初中物理动态电路变化问题

中考物理專題五動態電路及電路故障分析一、復習目標：1、會分析滑動變阻器の滑片Pの位置の變化引起電路中電學物理量の變化；2、會分析開關の斷開或閉合引起電路中電學物理量の變化；3、會判斷兩種基本の電路故障（斷路和短路）。

二、知識儲備：1、串聯電路是分壓電路，在串聯電路中，電阻越大の，分の電壓越（多或少）；並聯電路是分流電路，在並聯電路中，電阻越大の分の電流越（多或少）。

2、在串聯電路中，當只有其中一個電阻の阻值變大時，它の總電阻將變（大或小）；在並聯電路中，當只有其中一個電阻の阻值變大時，它の總電阻將變（大或小）。

3、有公式I=U/R得，當電壓不變時，電阻越大，電流就越（大或小）；有公式U=IR得，通過電阻の電流越大，它兩端の電壓也越（大或小）；4、是斷路；短路。

5、電流錶の特點是電阻很（大或小），通常相當於，電壓表の特點是電阻很（大或小），通常相當於。

三、典型例題動態電路部分第一種類型：滑動變阻器の滑片Pの位置の變化引起電路中電學物理量の變化（一）．串聯電路中滑動變阻器の滑片Pの位置の變化引起の變化例一、如圖1，是典型の伏安法測電阻の實驗電路圖，當滑片P向右移動時，請你判斷A表和V表の變化。

分析；先確定電路，再看電阻の變化，再根據歐姆定律判斷電流の變化，最後根據歐姆定律の變形公式判斷電壓の變化。

針對練習（1）、如圖2，當滑片P向左移動時，A表和V表將如何變化。

（2）、如圖3，當滑片P向左移動時，A表和V表將如何變化（3）、在如圖4所示電路中，當閉合開關後，滑動變阻器の滑動片P向右移動時（）(A)電流錶示數變大，燈變暗。

