久后,电源电压 U1会减小,报警时 CO 最小浓度比设定值高 D.为使该检测电路在 CO 浓度更低时报警,可将 R2的滑片向下移 6.(2019 宿迁)随着我国经济的飞速发展,汽车已经进入寻常百姓人家。
9、 如图是一种自动测定 汽车油箱内油面高度的装置。 R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端。 从油量表(由电流表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低,当油面下降时,滑动变 阻器连入电路的阻值将 ,电流表的示数将 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。 若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在图中 元 件两端。 7.(2019 梅州)高铁列车上安装有烟雾报警装置。如图所示是简化原理图。电源电压保持不 变,R0为定值电阻,R 的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报 警器(图中未画出)开始报警,当有烟雾遮挡射向光敏电阻 R
10、 的激光时,光敏电阻阻值 ,电 流表示数 ,电压表示数 (以上均选填“增大”“减小”或“不变”)。 备战 2020 中考物理重点知识强化训练专题五：动态电路分析参考答案 考点一：开关型动态电路 1.(2019 湖北武汉)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.电流表示数变大,电压表示数变小 B.电流表示数变小,电压表示数不变 C.电压表示数与电流表示数的比值变小 D.电压表示数与电流表示数的比值不变 【答案】D【解析】由电路图可知,只闭合开关 S1时,R1与 R2串联,电压表测 R1两端的电压, 电流表测电路中
11、的电流;若再闭合开关 S2时,R2被短路,电路为 R1的简单电路,电压表测 R1两 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 电阻变小,电路中的电流变大,即电流表示数变大,B 错误;电路中的电流变大,由 U=IR 可 知,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,A错误;电压表示数与电流表示数的比值等于R1 的阻值,则其比值不变,C 错误,D 正确。 2.(2019淄博)灯泡 L 的电流随电压变化的图象如图乙所示,将此灯泡与定值电阻 R 接入图甲 所示的电路中,只闭合开关 S,小灯泡的实际功率为 0.5 W,则电源电压是 V;再闭合开关 S1,电流表的示
12、数变化了 0.1 A,则 R 的阻值是 ;通电 1 min,定值电阻 R 消耗的电能是 J。 【答案】2 20 12 【解析】由小灯泡的 I-U 图象可知,当灯泡的实际功率为 0.5 W 时,UL=2 V,IL=0.25 A,由图甲 可知,只闭合开关S时,只有灯泡接入电路,灯泡两端电压等于电源电压,则电源电压U=UL=2 V; 由图甲可知,闭合开关 S 后,再闭合开关 S1,灯泡与电阻 R 并联,电流表测干路电流,电流表示 数变大,由题知,电流表示数变化了 0.1 A,则通过电阻 R 的电流 IR=I=0.1 A,电阻 R 的阻值 R= = =20 ;通电 1 min,定值电阻 R 消耗的电能
13、 WR=UIRt=2 V0.1 A160 s=12 J。 3.（2019 青岛）如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中 R1 和 R2 是阻值不变的发热 电阻；图乙是它的部分参数。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是 A.只闭合开关 S，加热器的功率为 990W B.开关 S 闭合，S1 由断开到闭合，电路中电流变大，R2 的功率变大 C.加热器在保温状态下工作 5min，产生 3.310 4J 的热量 D.电阻 R1 与 R2 的阻值之比为 18 【答案】BC 3.（2019 襄阳，26）如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10，若只使R2、R3并联 接入电路,则应闭合开关_
14、，此时电流表的示数为I1:要使R1,R2串联,应断开开关 S1、S2 此时电流表的示数为I2,则I1：I2=_。 【答案】(1). S1、S2(2). 4：1 考点二：变阻器型动态电路 1.(2019 湖南郴州)如图所示,电源电压不变,闭合开关 S 后,滑动变阻器的滑片 P 自中点向 b 端移动的过程中,下列关于电表示数变化情况判断正确的是( ) A.电流表 A1变小,A2变小,电压表 V 不变 B.电流表 A1变小,A2不变,电压表 V 不变 C.电流表 A1变小,A2变小,电压表 V 变大 D.电流表 A1不变,A2变大,电压表 V 变小 【答案】B【解析】由电路图可知,闭合开关后,R1与
15、 R2并联,电压表 V 测电源的电压,电流表 A1测 R2支路的电流,电流表 A2测 R1支路的电流。 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,C、D 错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时,通 过R1的电流不变,即电流表A2的示数不变,当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,接入电路 中的电阻变大,该支路的电流变小,即电流表 A1的示数变小,B 正确,A 错误。 2.(2018 湖北恩施)如图,电路中 L1“6 V 3 W”和 L2“6 V 6 W”两灯泡和滑动变阻器 R 串联, 电源电压恒为 12 V。下列说法正确的是( ) A.闭合开关 S,调节滑动
