(共19张PPT)
微专题6 动态电路分析
分类针对训练
类型一 滑动变阻器类
1．含滑动变阻器的串联电路
2．含滑动变阻器的并联电路
【典例1】 (2024·泰山区校级一模)将标有“2 V 4 Ω”字样的小灯泡L1(灯丝电阻不变)和标有“20 Ω 1 A”字样的滑动变阻器R连接在如图所示的电路图中，其中电源两端电压恒为4.5 V，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V。闭合开关，为保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片的过程中，下列说法正确的是( )
①电流表示数变化范围为0.15～0.5 A
②电压表示数变化范围为2.5～3 V
③滑动变阻器阻值变化范围是5～8 Ω
④滑片向右移动过程中，电压表示数变小
A．只有①② B．只有①④
C．只有②③ D．只有③④
√
【变式1】 如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，两个电表示数的变化情况是
( )
A．电压表与电流表示数比值不变
B．电压表与电流表示数比值变大
C．V示数不变，A示数不变
D．V示数变大，A示数变小
√
【变式2】 如图甲中电阻箱R1和定值电阻R2串联，闭合开关，改变R1的阻值，两电表示数与R1关系图象如图乙所示，图线①和②相互平行，则( )
A．通过R1的电流大小逐渐增大
B．通过R2的电流大小逐渐减小
C．R1两端的电压始终保持不变
D．R2两端的电压始终保持不变
√
【变式3】 如图所示是人体身高测量仪的电路示意图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压保持不变，滑片会随身高上下平移。当开关闭合，被测身高增加时( )
A．电流表的示数变小
B．电压表的示数变大
C．电压表的示数与电流表的示数比值变大
D．定值电阻R0消耗的电功率变大
√
D [由题图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流。当被测身高增加时，滑动变阻器电阻丝接入电路的长度变短，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律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R两端的电压变大，根据串联电路中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A、B错误；电压表的示数与电流表的示数比值就是滑动变阻器接入电路的阻值，阻值变小，比值变小，故C错误；总电流变大，电阻不变，根据P＝I2R可知电阻R0消耗的电功率变大，故D正确。故选D。]
类型二 开关通断类
【典例2】 如图所示，电源电压不变。在保证电路中各元件安全的情况下，下列说法不正确的是( )
A．只闭合S1，滑片P向左移动，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变
B．只闭合S1，滑片P向左移动，R1消耗的功率变小
C．只闭合S1、S3，滑片P向左移动，R2消耗的功率不变
D．开关均闭合，滑片P向左移动，电压表的示数不变，
电流表示数变小
√
【变式4】 如图所示电路中，电源电压保持不变。先闭合开关S1，待示数稳定后，再闭合开关S2，此时电路发生的变化是( )
A．灯L2变暗
B．电流表示数变小
C．总电阻变小
D．电压表示数变小
√
C [先闭合开关S1，电路为灯泡L2的简单电路，电流表测通过灯泡L2的电流，电压表测电源电压，再闭合开关S2，两灯泡并联接入电路，电流表测通过灯泡L2的电流，电压表测电源电压，并联电路互不影响，所以电压表和电流表示数不变，灯L2亮度不变，故A、B、D错误；并联电路总电阻小于任一支路电阻，所以电路总电阻变小，故C正确。]
【变式5】 如图所示，电源电压保持不变，S1和S2是两个可以同时断开或闭合的联动开关，已知R1＝10 Ω， 当两个开关同时处于某一工作状态(断开或闭合)时，电流表的示数为0.4 A，当两个开关同时处于另一个工作状态时，电流表的示数为1.5 A，此时通过R2的电流为 0.5 A，则电源电压为________V，R2的阻值为________Ω，R3的阻值为________Ω。
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15类型一 滑动变阻器类
1．含滑动变阻器的串联电路
2．含滑动变阻器的并联电路
【典例1】 (2024·泰山区校级一模)将标有“2 V 4 Ω”字样的小灯泡L1(灯丝电阻不变)和标有“20 Ω 1 A”字样的滑动变阻器R连接在如图所示的电路图中，其中电源两端电压恒为4.5 V，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V。闭合开关，为保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片的过程中，下列说法正确的是( )
①电流表示数变化范围为0.15～0.5 A
②电压表示数变化范围为2.5～3 V
③滑动变阻器阻值变化范围是5～8 Ω
④滑片向右移动过程中，电压表示数变小
A．只有①② B．只有①④
C．只有②③ D．只有③④
C [根据题图可知，电流的路径只有一条，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。灯泡的规格为“2 V 4 Ω”，根据欧姆定律可知，灯泡的额定电流I1＝＝＝0.5 A；串联电路中各处的电流相等，电流表的量程为0～0.6 A，通过变阻器的最大电流是1 A，所以电路中的最大电流Imax＝0.5 A，电路中的最小总电阻Rmin＝＝＝9 Ω；根据串联电路电阻关系可知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值R滑min＝Rmin－RL1＝9 Ω－4 Ω＝5 Ω；根据欧姆定律可知，滑动变阻器两端的最小电压U滑min＝ImaxR滑min＝0.5 A×5 Ω＝2.5 V，所以电压表的最小值是2.5 V；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，此时电路中的电流I＝＝＝0.187 5 A；滑动变阻器两端的电压U滑＝IR滑max＝0.187 5 A×20 Ω＝3.75 V＞3 V，所以滑动变阻器接入电路中的电阻不能为20 Ω，即电压表的最大示数是3 V，则电压表示数的变化范围是2.5～3 V；电路中的最小电流Imin＝＝＝0.375 A，电流表示数变化范围是0.375～0.5 A；变阻器的最大阻值R′滑max＝＝＝8 Ω；滑动变阻器阻值变化范围是5～8 Ω，故①错误，②③正确；根据电路图可知，滑片向右移动过程中，变阻器连入电路的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器两端分担的电压变大，所以电压表的示数变大，故④错误。故选C。]