(B)電流錶示數變小，燈變亮。

(C)電壓表示數不變，燈變亮。

(D)電壓表示數不變，燈變暗。

（4）、在如圖5所示電路中，當閉合開關後，滑動變阻器の滑動片P向右移動時（）(A)電壓表示數變大，燈變暗。

(B)電壓表示數變小，燈變亮。

(C)電流錶示數變小，燈變亮。

(D)電流錶示數不變，燈變暗。

专题21 欧姆定律的动态电路计算➢ 计算题解题思路关键是分别抓住电路变化前后所处状态,分析电路中的变化量和不变量,运用有关电学规律和电路特点建立状态方程,联立求解.总之,只要掌握正确的解题思路和方法,常见电路的计算问题都能迎刃而解.解题思路如下结构图：命题点一 滑动变阻器滑片引起的相关计算 1．在如图甲电路中,电源电压不变,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器.在滑片P 从最右端向最左端滑动过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙.则下列说法正确的是（ ）A ．电源电压为5VB ．R 0消耗的最小功率为0.4WC ．定值电阻R 0为8ΩD ．滑片P 在中点时,电流为0.4A 【答案】B【解析】AC ．由图乙可知,当电流为0.2A 时,电压表示数为4V,则电源电压为04V 02A U .R =+⨯①当电流为0.6A 时,电压表示数为0V,则电源电压为006A U .R =⨯②联立①②可得010ΩR =,6V U故A 错误,C 错误； B ．由2P I R =可知,当电流中电流最小时,R 0消耗的功率最小,由图乙可知,电路中的最小电流为0.2A,所以R 0消耗的最小功率()22min min 002A 10Ω04W P I R ..==⨯=故B 正确；D ．滑动变阻器最值最大时,电流最小,由欧姆定理可知,滑动变阻器的最大阻值1max min 4V20Ω02AU R I .=== 滑片P 在中点时,电路中的电流max06V03A20Ω+10Ω22U I .R R ===+ 故D 错误. 故选B.2．如图甲所示电路,分别把定值电阻R 1、R 2（R 1＞R 2）接入A 、B 之间后进行实验,并根据电流表和电压表示数画出A 、B 之间电阻的P ﹣U 图象,如图乙所示.如果把R 1和R 2并联后接入A 、B 之间进行实验,同理,可以在图乙中画出它的P ﹣U 图象③.则图象①所对应的电阻和图象③所在的区域分别是（ ）A ．R 1和ⅠB ．R 1和ⅢC ．R 2和ⅠD ．R 2和Ⅲ【答案】C【解析】根据题意得：AB 间电阻的功率为：P =2U R,因为R 1>R 2,所以当电压相等时： P 1<P 2,所以图像①对应的电阻是R 2；当R 1和R 2并联后接入A 、B 之间进行实验时,R 并<R 2 <R 1,所以当电压相等时：P 1<P 2 <P 并,,所以图像③所在的区域为Ⅰ,故C 正确.3.如图,电路中电源电压不变,R 1是定值电阻,R 2是滑动变阻器.当开关闭合,滑动变阻器滑片向左移动一小段距离后,则电压表V 2的示数______,电压表V 1示数的减少量∆U 1与电流表A 示数的增加量∆I 1的比值______.（均选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】不变 不变【解析】[1][2]由图得,R 1与R 2串联,电压表V 2测电源电压,电压表V 1测R 2的电压,所以滑动变阻器滑片向左移动一小段距离后,则电压表V 2的示数不变.根据串联电路的串联特点得,电压表V 1示数的减小量∆U 1为R 1电压的增大量,电流表A 示数的增加量∆I 1等于R 1电流的增大量.所以电压表V 1示数的减少量∆U 1与电流表A 示数的增加量∆I 1的比值为R 1的阻值,比值不变.4．实验小组的同学设计了如图(a)所示的电路,已知电源电压恒定不变,电阻R 1的阻值为1Ω.闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P的位置,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图(b)所示的两条U-I图线.其中利用电压表V1和电流表A的数据描绘出甲图线,利用电压表V2和电流表A的数据描绘出乙图线.求：(1)定值电阻R2的阻值；(2)电源电压U.【答案】(1)2Ω；(2)1.5V【解析】(1)由图b可知,乙图线表示电阻R2的I-U图像,根据欧姆定律U IR=可得,定值电阻R2的阻值为2221.0V=2Ω0.5AURI==(2)由串联电路中电压关系,得电源电压为U=U1+IR1将图b乙图像的已知数据代入公式,得U=1.3V+0.2A×1Ω或U=1.0V+0.5A×1Ω解得U=1.5V.答：(1)定值电阻R2的阻值为2Ω；(2)电源电压U为1.5V.5.如图所示,一个滑动变阻器R(阻值0~20Ω)与一个5Ω的固定电阻串联后,接到电压U恒为3V的电源上.(1)调节R的大小,计算电路中的最大电流和最小电流；(2)当电流表的读数为0.3A时,变阻器的阻值为多少？【答案】(1) 0.6A；0.12A；(2) 5Ω【解析】(1)当滑动变阻器R接入电路中的电阻为零时（滑片位于右端时）,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,则电路中的最大电流为3V==0.6A5ΩUIR=大当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时（滑片位于左端时）,电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的最小电流3V==0.12A20Ω+5ΩUIR R=+小(2)当电流表的示数为0.3A时,电路中的总电阻为3V==10Ω0.3AURI=总此时变阻器的阻值为1010Ω-5Ω=5ΩR R R==总﹣答：(1)调节R的大小,计算电路中的最大电流是0.6A,最小电流为0.12A；(2)当电流表的读值为0.3A时,变阻器的阻值为5Ω.6.如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”．在A、B 间接入规格为“12V 12W”的灯泡L,闭合开关,当变阻器连入电路的阻值为6Ω时,灯泡正常发光．求：（1）灯泡L正常工作时电阻（2）电源电压（3）取下灯泡L,在A、B间接入一个电阻R0,要求R0接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器R能使电流表示数达到0.4A,求R0的取值范围．（提示：太大或太小会导致无论如何调节滑动变阻器电路中电流均不能达到0.4A）．【答案】(1) 12Ω；(2) 18V；(3) 15Ω～45Ω【解析】(1)由P=UI=2UR可得,灯泡L正常工作时电阻：R L=2LLUP=2(12V)12W=12Ω；(2)当变阻器连入电路的阻值为6Ω时,灯泡正常发光,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI可得,电路中的电流：I=UR=12V12Ω=1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压：U=U L+IR=12V+1A×6Ω=18V；(3)取下灯泡L,在A、B间接入一个电阻R0后,调节滑动变阻器R能使电流表示数达到0.4A,此时电路中的总电阻：R总=UI'=18V0.4A=45Ω,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,R0的阻值最大,此时其阻值R0=R总=45Ω；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R0的阻值最小,此时其阻值R0=R总-R大=45Ω-30Ω=15Ω,则R0的取值范围为15Ω～45Ω．