备战2023新中考二轮物理专题导练 专题30 动态电路的定性分析

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  考点精讲 1、解题思路（1）分析电路图，确定电流表或者电压表所测用电器；（2）确定改变电阻的方法①利用滑动变阻器改变电阻；②利用开关的断开与闭合改变电阻。2、解题技巧（1）电路分析：局部电阻变化→总电阻变化→电路中电流变化（电电压不变）→定值电阻两端电压变化（U＝IR）→可变电阻两端电压的改变（）（2）重要结论：串联电路中，电阻越大，分得电压越多。  真题解析  1．（2021•朝阳中考）如图所示，电电压恒定，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）A．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数不变 B．电流表A的示数变大，电压表V2的示数变大 C．电压表V2示数的变化量小于电压表V1示数的变化量 D．电压表V1的示数和电流表A的示数比值不变解：由图可知，两个电阻串联，电压表V1测R1的电压；电压表V2测变阻器的电压，电流表测量电路中的电流；AB、闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从左向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压变大，即电压表V2示数变大；根据串联电路的电压关系可知，电压表V1的示数变小；滑动变阻器电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小；故AB错误；C、在串联电路中，电电压等于各部分电压之和，所以电压表V2示数的变化量等于电压表V1示数的变化量，故C错误；D、根据欧姆定律可知，电压表V1的示数和电流表A的示数比值为R1的阻值，保持不变，故D正确。答案：D。2．（2021•西宁中考）如图所示的电路，电电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中（　　）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．电压表示数不变，电流表示数变大 D．电压表示数不变，电流表示数变小解：由实物电路图可知，闭合开关S，定值电阻R与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，电压表测电两端的电压。因电电压保持不变，所以，滑片移动时电压表的示数不变，故AB错误；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时通过定值电阻R的电流不变，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知，通过滑动变阻器的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表的示数变小，故C错误、D正确。答案：D。3．（2021•德州中考）如图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（　　） A．被测者体温越高，电路中的电流越小 B．被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大 C．被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大 D．将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小解：已知显示仪由电压表改装而成，根据电路图可知，R与R0串联，显示仪（电压表）测R0两端的电压；AB、因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，所以，被测者体温越高，R的阻值越小，电路的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大；根据U＝IR可知，定值电阻R0两端电压越大，故A错误，B正确；C、与之相反，被测者体温越低，则电路中的电流越小，由P＝UI可知，整个电路消耗的功率也越小，故C错误；D、温度相同时，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路的分压特点可知，R0两端分得的电压变大，即显示仪示数会变大，故D错误。答案：B。4．（2021•随州中考）如图所示，电电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S1、S2后，将滑片P逐渐滑动到变阻器中央，电流表A和A1的示数分别用I和I1表示，电压表V的示数用U表示，当滑片P向右移动时，下列判断正确的是（　　）A．I1的数值变小，U的数值变大 B．I﹣I1的数值不变 C．的数值变大 D．UI的数值变大解：由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电的电压，电流表A测量干路中的电流，电流表A1测量通过滑动变阻器的电流；由于电电压不变，在移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表示数不变；闭合开关S1、S2后，当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，即电流表A1示数变小；并联电路互不影响，通过定值电阻的电流不变，根据并联电路的电流关系可知，干路中的电流会变小，即电流表A示数变小；A、电流表A1示数变小，I1的数值变小，电压表示数U不变，故A错误；B、根据并联电路的电流关系可知，I﹣I1的数值为通过定值电阻的电流，保持不变，故B正确；C、电电压U不变，I﹣I1的数值不变，则的数值不变，故C错误；D、电电压U不变，I变小，则UI的数值变小，故D错误。答案：B。5．（2021•宿迁中考）如图所示电路，电电压恒定。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中（　　）A．小灯泡变亮，电压表示数变大 B．小灯泡亮度不变，电压表示数不变 C．小灯泡变暗，电压表示数变小 D．小灯泡亮度不变，电压表示数变大解：由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电的电压；闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中，由于电电压不变，所以电压表示数不变；并联电路中各支路互不影响，所以灯泡的亮度不变，故B正确。答案：B。  突破提升  一、单选题1．