高考物理总复习 高频考点专项练习 电路的动态分析
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物理电路动态分析热点1电路的动态分析电路的动态分析是每年高考的热点,判断此类问题应先由局部变化推出总电流的变化、路端电压的变化,再由“并同串反”法分析判断其他各部分电路的变化.1.(单选)(2014·山西四校联考)如图所示,是一火警报警器的部分电路示意图.其中R2为半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器,电流表A为值班室的显示器,a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时,显示器A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()A.I变大,U变大B.I变小,U变小C.I变小,U变大D.I变大,U变小2.(单选)(原创题)如图所示电路中,GMR为一个磁敏电阻,R、R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,当开关S1和S2闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.只调节电阻R,当P1向右端移动时,带电微粒向上运动,则()A.磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大B.磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而减小C.只调节电阻R2,当P2向下端移动时,电阻R1消耗的电功率变大D.把磁敏电阻从赤道处移到两极时,磁敏电阻的阻值将变小3.(单选)(2014·成都六校检测)如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列结论正确的是()A.小灯泡L变暗B.电流表读数变大,电压表读数变小C.电容器C上电荷量增加D.电源的总功率变小4.(多选)(2014·江西七校联考)如图所示的电路中,电源内阻一定,若调整可变电阻R的阻值,可使电压表V的示数减小ΔU,电流表A的示数增加ΔI(电压表与电流表均为理想电表),在这个过程中() A.通过R1的电流减少量等于ΔU/R1B.R2两端的电压增加量等于ΔUC.路端电压减少量等于ΔUD.ΔU/ΔI为定值热点2对电学实验的考查电学实验是高考的必考内容,掌握好课本实验的实验原理、实验方法、数据处理方法是做好实验题的基础.针对高考命题“题在书处,理在书中”的特点,考前加强知识迁移能力的训练是做好实验题的关键.5.(2014·石家庄质检)在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图.已知选用的电流表内阻R g=10 Ω、满偏电流I g=10 mA,当选择开关接3时为量程250 V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出.(1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为________;选择开关接3时其读数为________.甲乙(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:①将选择开关接2,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏.②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱示数如图所示,则C处刻度应为________Ω.③计算得到多用电表内电池的电动势为________V.(保留2位有效数字)(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为________Ω.(保留2位有效数字)6.用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.A.电压表V1(量程6 V、内阻很大)B.电压表V2(量程3 V、内阻很大)C.电流表A(量程3 A、内阻很小)D.滑动变阻器R(最大阻值10 Ω、额定电流4 A)E.小灯泡(2 A、5 W)F.电池组(电动势E、内阻r)G.开关一只,导线若干实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小.(1)请将设计的实验电路图在虚线方框中补充完整.(2)每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I1,U1)、(I2、U2),标到U-I坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组的电动势E=________V、内阻r=________Ω.(结果保留两位有效数字)(3)在U-I坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω.7.(2013·高考重庆卷)某同学对有故障的电热毯进行探究.图1是电热毯的电路示意图,其中电热线和导线通过金属接线片连接.图2为测试电路实物图,A、B为测试表笔,电压表内阻很大,可视为理想电表.(1)请在下面虚线框内画出与图2对应的电路图.(2)断开K1,用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障,然后测得电热线的U-I曲线如图3所示.已知电热线材料的电阻率为2.8×10-7Ω·m,电热线的直径为0.200 mm.可求得此电热线的电阻为________kΩ,总长度为________m.(结果均保留两位有效数字)(3)为了进一步检查故障,该同学闭合开关K1和K2,用表笔A和B分别对图1中所示的各点进行测试,部分测试结果如下表所示.由此测试结果可判断出电路有断路,位置在________之间(在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项).。
高中物理必修三专题强化训练—闭合电路的动态分析、含有电容器的电路[学习目标] 1.会应用闭合电路的欧姆定律分析闭合电路的动态问题.2.会分析含有电容器的电路问题.一、闭合电路的动态分析导学探究在如图1所示的电路中,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,回路的总电流、路端电压如何变化?通过R1、R2和滑动变阻器的电流如何变化,它们两端的电压如何变化?图1答案P向右滑动,R P增大,R外增大,由I=ER外+r可得:I减小,由U内=I·r得U内减小,路端电压U外增大.I减小,则R1分压U1=I·R1减小,又因为U外=U1+U2,所以U2增大.又因为U2=I2R2,则I2增大,I=I3+I2,所以I3减小.因为U3=U2,则U3增大.知识深化闭合电路动态问题的分析方法(1)程序法:遵循“局部—整体—局部”的思路,按以下步骤分析(如图2):图2(2)结论法——“串反并同”“串反”:是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大.“并同”:是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成图3所示的电路.当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时,下列说法正确的是()图3A.电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大,电流表A1读数减小,A2读数增大D.电压表读数减小,电流表A1读数增大,A2读数减小答案 C解析由题图可知滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时,滑动变阻器连入电路中的阻值增大,则外电路的总阻值R 总增大,干路电流I =E R 总+r减小,故电流表A 1读数减小;路端电压U =E -Ir ,因I 减小,所以U 增大,即电压表的读数增大;R 2两端电压U 2=E -I (R 1+r ),因I 减小,所以U 2增大,由I 2=U 2R 2知,I 2增大,即电流表A 2的读数增大,故选项C 正确,选项A 、B 、D 错误.如图4所示,E 为内阻不能忽略的电池,R 1、R 2、R 3为定值电阻,S 0、S 为开关,与分别为电压表与电流表.初始时S 0与S 均闭合,现将S 断开,则( )图4A.的读数变大,的读数变小 B.的读数变大,的读数变大 C.的读数变小,的读数变小 D.的读数变小,的读数变大答案 B解析 将S 断开,则电路的总电阻变大,总电流变小,由U =E -Ir 知,路端电压变大,故电压表的读数变大;总电流变小,则R 1两端的电压IR 1变小,故R 3两端的电压变大,流过R 3的电流变大,电流表的读数变大,选项B 正确.