答：(1)灯泡L正常工作时电阻为12Ω；(2)电源电压为18V；(3)R0的取值范围为15Ω～45Ω．命题点二开关的通断引起的相关计算7.如图甲所示的电路,先将开关S接到a,然后将开关S接到b．前后两次电压表指针偏转均如图乙所示,则下列说法中正确的是（）A．电源电压为10VB．灯L1两端的电压为8 VC．通过灯L1、L2的电流之比为4：1D．灯L1、L2的电阻之比为4：1【答案】ABD【解析】A. 由电路图知,将开关S接到a时,两灯泡L1与L2串联,电压表V测电源电压,开关S接到b时,两灯泡L1与L2仍然串联,电压表V测灯泡L2两端的电压；根据串联电路的电压特点可知,电源电压大于灯泡L2两端的电压,即开关S接到a时电压表示数较大；由于两个电压表指针偏转角度相同,则开关S接到a 时电压表量程是0∼15V,分度值是0.5V,电压表示数为10V,即电源电压U＝10V；故A正确；开关S接到b 时,电压表量程为0∼3V,分度值是0.1V,电压表示数是2V,即L2两端的电压U2＝2V；B. 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,灯泡L1两端的电压U1＝U−U2＝10V−2V＝8V；故B正确；C. 根据串联电路电流处处相等的特点可知,灯L1、L2的电流之比I1:I2＝1:1；故C错误；D. 由I＝U R可得两灯的电阻之比为：1111222212814211UR I U I VUR U I VI⨯⨯＝＝＝＝故D正确．故选ABD．8．如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0～0.6A,电压表的量程为0～15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”．(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压；(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值；(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范图.【答案】（1）8V（2）50Ω（3）40Ω～100Ω【解析】(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电路为只有R1的简单电路,此时I=0.4A,则电源电压：U=IR1=0.4A⨯20Ω=8V；(2) 闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2和R3串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,即U滑=4V,滑动变阻器滑片置于中点位置时,R3=100Ω3=50Ω,此时电路中的电流为：I’=3UR滑=4V50Ω=0.08A, R3两端电压为U3=U-U滑=8V-4V=4V,则R3的阻值为：R3=3UI'=4V0.08A=50Ω;(3)闭合开关S1、S2和S3,R1和R3并联,电流表的量程为0～0.6A,因此电路中最大电流为0.6A,由(1)知,通过R1的电流为0.4A,则通过R2的电流为I2=I max-I1=0.6A-0.4A=0.2A,则滑动变阻器R2的最小取值为：R min=2UI=8V0.2A=40Ω, 滑动变阻器滑到最大值时,电流表和电压表都是安全的,因此滑动变阻器R2的阻值取值范图为40Ω～100Ω．9．在图（a）所示的电路中,电源电压为12伏,电阻R1的阻值为10欧,变阻器R2上标有“100Ω 2A”字样．闭合电键S后．①求通过电阻R1的电流I1；②现在电路中某位置接入一个电流表,移动滑片P,当电流表指针的位置如图（b）所示,求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值．【答案】①1.2A；②25Ω；10Ω．【解析】①由图可知,该电路为并联电路,则过电阻R1的电流I1为：1112?V1.2?A10?ΩUIR===.②当电流表量程为0-0.6A时,分度值为0.02A,示数为0.48A；由于通过R1的电流为1.2A,根据并联电路电流特点可知,此时电流表应与滑动变阻器串联；滑动变阻器接入电路的电阻为：2212?V25?Ω0.48?AURI===.当电流表量程为0-3A时,分度值为0.1A,示数为2.4A；由于通过R1的电流为1.2A,根据并联电路电流特点可知,此时电流表应与连接在干路中,则通过滑动变阻器的电流为：'2212.4?A 1.2?A 1.2?AI I I=-=-=.滑动变阻器接入电路的电阻为：2'212?V10?Ω1.2?AURI===.10．如图所示电路,电源电压恒定不变,只闭合S3时,电压表示数为2.5V；闭合S1、S2、S3时,流过R3的电流为0.4A,电压表的示数为6V,此时R2=R3；只闭合S1、S3时,将R2滑片滑至左端,流过小灯泡的电流为0.5A,则：求：(1)只闭合S 3时,小灯泡两端的电压为多少？ (2)闭合S 1、S 2、S 3时,电流表示数为多少？(3)闭合S 1、S 3时,电流表与电压表的示数为多少？【答案】（1）3.5V ；（2）0.8A ；（3）0.9A,0【解析】(1)由题意,闭合S 1、S 2、S 3时,此时2R 与3R 并联,电流表测此时干路电流,电压表测电源电压,电压表的示数为6V,即电源电压6V U只闭合S 3时,此时L 和2R 串联,电流表测此时电路电流,电压表测2R 两端电压,电压表示数为2.5V,即2 2.5V U =根据串联电路电压规律,则只闭合S 3时,小灯泡两端的电压为L 26V-2.5V=3.5V U U U =-=(2)闭合S 1、S 2、S 3时,2R 与3R 并联,根据并联电路电压规律,则236V U U U ===流过R 3的电流为0.4A,根据欧姆定律UI R=,则R 3的阻值 336V =15Ω0.4AU R I == 又因为R 2=R 3所以215R =Ω根据欧姆定律UI R=,则此时通过2R 的电流 226V =0.4A 15ΩU I R == 由电路图可知,电流表测此时干路电流,根据并联电路电流规律,则闭合S 1、S 2、S 3时,电流表示数为A 230.4A+0.4A=0.8A I I I I ==+=干(3)只闭合S 1、S 3时,将R 2滑片滑至左端,此时L 与3R 并联,电流表测此时干路电流,电压表被短路,此时3R 两端的电压为电源电压,3R 阻值不变,则通过3R 的电流仍为0.4A,此时流过小灯泡的电流为0.5A,根据并联电路电流规律,则闭合S 1、S 3时,电流表的示数为''A 3L 0.4A+0.5A=0.9A I I I I ==+=干因为此时电压表短路,所以电压表示数为0.答：(1)只闭合S 3时,小灯泡两端的电压为3.5V ； (2)闭合S 1、S 2、S 3时,电流表示数为0.8A ；(3)闭合S 1、S 3时,电流表示数为0.9A,电压表的示数为0.