18.2 电功率微专题三:动态电路分析
1.滑动变阻器滑片的移动引起的电路中物理量的变化
2.由传感器阻值变化引起的电路中物理量的变化
3.由开关的状态引起的动态电路
(1)首先确定初始时的电路性质,根据开关的断开和闭合状态,分析用电器的连接方式(串联或并联)以及电表的测量对象,画出等效电路图。
(2)再确定电路变化后的性质,根据开关的断开和闭合状态,分析用电器的连接方式(串联或并联)以及电表的测量对象,画出等效电路图。
(3)按串并联电路电流、电压的特点和欧姆定律确定电表的变化情况,看谁变了,谁没变,利用电源电压不变、定值电阻不变等隐含条件解决问题。
4.电学变化量
(1)定值电阻
(2)在串联电路中,电压是根据电阻的大小分配的。如果只有两个用电器,则这两个用电器两端的电压之和总是等于电源电压不变。如果期中一个用电器分配的电压增大,则另一个用电器分配的电压就减小,而电压增大量和电阻的减小量相等,即。
(3)
类型一 串联电路动态分析
例1.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,为定值电阻。开关闭合后,在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是
A.电压表的示数变大 B.电流表的示数变大
C.电压表的示数变大 D.电路消耗的总功率变大
【答案】:。
【解析】:由电路图可知,与串联,电压表测变阻器两端的电压,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流。
因电源两端电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故错误;
在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故错误;
电路中的电流变小,由可知,两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两端的电压变大,即电压表的示数变大,故正确;
电源电压保持不变,电路中的电流变小,由可知,电路消耗的总功率变小,故错误。
例2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,忽略小灯泡电阻受温度的影响。当滑动变阻器的滑片由中点向右移动时,下列判断中正确的是
A.电流表和电压表的示数都增大,电路总功率变大
B.电流表和电压表的示数都减小,电路总功率变小
C.电流表示数减小,电压表示数变大,灯泡功率不变
D.小灯泡亮度不变,电压表示数不变,变阻器功率变小
【答案】:。
【解析】:
、由电路图可知,灯泡与变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表测变阻器支路的电流,
因电源电压不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故错误;
、因并联电路各支路互不影响,所以滑片移动时,灯的亮度不变;
当滑动变阻器的滑片由中点向右移动时,变阻器接入电路中的电阻增大,由可知,通过变阻器的电流变小,即电流表的示数减小,
因变阻器的电压不变,而通过变阻器的电流变小,根据可知,变阻器的功率变小,故正确。
例3.小明在医院看到种输液报警器(如图甲所示),当管内药液流完时,电铃发声,报警器内部有一可变电阻,当输液管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小,电路如题图乙所示,则当闭合开关报警器工作时,下列分析正确的是
A.输完药液时,电流表示数变小
B.输完药液时,电压表示数变小
C.电路在工作时将电能全部转化为电铃的机械能
D.输完药液时,电路消耗的电功率变大
【答案】:。
【解析】:
由电路图可知,可变电阻与电铃串联,电压表测电铃两端的电压,电流表测电路中的电流;
由题意知,当输液管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小。
.输完药液时,警报器内的电阻较小,电路中的总电阻较小,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故错误;
由串联电路的分压特点可知,可变电阻两端的电压变小,则电铃两端的电压变大,即电压表的示数变大,故错误;
电路中的电流变大,由可知,电路消耗的电功率变大,故正确;
.电路工作时,可变电阻和电铃线圈的电阻都会把部分电能转化为内能,不可能将电能全部转化为电铃的机械能,故错误。
类型二 并联电路动态分析
例4.如图所示电路中,变阻器的滑片从中点向左端移动的过程中,下列说法正确的是:
A.电流表示数和电流表示数都变大
B.电流表示数和电流表示数之差保持不变
C.电压表和电流表示数之比保持不变
D.电压表示数保持不变,电路总功率变大
【答案】:。