一只标有“220V，100W”的灯泡（灯丝电阻不变）与一电阻串联后，接在220V电上，电阻消耗的功率为9W，则此时灯泡消耗的功率（　　）A．小于91W B．大于91W C．等于91W D．以上答案都不对2．如图电路中，电电压不变。当只闭合S1时，电压表示数为3V，电流表示数为0.2A。下列说法不正确的是（　　） A．此时电路的总电阻为15ΩB．此时电路的总功率为0.6WC．两表的位置互换后，闭合S1、S2，两电阻并联D．两表的位置互换后，闭合S1、S2，电路总功率不变二、填空题3．将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联接在6V的电两端，甲灯电阻为___________Ω，________灯更亮，则此时两灯消耗的功率之比P甲：P乙=_________。（灯丝电阻不随温度改变）4．如图所示电路中，电电压不变，定值电阻R2=20Ω。闭合开关S，电流表A1、A2的指针均指在图示位置，则电电压为______V；R1的电功率为______W；通电1min，R2消耗的电能为______J。5．如图所示的电路中，R1的阻值为10Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.6A，若再闭合开关S2后，电流表的示数为1.8A，则R2两端的电压为_____V，R2的电功率为_____W。三、实验题6．小明按照如图所示的电路图连接好电路，测量一只额定电压为2.5V灯泡的电功率，部分实验数据和现象如下表。实验次数电压表示数/V电流表示数/A灯泡亮度110.2较暗22.5 正常发光360不发光 （1）分析表中实验数据可知，所用电电压约为_________V；（2）若小明手边有“1.5A 50Ω”和“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器，“0~3V”和“0~15V”两个量程的电压表，上面实验中他选用的滑动变阻器规格为_________ ，选用的电压表量程为_________；（3）由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率。则灯泡的额定功率_________（选填“＞”、“＝”、“＜”）1.25W。四、综合题7．综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大，模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。（1）虚线框内接线柱“1”应与______（选填“2”或“3”）连接；（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率多大______？（3）弹簧的伸长量ΔL与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大______？（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升百分之几？________（5）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案，从电路的安全性考虑，其他条件不变，R0的阻值最小值是多少？________五、计算题8．小王家用燃气灶烧水，燃烧0.05kg的煤气，使2L的水从20℃升高了50℃，煤气的热值为4.2×107J/kg，求：（1）水吸收的热量；（2）燃气灶烧水的效率；（3）若小王家改用功率为1000W的电热水壶来烧这些水，加热效率为70%，则需加热多长时间？9．如图所示电路，电电压恒为4V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50Ω   1A”，实验得到小灯泡的I-U图像如图乙所示。求：（1）小灯泡正常发光时，通过滑动变阻器的电流大小；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值；（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电1min，滑动变阻器R产生的热量。10．在如图所示电路中，电电压为6V且保持不变，滑动变阻器R2允许通过最大电流为3A，电流表A、A1的表盘均如图所示，滑动变阻器的滑片P位于最大阻值处，闭合开关S，电流表A1示数为0.3A，两电流表指针偏离零刻线角度相同。（1）求电阻R1的阻值；（2）求此滑动变阻器R2的最大电阻；（3）移动滑动变阻器滑片P，在电路安全工作的前提下，求滑动变阻器R2消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min∶P2max。
参考答案：1．A【解析】【详解】灯泡与电阻串联后的总电阻大于灯泡的电阻，灯泡的额定电压等于电电压，根据公式可知，电路消耗的总功率小于灯泡的额定功率，即小于100W；已知电阻消耗的功率为9W，所以灯泡消耗的实际功率一定小于100W﹣9W＝91W，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。2．D【解析】【详解】A．当只闭合S1时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测电两端的电压，由欧姆定律可得，此时电路的总电阻为故A正确，不符合题意；B．电路的总功率P＝UI＝3V×0.2A＝0.6W故B正确，不符合题意；CD．分析电路时，电压表可视为断路，电流表可视为一根导线，把两表的位置互换后，闭合S1、S2时，R1与R2并联，并联的总电阻小于其中任一电阻，而串联电路的电阻大于其中任一电阻，故并联的总电阻变小，根据可知电路总功率变大，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。3．     6     乙     1︰2【解析】【详解】[1]由可得，两灯的电阻分别为[2]因为两灯串联，根据串联电路电流的特点：电流处处相等。又因为R甲＜R乙，由P=I2R可得，P甲实＜P乙实，所以乙灯比甲灯亮。[3]由于两灯串联，甲乙两灯消耗的实际功率分别为P实甲=I2R甲P实乙=I2R乙则两灯消耗的实际功率之比为4．     6     7.2     108【解析】【详解】[1]由电路图知，R1和R2并联，A1测干路电流，A2测R2支路电流；根据并联电路电流特点知，干路电流等于各支路电流之和，而两电流表指针偏转角度相同，所以A1使用的是0～3A的量程，A2使用的是0～0.6A的量程。由右图知：A1示数为1.5A，A2示数为0.3A。因为并联电路各支路电压相等且等于电电压，电电压U=U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V[2]由并联电路电流特点知，通过R1的电流I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2AR1的电功率为P=UI1=6V×1.2A=7.2W[3]通电1min，R2消耗的电能为W=UI2t=6V×0.3A×60s=108J5．     