命题点三 滑片移动、开关通断共同引起的相关计算11．在如图所示的电路中,电源电压恒为9V,R 和R 1均为阻值为4.5Ω的定值电阻,R 0为电路保护装置．闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P 位于中点时,电压表的示数为5V,标有“1.5V 0.5W”字样的灯泡L 正常发光,下列说法正确的是（ ）A ．滑动变阻器的最大阻值为30ΩB ．电流表选用0～3A 的量程C ．通电一段时间后,电压表的示数会发生变化D ．调节滑片P 的位置,电流表的示数不变 【答案】ABCD【解析】由电路图可知,定值电阻R 1、灯泡L 、滑动变阻器最大阻值的一半串联后再与定值电阻R 并联,然后它们与定值电阻R 0串联,电流表测R 支路的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压．（1）因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,所以,由P =UI 可得,通过滑动变阻器的电流：0.5W 11.5V 3L L L P I I U ====滑,由U I R=可知,滑动变阻器接入电路中的电阻：15V 1512A 3U R I ===Ω滑滑滑,则滑动变阻器的最大阻值R 滑=30Ω,故A 正确；（2）因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,定值电阻R 两端电压等于定值电阻R 1、灯泡L 、滑动变阻器最大阻值的一半串联后的总电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,定值电阻R 两端的电压大于滑动变阻器两端的电压,即U R ＞U 滑=5V,则通过R 的电流：5V1.1A 4.5R R U I R =≈Ω＞,则电流表选用0～3A 的量程,故B 正确； （3）因电源的电压恒定且灯泡正常发光,所以,通电一段时间后,灯泡两端的电压不变,滑动变阻器两端的电压不变,故C 错误；（4）调节滑片P 的位置后,并联部分的电阻发生变化,并联部分的总电阻发生变化,由串联电路中电阻越大分得的电压越大可知,并联部分的电压发生变化,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R 两端的电压发生变化,通过R 电流发生变化,电流表的示数发生变化,故D 错误． 故选AB ．12．如图所示,L 为标有“6V、3W”的小灯泡,滑动变阻器R 最大阻值为12欧,R 0为定值电阻.求：（1）小灯泡正常发光时的电阻.（2）当S1、S2都断开,滑片P滑到变阻器R的中点时,灯L恰好正常发光,求电源的电压. （3）当S1、S2都闭合,滑片P滑到b端时,电流表的示数为1.0安,求R0阻值.【答案】（1）12Ω；（2）9V；（3）36Ω.【解析】（1）∵U L＝6V,P L＝3W,∴小灯泡正常发光时的电阻为：R L＝22LL(6V)=3WUP＝12Ω.（2）当S1、S2都断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时,变阻器与灯泡串联（如图1所示）.∵此时灯L正常发光,∴此时灯泡两端的电压为6V,电路中的电流为：I串＝I L＝LL3W=6VPU＝0.5A,滑动变阻器R最大阻值为12Ω,则滑动变阻器此时进入电流知道电阻为12Ω22R＝6Ω,则滑动变阻器两端的电压为U滑＝I串R滑＝0.5A×6Ω＝3V,则电源电压为：U＝U L+U滑＝6V+3V＝9V.（3）当S1、S2都闭合且滑片P滑到b端时,电阻R0和滑动变阻器的最大阻值并联（如图2所示）,∵滑动变阻器的最大阻值接入电路R＝12Ω,∴通过滑动变阻器的电流为：I R＝UR＝9V12Ω＝0.75A,而干路中的总电流I并＝1.0A,∴通过电阻R0的电流为：I0＝I并-I R＝1.0A-0.75A＝0.25A,电阻R0的阻值为：R0＝UI＝9V0.25A＝36Ω.答：（1）小灯泡正常发光时的电阻约为12Ω；（2）电源的电压为9V；（3）R0阻值约为36Ω.13.如图所示电路中,小灯泡L标有“6V 3W”字样,R2=12Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为0.8A,这时小灯泡L正常发光,求：（1）电源电压U____；（2）电阻R1的阻值____；（3）当S1、S2都断开时,电流表的示数____.【答案】6V 20Ω 0.25A【解析】(1)当S1、S2都闭合时,R1与L并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以电源电压：U＝U L＝6V；(2)由P＝UI可得,灯泡正常发光时通过灯泡的电流：I L＝＝0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流：I1＝I−I L＝0.8A−0.5A＝0.3A,由I＝可得,电阻R1的阻值：R1＝＝20Ω；(3)根据P＝可得,灯泡的电阻：R L＝＝12Ω；当S1、S2都断开时,L与R2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流：I′＝＝0.25A.14.如图所示,电源电压6V恒定不变,灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器的阻值范围是0〜20Ω,求：（1）小灯泡的电阻是多大？（2）S、S1都闭合时,滑动变阻器两端的电压多大？（3）S闭合、S1断开时,电路最小电流是多大？【答案】（1）小灯泡的电阻为12Ω；（2）S、S1都闭合时,滑动变阻器两端的电压为0V；（3）S闭合、S1断开时,电路最小电流是0.1875A【解析】（1）由P=可得,灯泡的电阻：R L===12Ω；（2）当S、S1都闭合时,滑动变阻器被短路,其两端的电压为0V；（3）S闭合、S1断开,滑动变阻器与灯泡串联,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,最小电流：I 最小===0.1875A．答：（1）小灯泡的电阻为12Ω；（2）S、S1都闭合时,滑动变阻器两端的电压为0V；（3）S闭合、S1断开时,电路最小电流是0.1875A．命题点四实际应用类动态电路计算15．某体育运动中心为了研究蹦床运动员的训练情况,在蹦床上接入压力传感器,压力传感器所在电路如图甲．已知某运动员质量为50kg,某次从距离蹦床一定高度处跳下的过程中,研究得到电路中两个电压表读数与电路中电流之间的关系如图乙所示,压力传感器的电阻与所受压力之间关系如图丙．试计算：（1）定值电阻1R的阻值．（2）电源电压和定值电阻2R的阻值．（3）当电路中电流达到最大时,运动员受到的合力为多少N？