苏科版初中九年级物理专项素养综合练(十四)动态电路分析未做课件

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类型一　由滑动变阻器引起的动态电路分析
1.(2023江西中考)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S, 将滑动变阻器R1的滑片P向右移动,下列说法正确的是(　    )
A.A的示数变大,V1的示数不变B.A的示数变大,V2的示数变大C.V1的示数与V2的示数之和不变D.V2的示数与A的示数之比变小
解析　由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端电压,电 压表V2测电源电压,电流表测电路中的电流;因电源电压不 变,所以电压表V2的示数不变;当滑片向右滑动时,滑动变阻 器接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据公式I= 可知,电路中的电流变大,所以电流表示数变大,根据串联电 路分压规律可知,R1电阻减小,R1两端的电压减小,即V1示数减 小,故A、B错误;电压表V2的示数不变,电压表V1的示数变小,
所以电压表V1与电压表V2的示数之和变小,故C错误;电压表 V2的示数不变,电流表A的示数变大,所以电压表V2与电流表A的示数之比变小,故D正确。
2.(2022江苏苏州景范中学期末)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是 (　    ) 
A.电流表A1示数变大,电压表V示数不变B.电压表V示数与电流表A1示数的比值变大C.电流表A2示数变小,电压表V示数变大D.电压表V示数与电流表A2示数的比值不变
解析　闭合开关S,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表 A2测R2所在支路的电流;电压表测电源电压,因此电压表V的 示数不变;将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,R2接入 电路的电阻变小,其两端电压不变,由欧姆定律可知,通过R2的 电流变大,即电流表A2的示数变大,故C错误。由于并联电路 中各支路互不影响,因此通过R1的电流不变,由并联电路的电 流特点可知,电流表A1的示数变大,故A正确。电压表V示数 与电流表A1示数的比示数值、电压表V示数与电流表A2示 数的比值均变小,故B、D错误。
A.曲线a是电流表示数与电压表 V2示数的关系图像B.电源电压为11 VC.灯的额定电流为0.2 AD.滑动变阻器的最大阻值是15 Ω
3.(跨学科·数学)(2023湖北鄂州中考)如图甲所示,电源电压恒 定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常 发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系 图像如图乙所示。下列说法正确的是(　    )      
解析　由电路图可知,闭合开关S,灯与滑动变阻器串联,电压 表V1测灯两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电 流表测电路中的电流。当滑片位于最右端时,变阻器接入电 路中的电阻最大,电路中的电流最小,由串联电路的分压规律 可知,滑动变阻器两端的电压最大即电压表V2的示数最大,灯 两端的电压最小即电压表V1的示数最小,则图像a表示电流 表与电压表V1示数变化的关系图像,图像b表示电流表与电 压表V2示数变化的关系图像,故A错误;由图乙可知,电路中的 最小电流I小=0.2 A,此时灯两端的电压UL=2 V,滑动变阻器两
端的电压U滑=9 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,电源电压:U=UL+U滑=2 V+9 V=11 V,故B正确;由I= 可得滑动变阻器的最大阻值:R滑= = =45 Ω,故D错误;灯正常发光时电路中的电流最大,滑动变阻器两端的电压最小, 由图乙可知,此时电路中的电流I大=0.6 A,即灯正常工作时的 电流为0.6 A,故C错误。
4.(2024江苏徐州矿大附中期末)如图所示,电源电压保持6 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,定值电阻的规格为“10 Ω    0.5 A”,滑动变阻器的规格为“20 Ω    1 A”,闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是(　    )A.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2~20 ΩB.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10~20 ΩC.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为0~20 ΩD.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为0~10 Ω
解析　由图可知,闭合开关,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联, 电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流; 电压表的量程为0~3 V,则当电压表示数为最大测量值3 V时, 定值电阻R1两端的电压U1=3 V,通过R1的电流为I1= = =0.3 A<0.5 A,因此电路中的最大电流为I最大=I1=0.3 A;根据欧 姆定律和串联电路电阻的特点可得滑动变阻器接入电路中 的最小电阻为R2最小= -R1= -10 Ω=10 Ω;当滑动变阻器
的电阻全部接入电路中时,电路中的电流最小,两表示数均最小,则变阻器 R2接入电路的阻值允许变化范围为10~20 Ω,故 B正确, A、C、D错误。
