专题14 动态电路的分析与计算-最新中考物理高频重难点考点专题解读与训练

专题14: 动态电路的分析与计算（原卷版）

动态电路的分析与计算是欧姆定律的一个重要应用，中考中，动态电路分析与计算是各个省市每年中考必考的电学题型，通过动态电路的分析与计算，能充分反映学生对欧姆定律的掌握情况。

一、动态电路的分析

1、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量变化的分析：

（1）串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化:

（R为定值电阻，U定为定值电阻R两端的电压，RP为滑动变阻器连入电路的电阻、滑动变阻器两端的电压UP为定值电阻R两端的电压）

分析思路：

分析的顺序：滑动变阻器滑片移动引起局部电阻的变化→电路总电阻的变化→电路总电流的变化→定值电阻电流的变化→定值电阻两端电压→滑动变阻器两端的电压变化。

（2）并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起变化：

分析思路：

分析的顺序：定值电阻支路电流不变→滑动变阻器滑片移动引起局部电阻的变化→滑动变阻器支路电流的变化→干路电路的变化。

2、电路中开关的断开或闭合引起变化的分析：

对于开关断开、闭合引起的动态电路，可以画出开关断开时的等效电路图，分析出电流表、电压表的测量对象；再画出开关闭合时的等效电路图，分析出电流表、电压表测量对象；最后分析电路结构发生了怎样的变化，电压表示数、电流表示数都发发生了怎样的变化，必要时可以列出电流的表达式以判断电流表示数变化。

3、传感器电阻变化引起的动态电路的分析：

电路采用了一些不同类型的传感器，其阻值会随着气体浓度、压力、温度、光强等的变化而变化，从而导致电路中电流、电压发生变化。不同的传感器阻值随变气体浓度、压力、温度、光强等的变化不同，所以做好这类题的关键理解好电阻的变化情况，然后按滑动变阻器滑片位置的变化引起的变化的电路分析即可。

处理技巧：

（1）判断电压表与电流表示数的比值变化情况时，可将它们的比值转化为电阻后再判断。

（2）判断电压表与电压表示数的比值变化情况时，可将它们的比值转化为电阻之比再判断。

（3）判断电压表的差值关键看电压表的测量对象。

二、动态电路的计算;

对电路而言，如果电源电压、用电器电阻均已确定不变，则通过各用电器的电流以及电压、电功率等物理量也随之确定，并且可以根据电学有关定律结合电路自身的特点计算出来。一旦电路中电阻发生变化，就会引起电路中电流以及用电器的电压、电功率等发生变化。这类问题形式多样、复杂多变。

对于动态电路的计算题，解题的关键是“变动为静”，即画出各种状态下的等效电路图，并标上已知量，然后从已知量多的地方入手，进行计算，或者根据每个图形列一个方程，并联立方程进行求解。求解此类题时，一定要清楚各个电路状态的联系：一般不变的是电源电压和电阻，变化的是电流、功率、等效总电阻等，要根据不变量列方程进行求解。

一、中考题型分析

中考中，动态电路的分析一般较为简单，一般以选择题、填空题的形式考查，而动态电路的计算则相对较难，一般以选择题、计算题形式考查，分值占2——5分左右。

二、典例精析

★考点一：动态电路分析

◆典例一：（2020山西）如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器，滑片与挂钩固定在一起。不挂物体时，滑片在最上端。挂上物体时，滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内，则（  ）

A．不挂物体时，电压表示数为电源电压

B．所挂物体越重，电流表示数越大

C．所挂物体越轻，电路消耗的总功率越大

D．所挂物体重量发生变化，电压表示数与电流表示数的比值不变

◆典例二：（2020营口）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑片P向右移动时，下列说法中正确的是（  ）

A．电压表示数变大，电流表A1、A2示数都变小

B．电压表示数与电流表A2示数的比值不变

C．电流表A1与A2示数的差值变大

D．电压表示数与电流表A1示数的乘积变大

★考点二：动态电路计算

◆典例一：（2020常州）如图甲所示的电路中电源电压恒定，小灯泡L的灯丝电阻不变，R0是定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由A端移到B端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示。下列分析中正确的是（　　）