【答案】(1)1Ω；(2)12V；1Ω；(3)300N【解析】(1)根据电路图可知,压力传感器、R1、R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量R1两端电压,电压表V2测量压力传感器和R1两端总电压,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,因此图象a为电压表V1示数变化图象,图象b为电压表V2示数变化图象；因为电压表V1测量R1两端电压,所以据图象a可得：U1=4V,I1=4A；定值电阻R1的阻值R1114V=1Ω4AUI==；(2)因为电压表V2测量压力传感器和R1两端总电压,所以由图象b可知,当U2=10V时,I2=1A；U2′=4V,I2′=4A；根据欧姆定律和图象b可得：U=10V+1A×R2 ①U=4V+4A×R2 ②联立①②可得：电源电压U=12V,定值电阻的阻值：R2=2Ω；(3)分析可知,当传感器电阻变为0时,此时两个电压表示数相等,电路中电流达到最大,由图象可得：I max=4A,由图丙可得弹簧对运动员的弹力：F弹为800N,所受合力：F=F弹-G=F弹-mg=800N-50kg×10N/kg=300N．答：(1)定值电阻R1的阻值为1Ω；(2)电源电压为12V,定值电阻R2的阻值为2Ω；(3)当电路中电流达到最大时,运动员受到的合力为300N．15．某同学设计了一个利用如图1 所示的电路来测量海水的深度,其中R1=2Ω 是一个定值电阻, R2是一个压敏电阻,它的阻值随所受液体压力F 的变化关系如图 2 所示,电源电压保持 6V 不变,将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中,放入海水中保持受力面水平,且只有一个面积为 0.02m2的面承受海水压力．（设海水的密度ρ 海水=1.0×10 3kg/m3,g 取 10N/kg）（1） 当电流表示数为 0.2A 时,求压敏电阻 R 2 的阻值；（2） 如图 2 所示,当压敏电阻 R 2 的阻值为 20Ω 时,求此时压敏电阻 R 2 所在深度处的海水压强； （3） 若电流的最大测量值为 0.6A,则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？ 【答案】（1）28Ω；（2）2×106Pa ；（3）500m ． 【解析】（1）由U I R =可得,当电流表示数为0.2A 时电路的总电阻：6V30Ω0.2AU R I 总===,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,压敏电阻R 2的阻值：R 2=R 总-R 2=30Ω-2Ω=28Ω；（2）当压敏电阻R 2的阻值为20Ω时,由图2可知,压敏电阻受到的压力F =4×104N,此时压敏电阻R 2所在深度处的海水压强：46a 2410N 210p 0.02mF p S ⨯===⨯； （3）当电流表的示数I′=0.6A 时,使用此方法能测出海水的深度最大,此时电路的总电阻：‘6V10Ω0.6AU R I ==='总,此时压敏电阻的阻值：R 2′=R 总′-R 2=10Ω-2Ω=8Ω,由图2可知,压敏电阻受到的压力F′=10×104N,此时压敏电阻R 2所在深度处的海水压强：46a 2110N510p 0.02mF p S ⨯==⨯''=,由p gh ρ=可得,使用此方法能测出海水的最大深度：6a 33510p 500m 110kg /m 10N /kgp h g 水ρ⨯===⨯'⨯． 17．温州地区常受台风侵袭,为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示．装有挡风板和滑片P 的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN 上,弹簧左端固定,右端与滑块相连．挡风板的挡风面积为0.2m 2,均匀电阻丝AB 长为20cm,阻值为10Ω,电源电压U 0恒为6V,保护电阻R 0为14Ω,电压表量程0～3V ．弹簧弹力F 与弹簧长度改变量x 的关系如图乙所示．无风时,滑片P 在A 处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级． 风级一级 二级 三级 四级 五级 六级 风速v （m/s ） 0.3～1.5 1.6～3.3 3.4～5.4 5.5～7.9 8.0～10.7 10.8～13.8 风压p （pa ）0.055～1.41.6～6.87.2～1818.9～3940～7272.9～119直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力．（1）在滑片P 左移的过程中,电路的总电阻______．（选填“变大”、“不变”或“变小”） （2）当电压表示数U 为2V 时,风速仪所测的风为几级______？（写出计算过程）（3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速,查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比．经计算,他画出了风速v 与电压表示数U 的关系曲线,如图丙所示．后因保护电阻R 0损坏,他将其换成了阻值为5Ω的电阻,请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v 与电压表示数U 的关系曲线,并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q ．【答案】不变 五级【解析】（1）因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路,所以,电流要流经全部电阻丝,在滑片P 左移的过程中,始终是全部电阻丝与电阻R 0串联,所以电路的总电阻不变； （2）由图知,电压表测滑片以右电阻丝的电压,根据串联电阻的规律和欧姆定律可得,电路中的电流为：006V=0.25A 10Ω+14ΩU I R R ==+当电压表示数U 为2V 时,由欧姆定律可得,AP 段电阻丝的阻值：2V =8Ω0.25AAP U R I == 因均匀电阻丝AB 长为20cm,阻值为10Ω, 故AP 段电阻丝的长度：8Ω20cm=16cm 10ΩAP L =⨯, 由图乙知,此时弹簧的弹力F =14N, 此时风对挡风板的压强（风压）为：214N =70Pa 0.2mF p S ==； 由表知,此时风力为五级；（3）由图丙可知,风速最大时,原来电压表最大示数为2.5V, 由欧姆定律可得,AP 段电阻丝的最大电阻为：2.5V=10Ω0.25AAP U R P I ''==, 因均匀电阻丝AB 长为20cm,阻值为10Ω,故弹簧的压缩长度为20cm, 由图乙知,此时弹力7N14N+=17.5N 2F '=； 若换成了阻值为5Ω的电阻,电路中的电流：006V=0.4A 5Ω+10ΩU I R R ''==+ 因电压表量程为0-3V,故电压表最大示数为3V,由欧姆定律可得,AP 的最大电阻为：3V=7.5Ω0.4AV AP U R I '''== 此时AP 段电阻丝的长度：7.5Ω20cm=15cm 10ΩAP L '=⨯, 弹簧弹力F 与弹簧长度改变量x 的关系为过原点的直线,由图乙可知F 与x 的关系为7N/cm 8F x =⨯, 则当L′AP =15cm,弹簧的弹力7N/cm 15cm=13.12N 8F '=⨯； 因该挡风板所受的风力与风速的平方成正比,故有2217.5N 13.12N v v=大,解得此时的最大风速：v =0.86v 大,即：U =3V 时,v =0.86v 大,可在图象中描出Q 点,此时风速v 与电压表示数U 的大致关系曲线,如下面过Q 点的曲线所示：。

