微专题6 动态电路分析
类型剖析
类型1 电阻变化引起的电路变化
思路点拨
1.分析思路
2.串联电路:先电阻后电流
3.并联电路:先支路后干路
1.[串联电路类] 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,为定值电阻。闭合开关,在滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中,下列四个选项判断正确的是( )
A.的阻值变小
B.两端的电压变大
C.电压表与电流表的比值不变
D.两端电压的变化量与两端电压的变化量相等
2.[并联电路类] 电源电压保持不变,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的示数变大,在此过程中( )
A.滑动变阻器的滑片向右移动
B.灯泡亮度不变,电路的总功率变小
C.电流表示数变小,电压表示数不变
D.电压表示数与电流表示数的比值变小
3.[敏感电阻类2025河北] 如图是某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图,电源电压不变,为压敏电阻,它的阻值随风速的增加而减小,为定值电阻。当风速时,两电表都不报警。当风速时,两表中的一个会报警;当风速时,另一个表会报警。已知:,两表都是在大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下,下列说法正确的是( )
A.风速减小时,的功率会增大
B.风速变化时,电压表示数一定不变
C.当时,触发报警的表是电流表
D.风速变化时,电压表和电流表示数之比不变
类型2 多开关通断引起的电路变化
思路点拨
4.[开关通断类] 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,电压表示数变小,电流表示数变大
B.只闭合,将向左移动,消耗的功率增加
C.开关都闭合,将向左移动,电压表的示数不变,电流表的示数变小
D.开关都闭合,将向左移动,消耗的功率不变,消耗的功率变大
类型3 电表变化量的分析与计算
思路点拨
在定值电阻和滑动变阻器串联的电路中,滑动变阻器的滑片移动时,电压变化量与电流变化量的绝对值的比值总是不变。
电压表情况 变化量比值 不变量
电压表与定值电阻并联 与电压表并联的定值电阻的阻值
电压表与滑动变阻器并联 除与电压表并联的滑动变阻器以外的其他所有定值电阻阻值之和
特别提醒
定值电阻消耗的电功率的变化量 总是大于。
5.[两电表变化量的比值、乘积] 如图所示的电路中,电源电压保持不变。为滑动变阻器,、为定值电阻。闭合开关,将滑片由端向端滑动一段距离后,电压表、示数变化的大小分别为、,电流表示数变化的大小为。下列判断错误的是( )
A.大于
B.与的差值等于
C.和消耗的电功率的和增加了
D.电压表示数变小,电压表示数变大,电流表示数变大
6.[元件识别 两电表变化量的比值、乘积] 如图所示,电源电压不变,、、为电流表或电压表。只闭合时,表无示数,表有示数。、都闭合时,滑片向右滑动,表的示数不变。下列判断正确的是( )
A.表是电压表
B.只闭合,向右移动,两端的电压变化量与电流变化量的比值增大
C.只闭合,向右移动,两端的电压变化量与电流变化量的乘积大于其电功率的变化量
D.、都闭合,电路的总功率为,若将表换成另一种电表,再闭合、,电路的总功率为,则
类型4 动态电路的定量计算
思路点拨
1.干路上未知电表是电流表;未知元件所在回路中有电流通过,未知元件不能是电压表。
2.串联的电阻越多,总电阻越大;并联的电阻越多,总电阻越小。
3.将电路看成“定值部分”和“可变部分”串联或并联而成,总电阻随可变电阻变化而变化。
4.利用串联电路分压原理和并联电路分流原理分析。
定值电阻与可变电阻关系 可变电阻
阻值 电压/电流变化
串联 变大 两端电压变大
并联 变大 通过其电流变小
7.[猜电表 定量计算2024河北改编] 如图所示,电源电压为。、为两个电表,其中一个为电流表,一个为电压表。 ,。闭合开关,电路总功率为,通过点的电流为;、互换后再闭合开关,电路总功率为,通过点的电流为。若,,下列说法正确的是( )
A.为电压表
B.的阻值为
C.将图中的电源、电表、电表任意互换,闭合开关,电路总功率的最小值为
D.将、、中的一个与图中的电表互换,闭合开关,电表的示数可能比互换前小
微专题6 动态电路分析
类型剖析
类型1 电阻变化引起的电路变化
1.D
2.D
3.C
[解析]由电路图可知,压敏电阻和串联,电压表测两端电压,电流表测电路中的电流。随风速的增大而减小。风速减小阻值增大 总电阻增大 电流减小的功率减小,错误;风速变化时阻值变化,根据串联分压规律,电压表示数一定变化,错误;风速增大阻值减小 总电阻减小 电流增大,当电流超过设定值时电流表报警,正确;电压表和电流表的示数之比等于阻值,风速变化时阻值变化,即比值改变,错误。
类型2 多开关通断引起的电路变化
4.C
类型3 电表变化量的分析与计算
5.C
[解析]由电路图可知,三个电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测、两端电压,电压表测、两端电压。
由串联分压可知,,,滑片向右移动过程中,两端电压减小,两端电压增大,两端电压的减小量等于、两端电压的增加量之和,则,即,故正确;
,,即二者的差值等于,故正确;
滑片向右移动过程中,电路电流增大,和消耗电功率的和的增加量,故错误;
滑片向右移动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知电路电流增大,电压表示数变小、电压表示数变大,故正确。
6.D
[解析]只闭合时,电阻、和串联,同时电表、串联后再并联接在电源两端,由“表无示数,表有示数”可知为电流表,为电压表,故错误。、都闭合时,表若为电流表,、和并联,表测通过电阻、的电流,滑片向右滑动,表示数将变大,根据题中“表的示数不变”可知,表为电压表。只闭合,电路为三个电阻串联的电路,向右移动,定值电阻两端电压变化量与电流变化量的比值等于的阻值,故错误。的电功率的变化量一定大于两端电压变化量与电流变化量的乘积,故错误。、都闭合时,电路中只连有,若将表换为另一种电表,即电流表,再闭合、,则电路中三个电阻并联,总电阻变小,由可知,电路的总功率变大,即,正确。
类型4 动态电路的定量计算
7.C
[解析]、互换前:电路的总功率,
、互换后:电路的总功率,
已知,,电源电压不变,
解得:,。
、互换前电路总电阻 ,
、互换后电路总电阻 ,
已知 ,则、互换后,只有电阻接入电路,、被短路,因此可以判断表为电流表,表为电压表,错误。
、互换前,电路的连接情况是:、并联接入电路,被短路。
已知,且、并联的总电阻为 ,
由并联电阻关系得: , ,错误。
将电源、电表、电表任意互换,则有六种换法。由可得,电源电压不变,当总电阻最大时,电路总功率最小。
(1)电源位置不变,电表互换位置,即题干中提到的两种电路,总电阻分别为 和 。
(2)电源在电表处:
电流表在电源处,电压表不动,此时三个电阻并联,总电阻最小,不合题意;电压表在电源处,电流表在电表处,、被短路,总电阻为 。
(3)电源在电表处:
电流表在电源处,电压表在电表处,此时三个电阻并联,总电阻最小,不合题意;电压表在电源处,电流表不动,被短路,、并联,总电阻为 。
综上分析可知,电路总电阻最大为 ,代入公式得,正确。
将与电表互换,电路连接方式不变,电流表示数不变;
将与电表互换,则被短路,与并联,由于小于,则干路电流增大;
将与电表互换,则被短路,与并联,由于小于,则干路电流增大,错误。