【解析】:滑动变阻器与定值电阻并联,电压表与电源并联,串联在干路上,测量电路的总电流,与定值电阻串联,测量定值电阻的电流;
(1)当开关闭合,滑动变阻器的滑片从中点向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小;而电压表测量电源电压,因此电压表示数不变;
由于并联电路中,各支路互不影响,因此通过定值电阻的电流不变,即电流表示数不变,而干路电流等于各支路电流之和,因此电流表示数变小;故错误;
电流表示数和电流表示数之差就是通过滑动变阻器的电流,所以电流表示数和电流表示数之差减小,故错误;
电压表示数不变,电流表示数不变,则它们之比保持不变,故正确;
(2)电源电压不变,干路电流减小,根据知,电路总功率变小。故错误。
例5.如图所示,电源两端的电压恒定。闭合开关,小灯泡发光,再闭合开关,则
A.电压表示数不变 B.电流表示数变小
C.小灯泡变亮 D.电路的总电阻变大
【答案】:。
【解析】:由电路图可知,闭合开关时,电路为灯泡的简单电路,电流表测通过灯泡的电流,电压表测电源两端的电压;
再闭合开关后,灯泡与定值电阻并联,电流表测干路电流,电压表仍侧电源两端的电压,
由电源两端的电压恒定可知,电压表的示数不变,故正确;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过灯泡的电流和实际功率不变,则小灯泡的亮暗不变,故错误;
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,即电流表的示数变大,故错误;
由的变形式可知,电源的电压不变,干路电流变大,则电路的总电阻变小,故错误。
类型三 多开关动态分析
例6.如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是
A.只闭合,将向左移动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.闭合、,断开,将向左移动,消耗的功率增大
C.开关都闭合,将向左移动,电压表的示数为零,电流表示数变小
D.开关都闭合,将向左移动,消耗的功率不变,消耗的功率变小
【答案】:。
【解析】:(1)只闭合,两电阻串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路中的电流,将向左移动,变阻器连入电路中的电阻变小,由串联电阻的规律,总电阻变小,由欧姆定律,电流表示数变大,根据,电压变大,由串联电路电压的规律,电压表示数变小,错误;
(2)闭合、,断开,与灯并联后与串联,将向左移动,变阻器连入电路中的电阻变小,根据分压强原理,的电压变小,根据串联电路电压的规律,并联部分的电压变大,根据,消耗的功率增大,正确;
(3)(4)开关都闭合,变阻器短路,与灯并联,电压表的示数为零;将向左移动,对电路没有影响;
电流表示数不变,错误;
的电压和电流都不变,根据,消耗的功率不变,消耗的始终为0,不变,错误。
类型四 电学变化量
例7.如图,电源电压恒定,电阻的阻值是,滑动变阻器上标有“”字样,闭合开关后,当滑片在某位置时电压表示数为,电流表示数为;当滑片从中点位置逐渐移动到最右端的过程中,电压表的示数变化量的绝对值为△,电流表示数变化量的绝对值为△,此过程中,下列说法正确的是
A.电源电压为
B.△和△的比值变大
C.电流表的最大示数和最小示数之比为
D.电压表的最大示数和最小示数之比为
【答案】:。
【解析】:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片在某位置时电压表示数为,电流表示数为,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由可得,电源的电压:
,故错误;
(2)当滑片从中点位置逐渐移动到最右端的过程中,滑片位于中点时,电路中的电流最大,电压表的示数最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的最大电流:
,
电压表的最小示数:
;
滑片位于右端时,变阻器接入的阻值最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,
则电路中的最小电流:
,
则,故正确;
电压表的最大示数:
,
则,故错误;
电压表的示数变化量的绝对值和电流表示数变化量的绝对值的比值:
,
所以,△和△的比值不变,故错误。
例8.在如图的电路中,、为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电流表、电压表、、的示数分别用、、和表示,电表示数的变化量分别用△、△、△和△表示。则在滑片向下滑动的过程中,下列说法错误的是
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电压表的示数与电流表的示数之比不变,并且
C.
