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/專題11動態(tài)電路分析目錄題型一串聯(lián)電路中的動態(tài)電路分析 1TOC\o"1-3"\h\u類型1串聯(lián)電路中滑動變阻器引起的動態(tài)電路問題 2類型2串聯(lián)電路中開關(guān)的閉合或斷開引起變化的動態(tài)電路 4類型3串聯(lián)電路中傳感器電阻變化引起的動態(tài)電路 5類型4串聯(lián)電路中實(shí)際應(yīng)用類電阻變化引起的動態(tài)電路 7題型二并聯(lián)電路中的動態(tài)電路分析 9類型1并聯(lián)電路中滑動變阻器引起的動態(tài)電路問題 10類型2并聯(lián)電路中開關(guān)的閉合或斷開引起變化的動態(tài)電路 12題型一串聯(lián)電路中的動態(tài)電路分析【解題指導(dǎo)】1.簡化電路,明確測量對象。(1)去除電壓表(視為斷路),將電流表視為導(dǎo)線,確定電路為純串聯(lián)結(jié)構(gòu)?。(2)標(biāo)注電壓表測量對象(通常為滑動變阻器或定值電阻兩端電壓)?。2.判斷滑動變阻器阻值變化。(1)觀察滑片移動方向與接入電阻的關(guān)系:遠(yuǎn)離下接線柱?→阻值增大;?靠近下接線柱?→阻值減小?。(2)標(biāo)注滑動變阻器阻值變化方向(如用“↑”“↓”符號)?。3.推導(dǎo)總電阻與電流變化。(1)總電阻R總=R定+R滑,滑動變阻器阻值變化直接影響總電阻?。(2)根據(jù)判斷總電流變化趨勢(總電壓恒定)。4.?分配電壓,明確各表變化(1)?定值電阻電壓?:U定=IR定,電流變化方向與U定一致?。(2)滑動變阻器電壓?:U滑=U?U定,與定值電阻電壓變化相反?。?(3)二級結(jié)論?:阻值大的部分分壓大(“阻大壓大”)?。【必備知識與關(guān)鍵能力】1、串聯(lián)電路中,電阻串的越多,電阻越大(相當(dāng)于導(dǎo)體電阻長度增長了,串聯(lián)越多導(dǎo)體長度越長,電阻越大)。2、不論是串聯(lián)還是并聯(lián)電路中,一個(gè)電阻變大,總電阻就變大。3、串聯(lián)電路中,因?yàn)榱鬟^每個(gè)用電器的電流大小相等,根據(jù)可以得到,用電器電阻越大,分的電壓越大——正比分壓。4、電壓表與誰構(gòu)成一個(gè)“圈”(與誰并聯(lián))就測誰兩端的電壓,這個(gè)“圈”中可以有電流表、閉合的開關(guān),能有一個(gè)電源,能有一個(gè)或者多個(gè)用電器,但這個(gè)“圈”中不能既有電源又有用電器。5、電壓表測導(dǎo)線、電流表、短路的用電器兩端的電壓時(shí),示數(shù)為零,因?yàn)閷?dǎo)線、電流表、短路的用電器是不消耗電壓的,或者消耗電壓數(shù)值很小,可以忽略不計(jì)!6、傳感器電阻變化引起的動態(tài)電路的分析思路:類型1串聯(lián)電路中滑動變阻器引起的動態(tài)電路問題1、滑片移動→電路總電阻變化電路的電流變化定值電阻兩端電壓發(fā)生變化定值電阻的實(shí)際功率發(fā)生變化;2、滑片移動→電路總電阻變化電路的電流變化定值電阻兩端電壓發(fā)生變化滑動變阻器兩端電壓發(fā)生變化滑動變阻器的實(shí)際功率發(fā)生變化!【例1】如圖甲,電源電壓不變,R0為定值電阻,R為滑動變阻器。滑片P從最右端向最左端滑動過程中,電壓表與電流表的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙。則下列說法正確的(