5.(2022江苏扬州中考)在如图所示的电路中,电源电压6 V,R1=12 Ω。电压表量程为0~15 V,电流表A量程为0~3 A、A1量 程为0~0.6 A,闭合开关S,电压表的示数为　　    V。当滑动 变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数　　　    ,电压 表示数与电流表A1示数的比值　　　    (选填“变大”“不 变”或“变小”)。为确保电表安全,R2连入电路的阻值最小 为　　    Ω。
解析　由图可知,该电路为并联电路,电压表测电源电压,电 流表A测干路电流,电流表A1测通过R1的电流。电源电压U=6 V保持不变,所以闭合开关S,电压表的示数为6 V;将滑动变 阻器滑片P向左移动时,R2接入电路的电阻变小,根据欧姆定 律可知,通过R2的电流变大,根据并联电路的电流特点可知,干 路中的电流变大,即电流表A的示数变大;电压表示数与电流 表A1示数的比值为R1的阻值,保持不变;由于并联电路中各支 路独立工作、互不影响,因此移动滑片时,通过R1的电流不变,
即I1= = =0.5 A,当电流表A的示数达到最大值3 A时,R2接入电路的电阻最小,此时通过R2的电流I2=I-I1=3 A-0.5 A=2.5 A,由欧姆定律得R2接入电路的最小阻值R2= = =2.4 Ω。
类型二　由开关引起的动态电路分析
6.(新课标·科学论证)(2024江苏南京南师附中新城初中期末)如图所示,保持电源电压不变,当开关S由断开到闭合时,下列说法正确的是(　    )
A.电流表读数不变,电压表读数变大B.电流表读数变大,电压表读数不变C.电流表读数变大,电压表读数变大D.电流表读数不变,电压表读数不变
解析　由图可知,当开关S断开时,电路为R1的基本电路,电压 表测量电源电压,电流表测量通过R1的电流;当开关S闭合时, R1与R2并联,电压表测量电源电压,电流表测量R1所在支路中 的电流;开关S由断开到闭合过程中,电压表始终测的是电源 电压,所以电压表示数不变,故A、C错误;并联电路中各支路 独立工作、互不影响,因此开关S闭合后,通过R1的电流不变, 即电流表示数不变,故B错误,D正确。
7.(2022四川凉山中考)如图所示,电源电压不变,同时闭合开 关S、S1,待电路稳定后再断开S1,则     (　    )
A.电流表A的示数减小,电流表A1的示数不变,电压表V的示数不变B.电流表A的示数不变,电流表A1的示数增大,电压表V的示数减小C.电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均不变D.电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均增大
解析　电源电压不变,同时闭合开关S、S1,两电阻并联,电流 表A测干路电流,电流表A1测R2所在支路的电流,电压表V测 电源电压;待电路稳定后再断开S1,此时只有R2接在电源两端 工作;由于并联电路中各支路互不影响,因此电流表A的示数 减小、电流表A1的示数不变、电压表V的示数不变。故 选A。
8.(2024江苏南京钟英中学月考)如图所示的电路中,电源电 压保持不变。当开关S由断开到闭合时,电流表的示数将         ,电压表的示数将　     ,R的电阻值将　     ,灯泡的亮度将         。(以上均选填“变大”“变小”或“不变”)
解析　由图可知,当开关S断开时,电阻R与灯泡L串联,电压表 测电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流,由串联电路的 电压规律可知,此时电压表示数小于电源电压;当开关S闭合 时,灯泡L被短路,灯泡不发光,此时只有R工作,电压表测电源 电压,所以电压表的示数变大;灯泡被短路,电路中的总电阻 变小,由欧姆定律I= 可知电路中的电流将变大,即电流表示数将变大;电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和 导体两端的电压无关,所以R的电阻值不变。
类型三　由传感器引起的动态电路分析
9.(新素材·现代科技)(2023山东聊城中考)如图所示,是列车上 烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有 一光敏电阻R的电路,其中电源电压恒定,R0为定值电阻。有 烟雾产生时,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化, 从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值
时报警器开始报警。下列说法中正确的是(　    ) A.光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大B.烟雾越浓,电流表示数越小C.烟雾越浓,电压表示数越小D.若要提高警报灵敏度,可以适当增大R0的阻值
解析　如图所示,定值电阻R0和光敏电阻R串联,电流表测电 路中的电流,电压表测光敏电阻两端的电压;当有烟雾时报 警,已知电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警,故 有烟雾时,光照强度减弱,电路中电流增大,电路电阻减小,光 敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小,故A错误;烟雾越 浓,光照强度越弱,光敏电阻越小,电路中的电流越大,电流表 示数越大,根据欧姆定律I= ,定值电阻R0两端的电压增大,串联电路中电源电压等于各部分电压之和,故光敏电阻两端的
电压减小,即电压表示数减小,故B错误,C正确;要提高警报灵敏度,需减小电路中的电阻以增大电流,使报警器更快报警, 所以可以适当减小R0的阻值,故D错误。
10.(2022吉林中考)如图是某款压力秤的内部电路图。电源 电压U=6 V,R0=5 Ω,R为压敏电阻,其阻值随所受压力变化情 况如表所示。开关闭合后,当压力增大时,电路中的电流将    　　    ;当压力为40 N时,电压表的示数为　　　    V。