针对训练1 如图5所示电路中,当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 从a 端向b 端滑动时,以下判断正确的是( )图5A.电压表示数变大,通过灯L1的电流变大,灯L2变亮B.电压表示数变小,通过灯L1的电流变小,灯L2变暗C.电压表示数变大,通过灯L2的电流变小,灯L1变亮D.电压表示数变小,通过灯L2的电流变大,灯L1变暗答案 D解析当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,由I=ER外+r知总电流增大,通过L2的电流增大,L2变亮;由U并=E-I(R L2+r)知,滑动变阻器与L1并联部分电压减小,电压表示数变小,L1变暗,D正确.二、含电容器的电路1.在直流电路中,当电容器充、放电时,电路中有充、放电电流.如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电容器两端电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电.2.电路稳定后,电容器处电路可看成是断路,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻上无电压降低,因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压.3.当电容器和电阻并联后接入电路时,电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等.在如图6所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向下移动时,关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是()图6A.L变暗,Q增大B.L变暗,Q减小C.L变亮,Q增大D.L变亮,Q减小答案 B解析当滑动变阻器的滑片向下移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,由闭合电路欧姆定律得知,干路电流增大,电源的内电压增大,路端电压减小,灯L变暗,通过灯L的电流减小,而干路电流增大,则通过R1的电流增大,R1两端的电压增大,则滑动变阻器两端的电压减小,电容器所带电荷量Q减小.如图7所示,电源电动势E=10 V,内阻可忽略,R1=4 Ω,R2=6 Ω,C =30 μF,图7(1)S闭合后,求稳定时通过R1的电流;(2)S原来闭合,然后断开,求断开后流过R1的电荷量.答案(1)1 A(2)1.2×10-4 C解析(1)S闭合后,电路稳定时,R1、R2串联,电流I=ER1+R2=1 A.(2)S闭合时,电容器两端电压U C=U2=IR2=6 V,储存的电荷量Q=CU C.S断开至达到稳定后电路中电流为零,此时U C′=E,储存的电荷量Q′=CU C′.电容器上的电荷量增加了ΔQ=Q′-Q=CU C′-CU C=1.2×10-4C.电容器上电荷量的增加是在S断开以后才发生的,则只有通过R1这条电路实现,所以流过R1的电荷量就是电容器所带电荷量的增加量.针对训练2(多选)如图8所示,电源的电动势E=2 V,内阻r=2 Ω,两个定值电阻均为8 Ω,平行板电容器的电容C=3×10-6 F,则()图8A.开关断开时两极板间的电压为43VB.开关断开时电容器所带电荷量为4×10-6 CC.开关接通时两极板间的电压为43VD.开关接通时电容器所带电荷量为4×10-6 C答案CD解析电容器两极板间的电压等于R2两端的电压,开关S断开时,电路中的总电流为I=ER2+r=28+2A=0.2 A,电容器的两极板间的电压为U=IR2=0.2×8 V=1.6 V ,此时电容器所带电荷量为Q =CU =3×10-6×1.6 C =4.8×10-6 C ;开关接通时两定值电阻并联,电容器两极板间的电压等于路端电压,电路中的总电流为I ′=E R 外+r =24+2A =13 A ,电容器的两极板间的电压为U ′=I ′R 外=13×4 V =43 V ,此时电容器所带的电荷量为Q ′=CU ′=3×10-6×43C =4×10-6 C ,故选C 、D.考点一 闭合电路的动态分析1.如图1所示,R 1阻值恒定,R 2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大),L 为小灯泡,当R 2所在位置温度升高时( )图1A .R 1两端的电压减小B .小灯泡的亮度变暗C .电流表的示数减小D .通过R 2的电流减小答案 B解析 当R 2所在位置温度升高时R 2阻值减小,外电路总电阻减小,总电流增大,电流表的示数增大,R 1两端的电压U 1=IR 1增大,故A 、C 错误;总电流增大,内电压增大,则路端电压U =E -Ir 减小,并联部分的电压减小,所以灯泡L 变暗,故B 正确;通过L 的电流减小,而总电流增大,则通过R 2的电流增大,故D 错误.2.在如图2所示的电路中,R2、R3均为定值电阻,R1为滑动变阻器,为理想电流表.接通开关S,在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列说法正确的是()图2A.路端电压减小B.电流表的示数增大C.通过电源的电流减小D.电路的总电阻增大答案 A解析滑动触头由a端滑向b端的过程中,电路的总电阻减小,干路电流增大,电源内电压增大,路端电压减小,A正确,C、D错误;定值电阻R3两端电压降低,电流表示数减小,B错误.3.在如图3所示的电路中,电源内阻不可忽略,开关S闭合前灯泡L A、L B、L C 均已发光.那么,当开关S闭合时,L A、L B、L C三个灯泡的亮度变化情况是()图3A.L A亮度不变,L B变亮,L C变暗B.L A变暗,L B变亮,L C变暗C.L A变亮,L B变暗,L C变亮D.L A变暗,L B变亮,L C亮度不变答案 B解析当开关S闭合时,L C、L D并联,并联电阻减小,外电路总电阻R减小,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流I增大,L A的电压U A=E-Ir减小,电流I A 减小,L A变暗;L B的电流I B=I-I A增大,电压U B增大,L B变亮;L C的电压U C =U A-U B,又因为U A减小,U B增大,则U C减小,L C变暗,故B正确.考点二含电容器的电路4.如图4所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合开关S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是()图4A.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小C.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大D.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小答案 B解析当电路接通后,对小球受力分析:小球受重力、静电力和悬线的拉力F三个力的作用,其中重力为恒力.当电路稳定后,R1中没有电流,两端电势相等,因此电容器两极板间的电压等于R0两端电压.当R2不变,R1变化时,电容器两极板间的电压不变,板间电场强度不变,小球所受静电力不变,F不变,C、D错误;若保持R1不变,缓慢增大R2,R0两端电压减小,电容器两端电压减小,两极板间电场强度减弱,小球受到的静电力减小,F变小,A错误,B正确.5.(多选)在如图5所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.开关闭合后,灯泡L能正常发光,当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是()图5A.灯泡L将变暗B.灯泡L将变亮C.电容器C的电荷量将减小D.电容器C的电荷量将增大答案AD解析当滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的总电阻增大,电路中电流减小,灯泡L变暗,故A正确,B错误;电容器两端的电压等于路端电压,电路中电流减小,内电压将减小,则路端电压增大,由Q=CU知,电容器C的电荷量将增大,故C错误,D正确.6.如图6所示,E为电源,其内阻不可忽略,R T为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R为定值电阻,C为平行板电容器,G为灵敏电流计.闭合开关S,当环境温度明显降低且稳定后,下列说法正确的是()图6A.R两端电压变大B.R T两端电压变大C.C所带电荷量减小D.