D.△△△
【答案】:。
【解析】:通过分析电路图可知,、、串联,、为定值电阻,电压表测量两端的电压,电压表测量两端的电压,电压表测量、两端的电压,电流表测量电路的电流;
在滑片向下滑动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由可知,电路中电流变小,即电流表示数减小;
由可知,、两端的电压都变小,电压表的示数减小;
由串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压变大,则电压表的示数变大,电压表的示数变大;
、根据以上分析可知,电流表示数减小,电压表的示数变大,故正确;
、根据可知,电压表的示数与电流表的示数之比为的阻值,为定值电阻,所以该比值不变,并且由串联电路的电压特点可得,故正确;
、根据串联电路电压的规律可知,增加的电压等于与减小的电压之和,即△△,所以,故正确;
、电压表测量和的总电压,根据串联电路电压的规律可知,电压表增加的示数等于两端减小的电压值,即△△①;
电压表测量变阻器两端的电压,根据串联电路电压的规律可知,电压表增大的示数等于与减小的电压值之和,即:△△△②,
所以由①②可得:△△△;故错误。
1.如图所示的电路,电源电压恒定,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关后,滑动变阻器滑片自向移动的过程中
A.电流表的示数变小,电压表的示数变小
B.电流表的示数变大,电压表的示数变大
C.消耗的电功率变小
D.电路消耗的总功率变大
【答案】:。
【解析】:两电阻串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流。
(1)滑动变阻器滑片自向移动的过程中,变小,根据电阻的串联,总电阻变小,
由欧姆定律,电流变大,电流表示数变大,
由,的电压变大,
由串联电路电压的规律,电压表示数变小,故错误;
(2)因电流变大,根据,故消耗的电功率变大,故错误;
根据,电源电压不变,故电路消耗的总功率变大,正确。
2.为响应国家严禁在公共场所吸烟的号召,青青设计了一种烟雾报警装置,其原理电路如图所示,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大。当接收到的激光光照强度因烟雾而发生改变,使电路中电流小于或等于时,烟雾报警器报警。闭合后,当电流从变化至时,光敏电阻消耗的电功率从变为.关于此变化过程,下列说法正确的是
A.烟雾浓度逐渐减小,电压表示数变大
B.电源电压为,的阻值为
C.当电压表示数为时,烟雾报警器报警
D.消耗的电功率变化了
【答案】:。
【解析】:由电路图可知,光敏电阻和定值电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,
所以,烟雾浓度逐渐减小时,光照强度增强,的阻值变小,电路中的总电阻变小,
由可知,电路中的电流变大,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,两端的电压变小,即电压表示数变小,故错误;
(2)因串联电路中各处的电流相等,且时,时,
所以,由可得,光敏电阻的阻值分别为:
,,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,
所以,电源的电压:
,
即:,
解得:,
电源的电压:,故错误;
消耗的电功率的变化量:
△,故正确;
(3)当电压表的示数为时,两端的电压:
,
此时电路中的电流:
,
因电路中电流小于或等于时,烟雾报警器报警,
所以,此时烟雾报警器不报警,故错误。
3.如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是
A.只闭合,将向左移动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.闭合、,断开,将向左移动,消耗的功率增大
C.开关都闭合,将向左移动,电压表的示数为零,电流表示数变小
D.开关都闭合,将向左移动,消耗的功率不变,消耗的功率变小
【答案】:。
【解析】:(1)只闭合,两电阻串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路中的电流,将向左移动,变阻器连入电路中的电阻变小,由串联电阻的规律,总电阻变小,由欧姆定律,电流表示数变大,根据,电压变大,由串联电路电压的规律,电压表示数变小,错误;
(2)闭合、,断开,与灯并联后与串联,将向左移动,变阻器连入电路中的电阻变小,根据分压强原理,的电压变小,根据串联电路电压的规律,并联部分的电压变大,根据,消耗的功率增大,正确;
(3)(4)开关都闭合,变阻器短路,与灯并联,电压表的示数为零;将向左移动,对电路没有影响;
电流表示数不变,错误;
的电压和电流都不变,根据,消耗的功率不变,消耗的始终为0,不变,错误。
