微专题6 动态电路分析与计算
类型剖析
类型1 滑动变阻器引起的电路变化
连接方式 解题思路 示例
串联电路 图 1 滑片移动导致局部电阻变化 电路总电阻发生变化 电路中电流发生变化 定值电阻两端电压发生变化 滑动变阻器两端电压发生变化 如图1所示电路中,当滑动变阻器的滑片向右移动时,增大,增大,减小,即电流表示数减小,减小,即电压表示数减小,增大
并联电路 图 2 滑片移动导致局部电阻变化 滑动变阻器所在支路电压不变 滑动变阻器所在支路电流发生变化 其他支路两端的电压和通过的电流均不变 干路电流发生变化 如图2所示电路中,当滑动变阻器的滑片向右移动时,增大,,即电压表示数不变,则滑动变阻器所在支路电流减小;定值电阻所在支路、都不变,即电流表示数不变,则干路电流减小
1.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,下列选项中,判断正确的是[多选]( )
A.两端电压变大
B.电压表示数与电流表示数的比值变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.两端电压的变化量与两端电压的变化量相等
E.电压表示数的变化量和电流表示数的变化量比值的绝对值不变
2.小海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,是定值电阻,是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆的一端连接,滑杆可以绕固定轴转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,带动滑杆使变阻器的滑片向上移动,从而引起电流表的示数发生变化。下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少
B.电流表示数变小时,电阻两端电压变大
C.当油箱中的油量减少时,电流表示数变大
D.当油箱中的油量减少时,变阻器连入电路的电阻变小
3.[跨学科实践] 在物理实践活动中,某活动小组设计了用电表反映弹簧所受压力大小的电路,如图所示。其中是滑动变阻器,是定值电阻,代表测量用的电表,电源电压恒定。则下列说法正确的是( )
A.图中的金属片可以用塑料片代替
B.电路图中的电表可能是电流表
C.闭合开关后,压力增大时,接入电路的阻值变小
D.闭合开关后,压力增大时,电表的示数变大
4.[改变电路] 如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片向右移动。下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大,灯泡的亮度变暗
B.电压表的示数变大,灯泡的亮度变亮
C.电流表的示数变小,灯泡的亮度不变
D.电流表的示数变小,灯泡的亮度变暗
类型2 敏感电阻引起的电路变化
5.[2023北京]如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻、中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值时,就会触发报警。电压表示数为时,油箱中的油量为警戒油量。关于该电路,下列说法正确的是[多选]( )
A.为压敏电阻
B.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
6.[定量思维] 如图甲是小京家新买的电加湿器,其内部湿度监测装置的简化电路图如图乙所示。已知电源电压恒为,定值电阻的阻值为 ,湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图像如图丙所示。下列判断正确的是( )
A.湿度增大时,电路消耗的总功率变大
B.湿度为时,电路中的电流为
C.湿度增大时,电压表和电流表的示数之比不变
D.当电压表的示数为时,环境中的湿度为
7.[改变电路2024海淀二模] 如图是一种湿度测试仪的电路图,为定值电阻,为湿敏元件(阻值随湿度增大而减小,电路图符号)。电源电压保持不变,闭合开关,当环境湿度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数增大
B.电流表 与电流表 的示数之差不变
C.电压表与电流表 的示数之比不变
D.电路的总功率变小
8.[电路设计2024朝阳一模] 小阳准备为博物馆设计一个自动记录入馆人数的电路。电路中电源电压恒定不变,为定值电阻,力敏电阻的阻值随其所受压力的增大而减小。设计要求当一位参观者通过入口,使力敏电阻受到的压力增大时,电表的示数减小,计数器自动计数一次。下列电路图满足设计要求的是( )
A. B.
C. D.
9.[T8变式 电路控制系统] 如图所示是小阳利用压力传感器设计的水库水位预警系统,和中,一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为变阻器),电源电压恒定。水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻越小。当、两端的电压大于时,控制开关自动开启低水位预警;当、两端的电压小于、为定值时,控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是[多选]( )
A.
