专题14 动态电路的定性分析与定量计算--最新中考物理二轮复习考点讲解与题型专练

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6.“齐头并进”法：在复习过程中，由于要复习的学科多，所以必须合理安排时间。
专题14 动态电路的定性分析与定量计算
知识点一 动态电路
1.电路动态问题:就是对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路，通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断来改变电路的连接方式，进而改变电路中的总电阻、电流、电压的大小。
2.动态电路判断要点
(1)弄清电路中各元件之间的关系:具体来说，要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有:所给的电表是测量干路的电流(或电压)还是支路中的电流(或电压)等。
(2)两个总电阻的变化规律:
①并联电路中的总电阻比并联的每个电阻都小;
②在任何一个电路(无论该电路是串联还是并联或两者皆有)中，总电阻随电路中某一个电阻的增大
而增大，随某一个电阻的减小而减小。
3.基本思想明确电路中的变量和不变量，首先确定不变的物理量(如电源的电压、各定值电阻，小灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压等)，然后根据相关的规律去分析其它量的变化。
4.解题思路
总体遵循“先局部--再整体--再局部”的思路，具体说来:
①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化(局部);
②根据欧姆定律，由总电阻的变化分析总电流的变化(整体);
③由总电流的变化，根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化(局部)。
5.记忆方法
动态电路判断前，先看电路串并联，电流表来似导线，电压表来似断电;
串联电阻在上升，电流示数减小中，定值电压也减小，滑动电压在上升:并联电阻在增大，电压示数不变化，滑动电流在减小，干路电流跟着跑，定值电流不变化，反向思考靠大家。
知识点二 两种分析模型
R总=R滑+R定
类型一：滑动变阻器引起的串联电路动态分析

滑动变阻器移动 R滑阻值改变
I总=U总/R总
U定= I定R定
P定=I2定R定
P总=U总I总
电路总电阻改变 电路中电流（总电功率）改变
U滑= U总-U定
定值电阻两端的电压（电功率）改变 滑动变阻器的电压改变（电功率不确定）
类型二：滑动变阻器引起的并联电路动态分析
滑动变阻器移动 R滑阻值改变
I支=U总/R支
本支路电阻改变 电路中电流（总电功率）改变
（2023•兰州）小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是（ ）
A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B．与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
C．重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小
D．重物的质量越小，电路消耗的总功率越小
（2023•牡丹江）如图所示，电源电压不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变小B．电压表示数变大
C．小灯泡变亮D．滑动变阻器阻值变大
（2023•聊城）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
（2023•金昌）学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪，原理如图所示。其中R是检测天然气的电阻（气敏电阻），天然气浓度增大时，R减小，R0为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，下列判断正确的是（ ）
A．显示仪一定是电流表
B．室内有天然气泄漏时，显示仪示数变小
C．室内有天然气泄漏时，电路消耗的电功率变小
D．若调低报警浓度，可将R0换成阻值大一点的电阻
（2023•邵阳）如图所示，电源电压4.5V保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，灯泡L标有“3V 1.5W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样。将滑片P置于中点位置，闭合开关S，在保证电路安全的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．滑片P向左移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率一直变大
B．滑片P向左移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小
C．滑片P向右移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率一直变大
D．滑片P向右移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小
（2023•盘锦）在图甲所示电路中，电源电压不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙所示，R0是定值电阻，闭合开关S，则：
①温度升高时，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
②温度降低时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2024•雁塔区校级一模）商场里的自动扶梯在无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．S1、S2是“紧急制动开关”，S3是“感应开关”
B．有人乘坐时，S1、S2、S3均闭合
C．有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压
D．相较于有人乘坐时，无人乘坐时整个电路总功率变小
（2023•蜀山区校级模拟）如图所示电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器，L为小灯泡（不计灯丝电阻变化）。闭合开关，滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中（ ）
A．电流表示数变小，小灯泡变暗
B．电压表示数变大，小灯泡变亮
C．电压表示数与电流表示数的比值变小，小灯泡变亮
D．电压表示数与电流表示数的比值不变，小灯泡变亮