16、变阻器的滑片 P,两灯泡均能正常发光 B.保证两灯泡均不损坏,滑动变阻器 R 连入电路的最小值为 3 C.滑片 P 从最右端向左移动,使某灯刚好正常发光,则此时另一盏灯的实际功率为 1.5 W D.在保证电路安全的情况下,电路总功率最大可达到 12 W 【答案】C【解析】闭合开关后,灯泡正常工作的电流分别为 I1= 额 额 额 额 = =0.5 A、I2= 额 额 额 额 = =1 A,两灯泡正常发光时的电流不相等;由于串联电路的电流处处相等,所以两灯泡不能都正常 发光,A 错误;由于串联电路的电流处处相等,两灯泡正常发光时的电流 I1I2,所以电路中的 最大电流 I=I1=0.5 A,由欧姆
17、定律可得总电阻 R= = =24 ;由 P= 可得,两灯泡的电阻分 别为 R1= 额 额 额 额 = =12 、R2= 额 额 额 额 = =6 ;根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可 得,R 连入电路的最小值 R最小=R-R1-R2=24 -12 -6 =6 ,B 错误;滑片 P 从最右端向左 移动,使某灯刚好正常发光,则正常发光的是灯泡 L1,所以另一盏灯的实际功率 P2= R2=(0.5 A) 26 =1.5 W,C 正确;在保证电路安全的情况下,电路中的最大电流 I=I 1=0.5 A,则整个电 路的最大功率 P大=UI=12 V0.5 A=6 W,D 错误。 3.（2019 达州）
18、如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器 R2的最大阻 值为 30，电压表的量程为 015V电压表的示数与滑动变阻器 R2的关系如图乙所示。则 下列结果正确的是（ ） A电源电压为 20V BR1的阻值为 5 C为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为 430 D开关 S 闭合后电路消耗的最小功率为 14.4W 【答案】D。 4.(2019枣庄)在如图甲的电路中,电源电压保持不变,R为滑动变阻器,其规格为 “20 1 A” , 闭合开关 S,当滑片 P 从一端滑到另一端的过程中测到 R 的电功率与通过它的电流关系图象 如图乙所示,则电源电压为 V, 定值电阻 R0的阻
19、值为 。 【答案】12 10 【解析】由电路图可知,闭合开关 S,R0与 R 串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电路中的 电流。 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R 与 R0串联,电路中的电流最小,由图象可知, 电路中的电流 I小=0.4 A,电源的电压 U=I小(R0+R)=0.4 A(20 +R0),当滑动变阻器接入电 路中的电阻最小时,电路中的电流最大,由图象可知,电路中的电流 I大=1.2 A,U=1.2 AR0, 解得 R0=10 ,电源的电压 U=I大R0=1.2 A10 =12 V。 考点三：传感器型动态电路 1.(2019 山西)图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台
20、面上时,能自动显示身高和体重。 电路原理如图乙所示,电压表、 电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻 R 的阻值随压力 增大而增大,滑片 P 随身高增高而上滑。下列分析正确的是( ) A.身高越高电压表示数越大 B.身高越高通过 R0的电流越小 C.体重越大电流表示数越大 D.体重越大电路消耗总功率越大 【答案】A【解析】由电路图可知,闭合开关后,R 与 R0并联,电压表测滑片 P 下方电阻丝两端 的电压,电流表测压敏电阻 R 支路的电流,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以 人的身高变化即滑片移动时,R0接入电路中的电阻不变,因并联电路中各支路两端的电压相 等,且各支路独立工作、
21、互不影响,通过 R0的电流不变,B 错误;当身高越高时,滑片上移,滑片 P 下方电阻丝的阻值变大,其两端的电压变大,即电压表的示数变大,A 正确;当体重越大时, 压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知,R的阻值越大,通过R 的电流越小,即电流表的示数越小,C 错误;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所 以体重越大时电路的总电流越小,由 P=UI 可知,电路消耗总功率越小,D 错误。 2.(2019 宜昌)巨磁电阻(GMR)效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,如图是说明 巨磁电阻特性原理的示意图,当闭合 S1、S2且将滑片 P 向右滑动时,下列说法正确的是(
22、 ) A.指示灯变暗,电压表示数变大 B.指示灯变暗,电压表示数变小 C.指示灯变亮,电压表示数变大 D.指示灯变亮,电压表示数变小 【答案】A【解析】当闭合 S1、S2且将滑片 P 向右滑动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电 路的总电阻变大,电路中的电流变小,通过电磁铁的电流变小,电磁铁的磁性变弱,因巨磁电 阻的阻值随磁场的增强而急剧减小,所以巨磁电阻(GMR)的阻值变大,指示灯和巨磁电阻串联 的总电阻变大,电路中的电流变小,灯泡变暗,故 C、D 错误;因串联电路中总电压等于各分电 压之和,所以巨磁电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大,A 正确,B 错误。 3.(2019丹阳)空气质量指数