4.如图所示的电路中,电源电压不变,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关后,在滑片从最左端向中心移动的过程中,下列说法正确的是
A.电流表和电流表的示数都变大
B.电路总功率变大,电压表的的示数不变
C.电路总功率变小,电压表的示数不变
D.电流表和电压表的示数都保持不变
【答案】:。
【解析】:由电路图可知,与并联,电压表测电源的电压,电流表测支路的电流,电流表测干路电流。
因电源电压不变,
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,通过的电流不变,即电流表的示数不变,故错误;
在滑片从最左端向中心移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,
由可知,通过变阻器的电流变大,
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,即电流表的示数变大,故错误;
由可知,电路总功率变大,故正确、错误。
5.如图所示的两个电路中,电源电压恒定且相等,两个灯泡的规格相同。闭合开关,当滑动变阻器的滑片都从中点向左滑动的过程中,关于灯泡和的亮度情况,下列判断正确的是
A.和都变亮 B.和都变暗 C.始终比亮 D.始终比亮
【答案】:。
【解析】:(1)左图中灯泡与滑动变阻器串联,
当滑动变阻器的滑片都从中点向左滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由可知,电路中的电流变小,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由可知灯泡的实际功率变小,灯泡变暗;
(2)右图中灯泡与滑动变阻器并联,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,灯泡的实际功率不变,亮暗不变;
(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两端的电压始终小于两端的电压,
因两灯泡的规格相同,即电阻相等,
所以,由可知,的实际功率始终比大,则始终比亮。
综上可知,错误、正确。
6.如图所示,闭合开关.在变阻器滑片向右滑动过程中,下列说法正确的是
A.电压表示数变大,灯泡的实际功率变小
B.电压表示数变大,灯泡的实际功率变大
C.电流表示数变大,灯泡的亮度变亮
D.电压表与电流表示数比值变大,灯泡的亮度变暗
【答案】:。
【解析】:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测电源的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
因电源的电压不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故错误;
在变阻器滑片向右滑动过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故错误;
由可知,灯泡两端的电压变小,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由可知,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,故错误;
由可知,电压表与电流表示数比值等于灯泡的电阻,则电压表与电流表示数比值不变,故正确。
7.如图所示,间的弹簣中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路,为定值电阻。当闭合开关,板上受到的压力增大时
A.电流表、电压表示数都变小
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电路的总功率变大
D.电阻的功率变小
【答案】:。
【解析】:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
当闭合开关,板上受到的压力增大时,滑片下移,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故错误;
由可知,两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两端的电压变大,即电压表的示数变大,故错误;
电源电压不变,电路中的电流变小,两端的电压变小,由可知,电路的总功率和电阻的功率均变小,故错误、正确。
8.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,、是定值电阻,是滑动变阻器。闭合开关后,当滑片由向滑动的过程中,电压表、的示数变化量分别为△、△,电流表的示数变化量为△.则下列判断中正确的是
A.△△
B.电压表的示数和电流表的示数均变大,电压表的示数变小
C.