初中物理电路故障分析1、电压表示数为零的情况 A 电压表并联的用电器发生短路2、电压表示数等于电源电压的情况A 电压表测量的用电器发生断路 （两灯都不亮，电流表无示数）注：此时不能把电压表看成断路，而把它看成是一个阻值很大的电阻同时会显示电压示数的用电器，由于 电压表阻值太大，根据串联电路分压作用，电压表两端几乎分到电源的全部电压，电路中虽有电流但是很 微弱，不足以使电流表指针发生偏转，也不足以使灯泡发光。

如果题 目中出现“约”、“几乎”的字眼时，我们就锁定这种情况。

B 电路中旁边用电器发生短路（一灯亮一灯不亮，电流表有示数）总结：如图，两灯泡串联的电路中，一般出现的故障问题都是发生在用电器上，所以通常都有这样一个前 提条件已知电路中只有一处故障，且只发生在灯泡 L1或L2上。

1. 若两灯泡都不亮，则一定是某个灯泡发生了断路，如果电压表此时有示数，则一定是和电压表并联 的灯泡发生了断路，如果电压表无示数，则一定是和电压表串联的灯泡发生了断路。

此两种情况电流表均 无示数。

2. 若一个灯泡亮另一个灯泡不亮，则一定是某个灯泡发生了短路，如果电压表此时有示数，则一定是 和电压表串联的灯泡发生了短路，如果电压表此时无示数，则一定是和电压表并联的灯泡发生了短路。

此 两种情况电流表均有示数3、用电压表电流表排查电路故障B 电压表串联的用电器发生断路（两灯都不亮，电流表无示数 ）（一灯亮一灯不亮，电流表有示数 ） C 电压表故障或与电压表连线发生断路 （两灯都亮，电流表有示数 ） —A 、用电压表判断电路故障， 重要结论：电压表有示数说明 和电压表串联的线路正常，和电压表并联的线 路有故障。

若电路中只有一处故障则电压表无示数时，和电压表并联的线路一定正常。

已 1—y电源电压为6V,用电压表测得：Uab=0;Ued=6v;Ucd=0;Uac=6v,灯泡不亮，哪里出现故障？解题思路： 先找有示数的，Ued=6v 说明从e 点到电源正极线路完好， 从d 点到电源负极线路完好；Uac=6v 说明从a 点到电源正极线路完好，从 c 点到电源负极线路完好，这样将故障锁定在 ac 之间了，由Uab=O,说明bc 之间出现故障，故电阻出现断路。