)A.滑動變阻器R的最大阻值為10ΩB.電源電壓為4VC.滑片P處于中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)為3VD.定值電阻R0為20Ω【變式演練1】如圖所示電路中,電源電壓U不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器“30Ω,1A”,閉合開關(guān)S,移動滑片P,記錄幾組電流表示數(shù)I和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U,如表所示。下列說法正確的是()次序12345U/V43210I/A0.20.30.40.50.6A.U=8V B.R1=10ΩC.實(shí)驗(yàn)中R2調(diào)節(jié)范圍是0-10Ω D.當(dāng)R2=10Ω時(shí),U1=4V【變式演練2】如右圖所示電路中,電源電壓恒為9V,電阻R1=10Ω,滑動變阻器R2的最大阻值是20Ω,則閉合開關(guān)后,當(dāng)滑片Р在滑動變阻器上滑動時(shí),電流表最小的示數(shù)是A,此時(shí)電壓表示數(shù)為V;如果電流表量程為0~0.6A,變阻器接入電路的最小阻值是Ω?!咀兪窖菥?】如圖甲是某組件的電路原理圖,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S后,滑片P從b端移動到a端的過程中,電壓表與電流表示數(shù)變化圖線如圖乙,則R1為Ω,電源電壓為V。類型2串聯(lián)電路中開關(guān)的閉合或斷開引起變化的動態(tài)電路1、根據(jù)題意分別畫出開關(guān)閉合和斷開對應(yīng)的等效電路。2、明確開關(guān)的通斷前后電表測量對象,確定電路中的不變量(如電源電壓、定值電阻、額定電壓、額定功率等)。3、判斷開關(guān)通斷前后電路連接、用電器相關(guān)物理量及電表的變化。4、根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐嬌定律及由功率相關(guān)知識進(jìn)行分析解答?!纠?】如圖所示,先只閉合開關(guān)S1,再將S2閉合,電流表A1的示數(shù)將(選填“變大”“變小”或“不變”);開關(guān)均閉合時(shí),能亮的燈有盞。【變式演練1】如圖所示,電源電壓保持不變,R?和R?為定值電阻,先閉合開關(guān)S?,然后再閉合開關(guān)S?,關(guān)于開關(guān)S?閉合后電流表和電壓表示數(shù)的變化,下列判斷正確的是()A.電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)都變大 B.電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)都變小C.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小 D.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大【變式演練2】如圖所示,已知電源電壓恒為U,三個(gè)電阻的阻值分別為R1、R2和R3,且,先閉合開關(guān)S1、S2,再斷開開關(guān)S1、S2,下列說法正確的是()A.?示數(shù)變小,?示數(shù)變小B.?示數(shù)變小,?示數(shù)不變C.?示數(shù)變大,?示數(shù)變大D.?示數(shù)變大,?示數(shù)不變【變式演練3】如圖所示電路,電源電壓恒定不變,定值電阻R1=3R2,先閉合開關(guān)S0,①將滑動變阻器R的滑片P移到某一位置時(shí)保持不變,將開關(guān)S接a時(shí),電壓表、電流表示數(shù)分別為Ua、Ia;將開關(guān)S接b時(shí),電壓表、電流表示數(shù)分別為Ub、Ib,則UaUb(填“>”“<”或“=”);②將開關(guān)S接b時(shí),再將滑動變阻器的滑片P向(填“左”或“右”)移動,使電壓表示數(shù)U′b=Ua,此時(shí)電流表示數(shù)為I′b,則Ia:I′b=。
