专题30 动态电路的定性分析2023-2024学年初中物理中考专项复习

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知识梳理
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（电源电压不变）→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。
1.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向右移动时，下列说法错误的是( )
A. 电压表示数变大B. 电流表示数变小
C. 灯L的亮度不变D. 流过滑动变阻器的电流变小
【答案】A
【解析】解：由电路图可知，灯泡L与变阻器R并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压；
由于电源电压不变，所以滑片移动后电压表示数不变；
因为并联电路支路间互不影响，所以滑片的移动后，灯泡支路两端电压和通过的电流不变；则灯L的亮度不变；
滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器连入阻值变大，由欧姆定律知通过变阻器的电流变小；
由于干路电流等于各支路电流之和，则干路电流减小，即电流表示数变小；
综上所述，A错误，BCD正确。
故选：A。
由图知，灯泡L与变阻器R并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，由滑片移动方向判断R连入阻值变化，由并联电路特点分析灯泡亮度的变化；根据欧姆定律分析通过滑动变阻器电流的变化，根据并联电路的电流规律分析干路中电流的变化；根据电源电压分析电压表示数的变化。
本题考查了并联电路特点以及欧姆定律的应用，正确识别电路的连接方式和电表所测物理量是关键。
2.如图所示，电源电压保持不变，R为滑动变阻器，P为滑片，闭合开关，两灯泡L1、L2正常发光，若将滑片P向左移动，下列说法正确的是( )
A. L1灯变暗B. L2灯变暗
C. 干路中的电流变大D. 电路消耗的总功率变大
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了电路的动态分析，明确电路结构和串并联电路电流、电压的特点是解题的关键。
由图可知，该电路为混联电路；滑动变阻器与L1并联后再与L2串联在电路中；根据并联电路的电阻关系和串联电路的分压规律、欧姆定律、电功率的计算公式判定各个选项。
【解答】
由图可知，该电路为混联电路；滑动变阻器与L1并联后再与L2串联在电路中；
将滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据并联电路的电阻关系可知，并联部分的电阻变大，则整个电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，干路中的电流减小；并联部分电阻变大，分担的电压变大，即灯泡L1两端的电压变大，灯泡L1变亮；灯泡L2两端分担的电压变小，灯泡L2变暗；由于总电流减小，根据P=UI可知，电路的总功率变小，故ACD错误，B正确。
故选：B。
3.图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光，如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电流表的示数变大，灯L变亮B. 电流表的示数变大，灯L变暗
C. 电流表的示数变小，灯L变亮D. 电流表的示数变小，灯L变暗
【答案】D
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由 I=UR 可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由 P=I2R 可知，灯泡的实际功率变小，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以灯泡变暗，故ABC错误，D正确．
4.如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器的滑片由B端向A端移动的过程中( )
A. 电流表的示数变大，电压表的示数变大B. 电流表的示数变小，电压表的示数变小
C. 电流表的示数变小，电压表的示数变大D. 电流表的示数变大，电压表的示数变小
【答案】D
【解析】解：由电路图可知，两电阻串联，电流表串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端的电压；
将滑动变阻器的滑片由B端向A端移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；
根据I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
根据U=IR可知，R两端的电压变大，根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故D正确。
故选：D。
由电路图可知，两电阻串联，电流表串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端的电压；根据滑片的移动确定接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端电压变化，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化。
本题考查欧姆定律和滑动变阻器的使用，关键明白滑片移动的过程中电路的变化情况，这是本题的难点也是重点。
5.为了练习使用滑动变阻器，同时探究串联电路中电压、电流的规律，某实验小组设计了如图所示的电路．此电路中灯泡的电阻始终保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左滑动时(电表均在安全范围内)，则
( )
A. 电压表V1的示数变大B. 电压表V1与V2的示数之和变小
C. 电流表A的示数变小D. 若电压表V1突然短路，则小灯泡变亮
【答案】C
【解析】解：由电路图可知，滑动变阻器和灯泡串联，电压表V1测量灯泡两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压；