B.为压力传感器
C.定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低
D.定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越低
类型3 极值、范围类计算
在保证用电器安全的前提下:
10.[一题讲透] 如图是某同学所做电学实验的电路图,电源电压恒为,定值电阻标有“”,滑动变阻器规格是“”,电压表测量范围是“”,电流表测量范围是“”,在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是[多选]( )
A.电流表的示数变化范围是
B.电压表的示数变化范围是
C.滑动变阻器接入电路的最大阻值是
D.电阻的电功率大小范围是
思路点拨
第一步:判断电路中允许通过的最大电流
①_ _ _ _ 联电路中允许通过的最大电流为定值电阻、滑动变阻器、电流表允许通过的最大电流的最小值,即②_ _ _ _ A。此时电路中总电阻最小,③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,
即滑动变阻器连入电路的最小阻值 ④_ _ _ _ ;
滑动变阻器两端分得的电压最⑤_ _ _ _ ,
此时电压表示数为⑥_ _ _ _ 。
第二步:判断电路中允许通过的最小电流
当⑦_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 时,电路中电流最小,⑧_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;滑动变阻器两端分得的电压最⑨_ _ _ _ ,此时电压表示数为⑩_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
检验电压表示数是否超测量范围:
若超测量范围,则滑动变阻器不能全部接入电路,
此时滑动变阻器接入部分阻值为,
此时电压表示数达到最大值 _ _ _ _ ,
定值电阻两端电压 _ _ _ _ ;
电路中电流 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;
滑动变阻器接入的最大阻值 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
11.[逆向思维] 小芳用如图所示电路做电学实验。已知电源电压保持恒定,的阻值为 ,滑动变阻器的铭牌上标有“”的字样,电流表的测量范围为,两块电压表的测量范围均为。小芳在保证电路中各元件安全工作的条件下,移动滑动变阻器的滑片,发现两块电压表示数的变化范围均为。则下列判断正确的是 ( )
A.电源电压为
B.电流表示数的变化范围是
C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为
D.该电路总功率的最大值为
12.[2025东城期末]小东用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡标有“”字样,电源电压不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动的过程中,电流表的示数从增大到,电压表的示数从减小到。下列说法正确的是[多选]( )
A.电源电压为
B.小灯泡正常发光时的电阻为
C.小灯泡的电功率由增大到
D.滑动变阻器连入电路的阻值由 减小到
13.[与图像结合] 如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。滑动变阻器的滑片从端移至端的过程中,滑动变阻器的电功率与其接入电路中的阻值的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.滑片从端移至端的过程中,电压表、电流表的示数都变大
B.电源电压为
C.当接入电路的阻值为 时,电路的总电功率最大
D.滑片从端移至端的过程中,电路的总电功率变化了
14.[2024北京]图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻变化时,通过的电流大小保持不变。电阻的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从上升到,电压表的示数变化了。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A.每升高,的阻值增大
B.通过的电流为
C.环境温度为时,电压表的示数为
D.若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的恒流源
15.[改变电路] 图甲是热敏电阻温度计的电路图,其中是热敏电阻,阻值随温度变化的规律如图乙所示。为定值电阻,阻值为 ,电源电压可调节变化。测量温度时,通过改变电源电压使通过的电流始终保持为。将其中一个电压表表盘改成温度表盘即可测量温度。关于该设计,下列说法正确的是[多选]( )
A.应将电压表 的表盘刻度改成相应的温度刻度
B.在标准大气压下,将放入冰水混合物中时,的阻值是
C.测温过程中两端的电压随温度升高而增大
D.某次测量温度时,温度表盘上显示的温度是,此时电源电压为
16.[2025北京]图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图,将一根细金属丝置于圆柱形通道内,设定其工作温度为。使用时接通电路,金属丝升温到,风流过通道时,会带走部分热量,风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变,此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等,风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度,从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大,单位时间内风带走的热量越多;当风速一定时,单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻随温度变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变,下列说法正确的是[多选]( )
A.金属丝升温到的过程中阻值不变
B.流入风速仪的风的温度不变时,所测风速增大,金属丝两端的电压增大
C.若风速仪测得的电压越大,流入风速仪的风的温度越高,则风速越大
D.若,风速仪测得温度为与的风速相同,则金属丝两端的电压之比为
微专题6 动态电路分析与计算
类型剖析
类型1 滑动变阻器引起的电路变化
1.CDE 2.A 3.D 4.C
类型2 敏感电阻引起的电路变化
5.ACD 6.D 7.B 8.B 9.ACD
类型3 极值、范围类计算
10.ACD
串; 0.5; ; 4; 小; 2; 滑动变阻器接入电路的阻值最大; ; 大; ; 3; 1.5; ;
11.B 12.ACD 13.D 14.C 15.AB 16.BC