6     7.2【解析】【详解】[1]只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由可得，电的电压U=I1R1=0.6A×10Ω=6V再闭合开关S2后，R1与R2并联，电流表测干路电流，R2两端的电压等于电电压，即为6V。[2]因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过R1支路的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2支路的电流I2=I-I1=1.8A-0.6A=1.2A根据P=UI可知P2=UI2=6V×1.2A=7.2W即R2的电功率为7.2W。6．     6     1.5A 50Ω     0~15V     ＜【解析】【详解】（1）[1]由表中第3次数据可知，电流表示数为0，说明电路可能断路，电压表示数为6V，说明电压表与电连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的小灯泡断路，导致电压表串联在电路中了，因此电压表示数为电电压6V。（2）[2][3]由表中第1组数据可知，当电压为UL=1V时，通过的电流为IL=0.2A，由欧姆定律可得灯泡此时的电阻 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-UL=6V-1V=5V变阻器两端的电压为灯两端的电压的倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为灯的电阻的5倍，即为25Ω，故实验中应选用“1.5A 50Ω”的滑动变阻器。由第3组实验数据可知，电压表示数为6V，则所选用的电压表量程为0~15V。（3）[4]第一次实验数据计算出灯泡电阻 再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率 由于灯泡两端电压增大，灯丝温度升高，灯丝电阻增大，在2.5V时灯泡正常发光的电阻R＞5Ω，此时计算的额定功率则偏大，所以灯泡的额定功率小于1.25W。7．     3     0.16W     400N     10%     9Ω【解析】【详解】解：（1）由题意可知，弹簧受到的拉力越大，电流表的示数越大，所以滑片P向下移动时，其接入电路的阻值应变小，所以应将接线柱“1”与“3”连接。（2）弹簧处于原长状态时，电阻丝最大阻值连入电路，电路中的电流R0消耗的功率（3）因为电流表最大测量值为0.6A，所以电路中的电流最大值为0.6A，此时电路中的总阻值则电阻丝接入电路中的阻值RP=R总-R弹-R0=10Ω-1Ω-4Ω=5Ω此时电阻丝接入电路中的长度由图可知此时的拉力为400N。（4）用一只电压表（量程0～3V）与R0并联时电路中的最大电流为此时电路中的总阻值则电阻丝接入电路中的阻值R′滑=R′总-R弹-R0=8Ω-1Ω-4Ω=3Ω此时电阻丝接入电路的长度由图可知此时拉力为设拉力提升的百分数为n，则（5）由第（3）可知，电路中的最小阻值为10Ω，若滑片P滑至最下端时，即电阻丝接入电路中的阻值为0Ω时，要保证电流不超过0.6A，则R0的最小阻值为R0′=R总-R弹=10Ω-1Ω=9Ω答：（1）虚线框内接线柱“1”应与“3”连接；（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率为0.16W；（3）电流表示数最大时显示的拉力为400N；（4）与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升10%；（5）R0的阻值最小值为9Ω。8．（1）4.2×105J；（2）20％；（3）600s【解析】【详解】解：（1）水的质量为水吸收的热量为（2）燃烧0.05kg的煤气放出的热量为燃气灶烧水的效率为（3）需要消耗的电能为需加热的时间为答：（1）水吸收的热量为4.2×105J；（2）燃气灶烧水的效率为20％；（3）需加热600s。9．（1）0.3A；（2）5Ω；（3）36J【解析】【详解】解：（1）当小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为2.5V，由乙图知，通过小灯泡的电流为0.3A，滑动变阻器与小灯泡串联，所以通过滑动变阻器的电流也是0.3A。（2）滑动变阻器R两端的电压UR=U-UL=4V-2.5V=1.5V滑动变阻器R接入电路的电阻（3）由乙图知，小灯泡消耗的电功率为0.2W时，小灯泡两端的电压为1V，通过小灯泡的电流为0.2A,滑动变阻器R两端的电压UR′=U-UL′=4V-1V=3V滑动变阻器R产生的热量Q=W=UR′It=3V×0.2A×60s=36J答：（1）小灯泡正常发光时，通过滑动变阻器的电流大小为0.3A；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值为5Ω；（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电1min，滑动变阻器R产生的热量为36J。10．（1）20Ω；（2）5Ω；（3）4∶9【解析】【详解】解：（1）闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A测干路电流，电流表A1测通过R1的电流，并联电路各并联支路两端电压相等，由欧姆定律可得，电阻R1的阻值（2）干路电流表A和电流表A1偏角相同，且干路电流大于支路电流，电流表A所选的是0~3A量程，电流表A1选择0~0.6A量程，故干路电流为I=0.3A×5=1.5A并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器R2的电流I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A由欧姆定律可得电阻R2的最大阻值（3）由并联电路的电压特点可知，移动滑动变阻器滑片P的过程中，滑动变阻器和定值电阻两端的电压都等于电电压U，滑动变阻器的滑片P位于最大阻值处时，通过滑动变阻器的电流最小，所以通过滑动变阻器的最小电流为I2=1.2A电流表A示数最大时通过滑动变阻器的电流最大，因为电流表A所选的是0~3A量程，所以电流表A的最大示数为3A，因此通过滑动变阻器的最大电流I2′=I′-I1=3A-0.3A=2.7A由电功率公式P=UI可知，滑动变阻器R2消耗的最小电功率与最大电功率之比答：（1）电阻R1的阻值为20Ω；（2）此滑动变阻器R2的最大电阻为5Ω；（3）滑动变阻器滑片P，在电路安全工作的前提下，变阻器R2消耗的最小电功率与最大电功率之比为4∶9。