類型3串聯(lián)電路中傳感器電阻變化引起的動態(tài)電路電路采用了一些不同類型的傳感器,其阻值會隨著氣體濃度、壓力、溫度、光強(qiáng)等的變化而變化,從而導(dǎo)致電路中電流、電壓發(fā)生變化。不同的傳感器阻值隨變氣體濃度、壓力、溫度、光強(qiáng)等的變化不同,所以做好這類題的關(guān)鍵理解好電阻的變化情況,然后按滑動變阻器滑片位置的變化引起的變化的電路分析即可。【例3】噪聲污染是當(dāng)代社會四大污染之一,若青少年長期處于噪聲環(huán)境中會影響身心健康。為了監(jiān)測噪聲的強(qiáng)弱,同學(xué)們找來定值電阻、聲敏電阻R(阻值會隨聲音強(qiáng)弱發(fā)生變化)、電流表、學(xué)生電源等器材,設(shè)計(jì)了可用電流表的示數(shù)來反映噪聲強(qiáng)弱的裝置,其中R的阻值隨聲音強(qiáng)弱變化的關(guān)系如甲圖所示,該裝置電路如乙圖所示,電源電壓保持不變,在某次測試中,當(dāng)噪聲強(qiáng)度為時(shí),電流表示數(shù)為。以下說法正確的是(
)A.電路中的電流隨聲音強(qiáng)度增大而減小B.阻值是C.當(dāng)噪聲強(qiáng)度為時(shí),電流表示數(shù)為D.當(dāng)電流表示數(shù),噪聲強(qiáng)度為【變式演練1】如圖所示是酒精濃度檢測儀及其原理圖,它實(shí)際上是由一節(jié)干電池(電壓不變)、一個(gè)氣敏電阻(相當(dāng)于阻值隨酒精氣體濃度變化的變阻器,酒精濃度越太阻值越小)與定值電阻及一個(gè)電壓表組成。駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大,則()A.氣敏電阻的阻值越大,電壓表的示數(shù)越大B.通過電阻R?的電流越小,電壓表的示數(shù)越大C.通過電阻R?的電流越大,電阻R?兩端電壓越小D.氣敏電阻R?的阻值越大,通過電阻R?的電流越大【變式演練2】如圖甲所示是一個(gè)超聲波加濕器內(nèi)部濕度監(jiān)測裝置的簡化電路圖。電源電壓為12V,定值電阻R=20Ω,電流表的示數(shù)范圍為0~0.3A,電壓表的示數(shù)范圍為0~9V,濕敏電阻R的阻值隨濕度(RH)變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。當(dāng)濕度(RH)為30%時(shí),電壓表示數(shù)為V,在電路安全工作的前提下,該裝置能監(jiān)測到的最高濕度值為%。【變式演練3】噪聲污染是當(dāng)代社會四大污染之一,小明為班級教室設(shè)計(jì)了一個(gè)檢測噪聲強(qiáng)弱的電路圖,如甲圖所示。電源電壓恒定不變,定值電阻R0,聲敏電阻R的阻值隨聲音強(qiáng)弱變化的關(guān)系如乙圖所示。在某次檢測中,當(dāng)噪聲為80dB時(shí),電流表示數(shù)為0.4A。當(dāng)噪聲為50dB時(shí),電流表示數(shù)為0.2A。定值電阻R0的阻值為Ω,電源電壓是V。類型4串聯(lián)電路中實(shí)際應(yīng)用類電阻變化引起的動態(tài)電路1、浮力與動態(tài)電路綜合。2、杠桿與動態(tài)電路綜合?!纠?】在課外實(shí)踐制作活動中,小紅將量程為0~3V的電壓表改裝成一個(gè)測量質(zhì)量的電子秤,電路如圖甲所示。電源電壓恒為6V,電阻R0為60Ω,壓敏電阻R1的阻值隨壓力變化如圖乙所示。O點(diǎn)是杠桿OAB的支點(diǎn),托盤固定在B點(diǎn),AO∶BO=1∶4,托盤及杠桿組件的質(zhì)量忽略不計(jì),g取10N/kg。(1)該電子秤最大測量值是kg,由推理可知電子秤的刻度(選填“均勻”或“不均勻”)。(2)要增大電子秤的量程,有以下改進(jìn)方法:①只將托盤固定的B點(diǎn)移至C點(diǎn),②只將R0換成阻值為120Ω的電阻,③只將電源電壓調(diào)為4.5V,能實(shí)現(xiàn)的方法是(選填①、②或③序號)?!咀兪窖菥?】如圖所示是一種自動測定油箱內(nèi)油量多少的裝置,R是滑動變阻器,它的金屬滑片是杠桿的一端,從油量計(jì)指針?biāo)傅目潭?,就能知道油箱?nèi)油量的多少。關(guān)于此裝置下列說法正確的是()A.裝置中油量計(jì)使用電壓表改裝的B.當(dāng)油量增加時(shí),R值增大C.當(dāng)油量增加時(shí),油量計(jì)示數(shù)減小D.裝置中的作用是保護(hù)電路【變式演練2】下列三幅圖是能自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置。