【变式1】 如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，两个电表示数的变化情况是( )
A．电压表与电流表示数比值不变
B．电压表与电流表示数比值变大
C．V示数不变，A示数不变
D．V示数变大，A示数变小
A [由题图可知，R1与R2串联，电压表V测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路的电阻关系可知，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；根据U＝IR可知，R1两端电压变大，电压表示数变大；根据R＝可知，电压表和电流表示数的比值为R1的阻值，保持不变。故选A。]
【变式2】 如图甲中电阻箱R1和定值电阻R2串联，闭合开关，改变R1的阻值，两电表示数与R1关系图象如图乙所示，图线①和②相互平行，则( )
A．通过R1的电流大小逐渐增大
B．通过R2的电流大小逐渐减小
C．R1两端的电压始终保持不变
D．R2两端的电压始终保持不变
D [由题图甲可知，该电路为串联电路，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量的是电源的电压；根据串联电路的电压关系可知，R2两端电压等于V2示数与V1示数的差值，由于图线①和②相互平行，则V2示数与V1示数的差值保持不变，即R2两端电压保持不变，根据I＝可知，电路中的电流保持不变，故A、B错误，D正确；根据题图甲可知，当电阻R1的阻值为0时，其两端的电压也为0，根据题图乙可知，②是V1示数和R1的关系图线；根据图线可知，当R1增大时，电压表V1示数也是增大的，R1两端的电压是改变的，故C错误。故选D。]
【变式3】 如图所示是人体身高测量仪的电路示意图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压保持不变，滑片会随身高上下平移。当开关闭合，被测身高增加时( )
A．电流表的示数变小
B．电压表的示数变大
C．电压表的示数与电流表的示数比值变大
D．定值电阻R0消耗的电功率变大
D [由题图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流。当被测身高增加时，滑动变阻器电阻丝接入电路的长度变短，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律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R两端的电压变大，根据串联电路中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A、B错误；电压表的示数与电流表的示数比值就是滑动变阻器接入电路的阻值，阻值变小，比值变小，故C错误；总电流变大，电阻不变，根据P＝I2R可知电阻R0消耗的电功率变大，故D正确。故选D。]
类型二 开关通断类
【典例2】 如图所示，电源电压不变。在保证电路中各元件安全的情况下，下列说法不正确的是( )
A．只闭合S1，滑片P向左移动，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变
B．只闭合S1，滑片P向左移动，R1消耗的功率变小
C．只闭合S1、S3，滑片P向左移动，R2消耗的功率不变
D．开关均闭合，滑片P向左移动，电压表的示数不变，电流表示数变小
C [由题图知，只闭合S1，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流；P向左移动时，R2连入电路的阻值变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律知电路中电流变小，即电流表示数变小，由P＝I2R知R1消耗的功率减小，故B正确；滑片P向左滑动，电流变小，电阻R1两端电压的变化量等于滑动变阻器两端的电压变化量ΔU＝I1R1－I2R1＝(I1－I2)R1＝ΔIR1，即R1＝，即电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变，故A正确；只闭合S1、S3，只有电阻R2接入电路，滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由P＝知R2消耗的功率变小，故C错误；由题图知，开关都闭合，R3与R2并联，R1短路，电压表测电源电压，电流表测干路电流，由并联电路电压特点知，将P向左移动，电压表示数不变，R2连入阻值变大，所以电路的总电阻变大，总电流变小，所以电流表示数变小，故D正确。本题选错误的，故选C。]
【变式4】 如图所示电路中，电源电压保持不变。先闭合开关S1，待示数稳定后，再闭合开关S2，此时电路发生的变化是( )
A．灯L2变暗 B．电流表示数变小
C．总电阻变小 D．电压表示数变小
C [先闭合开关S1，电路为灯泡L2的简单电路，电流表测通过灯泡L2的电流，电压表测电源电压，再闭合开关S2，两灯泡并联接入电路，电流表测通过灯泡L2的电流，电压表测电源电压，并联电路互不影响，所以电压表和电流表示数不变，灯L2亮度不变，故A、B、D错误；并联电路总电阻小于任一支路电阻，所以电路总电阻变小，故C正确。]
【变式5】 如图所示，电源电压保持不变，S1和S2是两个可以同时断开或闭合的联动开关，已知R1＝10 Ω， 当两个开关同时处于某一工作状态(断开或闭合)时，电流表的示数为0.4 A，当两个开关同时处于另一个工作状态时，电流表的示数为1.5 A，此时通过R2的电流为 0.5 A，则电源电压为________V，R2的阻值为________Ω，R3的阻值为________Ω。
[解析] 由题图知，当两个开关都断开时，电阻R1、R3串联，电流表测串联电路中的电流，此时总电阻较大，所以由欧姆定律可知电路中电流较小，则此时电流表的示数为0.4 A；当两个开关都处于闭合状态时，电阻R3被短路，R1和R2并联，电流表测量干路电流，此时总电阻较小，由欧姆定律可知干路中电流较大，则此时电流表的示数为1.5 A，已知此时R2的电流为0.5 A，根据并联电路的电流规律可知通过R1的电流I1＝I－I2＝1.5 A－0.5 A＝1 A，由欧姆定律I＝知，电源电压U＝U1＝I1R1＝1 A×10 Ω＝10 V，则电阻R2的阻值R2＝＝＝20 Ω； 当两个开关都断开时，电阻R1、R3串联，此时电路中的电流I′＝＝＝0.4 A，解得R3＝15 Ω。
[答案] 10 20 15
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