(1)将滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小；即电流表示数变小，故C正确；
(2)由于灯泡的电阻始终保持不变，根据U=IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表V1的示数变小；故A错误，
(3)由串联电路的电压特点可知，V1、V2示数之和为电源电压，因电源电压不变，所以V1、V2示数之和不变，故B错误；
(4)由于电压表V1与灯泡并联，若电压表V1突然短路，则灯泡也被短路，所以灯泡不发光；故D错误。
故选：C。
由图可知：滑动变阻器和灯泡串联，电压表V1测量灯泡两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律和串联电路的电压特点即可判断。
本题考查串联电路的电压的特点，关键知道各个电压表的测量对象和滑动变阻器滑片移动过程中阻值的变化。
6.如图所示，电源电压不变，先闭合开关S，待电路稳定后再闭合S1，下列说法正确的是 ( )
A. 、、的示数都变大
B. 的示数不变，的示数变大，的示数不变
C. 的示数变小，的示数变小，的示数不变
D. 的示数不变，的示数不变，的示数变大
【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查电路的动态分析和欧姆定律的应用，分析好开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
由电路图可知，闭合开关S时，电路为R2的简单电路，两电流表均测通过R2的电流，电压表测电源的电压；
两开关都闭合时，两电阻并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R2支路的电流，电压表测电源的电压；
根据电源的电压可知电压表示数的变化，根据并联电路电压特点和欧姆定律可知通过R2电流的变化，根据并联电路的电流特点和欧姆定律可知干路电流的变化。
【解答】
由电路图可知，只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，此时电压表的示数等于电源电压U，两个电流表的示数均等于通过R2的电流，为UR2；
再闭合开关S1，两个电阻并联，电压表的示数仍等于电源电压U，电流表A1测量通过R2的电流为UR2，电流表A测量干路的电流为UR2+UR1；
综合分析可知，A1的示数不变，A的示数变大，V的示数不变；
故B正确，ACD不正确。
故选B。
7.图为学生做电学实验的电路图，电源电压不变，闭合开关后，下列说法正确的是( )
A. 向左移动变阻器的滑片P，A表示数变大，V2表示数变大
B. 向左移动变阻器的滑片P，电阻R消耗的电功率一定变小
C. 向右移动变阻器的滑片P到最右端时，电路电功率达到最大
D. 向右移动变阻器的滑片P，V1表和A表的示数之比始终不变
【答案】D
【解析】解：由图知，闭合开关，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量R0两端电压，V2测量滑动变阻器两端电压。
A.滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变。由公式I=UR知，电路电流变大，由U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，则滑动变阻器R2两端的电压变小，故A错误；
B.由P=I2R知，定值电阻R0消耗的电功率一定变大，故B错误；
C.当滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路电阻最大，电路总电阻最大，电源电压不变。由公式I=UR知，电路电流最小，由P=I2R知，电路消耗的电功率最小，故C错误；
D.V1表和A表的示数之比等于定值电阻R0的电阻，因此向右移动变阻器的滑片P，V1表和A表的示数之比始终不变，故D正确。
故选：D。
由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表V1测R0两端的电压，电压表V2测不正确的电压，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化；根据功率公式判定功率的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律的应用，分清电路的结构是关键。
8.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电压恒定的电源连接成如图所示的电路。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变小
B. 电流表示数变小
C. 电路总电阻变大
D. R0消耗的功率变小
【答案】A
【解析】解：由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以，闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度时，光敏电阻R的阻值变小，电路的总电阻变小；
由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
由U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变小，即电压表的示数变小；
根据P=I2R可知R0消耗的功率变大；
综上所述，A正确。
故选：A。
由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；根据题意得出逐渐增大光敏电阻的光照强度时其电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化；根据P=I2R分析R0消耗的功率的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点、电功率计算公式和欧姆定律的应用，利用好“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”是解决本题的关键。
9.电梯超载容易引发安全隐患，其超载报警电路简图，如图所示。电源电压恒定不变，R0为保护电阻，R为压敏电阻，阻值大小随电梯内压力增大而减小，电流表的示数超过临界值就会自动报警。电梯正常工作，当有人进入电梯后，则( )