是滑動變阻器,它的金屬滑片連在杠桿一端,是定值電阻,下列分析正確的是()A.甲圖中的油量表可由電流表改裝而成,示數(shù)隨油面下降而變小B.乙圖中的油量表可由電流表改裝而成,示數(shù)隨油面升高而變小C.丙圖中的油量表可由電壓表改裝而成,示數(shù)隨油面下降而變小D.丙圖中的油量表可由電流表改裝而成,示數(shù)隨油面升高而變小【變式演練3】如圖甲為水位儀的原理圖。電源電壓為3V,為20Ω,滑動變阻器R的最大阻值20Ω且阻值與長度成正比,滑片P可在長為20cm的CD間移動(摩擦不計(jì)),彈簧下端懸掛一重為50N的物體AB,其底面積為、長為0.3m。若水面與物體AB上表面齊平,滑片剛好在R的最上端C位置,彈簧伸長量與外力的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S:
(1)當(dāng)水位與物體AB上表面相平時(shí),物體AB受到的浮力為N;(2)水位由與物體AB上表面相平降至與AB下表面相平的過程中,彈簧伸長cm,電壓表的示數(shù)變化V。題型二并聯(lián)電路中的動態(tài)電路分析【解題指導(dǎo)】1.簡化電路,明確測量對象。(1)去除電壓表(視為斷路),將電流表視為導(dǎo)線,確定電路為純串聯(lián)結(jié)構(gòu)?。(2)標(biāo)注電壓表測量對象(通常為滑動變阻器或定值電阻兩端電壓)?。2.判斷滑動變阻器阻值變化。(1)觀察滑片移動方向與接入電阻的關(guān)系:遠(yuǎn)離下接線柱?→阻值增大;?靠近下接線柱?→阻值減小?。(2)標(biāo)注滑動變阻器阻值變化方向(如用“↑”“↓”符號)?。3.并聯(lián)電路特點(diǎn):分流不分壓(1)電流:干路電流等于各支路電流之和(分流)(I并=I1+I2)。(2)電壓:各支路電壓都等于電源電壓(不分壓)(U并=U1=U2)。(3)電阻:總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和(并聯(lián)相當(dāng)于增大導(dǎo)體的橫截面積),(總電阻小于分電阻)。(4)分流原理:I1:I2=R2:R1(并聯(lián)電路各支路分配的電流與它的電阻成反比)??!颈貍渲R與關(guān)鍵能力】1、并聯(lián)電路中,電阻并的越多,電阻越?。ㄏ喈?dāng)于導(dǎo)體電阻橫截面積增大了,并聯(lián)越多導(dǎo)體橫截面積越大,電阻越小)。2、不論是串聯(lián)還是并聯(lián)電路中,一個(gè)電阻變大,總電阻就變大。3、并聯(lián)電路中,因?yàn)槊總€(gè)用電器兩端的電壓大小相等,根據(jù)可以得到,用電器電阻越大的分的電流越小——反比分流。4、電壓表與誰構(gòu)成一個(gè)“圈”(與誰并聯(lián))就測誰兩端的電壓,這個(gè)“圈”中可以有電流表、閉合的開關(guān),能有一個(gè)電源,能有一個(gè)或者多個(gè)用電器,但這個(gè)“圈”中不能既有電源又有用電器。5、電壓表測導(dǎo)線、電流表、短路的用電器兩端的電壓時(shí),示數(shù)為零,因?yàn)閷?dǎo)線、電流表、短路的用電器是不消耗電壓的,或者消耗電壓數(shù)值很小,可以忽略不計(jì)!類型1并聯(lián)電路中滑動變阻器引起的動態(tài)電路問題1、滑片移動→滑動變阻器支路電阻變化滑動變阻器支路電流變化滑動變阻器支路的實(shí)際功率發(fā)生變化;2、滑片移動→滑動變阻器支路電阻變化→電路總電阻變化電路的總電流變化電路中總用電器的實(shí)際功率發(fā)生變化;3、滑片移動→滑動變阻器支路電阻變化滑動變阻器支路電流變化電路的總電流變化電路中總用電器的實(shí)際功率發(fā)生變化!【例1】如圖甲所示電路中,電源電壓不變,閉合開關(guān)S后,移動滑動變阻器R2的滑片P到圖示位置時(shí),電壓表示數(shù)為6V,兩塊電流表指針的位置均如圖乙所示,則定值電阻R1為Ω,此時(shí)R2連入電路的電阻為Ω,電路的總電阻為Ω?!咀兪窖菥?】如圖所示,電源電壓可調(diào)。