D.和消耗的总功率变化了△△
【答案】:。
【解析】:、滑片向右移动,两端电压增大,和两端总电压减小,因为电源电压不变,所以两端电压的增大量等于和两端总电压的减小量,则由△△,又因为△△,△△,所以△△,故错误;
、滑动变阻器滑片向右移动时,连入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,所以电路中电流变小,两端电压变小,示数增大,示数减小,故错误;
、在滑动变阻器和定值电阻串联的电路中,可以证明有关定值电阻的公式,,所以,,,故正确;
、设滑片在点时电路中电流为,在点时电流为,则由和消耗的电功率和增加量△△△,因为,而△,所以△△.故错误。
9.如图所示,当滑动变阻器滑片向右端移动时
A.灯泡的额定功率不变,电流表读数变大,灯变亮
B.灯泡的额定功率变小,电流表读数变小,灯变暗
C.灯泡的额定功率不变,电流表读数变小,灯变暗
D.灯泡的额定功率变小,电流表读数变大,灯变亮
【答案】:。
【解析】:
、由图知,灯与变阻器串联,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器滑片向右端移动时,变阻器连入电路的电阻变大,根据电阻的串联,总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表读数变小,错误;
、因电路中的电流变小,根据可知,灯的实际功率变小,灯变暗,但灯的额定功率不变,故正确,错误。
10.如图所示电路,电源电压为并保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片由一个位置移动到另一位置时,定值电阻的电功率由变成了,则电压表的示数可能
A.由变为 B.由变为 C.由变为 D.由变为
【答案】:。
【解析】:设定值电阻的电功率由变成了时,电路中的电流由变为,
则,
解得:,
因电阻保持不变,
所以,;
.当电压表原来的示数为时,两端的电压,
当电压表的示数为时,两端的电压,
符合,故正确;
.当电压表原来的示数为时,两端的电压,
当电压表的示数为时,两端的电压,
不符合,故错误;
.当电压表原来的示数为时,两端的电压,
当电压表的示数为时,两端的电压,
不符合,故错误;
.当电压表原来的示数为时,两端的电压,
当电压表的示数为时,两端的电压,
不符合,故错误。
11.如图所示的电路中,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数从变为,电流表的示数变化了.则该定值电阻所消耗功率的变化量为
A. B. C. D.
【答案】:。
【解析】:由电路图可知,与串联,电压表测两端电压,电流表测电路中的电流,
因定值电阻的阻值不变,且电压表的示数从变为时,电流表示数的变化量为,
所以,由可得:
△,
解得:,
该定值电阻所消耗功率的变化量:
△。
12.如图所示电路中,电源电压不变,为滑动变阻器,为定值电阻,开关闭合后,当滑片在变阻器的两端,之间滑动的过程中,电压表的最大示数为,电流表的示数变化范围是,则下列结论正确的是
A.
B.的最大电阻为
C.电源电压为
D.电阻的电功率变化范围是至
【答案】:。
【解析】:(1)当滑片位于端时,、串联,电路中的电流最小即,电压表的示数最大,
由可知,的最大电阻:;故错误;
则电源的电压①
(2)当滑片位于端时,电路为的简单电路,此时电路中的电流最大,即,
则电源的电压②
因为电源的电压不变,联立①②可得:,,故错误,正确;
电阻消耗的最大电功率:,
电阻消耗的最小电功率:,
故电阻的电功率变化范围是,故错误。
13.如图所示电路,电源电压保持不变,,滑动变阻器的最大阻值为.闭合开关,向左移动滑动变阻器滑片的过程中,下列说法正确的是
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数增大
C.滑片可在上任意移动
D.若滑片移到端时,与的电功率之比为
【答案】:。
【解析】:由电路图可知,与并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,
(1)因电源电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时通过的电流不变,
向左移动滑动变阻器滑片的过程中,接入电路中的电阻变小,
由可知,通过的电流变大,
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,即电流表的示数变大,故错误;
(2)由电路图可知,的滑片移至端时会造成电源短路,
所以,滑片不可在上任意移动,故错误;
(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,若滑片移到端时,由可知,与的电功率之比:
,故正确。
14.如图所示电路,电源电压恒定,为光敏电阻,其阻值随着光照的增强而减小,为定值电阻,当光照减弱时