温度降低的过程中,G中电流方向由a到b答案 B解析当环境温度明显降低且稳定后,热敏电阻的阻值R T增大,故电路总电阻变大,总电流变小,路端电压增大,则电容器C两端电压变大,由Q=CU知,电容器所带电荷量增大,故G中电流方向由b到a;总电流变小,则R两端电压变小;又路端电压变大,故R T两端电压变大.故B正确,A、C、D错误.7.(多选)如图7所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当开关闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是()图7A.小灯泡L1、L2均变暗B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗C.电流表A的读数变小,电压表V的读数变大D.电流表A的读数变化量与电压表V的读数变化量之比不变答案BCD解析将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,干路电流减小,电流表读数变小,L2变暗,电源的内电压减小,根据闭合电路欧姆定律知路端电压增大,电压表V的读数变大,而灯L2两端电压减小,所以灯L1两端的电压增大,灯L1变亮,故B、C正确,A错误;电压表的读数变化量(外电压的变化量)与电流表的读数变化量的比值为电源的内阻,电源的内阻不变,故D正确.8.如图8所示的电路中,电源电动势E=8 V,内阻r=2 Ω,电阻R2=6 Ω,电容为1 μF的平行板电容器水平放置且下极板接地.当滑动变阻器R1的滑片处于b 端时,有一带电油滴位于板间正中央P点且恰好处于静止状态.下列说法正确的是()图8A.此时P点电势为6 VB.电容器上极板所带电荷量为6×10-6 CC.若仅将电容器上极板缓慢上移少许,则P点电势不变D.若仅将滑片从b端向a端缓慢移动少许,则油滴将向下移动答案 B解析由闭合电路的欧姆定律可知:路端电压U=R2R2+rE=6 V,电容器两极板的电势差为6 V,又有下极板接地,故下极板电势为零,P点电势为12U=3 V,故A错误;电容器上极板所带电荷量Q=CU=1×10-6×6 C=6×10-6 C,故B正确;移动电容器上极板,电容器两端电势差不变,又有两极板间距离增大,故电场强度减小,又有P点到下极板的距离不变,故电势差减小,P点电势减小,故C错误;滑片从b端向a端移动,则外电路电阻增大,所以路端电压增大,则两极板电势差增大,极板间场强增大,油滴受到的静电力增大,油滴受重力和静电力作用,又由开始时油滴静止可知,静电力方向向上,移动滑片后油滴所受合外力方向向上,故油滴向上运动,故D错误.9.在如图9所示电路中,R1、R2为定值电阻,电源内阻为r,闭合开关S,电压表有示数,调节可变电阻R的阻值,使电压表示数增加ΔU,则在此过程中()图9A.可变电阻R阻值增大,通过它的电流增大B.电阻R2两端的电压减小,变化量等于ΔUC.通过电阻R2的电流减小,变化量大于ΔU R2D.电源的路端电压增大,变化量小于ΔU答案 D解析由题图分析知,电压表的示数增大,R和R1并联的电阻增大,得知R增大,总电阻增大,总电流减小,并联电阻两端电压增大,通过R1的电流增大,所以通过可变电阻R的电流减小,A错误;总电流减小,电阻R2两端的电压减小,路端电压增大,而电压表示数增加ΔU,所以电阻R2两端的电压减少量小于ΔU,由欧姆定律可知,通过电阻R2的电流减小,减少量小于ΔUR2,B、C错误;由于电阻R2两端的电压减小,所以路端电压的增加量小于ΔU,D正确.。
高三物理必修三 电路动态结构分析 强化训练一、解题思路:闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化,就会影响整个电路,使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。
二、讨论依据是:闭合电路欧姆定律:rR E I +=、U=E-Ir ,部分电路欧姆定律RU I =、 以右下图电路为例:①、若R 1增大,总电阻一定增大; ②、由rR E I +=,I 一定减小; ③、由U=E-Ir ,U 一定增大;因此U 4、I 4一定增大;④、由I 3= I-I 4,I 3、U 3一定减小;⑤、由U 2=U-U 3,U 2、I 2一定增大;⑥、由I 1=I 3 -I 2,I 1一定减小。
一、 总结:一、程序法:基本思路:电路结构的变化——R 的变化——R 总的变化——I 总的变化——U 内的变化——U 外的变化——固定支路——变化支路二、结论法:串反并同(不建议):“串反”是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;反之亦然。
“并同”是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;反之亦然。
例1、如图7所示的电路中,电源的电动势E 和内电阻r恒定不变,电灯L 恰能正常发光,如果变阻器的滑片向b 端滑动,则( )A 、电灯L 更亮,安培表的示数减小B 、电灯L 更亮,安培表的示数增大C、电灯L更暗,安培表的示数减小D、电灯L更暗,安培表的示数增大例2、如图,E为内阻不能忽略的电池,为定值电阻,为开关,与分别为电压表和电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则( )A.的读数变小,的读数变小B.的读数变小,的读数变大C.的读数变大,的读数变小D.的读数变大,的读数变大例3(多选).在如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,各电表都看做理想表.闭合开关,滑动变阻器滑片P向右移动,若以△U1、△U2、△U3、△I分别表示电压表V1、V2、V3和电流表A的示数变化的大小,则下述结论正确的是( )A.电压表V1、V2、V3和电流表A的示数分别是变小、变大、变小、变大;B.电压表V1、V2、V3和电流表A的示数分别是变大、变小、变大、变小;C.、、分别是变小、不变、变小;D.、、都不变;例4、(多选)在如图所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是()A.电流表读数变小,电压表读数变大;B.灯泡L变亮;C.电容器C上电荷量减小;D.电源的输出功率变小;课后练习;1.如下图3所示是一个实验电路图.当滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是()A.路端电压变小;B.电流表的示数变大;C.电源内阻消耗的功率变小D.电路的总电阻变大2、如上图所示电路中,当开关S闭合时,电流表和电压表读数的变化是( )A.两表读数均变大;B.两表读数均变小;C.电流表读数增大,电压表读数减小;D.电流表读数减小,电压表读数增大3、在如图4所示的电路中,E为电源的电动势,r为电源内阻,R1、R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触头在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U,现将R2的滑动触头向b端移动,则三个电表示数变化情况是( ) A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小4(多选).如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.闭合电键后,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3,理想电流表示数变化量的绝对值为△I,则()A、△U2=△U1+△U3B、△U3/△I=R+rC、电源输出功率先增大后减小D、△U1/△I和△U2/△I保持不变含电容器电路分析:分析好等效电路是关键例1、如图所示电路中,电源电动势为E、内阻为r,电阻R2、R3为定值电阻,R1为滑动变阻器,A、B为电容器的两个极板。
课时作业 高二物理学科(A 层) 编号:35 命题人:胡明会_____班 _____组 姓名______高考物理必考知识之动态电路分析(一)、串联电路一、滑动变阻器滑片P 的位置变化引电路中电学物理量的变化分析方法:1.分析电路串并联情况 2.分析电表的测量对象 3.根据电阻变化结合相关电学知识解题【例1】如图,电源电动势和电源内阻不变,当滑片P 向左移动时,请你判断 A 表和 V 表的变化?【变式训练】图中R 1为定值电阻,电源电动势和电源内阻不变R 2为滑变阻器,滑片向右移动( )A .V 1与A 读数之比等于R 1B .V 2与A 读数之比等于R 1C .V 1读数的变化量与A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1D .V 2读数的变化量与A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1 【变式训练】电源电动势和电源内阻不变,如图当P 向下滑动时,四个电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示,( )A .U 1/I 不变,ΔU 1/ΔI 不变B .U 2/I 变大,ΔU 2/ΔI 变大C .U 3/I 变大,ΔU 3/ΔI 不变(二)、并联电路中的动态分析【例2】如图,电源电动势和电源内阻不变, 当滑片P 向右移动时,A 1 表、 A 2 表和 V 表将如何变化?【例3】如图:电源电动势和电源内阻不变,滑阻滑片向右移动时,各表示数如何变化。