定值電阻,滑動變阻器標(biāo)有“”字樣,電流表量程為,當(dāng)電壓調(diào)為12V不變時(shí),在確保電路中各元件安全的情況下,下列說法中正確的是()A.滑片P向右移動過程中,電流表的示數(shù)變大B.滑動變阻器允許接入電路中的阻值范圍為C.若調(diào)節(jié)電源電壓及滑片P,電源電壓能達(dá)到的最大值為20VD.若調(diào)節(jié)電源電壓及滑片P,且使電流表示數(shù)為3A,電源電壓最小可為10V【變式演練2】在圖中所示的電路中,開關(guān)、均閉合。在下列方案中,完成操作后一定能使電流表A與電流表示數(shù)的比值變大的方案是()A.增大電源電壓 B.滑片向右移C.開關(guān)由閉合到斷開 D.用替換()【變式演練3】在如圖所示電路中,電源電壓不變,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片P由最左端向中點(diǎn)移動的過程中,電流表A的示數(shù)將會(選填“變大”、“變小”或“不變”),燈泡L的亮度將會(選填“變亮”、“變暗”或“不變”)。類型2并聯(lián)電路中開關(guān)的閉合或斷開引起變化的動態(tài)電路并聯(lián)電路中,開關(guān)斷開往往是電路的支路減少,干路電流變小,而閉合后往往是電路支路增多,干路電流變大,各支路的電流互不影響?!纠?】關(guān)于如圖所示電路,下列說法正確的是()A.只閉合時(shí),只有接入電路工作B.調(diào)節(jié)開關(guān),可以使燈泡L與串聯(lián)C.若先閉合三個(gè)開關(guān),再斷開開關(guān)時(shí),電流表示數(shù)變小D.若先只閉合開關(guān),再閉合開關(guān)時(shí),電壓表示數(shù)變大【變式演練1】如圖所示電路,電源電壓恒定。下列說法正確的是()A.只閉合開關(guān),電阻與燈泡并聯(lián)B.只閉合開關(guān),電壓表測量電阻兩端電壓C.先閉合開關(guān),再閉合開關(guān),電壓表示數(shù)不變D.先閉合開關(guān),再閉合開關(guān),通過燈泡的電流變大【變式演練2】如圖甲是小燈泡L和電阻R的電流隨電壓變化圖像,將它們按圖乙所示接入電路中。電阻R的阻值為Ω;先閉合開關(guān)S,再閉合開關(guān)S1,電流表示數(shù)增加了0.2A,則電路中燈L此時(shí)的電阻為Ω?!咀兪窖菥?】如圖所示電路中,電源電壓為9V保持不變,R1=R2=R3=10Ω,先閉合開關(guān)S1,則電壓表示數(shù)為V;再閉合開關(guān)S2、S3,電流表示數(shù)為A,電壓表示數(shù)為V。1.如圖所示,是汽車油量表的工作原理圖,Rx是變阻器,O點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn),杠桿另一端是浮標(biāo),下列說法不正確的是()A.在電路中串聯(lián)電阻R0的目的是保護(hù)電路B.圖中的油量表是由電流表改裝而成C.油位越高,變阻器Rx兩端的電壓越高D.油位越高,整個(gè)電路電壓與電流的乘積越大2.如圖甲所示電路圖,閉合開關(guān)后,在滑動變阻器R的滑片P從最右端滑動到最左端的過程中,電流表示數(shù)與兩個(gè)電壓表示數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙所示。當(dāng)滑片P在最左端時(shí)小燈泡L正常發(fā)光,下列說法正確的是()A.電源電壓為9VB.小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為C.滑動變阻器的最大值為D.定值電阻的阻值為3.如圖1所示的電路中,為定值電阻,為滑動變阻器,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S后,滑片P從b端移動到a端的過程,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖像如圖2所示。則不正確的是()A.電源電壓為 B.電源電壓為C.阻值為 D.的最大阻值為4.