23、(用AQI表示)是衡量空气质量状况的一种指标,空气质量指数越 大表示空气质量越差。 图甲是检测空气质量指数的电路图,其中 R 为气敏电阻,其电阻的倒数 与空气质量指数的关系如图乙所示。 已知电源两端电压保持不变,R0为定值电阻,当 R 周围的 空气质量指数增大时,下列判断正确的是( ) A.电路中电流减小 B.气敏电阻 R 两端的电压增大 C.电压表示数变化量大于气敏电阻两端电压变化量 D.电压表示数变化量与 R0中电流变化量的比值不变 【答案】D【解析】闭合开关 S,气敏电阻与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,当 R 周围的空气质量指数增大时,由图乙可知,气敏电阻阻值的倒数增大,气敏
24、电阻阻值变小, 根据电阻的串联,电路中的总电阻减小,电路中的电流增大,A 错误;根据欧姆定律的变形公 式 U=IR,R0两端的电压增大,即电压表示数增大,由串联电路电压的规律,气敏电阻 R 两端的 电压减小,B 错误;根据电源电压不变和串联电路电压的规律知气敏电阻两端电压的减小量 与定值电阻两端电压的增大量相等,C 错误;由图知电压表测量定值电阻两端的电压,电压表 示数的增大量与 R0中电流变化量的比值为 R0的阻值,即 R0= ,因为 R0为定值电阻,所以 不 变,D 正确。 4.(2019 乐陵)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,小雯设计了一种报警 装置,电路如图所示。M
25、是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻 RM发生变化,导致电压 表的示数增大而触发报警器(图中未画出)报警,则 M 接触药液后( ) A.M 的电阻 RM变大 B.电路消耗的总功率变大 C.电压表与电流表的示数乘积不变 D.电压表与电流表的示数之比变大 【答案】B【解析】由电路图可知,闭合开关 S,定值电阻 R 与传感器串联,电压表测 R 两端的 电压,电流表测电路中的电流。 由题意可知,M 接触药液后,电压表 V 的示数增大,电路中的电 流变大,即电流表的示数变大,则电压表与电流表的示数乘积变大,故 C 错误;因串联电路中 总电阻等于各分电阻之和,所以电源的电压 U 不变时,电路的总电阻变
26、小,RM的阻值变小,A 错 误;由 P=UI 可知,电路消耗的总功率变大,B 正确;由 R= 可知,电压表与电流表的示数之比等 于 R 的阻值,则其比值不变,D 错误。 5.(2019 绍兴)如图是小敏设计的汽车尾气中 CO 排放量的检测电路。当 CO 浓度高于某一设 定值时, 电铃发声报警。图中气敏电阻 R1阻值随 CO 浓度的增大而减小。下列说法正确的是 ( ) A.电铃应接在 A 和 C 之间 B.当 CO 浓度升高时,电磁铁磁性减弱 C.用久后,电源电压 U1会减小,报警时 CO 最小浓度比设定值高 D.为使该检测电路在 CO 浓度更低时报警,可将 R2的滑片向下移 【答案】C【解析】
27、图中气敏电阻 R1阻值随 CO 浓度的增大而减小,当 CO 浓度升高时,由欧姆 定律,控制电路的电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,因 CO 浓度高于某一设定值时,电 铃发声报警,故电铃应接在 B、D 之间,A、B 错误;用久后,电源电压 U1会减小,由欧姆定律, 只有当 R1阻值变小时,控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流,即报警时 CO 最小浓度比设 定值高,C 正确;CO 浓度越低,气敏电阻 R1电阻越大,因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变, 由欧姆定律和可知,I= 气 气 变变,即应减小变阻器的电阻,故将 R 2的滑片向上移,D 错误。 6.(2019 宿迁)随着我国经济的飞速发展,
28、汽车已经进入寻常百姓人家。 如图是一种自动测定 汽车油箱内油面高度的装置。 R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端。 从油量表(由电流表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低,当油面下降时,滑动变 阻器连入电路的阻值将 ,电流表的示数将 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。 若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在图中 元 件两端。 【答案】变大 变小 R0 【解析】 由图知,R0和变阻器 R 串联,电流表测电路中的电流,当油箱中油面下降时,滑片向上 滑动,变阻器连入电路的长度变大,阻值变大,电路中总电阻变大,电源电压一定,由欧姆定律 可
29、知电路中电流变小;油面升高时,滑片向下滑动,变阻器连入电路的阻值变小,由串联电路 的分压原理知,变阻器分得电压减小,R0分得电压变大,根据题目要求电压表示数变大,所以 电压表应并联在 R0两端。 7.(2019 梅州)高铁列车上安装有烟雾报警装置。如图所示是简化原理图。电源电压保持不 变,R0为定值电阻,R 的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报 警器(图中未画出)开始报警,当有烟雾遮挡射向光敏电阻 R 的激光时,光敏电阻阻值 ,电 流表示数 ,电压表示数 (以上均选填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】增大 减小 增大 【解析】由图知,定值电阻 R0与光敏电阻 R 串联,电压表测光敏电阻 R 两端的电压,电流表测 电路中的电流;当有烟雾遮挡射向光敏电阻 R 的激光时,光照强度减弱,光敏电阻 R 的阻值增 大,根据串联电路的规律,总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,即电流表示数减小; 根据 U=IR 可知,定值电阻 R0两端的电压变小,根据串联电路电压的规律,光敏电阻 R 两端的 电压增大,即电压表示数增大。