动态电路分析
类型一 开关型动态电路分析
1.[2021·呼伦贝尔] 如图所示,电路中电源电压不变,闭合开关S后,下列说法中正确的是 ( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大
B.电压表的示数变大,电流表的示数不变
C.电压表的示数不变,电流表的示数变大
D.电压表的示数不变,电流表的示数不变
2.[2021·常德] 如图所示是某实验小组的同学连接的电路,则 ( )
A.在连接此电路时,开关应该断开;开关闭合前,滑片应处于最左端
B.S1、S2都闭合时,L1、L2并联,电流表测干路的电流
C.先闭合S1、S2,再断开S1时,电流表示数变小,电压表示数变小
D.S1、S2都闭合时,将滑片右移时,电流表示数变小,电压表示数变小
3.如图所示电路,电源电压U不变。将开关S闭合,电流表A1的读数将 ,电流表A2的读数将 ,电压表V的读数将 。(均填“变大”“变小”或“不变”)
4.[2020·宜宾改编] 在如图所示电路中,电源电压保持不变,R、R1、R2、R3均是定值电阻,S0、S是开关,S0与S均处于闭合状态。现将S断开,电压表的示数 ,电流表的示数 。(均填“变大”“变小”或“不变”)
类型二 变阻型动态电路分析
5.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片向左滑动时 ( )
A.灯L1变亮,灯L2变暗
B.灯L1变亮,灯L2的亮度不变
C.灯L2变亮,灯L1变暗
D.灯L1、L2都变亮
6.[2021·营口] 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。闭合开关S后,滑片从最左端向右移动到中间位置的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电流表A1的示数变大,电流表A2的示数变大
B.电压表V的示数不变,电流表A2的示数不变
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变小
7.如图所示的电路,电源电压不变,R1A.并联部分的总电阻变小
B.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小
C.电压表示数变化量与电流表A1示数变化量之比变大
D.滑动变阻器中的电流变化量最大,R1中的电流变化量其次,R2中的电流变化量最小
8.[2021·成都] 如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,把滑片P向右移动,则滑动变阻器接入电路的阻值将 ,电压表示数将 。(均填“变大”“变小”或“不变”)
9.[2021·常州] 在如图所示的电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表A的示数 ,电压表V1的示数 ,电压表V2的示数 。(均填“变小”“不变”或“变大”)
类型三 与实际生活结合型动态电路分析
10.如图所示是“烟雾报警器”的部分工作原理图。在一个外部光线无法进入的烟室中,装有激光发射器及带有光敏电阻R0(光照越强,电阻的阻值越小,反之则越大)的电路,R为起保护作用的定值电阻,电源电压恒定。当烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化;当烟雾达到某浓度后电铃便会发出声音警报。当进入烟室的烟雾浓度增大时,下列说法中正确的是 ( )
A.电路的总电阻变小 B.电压表的示数变大
C.电流表的示数变大 D.电阻R两端的电压变大
11.[2021·山西改编] 图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,闭合开关,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力的增大而增大,滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是( )
A.身高越高,电压表的示数越大 B.身高越高,通过R0的电流越小
C.体重越大,电流表的示数越大 D.体重越大,R两端的电压越大
12.计算机鼠标装有传感器来监视鼠标的移动情况,如图所示是它的工作原理示意图。物体M在轨道上平行移动时,可带动与之相连的金属滑片P移动,通过电压表的示数可反映物体M移动的距离。当物体M向右移动时,电流表的示数将 ,电压表的示数将 。(均填“变大”“不变”或“变小”)
13.阅读短文,回答问题。
油量表是汽车、飞机等交通工具中显示载具油箱中剩余油量的仪表,它与装在油箱中的油量测
定装置配套使用。其工作原理是将油箱中油量的液面高度通过测定装置转化为电信号,然后通过指针或数字的方式显示出来。常用的油量表有电磁式和电热式两种。随着技术的发展,一些利用传感器技术的新式油量表也崭露头角,但无论在上述的哪种油量表的测定装置中,变阻器都起着不可或缺的作用。
如图所示是某种油量表及其配套测定油量装置的示意图。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片与滑杆连接,滑杆可以绕O点转动,另一端固定一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面落下,带动滑杆使滑动变阻器的滑片向上移动,从而改变电路中电表的示数。因此,电表上一定的示数便对应着油面的一定高度,把电表刻度盘改为相应的油量体积数,就可以直接读出油箱中的油量。
(1)油量表是 (填“电流表”或“电压表”)。
(2)当油箱中油量减少时,R接入电路的电阻 ;油量表的示数 。(均填“变大”“变小”或“不变”)
(3)根据材料,提出一个可探究的科学问题:
答案
1.C 由电路图可知,电压表测电源电压,闭合开关后,电源电压不变,则电压表的示数不变;由电路图可知,闭合开关后,两灯泡并联,电路总电阻变小,由欧姆定律可知,电路总电流变大,电流表测干路中的电流,因此电流表示数变大。
2.C 为保护电路,在连接此电路时,开关应该断开,开关闭合前,滑片应处于最大阻值处(最右端);S1、S2都闭合时,L2短路,L1与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;先闭合S1、S2时,L1与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,再断开S1后,L1、L2、变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由U=IR可知,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小;S1、S2都闭合时,将滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大。
3.变大 不变 不变 (1)当开关S断开时,电路为R2的简单电路,两电流表测电路中的电流,电压表测电源电压;当开关S闭合时,两电阻并联,电流表A2测通过R2的电流,A1测干路电流,电压表测电源电压;根据并联电路电压的规律,因R2两端的电压和电阻都不变,由欧姆定律可知,通过R2的电流不变,即电流表A2的读数将不变;由并联电路电流的规律可知,电流表A1的读数将变大;(2)开关S闭合前后,电压表都测电源电压,故电压表V的读数将不变。