在如圖所示的電子壓力計(jì)電路圖中,滑動變阻器滑片P與彈簧上端固定在一起,彈簧的壓縮長度與受到的壓力大小成正比,電壓表和電流表的示數(shù)隨壓力的增大分別會怎樣變化()A.變小、不變 B.變小、變大 C.變大、變小 D.變大、不變5.如圖所示,電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片P向右滑動時(shí),則三只電表的示數(shù)變化情況是()A.V1增大,V2增大,A減小 B.V1減小,V2增大,A減小C.V1減小,V2減小,A不變 D.V1增大,V2減小,A增大6.圖甲所示是小興設(shè)計(jì)的天然氣濃度檢測電路的原理圖,圖中R是氣敏電阻,它的阻值隨天然氣濃度變化的規(guī)律如圖乙所示,R0為定值電阻,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)后,當(dāng)氣敏電阻所在處的天然氣濃度升高時(shí),下列說法中正確的是()A.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大C.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小D.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大7.小陽設(shè)計(jì)一個(gè)天然氣泄漏檢測電路,如圖甲所示,R為氣敏電阻,其阻值隨天然氣濃度變化曲線如圖乙所示,R0為定值電阻,電源電壓恒定不變。則下列說法正確的是(
)A.天然氣濃度增大,電壓表示數(shù)變小B.天然氣濃度增大,電流表示數(shù)變大C.天然氣濃度減小,電壓表示數(shù)變大D.天然氣濃度減小,電壓表與電流表示數(shù)的比值變小8.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,若只閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片P置于端時(shí),電壓表示數(shù)為,電壓表示數(shù)為;若此時(shí)將滑動變阻器的滑片移至端,電壓表示數(shù)為,電壓表示數(shù)為,電流表示數(shù)為0.4A。已知:,以下說法錯誤的是(
)A.電源電壓為6VB.的電阻為C.當(dāng)只閉合,電壓表與示數(shù)的最大差值為1.2VD.當(dāng)開關(guān)都閉合,滑片滑到端時(shí),電流表的示數(shù)與的示數(shù)比是9.如圖甲所示的電路,開關(guān)閉合以后,將滑動變阻器的滑片從最左端移到最右端,電路中兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖像,如圖乙所示。則電源電壓為V,滑動變阻器的最大阻值為Ω,其中(A/B)是電壓表V2的示數(shù)隨電流變化的圖像。10.如圖所示是小宇設(shè)計(jì)的電子身高測量儀,電源電壓為6V,R是固定的豎直放置的硬電阻棒總長度40cm,其接入電路的電阻與接入電路的棒長成正比。R0=20Ω,整個(gè)電路接觸良好,身高為160cm的小王用該測量儀測量時(shí),滑片剛好在ab中點(diǎn),此時(shí)電壓表示數(shù)為3V,電阻棒的總電阻為Ω,測量小張身高時(shí)電壓表的示數(shù)為3.6V,由此可知小張身高為cm11.如圖是地磅工作原理示意圖,秤臺連在豎直彈簧上,電路與恒壓電源連接,電源電壓為U,滑動變阻器的最大阻值為R,定值電阻的阻值為R0。未稱量時(shí),滑動變阻器R的滑片P在最上端,稱量時(shí),滑片P向下滑動,此時(shí)滑動變阻器接入電路的阻值(選填“變大”“變小”或“不變”)。車輛總質(zhì)量越大時(shí),重量顯示儀表示數(shù)越大,則該儀表是用(選填“電流表”或“電壓表”)改裝的。在稱量時(shí),當(dāng)滑片P在最下端時(shí),電壓表的示數(shù)為0.8U,則R0∶R=。12.如圖所示的電路中,電流表量程為0~3A,電壓表V1、V2量程為0~15V,電源電壓U保持不變。