初中物理动态电路动态电路是指由电源供电的电路，其中包括有源元件和被动元件。

有源元件是指能够将其他形式的能量转化为电能的元件，如电池和发电机；被动元件是指不具备能量转化功能的元件，如电阻、电容和电感等。

动态电路的特点是电流和电压随时间变化，因此分析动态电路需要用到微分方程和积分方程。

动态电路中最基本的元件是电阻，它是电流和电压的比值，用欧姆定律可以描述为U=IR。

电阻对电流的流动产生阻碍，使得电流不能无限增大。

在动态电路中，电阻的作用是通过电阻消耗电流的能量，将电能转化为热能，防止电路过载。

除了电阻，电容和电感也是常见的被动元件。

电容是由两个导体板和介质组成的，当两个导体板上带有电荷时，它们之间就会产生电场，形成电容。

电容的特点是可以储存电荷，并且电荷的储存量与电压成正比。

电容器可以在电路中起到储存和释放电能的作用，例如在摩托车的起动过程中，电容器可以储存电能，提供额外的电流来帮助发动机启动。

电感是由线圈或线圈组成的，当电流通过线圈时，会在线圈周围产生磁场，形成电感。

电感的特点是会阻碍电流的变化，使得电流不能瞬间改变。

在动态电路中，电感可以储存磁能，并且磁能的储存量与电流成正比。

电感器可以在电路中起到调整电流大小和方向的作用，例如变压器可以将高压电流变成低压电流或者将低压电流变成高压电流。

在动态电路中，元件之间的连接方式有两种：串联和并联。

串联是指将多个元件按照一定的顺序连接起来，电流在各个元件之间保持不变。

并联是指将多个元件的两个端子连接在一起，电压在各个元件之间保持不变。

根据这两种连接方式，可以构成各种不同的电路，如串联电路、并联电路和混合电路等。

对于动态电路的分析和计算，可以使用基尔霍夫定律和欧姆定律等电路定律来解决。

基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，它们是电路分析的基础。

基尔霍夫电流定律是指在电路中，流入某一节点的电流等于从该节点流出的电流之和。

基尔霍夫电压定律是指在电路中，沿着闭合回路的总电压等于各个电压源和电阻之间的电压之和。

压轴题09 含滑动变阻器的动态分析问题综合近几年中考对于电磁学的考察形式，动态电路分析是初中物理电学中的重点内容。

动态电路分析只涉及到串并联电路（电源电压保持不变）。

所谓动态电路是指对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路，通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断等形式来改变电路的连接方式，进而改变电路中的总电阻、电流、电压的大小。

中考物理中，动态电路分析主要以选择题和计算题形式出现。

主要分为三种类型：（1）滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化；（2）开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；（3）其他电学量发生变化或客观因素引起电路中电学物理量的变化。

具体来说，就是要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有；所给的电表是测量干路的电流（或电压）还是支路中的电流（或电压）等。

解答此类问题需要注意一下问题：1.电流表的电阻非常小，在电路中相当于导线，可看作短路。

2.电压表的电阻非常大，在电路中相当于断路（开路），即在分析此类问题时可先将电压表放在一边，暂不考虑。

3.基本思想：明确电路中的变量和不变量，首先确定不变的物理量（如电源的电压、各定值电阻，小灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压和额定功率），然后根据相关的规律去分析其它量的变化。

4.解题思路：总体遵循“先局部-再整体-再局部”的思路，具体说来：①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化（局部）；①根据欧姆定律，由总电阻的变化分析总电流的变化（整体）；①由总电流的变化，根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化（局部）。

滑动变阻器阻值变化的动态分析此类问题是电路中滑动变阻器动端（滑片）移动，引起变阻器阻值变化，进而电路中电压或电流发生变化。

解答此类问题一定要看清变阻器端移动会引起变阻器阻值增大还是减小，然后再分居阻值变化，利用所学知识分析其他物理量变化。

一、单选题1．（2023春·湖北武汉·九年级校联考阶段练习）如图所示的电路中，电源电压保持不变。

一、关于动态电路的类型的概述在电路中，往往会利用开关来控制电路中电流的产生与终止，并通过滑动变阻器的变化来对电阻进行控制，进而改变电路中的电流以及相应的电压，这种电路一般被称为动态电路。

学生需要明确的是，在动态电路中有两个恒定的量：电压以电阻的值。

在以往的考题中，一类是确定定量后再进行计算，另一类则是分析动态电路中相应数值的变化。

二、关于动态电路题型的解题技巧分析1.化繁为简、化动为静。

画出简化的电路图是解答动态电路题型的基本步骤，通过将原本复综合、动态的电路图简化为一个简单明了的静态电路图，能够让学生更好地对其中的变化要素加以分析。

要做到这一步，首先需要把电流表的存在认为是“短路”。

其次，要把电压表的存在认为是“断路”。

最后，将题干中明确给出或者暗示给出的相关物理量应用到电路简图中，从而更好思考出解题思路。

2.合理应用相关的定律公式。

动态电路相关试题中主要涉及到三个定律，欧姆定律是最常用的，也是解答电学问题需要使用到的最基本的定律，其公式为：I=U/R。

除此之外，动态电路试题中还经常会用到电功计算公式和电功率计算公式。

3.熟悉基本的情况。

由于初中物理属于知识的入门阶段，因此知识点的考查不会太深。

在动态电路相关试题中主要有两种类型的试题，即“开关型”、“滑动变阻器”型试题这两种，学生往往掌握了这两种基本题型的解题思路之后，对于其变形题也能很快得出答案。

三、关于动态电路的题型分析在涉及到动态电路相关内容的考试中，考查的类型主要有以下两种：第一，利用开关的闭合来控制电路，即在电路中接入一个或者一个以上的电阻来改变其连接的方法，从而影响其中电流的流动方向。

例1：现有一个电路，在电源和电压都保持恒定的状态下，如果将开关S闭合之后，会出现以下哪种情况（）A.电流表上所显示的值有所增加B.电压表上所显示的值有所增加C.整个电路中的电阻增加D.电路所消耗的功率下降解析：这是最基本、也是最简单的题型。