4.变大 变大 由电路图可知,S0与S均闭合时,R2与R3并联后再与R、R1串联,电流表测通过R3支路的电流,电压表测R2与R3并联部分和R1两端的电压之和;将S断开后,R1、R3、R串联,电压表测R1和R3两端的电压之和,电流表测电路中的电流,因电阻并联时总电阻小于任何一个分电阻,所以,R3的阻值大于R2和R3并联时的总电阻,电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的总电流变小,由U=IR可知,R和R1两端的电压都变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R3两端的电压变大,R1和R3两端的电压之和变大,则电压表V的示数变大;由I=可知,通过R3的电流变大,即电流表A的示数变大。
5.B 由图可知,滑动变阻器与L1串联后与L2并联,当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,通过它的电流变大,则L1变亮;而并联电路互不影响,所以L2的亮度不变。
6.B 由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路电流。因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表的示数不变;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R2的电流不变,即电流表A2的示数不变;在滑片从最左端向右移动到中间位置的过程中,变阻器R1接入电路中的电阻变小,由I=可知,通过R1的电流变大,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表A1的示数变大;由“电压表的示数不变、电流表A1的示数变大”可知,电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小;由“电压表的示数不变、电流表A2的示数不变”可知,电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积不变。
7.D 变阻器与R2并联后再与R1串联,电流表A1测总电流,A2测通过变阻器的电流,电压表测R2两端的电压,将滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,变阻器连入电路的电阻变大,由并联电路的电阻规律可知,并联部分的电阻变大;由分压原理,并联部分的电压变大,故电压表V的示数增大;根据串联电路电压的规律,电压表示数变化量等于R1两端电压的变化量,由欧姆定律可知,对R1来说,U1=I1R1,U1'=I1'R1,两式相减得:U1-U1'=I1R1-I1'R1=(I1-I1')R1,即ΔU1=ΔI1R1,故R1=;即电压表示数变化量与电流表A1示数变化量之比等于R1,保持不变;因并联部分的电阻变大,由串联电路中电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路的总电流变小;因电压表的示数变大,由欧姆定律可知,通过R2的电流变大,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,则滑动变阻器支路的电流减小量大于通过R2电流的增大量,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且并联电路中各支路两端的电压相等,故R1两端电压变化量与并联部分电压的变化量相等,由欧姆定律I=和R18.变大 变小 R与变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,滑片P向右移动,则滑动变阻器接入电路的阻值将变大,则总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,根据U=IR可知,电压表的示数将变小。
9.变小 不变 变大 闭合开关S后,滑动变阻器与电阻R0串联,电流表测量电路总电流,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,因为电压表V1测量电源电压,滑片向右移动,电压表V1的示数不变;闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大;根据公式I=可知,电路电流变小,即电流表示数变小;根据公式U=IR可知,电阻R0两端的电压变小,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压变大,电压表V2的示数变大。
10.B 由题图可知,电铃和光敏电阻并联后与定值电阻R串联,电流表测通过光敏电阻的电流,电压表测并联部分的电压。(1)当进入烟室的烟雾浓度增大时,光照变弱,光敏电阻的阻值变大,并联部分的电阻变大,电路总电阻变大,由欧姆定律可知,干路中电流变小,则R两端的电压变小;(2)因并联部分电阻变大,则根据串联电路的分压规律可知,并联部分电压变大,即电压表示数变大,电铃两端电压变大,则通过电铃的电流变大;由于干路电流变小、通过电铃的电流变大,由并联电路的电流特点可知,通过R0的电流变小,即电流表的示数变小。
11.A 由电路图可知,R与R0并联,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测压敏电阻R支路的电流,因电压表的内阻很大、在电路中相当于开路,所以,人的身高变化即滑片移动时,R0接入电路中的电阻不变。因并联电路中各支路两端的电压相等,且各支路独立工作、互不影响,所以,由I=可知,通过R0的电流不变;当身高越高时,滑片上移,滑片P下方电阻丝的阻值变大,由U=IR可知,滑片P下方电阻丝两端的电压变大,即电压表的示数变大;当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知,R的阻值越大,由I=可知,通过R的电流越小,即电流表的示数越小;R两端的电压为电源电压,保持不变。
12.不变 变大 由电路图可知,电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路,电压表测滑片左侧部分电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,当物体M向右移动时,电路中的总电阻不变,滑片左侧部分的电阻变大,由I=可知,电路中的电流不变,即电流表的示数不变;由U=IR可知,滑片左侧部分电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大。
13.(1)电流表 (2)变大 变小
(3)油量表示数与油面高低存在什么关系
(1)由图可知,油量表串联在电路中,因此是由电流表改装成的;(2)由图可知,当油箱中的油面下降时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即油量表(电流表)的示数变小;(3)由文中的内容可知,可以把电流表改装成油量表;电流表示数越大,表示变阻器接入电路的阻值越小;浮子的运动会带动滑动变阻器滑片移动,从而可以知道油量的变化,故可以探究的问题:油量表示数与油面高低存在什么关系