A.与示数的比值减小 B.与示数的比值不变
C.与示数之差变大 D.电路消耗的总功率减小
【答案】:。
【解析】:
由图可知,光敏电阻与定值电阻并联,电压表测量的是两端的电压(即电源的电压),保持不变;电流表测量的是通过的电流,电流表测量的是干路中的电流;
已知光敏电阻的阻值随着光照的增强而减小,则当光照减弱时,的阻值变大,根据欧姆定律可知,通过的电流变小,即电流表示数变小;
根据并联电路的特点可知,通过的电流不变,而通过的电流变小,所以干路中的电流变小,即电流表示数变小;
、由欧姆定律可知,与示数的比值为光敏电阻的阻值,因的阻值变大,则该比值变大,故错误;
、电压表示数不变,示数变小,则与示数的比值变大,故错误;
、由并联电路的特点可知,与示数之差为通过的电流,保持不变,故错误;
、电源电压不变,总电流变小,根据可知,总功率减小,故正确。
15.如图所示的电路中,电源电压恒定不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片由点移动到点的过程中,下列说法正确的是
A.电压表的示数将变小
B.灯泡的亮度始终保持不变
C.电流表的示数与电流表的示数始终相等
D.电压表的示数与电流表的示数比值将变大
【答案】:。
【解析】:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表、均测电源两端的电压,电流表、测阻器支路的电流,电流表测灯泡支路的电流。
因电源电压恒定不变,
所以,滑片移动时,电压表、的示数均不变,故错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,电流表的示数不变,灯泡的亮度始终保持不变,故正确;
将滑动变阻器的滑片由点移动到点的过程中,接入电路中的电阻变小,
由可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表、的示数变大,
则电流表的示数与电流表的示数不相等、电压表的示数与电流表的示数比值变小,故错误。
16.如图所示,电源电压保持不变,掷到1时,小灯泡恰好正常发光。当由1掷到2时,下列说法正确的是
A.电流表示数变小,小灯泡正常发光
B.电压表示数不变,小灯泡发光暗淡
C.电流表示数变小,电压表示数变小
D.电压表示数不变,电流表示数变大
【答案】:。
【解析】:
由图知,当掷到1时,与并联,电流表测干路电流,电压表测电源两端的电压;
当由1掷到2时,被短路,电路为的简单电路,电流表测通过的电流,电压表测电源两端的电压,
因电源电压保持不变,
所以,电压表的示数不变,故错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过的电流和实际功率不变,小灯泡仍正常发光,故错误;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电路的总电流变小,即电流表示数变小,故正确、错误。
17.(多选)如图甲所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,、的关系图象如图乙所示:在上述过程中,滑片从任意一点滑动到另外一点时,电流表的示数变化量为△,电压表、的示数变化量分别为△、△,、的功率变化量分别为△、△,则
A.的阻值为 B.电源电压是
C.总成立 D.总成立
【答案】:。
【解析】:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于右端时,变阻器接入电路中的电阻为0,电路为的简单电路,电路中的电流最大,的电压为0,此时两端电压最大且等于电源电压,如上所示:
由图象可知,即:,电路中的最大电流,
由欧姆定律可得,的阻值:
,故错误,正确;
(2)设滑片移动前后电路中的电流为、,根据欧姆定律和串联电路电压的规律,则电压表示数的变化量:
△△,
所以:
根据串联电路各部分电压等于电源总电压,
即:和两端电压的变化量相等,则有:△△,
所以:,故正确;
(3)对由图知,电压为时,电流为,电压为时,电流为;
对由图知,电压为时,电流为,电压为时,电流为;
根据知,在这个过程中,的功率变化量为,则的功率变化量为
故与的功率变化量不等,
,故错误。
各部分电功率怎么变
各部分电压怎么变
滑片的移动方向
总电阻怎么变
电路电流怎么变
各部分电功率怎么变
各部分电压怎么变
传感器阻值变化
总电阻怎么变
电路电流怎么变
218.2 电功率微专题三:动态电路分析
1.滑动变阻器滑片的移动引起的电路中物理量的变化
2.由传感器阻值变化引起的电路中物理量的变化
3.由开关的状态引起的动态电路
(1)首先确定初始时的电路性质,根据开关的断开和闭合状态,分析用电器的连接方式(串联或并联)以及电表的测量对象,画出等效电路图。
(2)再确定电路变化后的性质,根据开关的断开和闭合状态,分析用电器的连接方式(串联或并联)以及电表的测量对象,画出等效电路图。