【变式训练】右图所示电路,电源电动势和电源内阻不变,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器。
闭合开关S 后,在滑动变阻器滑片P 向右滑动的过程中,下列说法正确的是( ) A .电流表A 1的示数变小B .电流表A 2的示数变大C .电压表V 的示数不变D .小灯泡L 的亮度变暗(三)、开关的断开与闭合电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化【例4电键K 闭合,则电流表的示数将 ,电压表的示数将 。
专题一:等效电路图的画法电路化简原则①无电流的支路化简时可去除;②凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计电阻的电流表连接的点)③等电势的各点化简时可合并;④凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
⑤在外电路,沿着电流方向电势降低。
⑥理想导线可任意长短、变形;⑦理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路;⑧电压稳定时电容器可认为断路.一、简化电路的具体方法1.支路电流法:电流是分析电路的核心。
从电源正极出发顺着电流的走向,经各电阻外电路巡行一周至电源的负极,凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联,凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。
例1:试判断图1中三灯的连接方式。
2.等电势法:将已知电路中各节点(电路中三条或三条以上支路的交叉点,称为节点)编号,按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来(接于电源正极的节点电势最高,接于电源负极的节点电势最低,等电势的节点用同一数码)。
然后按电势的高低将各节点重新排布,再将各元件跨接到相对应的两节点之间,即可画出等效电路。
例2:判断图2各电阻的连接方式。
【解析】(1)将节点标号,四个节点分别标上1、2。
(2)将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。
(3)将各个电路元件对号入座,画出规范的等效电路图,如图3所示。
(4)从等效电路图可判断,四个电阻是并联关系。
【题后小结】等电势法,关键是找各等势点。
在解复杂电路问题时,需综合以上两法的优点。
二、综合法:支路电流法与等电势法的综合。
注意点:(1)给相同的节点编号。
(2)电流的流向:由高电势点流向低电势点(等势点间无电流),每个节点流入电流之和等于流出电流之和。
例3:由5个1Ω电阻连成的如图4所示的电路,导线的电阻不计,则A、B间的等效电阻为_______Ω。
【策略】采用综合法,设A点接电源正极,B点接电源负极,将图示电路中的节点找出,凡是用导线相连的节点可认为是同一节点,然后按电流从A端流入,从B端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。
电路的动态分析例1.在如图所示的电路中,R1,R2和R3皆为定值电阻,R4为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表的读数为I,电压表的读数为U,当R4的滑动触头向图中a端移动时()A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小【答案】D例2.如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电路中O点接地,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,M、N两点电势变化情况是()A.都升高B.都降低C.M点电势升高,N点电势降低D.M点电势降低,N点电势升高【答案】B例3.在如图所示的电路中,开关S闭合后,和未闭合开关S前相比较三个电表的读数变化情况是:()A.V变大、A1变大、A2变小B.V变大、A1变小、A2变大C.V变小、A1变大、A2变小D.V变小、A1变小、A2变大【答案】C例4.为了儿童安全,布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针,可以先将玩具放置在强磁场中,若其中有断针,则断针被磁化,用磁报警装置可以检测到断针的存在.如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图,其中RB是磁敏传感器,它的电阻随断针的出现而减小,A,B接报警器,当传感器RB所在处出现断针时,电流表的电流I,A,B两端的电压U将()A.I变大,U变大B.I变小,U变小C.I变大,U变小D.I变小,U变大【答案】C例5.(多选)在如图所示的电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是()A.U1/I不变,ΔU1/ΔI不变B.U2/I变大,ΔU2/ΔI变大C.U2/I变大,ΔU2/ΔI不变吗D.U3/I变大,ΔU3/ΔI不变【答案】ACD同步练习:1.在如图所示电路中,当滑动变阻器滑片P向下移动时,则()A.A灯变亮,B灯变亮,C灯变亮B.A灯变亮,B灯变亮,C灯变暗C.A灯变亮,B灯变暗,C灯变暗D.A灯变亮,B灯变暗,C灯变亮【答案】D2.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1,R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器,当R2的滑动触头在a端时闭合开关S,此时三只电表A1,A2和V的示数分别为I1,I2和U,现将R2的滑动触头向b端移动,则三只电表示数的变化情况是()A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小【答案】B3.如图所示,R4是由半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,电流表是安放在值班室的显示器,电源两极之间接一个报警器,当R4所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是() A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小【答案】A4.在如图所示的闭合电路中,当滑片P向左移动时,则()A.电流表示数变大,电压表示数变大B.电流表示数变小,电压表示数变大C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数变小,电压表示数变小【答案】C5.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为其内阻,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表.若将照射R3的光的强度减弱,则()A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2的电流变小D.电源内阻的电压变大【答案】B6.如图所示电路中,当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,A,B两灯亮度的变化情况为()A.A灯和B灯都变亮B.A灯和B灯都变暗C.A灯变亮,B灯变暗D.A灯变暗,B灯变亮【答案】B7.如图所示电路中,A,B两灯均正常发光,R为一滑动变阻器,P为滑动片,若将滑动片向下滑动,则()A.A灯变亮B.B灯变亮C.总电流变小D.R1上消耗功率变大【答案】D8.酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测,它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器. 酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化.在如图所示的电路中,不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻,这样,显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()A.U越大,表示c越大,c与U成正比B.U越大,表示c越大,但是c与U不成正比C.U越大,表示c越小,c与U成反比D.U越大,表示c越小,但是c与U不成反比【答案】B9.