（2023•聊城模拟）如图所示是体育中考中测量肺活量的测试仪原理图，其中为R1定值电阻，气体传感器R2的电阻随气体压强的增大而减小，如果小强吹的气越多，则（ ）
A．电流表示数变小
B．传感器R2两端的电压变大
C．整个电路消耗的电功率变大
D．R1消耗的电功率变小
（2023•罗湖区二模）如图所示，AB为铅笔芯，其电阻与长度成正比，c为铅笔芯的中点，在滑片P从c向d端滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数在增大
B．电路的总电阻逐渐增大
C．A1、A2的示数同时增加
D．A1示数变化量小于A2示数变化量
（2023•东河区校级四模）如图甲所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．滑片从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变小
B．滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变
C．电源电压为6V
D．电路消耗的最大功率为3.6W
（2023•渝北区模拟）如图所示的电路中，闭合开关S，让开关S1和S2断开，调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的a处（非最左端），此时灯泡L恰好正常发光，电流表A和电压表V均有示数。已知滑动变阻器的总电阻大于灯泡L的电阻，以下判断正确的是（ ）
A．若保持S1和S2断开，让P缓慢向右滑动，灯泡L变亮甚至可能被烧毁
B．若保持P在a处不动，S1仍断开，闭合S2后，A表和V表示数均变大
C．若保持P在a处不动，同时闭合S1和S2后，A表和V表示数将变大
D．若保持S1和S2断开，P移至变阻器最右端b，A表示数变化量和V表示数变化量的比值变小
（2023•高新区校级模拟）石墨烯被认为是一种未来革命性的材料，用石墨烯制成的湿敏电阻的阻值（R）随相对湿度（RH）变化曲线如图1所示。为了能从外部检测植物含水量的变化，设计如如图2所示的电路，从外部检测植物含水量的变化（电源电压恒定），R0为定值电阻，以下说法正确的是（ ）
A．电路中连接定值电阻R0没有作用是多余的
B．电压表示数减小时，说明树叶的湿度减小
C．当树叶的湿度减小时，电路消耗的电功率变大
D．当树叶的湿度增加时，电压表的示数变小
（2023•武进区校级模拟）2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小明通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中。当舱体发生漏气时，下列说法错误的是（ ）
A．电压表示数变小
B．电路中电流变小
C．压力传感器R两端电压变大
D．电路消耗的总功率变大
（2023•文圣区三模）如图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向右移动下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡变亮
B．电压表V1的示数变大
C．电压表V1与电流表A示数的乘积变小
D．电压表V2与电流表A示数之比不变
（2023•东营区校级模拟）如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。定值电阻R1的阻值为100Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．电压表与电流表的比值变大
C．电流表的示数变化范围为0.02A～0.06A
D．电压表的示数变化范围为4V～6V
（2023•会昌县模拟）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），电流表A2的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2023•桂林一模）小林设计了一种测定油箱内油量的模拟装置，如图所示，其中电源两端电压保持不变。R0是定值电阻，R是滑动变阻器，甲为油量表，滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。则甲表是用 表改装而成的，油箱中的油量减少时，浮子随油面下降，R接入的电阻 ，此时甲表示数 （后两空均填”变大”、“不变”或“变小”）。
（2023•兴宁区校级四模）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小煦利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
（1）当户外紫外线增强时，光敏电阻的阻值 （填“变大”或“变小”）。
（2）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 （填“左”或“右”）移动。
（2023•江西二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，所有元件均完好。闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片P时，电压表V与电流表A示数的比值将 。将滑片P移至最右端后，断开开关S，电压表V的示数将 。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）
（2022•莆田模拟）北京冬奥会期间超1000辆氢能源汽车投入运行。如图所示为某型号氢能源汽车的自动测定液态氢含量的电路原理图，其中电源电压恒为18V，R0为定值电阻。为液态氢含量表（实际是一只量程为0～0.6A的电流表，燃料箱容量为50L，装满液态氢时，电流表满偏），Rx为压敏电阻，其阻值与燃料箱内的液态氢体积的关系如下表所示，燃料空箱质量为1kg。（一定条件下液态氢密度为0.07×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）求定值电阻R0的阻值。
（2）若压敏电阻的受力面积为0.3m2，该电阻受到的压强为143Pa时，此时整个电路消耗的电功率多大？
（3）若燃料箱装满液态氢时，要使对应的电流表示数为0.5A，试通过计算说明可以采取的具体措施。
压敏电阻与液态氢体积关系：
（2022•中山市三模）某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。闭合开关，滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U﹣I图象如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）电路消耗的最大电功率；
（3）当滑片P处于最左端时，电阻R1在10s内产生的热量（结果保留1位小数）。
燃料箱中液态氢的体积V/L
0
10
20
30
40
50
对应的压敏电阻阻值Rx/Ω
120
100
80
60
40
20