A．电源电压U=10.8V B．定值电阻R0=8Ω

C．灯泡的最大功率为2.52W D．滑动变阻器的最大阻值为20Ω

◆典例二：（2020黄石）一个标有“3V3W”小灯泡L（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器（0~6Ω），电流表A连接成如图所示的电路，滑片P正处在滑动变阻器正中间o点位置，电源电压恒定。

（1）闭合S1、S2、S3，断开S4，电流表的读数为2.0A，求此时灯泡实际消耗的电功率；

（2）闭合S1，断开S2、S3、S4，求此时电流表A的读数；

（3）闭合S1、S3、S4，断开S2，将滑片P由o滑到a点过程中，电流表A的读数最大值为2.25A，求滑动变阻器oa之间的电阻值，并求出电流表读数为2.25A时，滑动变阻器消耗的总功率。

1、（2020河池）如图所示为某学生实验小组设计的电路，电源电压和灯泡的电阻始终保持不变。闭合开关S，在确保电路安全的情况下，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电压表V1的示数变大     B．电流表A的示数变小

C．电压表V1与V2的示数之和变小    D．若电压表V1突然短路，则小灯泡变亮

2、（2020葫芦岛）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电流表A示数变小                      B．电压表V1示数不变

C．电压表V2示数与电流表A示数乘积变小    D．电压表V1示数与电流表A示数比值变小

3、（2020贵港）如图所示，保持电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动，下列说法正确的是（    ）

A．在甲图中，电压表V示数不变，电流表A1、A2示数均变大

B．在甲图中，电流表A1示数变小，电压表V、电流表A2示数均不变

C．在乙图中，电压表V1示数不变，电流表A、电压表V2示数均变小

D．在乙图中，电压表V2示数变大，电流表A示数变小，电压表V1示数不变

4、（2020玉林）如图所示，是酒精浓度检测仪的简化电路图，图中R0为定值电阻、R为酒精气体传感器，R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小。如果酒精气体传感器感应到的酒精气体浓度越大，那么（　　）

A．电流表示数越大               B．电流表示数越小

C．电路消耗的电功率越小         D．电路消耗的电功率仍不变

5、（2020临沂）小灯泡的I-U图像如图甲所示，将它与定值电阻R并联，如图乙所示，闭合开关S1，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S2，电流表的示数增加了0.25A．则（　　）

A．电源电压为2V B．灯泡功率为5W

C．定值电阻的阻值为8Ω D．电路总功率为9W

6、（2020葫芦岛）（多选）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为，第一次只闭合开关、，将滑动变阻器的滑片从最下端滑至最上端。第二次只闭合开关，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑至中点时，电压表的示数为，滑至最上端时，小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表A与电压表、示数关系的图象。下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡的额定功率为 B．定值电阻的阻值为

C．滑动变阻器的最大阻值为 D．两次实验中，电路的最小功率为

7、（2020大庆）如图甲所示，电源电压恒定不变，为定值电阻，为电阻箱。闭合开关，改变电阻箱的阻值，记录多组电流表和电阻箱的示数分别为 和，然后输入计算机绘制出-图象，如图乙所示，已知图像的函数表达式为（式中 和均为已知量）。当电阻箱阻值为时电压表示数为，电流表示数为，电阻箱消耗的功率为 P1；当电阻箱阻值为R2时，电压表示数为，电流表示数为，电阻箱消耗的功率为 P2。下列说法中正确的是（　　）

A． B．

C． D．若，则必有

8、（2020内江）如图所示，电源电压恒为4.5V，小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样（设灯丝电阻不变），电阻箱R1规格为，滑动变阻器的规格为“30Ω 1.0A”电压表量程为，电流表量程为，闭合开关S1，当开关S2接1时，调节R1和R2阻值，使电压表的示数为2.5V，则电流表的示数为______A；当开关S2接2时，在保证电路安全的条件下，调节R1和R2的阻值，在R1允许接入电路中的电阻最大时，小灯泡消耗的功率为______W。

9、（2020长沙）实验小组设计了如图所示的电路，已知电源电压不变，灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样，其阻值会随温度变化，将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为P2；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A，已知P1：P2＝1：4。求：

（1）灯泡L的额定功率；

（2）滑动变阻器的最大阻值；