(多选)如图所示电路中,电源电动势为12 V,内电阻不能忽略.闭合S后,调整R的阻值,使电压表的示数增大ΔU=2 V,在这一过程中()A.通过R1的电流增大,增大量为B.通过R2的电流减小,减小量小于C.R2两端的电压减小,减小量为ΔU D.路端电压增大,增大量为ΔU【答案】AB14.在如图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是()A.电流表变大,电压表变大B.电流表变小,电压表变大C.电流表变大,电压表变小D.电流表变小,电压表变小【答案】B15.(多选)如图所示,电源内阻不可忽略,已知R1为半导体热敏电阻,R2为锰铜合金制成的可变电阻,若发现灯泡L的亮度变暗,可能的原因是()A.R1的温度逐渐降低B.R1受到可见光的照射C.R2的阻值逐渐增大D.R2的阻值逐渐减小【答案】AD二、多选题16.如图所示,电路中当可变电阻R的阻值增大时()A.通过R1的电流I增大B.通过R1的电流I减小C.A,B两点间的电压增大D.A,B两点间的电压减小【答案】BC17.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当开关闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是()A.小灯泡L1,L2均变暗B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗C.电流表的读数变小,电压表的读数变大D.电流表的读数变大,电压表的读数变小【答案】BC18.如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,以下判断正确的是()A.电压表读数变大,通过灯L1的电流变大,灯L2变亮B.电压表读数变小,通过灯L1的电流变小,灯L2变亮C.电压表读数变大,通过灯L2的电流变小,灯L1变暗D.电压表读数变小,通过灯L2的电流变大,灯L1变暗【答案】BD19.(多选)如下图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法正确的是()A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗B.各灯两端电压在灯多时较低C.通过电池的电流在灯多时较大D.电池输出功率灯多时较大【答案】ABC22.(多选)如图,电源内阻为r,电流表和电压表均为理想电表,下列判断正确的是()A.若R1断路,两表的读数均变小B.若R2断路,两表的读数均变小C.若R3断路,电流表读数为0,电压表读数变大D.若R4断路,两表的读数均变大【答案】CD。
考点11 电容器和电路动态分析1.(2020·湖南邵阳市第二次大联考)根据大量科学测试可知,地球本身就是一个电容器.通常大地带有50万库仑左右的负电荷,而地球上空存在一个带正电的电离层,这两者之间便形成一个已充电的电容器,它们之间的电压为300 kV 左右.地球的电容约为( ) A .0.17 F B .1.7 F C .17 F D .170 F 答案 B解析 这个电容器的电容大小为:C =Q U =50×104300×103 F ≈1.7 F ,故B 正确.2.(2020·湖南怀化市二模)如图1所示,将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接,两板间一带电液滴恰好处于静止状态.现贴着下板迅速插入一定厚度的金属板,则在插入过程中( )图1A .电路将有逆时针方向的短暂电流B .电容器的带电量减小C .带电液滴仍将静止D .带电液滴将向下做加速运动 答案 A解析 插入一金属板相当于极板间距变小了,根据公式C =εr S4πkd知电容增大,电势差不变,则由Q =CU 知,电容器带电量增大,电路中有逆时针方向的短暂电流,故A 正确,B 错误;电势差不变,d 减小,则电场强度增大,带电液滴所受的电场力增大,大于重力,将向上做加速运动,故C 、D 错误.3.(2020·河北邯郸市模拟)平行板电容器两个带电极板之间存在引力作用,引力的大小与内部场强E 和极板所带电荷量Q 的乘积成正比.今有一平行板电容器两极板接在恒压直流电源上,现将两板间距减小至原来的49,则A 、B 两极板之间的引力与原来的比值是( )A.32B.94C.278D.8116 答案 D解析 两板间距变为原来的49,根据电容决定式C =εr S 4πkd 可知,电容器的电容变为原来的94,根据Q =CU可知,极板所带电荷量变为原来的94,根据电场强度公式E =U d 可知,内部电场强度变为原来的94,由于F=kQE ,所以两极板之间的引力变为原来的8116,故D 正确.4.(多选)(2020·宁夏六盘山二模)如图2所示,I 为理想电流表示数,U 为理想电压表示数,P 为定值电阻R 2消耗的功率,Q 为电容器C 所带的电荷量,W 为通过电荷量q 时电源做的功,当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,下列图象能正确反映各物理量关系的是( )图2答案 AB解析 当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,接入电路的总电阻减小,电路中电流增大,R 2消耗的功率为P =I 2R 2,P ∝I 2,故A 正确;电容器C 的电压U C =E -I(R 2+r),电荷量Q =CU C =C[E -I(R 2+r)],则Q -I 的图象是向下倾斜的直线,故B 正确;电压表示数U =E -Ir ,U -I 图象应是向下倾斜的直线,故C 错误;电源通过电荷量q 时做的功W =qE ,E 是电源的电动势,则W -q 图线是过原点的直线,故D 错误. 5.(2020·四川成都市一诊)如图3所示,E 为内阻不计的电源,MN 为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝,C 为电容器.当滑动触头P 以恒定速率从左向右匀速滑动时,关于电流计A 的读数情况及通过A 的电流方向,下列说法正确的是( )图3A .读数逐渐变小,通过A 的电流方向向左B .读数逐渐变大,通过A 的电流方向向右C .读数稳定,通过A 的电流方向向右D .读数稳定,通过A 的电流方向向左 答案 C解析 设MN 的长度为L ,触头P 滑头的速率为v ,在Δt 时间内,触头P 移动的距离为ΔL,则ΔL=vΔt,电源内阻不计,电阻丝单位长度上的电压值为E L ,因此在Δt 时间内电容器两极板间电压改变为:ΔU=E L ΔL=E L vΔt.而I =ΔQ Δt =CΔU Δt =C EL vΔtΔt =C E Lv ,电流值恒定,即电流表读数稳定,滑动触头P 以恒定速率从左向右匀速滑动,电容器放电,放电电流方向由正极板流向负极板,右极板带正电,所以通过A 的电流方向向右,故C 正确.6.(2020·四川绵阳市二诊)如图4所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R 1和R 2为定值电阻,R 为滑动变阻器.当R 的滑片P 在某一位置时,闭合开关S ,电压表的读数为U =1.00 V ,电流表A 1的读数I 1=0.80 A ,电流表A 2的读数为I 2=1.20 A ,现将R 的滑片P 继续向b 端移动过程中,三个电表可能得到的读数是( )图4A .U =0.70 V ,I 1=0.60 A ,I 2=1.30 AB .U =0.80 V ,I 1=0.60 A ,I 2=1.40 AC .U =0.90 V ,I 1=0.70 A ,I 2=1.40 AD .U =1.10 V ,I 1=0.70 A ,I 2=1.50 A 答案 C解析 路端电压减小,内电压增大,总电流增大,即I 1′+I 2′>I 1+I 2=(0.8+1.2) A =2 A ,故A 、B 错误,C 正确;路端电压增加,内电压减小,总电流减小,即I 1′+I 2′<I 1+I 2=2 A ,故D 错误. 7.(多选)(2020·河南洛阳市模拟)如图5所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻为r ,R 1、R 2、R 3为定值电阻,R 为光敏电阻,C 为电容器,闭合开关S ,电路稳定后,若减小对R 的光照程度,则( )图5A .电压表示数增大B .电源的效率增大C .电容器所带的电荷量增加D .R 2消耗的功率增大 答案 AB解析 闭合开关S ,减小对R 的光照程度,光敏电阻的阻值增大,总电阻增大,总电流减小,内电压减小,路端电压增大,电压表的示数增大,故A 正确;电源的效率η=UI EI ×100%=UE ×100%,路端电压增大,电源的效率增大,故B 正确;通过电阻R 1的电流增大,通过R 支路的电流减小,电阻R 2两端的电压减小,电容器两端的电压减小,电容器所带的电荷量减小,故C 错误;根据P =I 2R 2,通过R 2的电流减小,R 2消耗的功率减小,故D 错误.8.