(3)按串并联电路电流、电压的特点和欧姆定律确定电表的变化情况,看谁变了,谁没变,利用电源电压不变、定值电阻不变等隐含条件解决问题。
4.电学变化量
(1)定值电阻
(2)在串联电路中,电压是根据电阻的大小分配的。如果只有两个用电器,则这两个用电器两端的电压之和总是等于电源电压不变。如果期中一个用电器分配的电压增大,则另一个用电器分配的电压就减小,而电压增大量和电阻的减小量相等,即。
(3)
类型一 串联电路动态分析
例1.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,为定值电阻。开关闭合后,在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是
A.电压表的示数变大 B.电流表的示数变大
C.电压表的示数变大 D.电路消耗的总功率变大
例2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,忽略小灯泡电阻受温度的影响。当滑动变阻器的滑片由中点向右移动时,下列判断中正确的是
A.电流表和电压表的示数都增大,电路总功率变大
B.电流表和电压表的示数都减小,电路总功率变小
C.电流表示数减小,电压表示数变大,灯泡功率不变
D.小灯泡亮度不变,电压表示数不变,变阻器功率变小
例3.小明在医院看到种输液报警器(如图甲所示),当管内药液流完时,电铃发声,报警器内部有一可变电阻,当输液管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小,电路如题图乙所示,则当闭合开关报警器工作时,下列分析正确的是
A.输完药液时,电流表示数变小
B.输完药液时,电压表示数变小
C.电路在工作时将电能全部转化为电铃的机械能
D.输完药液时,电路消耗的电功率变大
类型二 并联电路动态分析
例4.如图所示电路中,变阻器的滑片从中点向左端移动的过程中,下列说法正确的是:
A.电流表示数和电流表示数都变大
B.电流表示数和电流表示数之差保持不变
C.电压表和电流表示数之比保持不变
D.电压表示数保持不变,电路总功率变大
例5.如图所示,电源两端的电压恒定。闭合开关,小灯泡发光,再闭合开关,则
A.电压表示数不变 B.电流表示数变小
C.小灯泡变亮 D.电路的总电阻变大
类型三 多开关电路动态分析
例6.如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是
A.只闭合,将向左移动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.闭合、,断开,将向左移动,消耗的功率增大
C.开关都闭合,将向左移动,电压表的示数为零,电流表示数变小
D.开关都闭合,将向左移动,消耗的功率不变,消耗的功率变小
类型四 电学变化量
例7.如图,电源电压恒定,电阻的阻值是,滑动变阻器上标有“”字样,闭合开关后,当滑片在某位置时电压表示数为,电流表示数为;当滑片从中点位置逐渐移动到最右端的过程中,电压表的示数变化量的绝对值为△,电流表示数变化量的绝对值为△,此过程中,下列说法正确的是
A.电源电压为
B.△和△的比值变大
C.电流表的最大示数和最小示数之比为
D.电压表的最大示数和最小示数之比为
例8.在如图的电路中,、为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电流表、电压表、、的示数分别用、、和表示,电表示数的变化量分别用△、△、△和△表示。则在滑片向下滑动的过程中,下列说法错误的是
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电压表的示数与电流表的示数之比不变,并且
C.
D.△△△
1.如图所示的电路,电源电压恒定,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关后,滑动变阻器滑片自向移动的过程中
A.电流表的示数变小,电压表的示数变小
B.电流表的示数变大,电压表的示数变大
C.消耗的电功率变小
D.电路消耗的总功率变大
2.为响应国家严禁在公共场所吸烟的号召,青青设计了一种烟雾报警装置,其原理电路如图所示,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大。当接收到的激光光照强度因烟雾而发生改变,使电路中电流小于或等于时,烟雾报警器报警。闭合后,当电流从变化至时,光敏电阻消耗的电功率从变为.关于此变化过程,下列说法正确的是
A.烟雾浓度逐渐减小,电压表示数变大
B.电源电压为,的阻值为
C.当电压表示数为时,烟雾报警器报警
D.消耗的电功率变化了
3.如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是