A. 电流表示数减小
B. 电压表示数增大
C. 电压表与电流表示数之比减小
D. 因为电阻R0是定值电阻，所以它的电压和电流不变
【答案】C
【解析】解：由图可知，R和R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测量压敏电阻的电压；
开关S闭合，有人进入电梯后，压敏电阻R受到的压力变大，由题意可知压敏电阻的阻值减小，则串联电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，即电流表示数增大，根据U=IR可知，R0的电压增大；
根据串联电路的分原理可知，压敏电阻的电压减小，即电压表示数减小，所以电压表与电流表示数之比减小。
综上可知，C正确，ABD错误。
故选：C。
由图可知，R和R0串联，电流表测电路中的电流；开关S闭合，有人进入电梯后，压敏电阻R受到的压力变大，根据题意可知压敏电阻的阻值变化以及总电阻的变化，由欧姆定律判定电路中电流的变化和R0两端的电压变化；根据R=UI知电压表与电流表示数的比值变化。
本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确判断电路的电阻变化是关键。
10.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。
(1)该油量表是用______(填“电流”或“电压”)表改装的。
(2)当油箱中的浮标向上运动时，R的电阻值将______，此时电路中的油量表的示数将______(填“增大”或“减小”)。
【答案】电流 减小 增大
【解析】解：由电路图可知，定值电阻R′与滑动变阻器R串联，油量表串联在电路中。
(1)由油量表串联在电路中可知，油量表是由电流表改装的。
(2)当油箱中的浮标向上运动时，在杠杆的作用下滑片下移，R的电阻值将减小，电路中的总电阻减小，
由I=UR可知，电路中的电流增大，即油量表的示数将增大。
故答案为：(1)电流；(2)减小；增大。
由电路图可知，定值电阻R′与滑动变阻器R串联，油量表串联在电路中。
(1)根据电流表与被测电路元件串联、电压表与被测电路元件并联判断油量表的类型；
(2)当油箱中的浮标向上运动时，在杠杆的作用下可知滑片移动的方向，从而得出接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化。
本题考查了电表类型的判断和串联电路特点、欧姆定律的应用，分清油量变化时变阻器接入电路中电阻的变化是关键。
11.在如图所示的电路中，将开关S闭合时，电流表示数________，电压表示数________(均选填“变大”、“变小”或“不变”)．
【答案】变大；变大
【解析】【分析】
此题主要考查了动态电路，关键是能正确分析电路，并根据串联电路的特点结合欧姆定律进行分析。
(1)串联电路中各处的电流相等；串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；串联电路的总电阻等于各分电阻之和；
(2)由图知，当开关S断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；当开关S闭合后，R2被短路，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压；
(3)根据开关闭合前后的电路，利用串联电路的规律和欧姆定律表示出相应的电流和电压，比较即可得其变化情况。
【解答】
开关S闭合前，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测的是R1两端的电压，据串联电路电压关系可知，R1两端的电压小于电源电压；开关S闭合后，电阻R2被短路，总电阻变小，根据I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；电压表测的是电源电压，所以电压表的示数也变大。
故答案为：变大；变大。
12.利用如图甲所示的“坐位体前屈测试仪”可以对学生进行身体柔韧性测试。某同学设计了如图乙的电路图进行模拟测试，测试者向前推动滑块相当于向左移动滑动变阻器的滑片P。电源两端电压保持不变，闭合开关S，测试者向前推动滑块时，电流表的示数______ (变大/变小/不变，下同)，电压表的示数______ 。
【答案】变大 变大
【解析】解：由电路图可知，闭合开关S，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
由题知，向前推动滑块相当于向左移动滑动变阻器的滑片P，则变阻器连入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，
由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
电路中的电流变大，由U=IR可知，定值电阻R1两端的电压变大，即电压表的示数变大。
故答案为：变大；变大。
由电路图可知，闭合开关S，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
向前推动滑块相当于向左移动滑动变阻器的滑片P，由电路图分析变阻器连入电路中阻值的变化，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化。
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用，根据题意得出滑动变阻器接入电路中的电阻变化是关键。
13.某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如甲图所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，当有害尾气浓度β增大时，气敏电阻R的阻值将______ ，电压表的示数将______ (选填“变大“、“变小“或“不变“)。
【答案】变小 变小
【解析】解：由电路图可知，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，
由图乙可知，当有害尾气浓度β增大时，气敏电阻R的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变大；
由U=IR可知，R0两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变小，即电压表的示数变小。