(2020·湖北荆门市调考)电阻非线性变化的滑动变阻器R 2接入图6甲的电路中,移动滑动变阻器触头改变接入电路中的长度x(x 为图中a 与触头之间的距离),定值电阻R 1两端的电压U 1和x 间的关系如图乙,a 、b 、c 为滑动变阻器上等间距的三个点,当触头从a 移到b 和从b 移到c 的这两过程中,下列说法正确的是( )图6A .电流表A 示数变化不相等B .电压表V 2的示数变化相等C .电阻R 1的功率变化相等D .电源的输出功率不断增大 答案 B解析 根据欧姆定律得到电阻R 1两端的电压U 1=IR 1,由图看出,电压U 1变化相等,R 1一定,则知电流的变化相等,即电流表示数变化相等,故A 错误;电压表V 2的示数U 2=E -Ir ,电流I 的变化相等,E 、r 一定,则U 2的变化相等,故B 正确;电阻R 1功率的变化量为ΔP 1=U 2-U ′2R 1,则知,从a 移到b 功率变化量较大,故C 错误;由图乙知,U 1减小,电路中电流减小,总电阻增大,由于外电路总电阻与电源内阻的关系未知,无法确定电源的输出功率如何变化,故D 错误.高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
电路的动态分析1、〔多项选择〕如下列图的电路中,电源内阻为r,闭合电键,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中〔〕A.U先变大后变小B.I先变小后变大C.U与I的比值先变大后变小D.U的变化量的大小与I的变化量的大小的比值等于r【答案】ABC2、〔多项选择〕如下列图,电源电动势为E,内电阻为r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时,发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,如下说法中正确的答案是A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮C.ΔU1<ΔU2D.ΔU1>ΔU2【答案】BD3、〔多项选择〕压敏电阻的受力面所受压力越小,其阻值越大,如图甲,将压敏电阻R平放在竖直升降电梯的轿厢内,受力面朝上,在其受力面放一质量为m物体,电梯静止时电压表示数为U0;某段时间内电压表示数随时间变化图线如图乙,如此〔〕A.t1- t2时间内压敏电阻受力面所受压力恒定B.t1- t2时间内电容器处于充电状态C.t2之后电梯处于超重状态D.t2之后电梯做匀变速运动【答案】BD4、〔多项选择〕在如下列图电路中,电源电动势为E、内阻为r.开关S1、S2、S3、S4均闭合,C是水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P,如下哪些方法会使P向上运动( )A.断开S2B.适当减小两板之间的距离C.断开S4并适当减小两板之间的距离D.断开S4并适当减小两板之间的正对面积【答案】ABD5、〔多项选择〕如下列图电路中,定值电阻R大于电源内阻r,当滑动变阻器滑动端向右滑动后,理想电流表A1、A2、A3的示数变化量的绝对值分别为△I1、△I2、△I3,理想电压表示数变化量的绝对值为△U,如下说法中正确的答案是〔〕A.电流表A2的示数一定变小B.电压表V的示数一定增大C.△I3一定大于△I 2 x/-k*wD.△U与△I1比值一定小于电源内阻r【答案】BCD6、如图为学校配电房向各个教室的供电示意图,T为理想变压器,V1、A1为监控市供电端的电压表和电流表,V2、A2为监控校内变压器的输出端的电压表和电流表,R1、R2为教室的负载电阻,V3、A3为教室内的监控电压表和电流表,配电房和教室间有相当长的一段距离,如此当开关S闭合时( )A.电流表A1、A2和A3的示数都变大B.只有电流表A1的示数变大C.电压表V3的示数变小D.电压表V2和V3的示数都变小【答案】C7、如下列图,理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L1、L2和L3,输电线的等效电阻为R,原线圈接有一个理想电流表,开始时开关S接通,当S断开时,以下说法正确的答案是( )A.原线圈两端P、Q间的输入电压减小B.等效电阻R上的功率变大C.原线圈中电流表示数变大D.灯泡L1和L2变亮【答案】D8、(多项选择)如下列图,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈中心的抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt V,如此( )A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表V1的示数为22 VB.当t=s时,电压表V0的读数为220 VC.单刀双掷开关与a连接,当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表V1的示数增大,电流表示数变小D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表V1和电流表的示数均变小【答案】BC9、如下列图,理想变压器的原线圈接高电压,降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器,其中灯L1、L2的规格完全一样,R为一滑动变阻器.现将R的滑动触头P向下滑动,如此交流电压表V、交流电流表A的示数变化与灯L1、灯L2的明暗变化情况为( )A. V增大,A增大,灯L1、灯L2都变亮B. V增大,A减小,灯L1变亮,灯L2变暗C. V减小,A减小,灯L1变暗,灯L2变亮D. V不变,A减小,灯L1不变,灯L2变暗【答案】B10、如图理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1,现在原线圈两端加上交变电压u=311si n (100πt)V时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表和电流表可视为理想电表. 如此如下说法中正确的答案是( )A.该交流电的频率为100 HzB.电压表的示数为155.5 VC.假设将变阻器的滑片P向上滑动,如此电流表读数变大D.假设将变阻器的滑片P向上滑动,如此L1将变暗、L2将变亮【答案】C11、〔多项选择〕如下列图电路中,电源电动势为E、内阻为r,R0定值电阻,电容器的电容为C.闭合开关S,增大可变电阻R的阻值,电压表示数的变化量的绝对值为△U,电流表示数的变化量的绝对值为△I,如此〔〕A.变化过程中△U和△I的比值保持不变B.电压表示数U和电流表示数I的比值不变C.电阻R0端电压减小,减少量为△UD.电容器的带电荷量增加,增加量为C△U【答案】AD12、(多项选择)在如下列图的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.如下比值正确的答案是 ( )A.不变,不变 B.变大,变大C.变大,不变 D.变大,不变【答案】ACD13、如下列图,平行金属板中带电质点P处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,如此( )A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大【答案】A14、如下列图,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一上闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的O点固定,P为与圆环良好接触的滑动头.闭合开关S,在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点的过程中,电容器C所带的电荷量将〔〕A.由小变大 B.由大变小C.先变小后变大 D.先变大后变小【答案】C15、用半导体材料制成热敏电阻,在温度升高时,电阻会迅速减小,如下列图,将一热敏电阻接入电路中,接通开关后,经过一段时间会观察到〔〕A.电流表示数不变 B.电流表示数减小C.电压表示数增大 D.电压表示数减小【答案】D16、如图电路中,在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中,两表的示数情况为〔〕A.电压表示数增大,电流表示数减少B.电压表示数减少,电流表示数增大C.两电表示数都增大D.两电表示数都减少【答案】A17、如下列图,E=13.5 V,r=2 Ω,R4=2 Ω,R5=1 Ω,R6=3 Ω,电流表和电压表均为理想电表,当开关S断开时,电流表的读数为I1=1.35 A,电压表的示数为U1=1.35 V,当S闭合后,电流表的读数为I2=1.5 A,电压表的示数为U2=2.25 V,求R1、R2、R3的阻值.【答案】4 Ω 8 Ω 2 Ω。