A.只闭合,将向左移动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.闭合、,断开,将向左移动,消耗的功率增大
C.开关都闭合,将向左移动,电压表的示数为零,电流表示数变小
D.开关都闭合,将向左移动,消耗的功率不变,消耗的功率变小
4.如图所示的电路中,电源电压不变,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关后,在滑片从最左端向中心移动的过程中,下列说法正确的是
A.电流表和电流表的示数都变大
B.电路总功率变大,电压表的的示数不变
C.电路总功率变小,电压表的示数不变
D.电流表和电压表的示数都保持不变
5.如图所示的两个电路中,电源电压恒定且相等,两个灯泡的规格相同。闭合开关,当滑动变阻器的滑片都从中点向左滑动的过程中,关于灯泡和的亮度情况,下列判断正确的是
A.和都变亮 B.和都变暗 C.始终比亮 D.始终比亮
6.如图所示,闭合开关.在变阻器滑片向右滑动过程中,下列说法正确的是
A.电压表示数变大,灯泡的实际功率变小
B.电压表示数变大,灯泡的实际功率变大
C.电流表示数变大,灯泡的亮度变亮
D.电压表与电流表示数比值变大,灯泡的亮度变暗
7.如图所示,间的弹簣中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路,为定值电阻。当闭合开关,板上受到的压力增大时
A.电流表、电压表示数都变小
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电路的总功率变大
D.电阻的功率变小
8.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,、是定值电阻,是滑动变阻器。闭合开关后,当滑片由向滑动的过程中,电压表、的示数变化量分别为△、△,电流表的示数变化量为△.则下列判断中正确的是
A.△△
B.电压表的示数和电流表的示数均变大,电压表的示数变小
C.
D.和消耗的总功率变化了△△
9.如图所示,当滑动变阻器滑片向右端移动时
A.灯泡的额定功率不变,电流表读数变大,灯变亮
B.灯泡的额定功率变小,电流表读数变小,灯变暗
C.灯泡的额定功率不变,电流表读数变小,灯变暗
D.灯泡的额定功率变小,电流表读数变大,灯变亮
10.如图所示电路,电源电压为并保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片由一个位置移动到另一位置时,定值电阻的电功率由变成了,则电压表的示数可能
A.由变为 B.由变为 C.由变为 D.由变为
11.如图所示的电路中,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数从变为,电流表的示数变化了.则该定值电阻所消耗功率的变化量为
A. B. C. D.
12.如图所示电路中,电源电压不变,为滑动变阻器,为定值电阻,开关闭合后,当滑片在变阻器的两端,之间滑动的过程中,电压表的最大示数为,电流表的示数变化范围是,则下列结论正确的是
A.
B.的最大电阻为
C.电源电压为
D.电阻的电功率变化范围是至
13.如图所示电路,电源电压保持不变,,滑动变阻器的最大阻值为.闭合开关,向左移动滑动变阻器滑片的过程中,下列说法正确的是
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数增大
C.滑片可在上任意移动
D.若滑片移到端时,与的电功率之比为
14.如图所示电路,电源电压恒定,为光敏电阻,其阻值随着光照的增强而减小,为定值电阻,当光照减弱时
A.与示数的比值减小 B.与示数的比值不变
C.与示数之差变大 D.电路消耗的总功率减小
15.如图所示的电路中,电源电压恒定不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片由点移动到点的过程中,下列说法正确的是
A.电压表的示数将变小
B.灯泡的亮度始终保持不变
C.电流表的示数与电流表的示数始终相等
D.电压表的示数与电流表的示数比值将变大
16.如图所示,电源电压保持不变,掷到1时,小灯泡恰好正常发光。当由1掷到2时,下列说法正确的是
A.电流表示数变小,小灯泡正常发光
B.电压表示数不变,小灯泡发光暗淡
C.电流表示数变小,电压表示数变小
D.电压表示数不变,电流表示数变大
17.(多选)如图甲所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,、的关系图象如图乙所示:在上述过程中,滑片从任意一点滑动到另外一点时,电流表的示数变化量为△,电压表、的示数变化量分别为△、△,、的功率变化量分别为△、△,则
A.的阻值为 B.电源电压是
C.总成立 D.总成立
各部分电功率怎么变
各部分电压怎么变
滑片的移动方向
总电阻怎么变
电路电流怎么变
各部分电功率怎么变
各部分电压怎么变
传感器阻值变化
总电阻怎么变
电路电流怎么变
2