第一步是根据电路图来观察开关的闭合情况，可以看出，开关之前是断开的，而题干中所涉及到的情况时在闭合之后，因此开关是一个由闭到开的过程。

初中物理电学动态电路
动态电路是电流和电压随时间变化的电路。

它是电路中重要的组成部分，对于我们理解电学知识具有重要意义。

下面将从电流、电压和电阻的角度来详细介绍动态电路。

1.电流是动态电路中的关键概念。

它代表了电荷在单位时间内通过导线的数量。

电流的大小受到电压和电阻的影响。

在动态电路中，电流的变化频率很高，可以有正向和逆向的流动。

这种交流电流使得动态电路具有了许多特殊的特性。

2.电压是动态电路中另一个重要的概念。

它代表了单位电荷在电路中所具有的能量。

在动态电路中，电压会随着时间的变化而改变。

我们可以通过示波器来观测电压的波形，以便更好地理解电压的变化规律。

3.电阻是动态电路中的基本元件之一。

它代表了阻碍电流流动的程度。

在动态电路中，电阻会随时间的变化而改变。

这会导致电流和电压的变化，进而影响电路的整体行为。

我们可以根据电阻的变化情况来设计和优化动态电路。

通过以上的介绍，我们可以初步了解动态电路的基本概念和特性。

动态电路在现代电子技术中具有广泛的应用，如通信领域、数字电路等。

深入理解动态电路对于我们学习和应用电学知识至关重要。

总之，动态电路是电流和电压随时间变化的电路。

通过电流、电压和电阻的相互作用，我们可以更好地理解和应用动态电路。

在学习动态电路的过程中，我们需要注重理论知识和实际操作的结合，以便更好地掌握相关技能。

希望通过本文的介绍，能够帮助大家更好地理解和应用动态电路。

初中物理电学动态电路分析（极值问题）基础版一、单选题1.如图所示是一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。

电源电压恒为6V，定值电阻R2上标有“l5Ω0.3A”字样，R1为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，阻值变化范围为10Ω～30Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。

闭合开关S，环境湿度适当，在保证两电表安全的情况下，下列说法中正确的是（）A. 湿度增大时，电压表示数变大B. 湿度增大时，电流表示数减小C. 电流表的变化范围是0.2A～0.24AD. 电路的最大总功率是1.8W2.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。

其中，电源电压恒为6V，保护电阻R0=20Ω；R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好，电阻不计。

小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量，其数据见下表。

若已知小英测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，则根据题中提供的信息可知（）A. 电阻棒的总电阻是60ΩB. 小聪的身高是1.7m，小亮的身高是1.5mC. 小聪的身高是1.5m，小亮的身高是1.7mD. 从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是1.2∼1.8m3.如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱R x最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（）A. S1、S2均向左闭合，R x允许接入电路的最大阻值为20ΩB. S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7WC. S1向左、S2向右闭合，R x允许接入电路的最大阻值为60ΩD. S1向右、S2向左闭合，只调R x使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍4.如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数是U1，R1的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1′，R2和R3的功率之和是3.2W；当开关S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1′；已知R2：R3=3：1，U1：U1′=3：2，P1：P1′=1：36。

初中物理电路故障与动态电路专项练习三一、填空题1．某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示，其中R 为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，0R 是定值电阻，电源电压保持3V 不变。

闭合开关S ，当平板受到的压力增大时，下列说法正确的是( )A ．电流表示数减小B ．电压表示数减小C ．电压表示数与电流表示数的比值增大D ．电路消耗的总功率增大 选择理由：二、单选题2．如图所示，电源电压恒定。

下列说法正确的是（ ）A ．只闭合1S ，电阻R 与灯泡L 并联B ．只闭合1S ，电压表测量电阻R 两端电压C ．先闭合1S ，再闭合2S ，灯泡L 亮度变大D ．先闭合1S ，再闭合2S ，电流表示数变大3．如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，电表示数的变化情况是（）A．电流表示数变大，电压表示数变大B．电流表示数不变，电压表示数不变C．电流表示数变大，电压表示数不变D．电流表示数变小，电压表示数变大4．如图所示的电路中，电源电压恒定。

闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（）A．电压表V读数与电流表1A读数的比值变大B．电流表2A读数与电流表1A读数的差值变大C．电流表2A读数变小，电压表V读数变大D．电压表V读数与电流表2A读数的比值变小5．小文设计并连接了如图的电路，电源两端电压和小灯泡的电阻都不变。

闭合开关S，保证电路安全的前提下，滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中（）A．滑动变阻器接入电路的电阻变大，灯泡变暗B．电流表示数变大，电压表示数变小C ．电压表示数与电流表示数的比值变小D ．可以将滑动变阻器滑片滑到最左端 6．图中，小灯泡1L 、2L 的额定电压相同。

闭合开关后，发现1L 比2L 亮，下列分析正确的是（ ）A ．1L 的额定功率比2L 的额定功率大B ．1L 两端电压比2L 两端电压小C ．1L 的电阻比2L 的电阻大D ．通过1L 的电流比通过2L 的电流小7．小嘉同学设计了一款身高测量仪，其工作原理如图所示。