一、动态分析1.在如图所示的电路中,已知电阻R 1的阻值小于滑动变阻器R 0的最大阻值。
闭合电键S ,在滑动变阻器的滑片P 由最左端向右滑动的过程中,下列说法中正确的是 () (A )电压表V 1的示数先变大后变小,电流表A 1的示数不变。
(B )电压表V 1的示数先变小后变大,电流表A 1的示数变小。
(C )电压表V 2的示数先变大后变小,电流表A 2的示数先变大后变小。
(D )电压表V2的示数先变小后变大,电流表A2的示数先变小后变大。
2.在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻,R 为滑动变阻器,电源的电动势为E ,内阻为r 。
设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U 。
当滑动变阻器R 的滑动头向图中b 端移动时,A .I 变大,U 变小B .I 变大,U 变大C .I 变小,U 变大D .I 变小,U 变小3.如图所示,平行金属板中带电质点P 原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时,则( ) A .电压表读数减小 B .电流表读数减小 C .质点P 将向上运动 D .R 3上消耗的功率逐渐增大4.如图所示电路中的电源为恒流源,不管外电路的电阻如何变,它都能够提供持续的定值电流。
当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比的绝对值是() (A )R 0 (B )R 1(C )R 2 (D )不能确定5.在右图所示电路中,开始时电键K 1、K 2均闭合,现先断开电键K 1,则电压表与电流表的示数均发生变化,设它们的示数变化量之比为M 1=∆U 1/∆I 1,再断开电键K 2,两表新的示数变化量之比为M 2=∆U 2/∆I 2,若已知R 2<R 3,则比较M 1与M 2的绝对值大小应有 ( ) A .M 1>M 2 B .M 1=M 2 C .M 1<M 2 D .无法确 定6.在如图所示电路中,电源电动势为ε,内阻为r ,闭合电键后,当滑动变阻器的滑片P 处于图中R 的中点位置时,小灯泡L 1、L 2、L 3的亮度相同。
小专题(八)动态电路分析01专题概述考查动态电路分析的题目主要有以下两种.1.滑动变阻器和传感器类解答此类题的一般过程是:(1)首先看清电路结构,明确用电器的连接方式.(2)弄清电路中各电学仪表的测量对象.(3)分析滑动变阻器或传感器引起的电阻变化,再根据欧姆定律判定电流的变化和电压的变化.2.多个开关闭合断开类解决这类问题的一般方法是:(1)分析出由于开关的通断,电路结构所发生的变化,弄清不同情况下连入电路中的用电器的连接方式如何,各种电表测量的是哪部分的电流和电压.(2)分析电路变化时,弄清各部分电阻、电流、电压等物理量的变化情况.(3)运用学过的欧姆定律、串联、并联电路的特点进行分析,找清相关联的物理量及已知量,分析他们的关系,寻找求解的方法,准确判定电压表和电流表的示数.02专题训练类型1滑动变阻器和传感器引起的动态电路分析例1.(十堰中考)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时( )A.电压表V2示数与电流表A示数比值变大B.电压表V1示数与电流表A示数比值变小C.电流表A示数变大,电压表V1示数变大D.电流表A示数变大,电压表V2示数变大例2.(德州中考)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左移动时.下列判断正确的是( )A.电路的总电流不变B.电压表与电流表示数的比值不变C.电压表的示数变大D.电流表的示数变小例3.(乐山中考)如图所示是油量自动测定装置的示意图,O为杠杆支点,R0为定值电阻,R x是滑动变阻器,当闭合开关S后()A.滑动变阻器R x连入电路的阻值随油量的增加而增大B.电流表的读数随油量的增加而减小C.电压表的读数随油量的增加而增大D.电压表改装成油量表刻度均匀例4.酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车,如图甲所示是它的原理图,酒精气体传感器的电阻跟酒精气体浓度的关系如图乙所示.如果测试到的酒精气体浓度越大,那么( )A.传感器的电阻越大B.电压表的示数越大C.通过传感器的电流越小D.传感器两端的电压越大例5.将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小.闭合开关,逐渐增大光照强度,观察电表示数的变化情况应该是()A.A表和V表示数均变小B.A表示数变小,V表示数变大C.A表示数变大,V表示数变小D.A表和V表示数均变大例6.如图所示是小明设计的电子秤的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,AB间有可收缩的导线,R1为定值电阻.当闭合开关S,压力F增大时,电流表与电压表示数变化情况是()A.电流表示数变大,电压表示数变小B.电流表示数变小,电压表示数变大C.电流表、电压表示数都变大D.电流表、电压表示数都变小类型2多个开关闭合、断开引起的动态电路分析例7.如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S从断开到闭合时,电路中()A.电流表的示数变小,电压表的示数变小B.电流表的示数变小,电压表的示数变大C.电流表的示数不变,电压表的示数变小D.电流表的示数不变,电压表的示数变大例8.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S、S1,两灯都发光,当把开关S1断开时,灯泡L1的亮度及电流表示数的变化情况是()A.L1亮度不变,电流表A1示数增大B.L1亮度增大,电流表A1示数增大C.L1的亮度不变,电流表A2示数不变D.L1亮度增大,电流表A2示数不变。
专题01 动态电路分析1.(2017黑龙江大庆一模)如图所示的电路中,电源有不可忽略的内阻,R1、R2、R3为三个可变电阻,电容器C1、C2所带电荷量分别为Q1和Q2,下列判断正确的是()A.仅将R1增大,Q1和Q2都将增大B.仅将R2增大,Q1和Q2都将增大C.仅将R3增大,Q1和Q2都将不变D.突然断开开关S,Q1和Q2都将不变【参考答案】BC2.(2016洛阳联考)如图所示电路中,电源的电动势为E,内电阻为r.当变阻器R的滑片P 向上移动时,电压表V的示数U和电流表A的示数I变化的情况是A.U变大,I变大B.U变小,I变小C.U变大,I变小D.U变小,I变大【参考答案】 C【名师解析】当变阻器R的滑片P向上移动时,电流表A的示数I一定减小。
外电路总电阻增大,电源输出电流减小,电压表V的示数U一定增大,选项C正确。
3.(2014高考上海物理第18题)如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。
将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3,理想电流表A示数变化量的绝对值为△I,则A.A的示数增大B.V2的示数增大C.△V3与△I的比值大于rD.△V1大于△V2【参考答案】ACD【名师解析】滑动变阻器滑片向下滑动,外电路总电阻减小,电流表A 中电流增大,A 的示数增大,V 1中的电流增大,V 1的示数增大,V 3的示数减小。
由于电源输出电流增大,路端电压减小,所以V 2的示数减小,选项A 正确B 错误。
由于理想电压表V 1、V 3示数之和等于电压表V 2的示数.,△V 1大于△V 2,选项D 正确。
由V 1+V 3=E-Ir ,△V 1-△V 3=-△Ir,,3V I ∆∆=r+1VI∆∆,△V 3与△I 的比值大于r ,选项C 正确。
4。
(2013高考江苏物理第4题) (问6)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示。
高三专题复习:直流电路的动态分析一.程序法分析。
(1)确定外电阻R 外总 变化方法:① 外电路任何一个电阻增大(或减小)时,总电阻一定增大(或减小)②若电键通断使“串联”用电器增多,总电阻增大;电键通断使“并联”支路增多,总电阻减小。
③ 如图:在分压电路中,滑动变阻器可以视为由两段电阻构成,其中一段与电器并联(以下简称并联段),另一段与并联部分相路障(以下简称串联段);设滑动变阻器的总电阻为R ,灯泡的电阻为R 灯,与灯泡并联的那一段电阻为R 并,则电路的总电阻为:211并灯并灯并灯并并总R R R R R R R R R R R +-=++-=由上式可以看出,当R 并减小时,R 总增大;当R 并增大时,R 总减小。
由此可以得出结论:分压器总电阻的变化情况,R 总变化与并联段电阻的变化情况相反,与串联段电阻的变化相同。