故答案为：变小；变小。
由电路图可知，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，由图乙可知当有害尾气浓度β增大时气敏电阻R阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压规律可知电压表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，由图像中得出R与β的关系是关键。
14.如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，电流表A1的示数将 ，电压表V的示数与电流表A2的示数之比将 。(均填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】不变；变大。
【解析】【分析】
(1)两电阻并联，A1测R1的电流，A2测R2的电流，电压表测电源电压，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响分析电流表A1的示数变化；
(2)当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，变阻器连入电路的电阻变大，根据欧姆定律分析电压表V的示数与电流表A2的示数之比的变化。
本题为变化综合题，考查并联电路的特点及欧姆定律的运用，关键是电路结构的分析。
【解答】
(1)两电阻并联，A1测R1的电流，A2测R2的电流，电压表测电源电压，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响，故电流表A1的示数不变；
(2)当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，变阻器连入电路的电阻变大，根据欧姆定律I=UR，电压表V的示数与电流表A2的示数之比即变阻器连入电路的电阻，故这个比值变大。
15.泽泽设计了一种测定风速的装置，其简化电路如图所示。图中R1为定值电阻，探头、金属杆和滑动变阻器R2的滑片P相连，上下移动。当有风吹过探头时，探头带动滑片P向______ 移动，电压表示数______ 。
【答案】下 变大
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
当有风吹过探头时，探头下表面空气流速快、压强小，上表面空气流速慢、压强大，所以探头向下移动，同时滑片P向下移动，变阻器连入电路的电阻变大，根据串联电路的分压特点可知，其两端的电压也会变大，即电压表示数变大。
故答案为：下；变大。
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，根据流体压强与流速的关系(流速越快的地方压强越小)判断产生压力的方向，然后判断滑片移动的方向确定接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的分压特点可知变阻器两端的电压变化。
本题考查了电路的动态分析、流体压强与流速的关系，属于综合题。
16.压敏电阻的阻值会随压力的变化而变化，某实验小组通过如图甲的电路探究压敏电阻Rr的阻值随压力变化的关系，该小组操作如下：
(1)首先，应确保电流表指针对准______刻度线。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______端(选填“a”或“b”)；
(2)闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向另一端移动，电流表示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”)；
(3)当滑片处于b端时，电流表示数如图乙，则I=______A；
(4)保持滑片处于b端不动，逐渐往压敏电阻上增加砝码来增大压力，观察到电流表示数逐渐变大，在此过程中，压敏电阻两端的电压______(选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(5)记录数据并画出电流随砝码总质量变化的图像(如图丙)，根据图丙画出压敏电阻的阻值随压力变化的图像(如图丁)，由图可知，压敏电阻的阻值随压力增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】零 a 增大 0.18 不变 减小
【解析】解：(1)使用电流表前，要检查其指针是否对准零刻度线，应确保电流表指针对准零刻度线；
为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处，即a端；
(2)闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向另一端移动时，变阻器连入电路的电阻变小，由电阻的串联特点可知电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电流表示数变大；
(3)图乙中：电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.18A；
(4)保持滑片处于b端不动，电路中只有压敏电阻连入电路，由于电源电压不变，则压敏电阻两端的电压不变；
(5)分析图像中的数据可知：压力增大时，压敏电阻的阻值减小，所以，压敏电阻随压力增大而减小。
故答案为：(1)零；a；(2)增大；(3)0.18；(4)不变；(5)减小。
(1)使用电流表前，要检查其指针是否对准0刻度线；闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处；
(2)闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向另一端移动，先确定变阻器连入电路的电阻变化，由电阻的串联分析电路的电阻变化，由欧姆定律判断电流表示数变化；
(3)当滑片处于b端时，电流表示数如图乙，根据电表选用的量程确定分度值读数；
(4)保持滑片处于b端不动，电路中只有压敏电阻连入电路，由于电源电压不变，据此可知压敏电阻两端的电压不变；
(5)分析图像中的数据即可判断阻值与压力的变化关系。
本题探究压敏电阻RF的阻值随压力变化的关系，考查电路图的认识、注意事项、电表读数及图象分析能力，关键是能根据图象得出有用的信息。