④在图2中所示并联电路中,滑动变阻器可以看作由两段电阻构成,其中一段与R 1串联(简称R 上),另一段与R 2串联(简称R 下),则并联总电阻 :()()R R R R R R R R总上下=++++1212可以看出,当并联两支路电阻相等时,总电阻最大;当并联两支路电阻相差越大时,总电阻越小。
(2)根据闭合电路欧姆定律rR E I +=外总总确定电路总电流变化;(3)由U 内=I 总r 确定电源内电压如何变化;(4)由U 外=E -U 内(或U 外=E-Ir)确定电源的外电压如;(5)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压变化; (6)确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流变化例1、 在右图所示电路中,电源的电功势为E 、内阻为r R R R ,、、123为定值电阻,R 是一滑动变阻器,电路中的电压表和电流表均视为理想的。
试讨论:当R 的滑键向上滑动时,电源总功率及各电表示数如何变化?例2、 如图所示,电键闭合时,当滑动变阻器滑片P 向右移动时,试分析L 1、L 2的亮度变化情况。
电路的动态分析
1、(多选)如图所示的电路中,电源内阻为r,闭合电键,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中()
A.U先变大后变小
B.I先变小后变大
C.U与I的比值先变大后变小
D.U的变化量的大小与I的变化量的大小的比值等于r
【答案】ABC
2、(多选)如图所示,电源电动势为E,内电阻为r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时,发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,下列说法中正确的是
A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮
B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮
C.ΔU1<ΔU2
D.ΔU1>ΔU2
【答案】BD
3、(多选)已知压敏电阻的受力面所受压力越小,其阻值越大,如图甲,将压敏电阻R平放在竖直升降电梯的轿厢内,受力面朝上,在其受力面放一质量为m物体,电梯静止时电压表示数为U0;某段时间内电压表示数随时间变化图线如图乙,则()
A.t1- t2时间内压敏电阻受力面所受压力恒定
B.t1- t2时间内电容器处于充电状态
C.t2之后电梯处于超重状态
D.t2之后电梯做匀变速运动
【答案】BD
4、(多选)在如图所示电路中,电源电动势为E、内阻为r.开关S1、S2、S3、S4均闭合,C是水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P,下列哪些方法会使P向上运动( )
A.断开S2
B.适当减小两板之间的距离
C.断开S4并适当减小两板之间的距离
D.断开S4并适当减小两板之间的正对面积
【答案】ABD
5、(多选)如图所示电路中,定值电阻R大于电源内阻r,当滑动变阻器滑动端向右滑动后,理想电流表A1、A2、A3的示数变化量的绝对值分别为△I1、△I2、△I3,理想电压表示数变化量的绝对值为△U,下列说法中正确的是()
A.电流表A2的示数一定变小
B.电压表V的示数一定增大
C.△I3一定大于△I 2 x/-k*w
D.△U与△I1比值一定小于电源内阻r
【答案】BCD
6、如图为学校配电房向各个教室的供电示意图,T为理想变压器,V1、A1为监控市供电端的电压表和电流表,V2、A2为监控校内变压器的输出端的电压表和电流表,R1、R2为教室的负载电阻,V3、A3为教室内的监控电压表和电流表,配电房和教室间有相当长的一段距离,则当开关S闭合时( )
A.电流表A1、A2和A3的示数都变大
B.只有电流表A1的示数变大
C.电压表V3的示数变小
D.电压表V2和V3的示数都变小
【答案】C
7、如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L1、L2和L3,输电线的等效电阻为R,原线圈接有一个理想电流表,开始时开关S接通,当S断开时,以下说法正确的是( )
A.原线圈两端P、Q间的输入电压减小
B.等效电阻R上的功率变大
C.原线圈中电流表示数变大
D.灯泡L1和L2变亮
【答案】D
8、(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈中心的抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt V,则( )
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表V1的示数为22 V
B.当t=s时,电压表V0的读数为220 V
C.单刀双掷开关与a连接,当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表V1的示数增大,电流表示数变小D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表V1和电流表的示数均变小
【答案】BC
9、如图所示,理想变压器的原线圈接高电压,降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器,其中灯L1、L2的规格完全相同,R为一滑动变阻器.现将R的滑动触头P向下滑动,则交流电压表V、交流电流表A的示数变化及灯L1、灯L2的明暗变化情况为( )
A. V增大,A增大,灯L1、灯L2都变亮
B. V增大,A减小,灯L1变亮,灯L2变暗
C. V减小,A减小,灯L1变暗,灯L2变亮
D. V不变,A减小,灯L1不变,灯L2变暗
【答案】B
10、如图理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1,现在原线圈两端加上交变电压u=311sin (100πt)V时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表和电流表可视为理想电表. 则下列说法中正确的是( )
A.该交流电的频率为100 Hz
B.电压表的示数为155.5 V
C.若将变阻器的滑片P向上滑动,则电流表读数变大
D.若将变阻器的滑片P向上滑动,则L1将变暗、L2将变亮
【答案】C
11、(多选)如图所示电路中,电源电动势为E、内阻为r,R0定值电阻,电容器的电容为C.闭合开关S,增大可变电阻R的阻值,电压表示数的变化量的绝对值为△U,电流表示数的变化量的绝对值为△I,则()
A.变化过程中△U和△I的比值保持不变
B.电压表示数U和电流表示数I的比值不变
C.电阻R0端电压减小,减少量为△U
D.电容器的带电荷量增加,增加量为C△U
【答案】AD
12、(多选)在如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是 ( )
A.不变,不变 B.变大,变大
C.变大,不变 D.变大,不变
【答案】ACD
13、如图所示,平行金属板中带电质点P处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则( )
A.电压表读数减小
B.电流表读数减小
C.质点P将向上运动
D.R3上消耗的功率逐渐增大
【答案】A
14、如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一上闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的O点固定,P为与圆环良好接触的滑动头.闭合开关S,在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点的过程中,电容器C所带的电荷量将()
A.由小变大 B.由大变小
C.先变小后变大 D.先变大后变小
【答案】C
15、用半导体材料制成热敏电阻,在温度升高时,电阻会迅速减小,如图所示,将一热敏电阻接入电路中,接通开关后,经过一段时间会观察到()
A.电流表示数不变 B.电流表示数减小
C.电压表示数增大 D.电压表示数减小
【答案】D
16、如图电路中,在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中,两表的示数情况为()
A.电压表示数增大,电流表示数减少
B.电压表示数减少,电流表示数增大
C.两电表示数都增大
D.两电表示数都减少
【答案】A
17、如图所示,E=13.5 V,r=2 Ω,R4=2 Ω,R5=1 Ω,R6=3 Ω,电流表和电压表均为理想电表,当开关S断开时,电流表的读数为I1=1.35 A,电压表的示数为U1=1.35 V,当S
闭合后,电流表的读数为I2=1.5 A,电压表的示数为U2=2.25 V,求R1、R2、R3的阻值.
【答案】4 Ω 8 Ω 2 Ω。