只閉合開關(guān)S和S2,電壓表V1和V2的示數(shù)分別為U1和U2,U1∶U2=1∶2,電流表的示數(shù)為I1;只閉合開關(guān)S、S1和S3,將滑片P移動到最左端時(shí),電流表示數(shù)相對I1變化了0.7A,記為I2,則I1∶I2=;當(dāng)只閉合開關(guān)S和S3,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時(shí),V2示數(shù)為3V,則電源電壓U=V。13.如圖甲的電路,電源電壓恒定,R1是滑動變阻器,R2是定值電阻;圖乙中的a、b分別是將滑動變阻器R1的滑片從最左端移動到最右端的過程中,電流表A的示數(shù)隨兩電壓表V1、V2的示數(shù)變化關(guān)系圖像,則電源電壓為V,滑動變阻器最大阻值為Ω。14.如圖甲所示的電路中,滑動變阻器最大阻值為50Ω,為定值電阻,電源電壓不變。閉合開關(guān)S后,滑片P從某位置滑動到另一位置,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示,則的阻值為Ω,電源電壓為V。若電流表的量程為0-0.6A,電壓表的量程為0-15V,滑動變阻器的移動范圍是。15.如圖,電源電壓為4.5V,電壓表量程為“0~3V”,電流表量程為“0~0.6A”,滑動變阻器規(guī)格為“10Ω;1A”,小燈泡L標(biāo)有“2.5V;0.5A”(燈絲電阻不變),在保證小燈泡L電流不超過正常發(fā)光時(shí)的電流及電路安全的情況下,移動滑動變阻器的滑片,滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是、電壓表示數(shù)變化范圍是、電流表示數(shù)變化范圍是。16.某中學(xué)的物理創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)了一個(gè)可以直接顯示物體重力大小的電子測力計(jì)模擬裝置。該裝置的內(nèi)部簡化電路如圖甲所示,電源電壓U=12V保持不變,滑動變阻器R1長12cm,未稱量物體時(shí),滑片在R1的最上端,R1的最大電阻值為20Ω,電子測力計(jì)所使用彈簧的伸長量與它受到拉力的關(guān)系如圖乙所示,顯示物體重力大小的顯示器是通過電流表改裝而成的,電流表量程為“0~0.6A”。當(dāng)沒有稱量物體時(shí),電路中的電流為0.48A(不計(jì)彈簧重力及滑片的摩擦)。(1)定值電阻R0的電阻值是多少?(2)掛上待測物體后,當(dāng)定值電阻R0兩端電壓為2.5V時(shí),電流表的示數(shù)是多少?(3)當(dāng)所稱物體的重力為60N時(shí),通過計(jì)算說明電路中電流是否超過電流表的量程?
專題11動態(tài)電路分析目錄題型一串聯(lián)電路中的動態(tài)電路分析 1TOC\o"1-3"\h\u類型1串聯(lián)電路中滑動變阻器引起的動態(tài)電路問題 2類型2串聯(lián)電路中開關(guān)的閉合或斷開引起變化的動態(tài)電路 6類型3串聯(lián)電路中傳感器電阻變化引起的動態(tài)電路 9類型4串聯(lián)電路中實(shí)際應(yīng)用類電阻變化引起的動態(tài)電路 12題型二并聯(lián)電路中的動態(tài)電路分析 17類型1并聯(lián)電路中滑動變阻器引起的動態(tài)電路問題 18類型2并聯(lián)電路中開關(guān)的閉合或斷開引起變化的動態(tài)電路 22題型一串聯(lián)電路中的動態(tài)電路分析【解題指導(dǎo)】1.簡化電路,明確測量對象。(1)去除電壓表(視為斷路),將電流表視為導(dǎo)線,確定電路為純串聯(lián)結(jié)構(gòu)?。(2)標(biāo)注電壓表測量對象(通常為滑動變阻器或定值電阻兩端電壓)?。2.判斷滑動變阻器阻值變化。(1)觀察滑片移動方向與接入電阻的關(guān)系:遠(yuǎn)離下接線柱?→阻值增大;?靠近下接線柱?→阻值減小?。(2)標(biāo)注滑動變阻器阻值變化方向(如用“↑”“↓”符號)?。3.推導(dǎo)總電阻與電流變化。(1)總電阻R總=R定+R滑,滑動變阻器阻值變化直接影響總電阻?。(2)根據(jù)判斷總電流變化趨勢(總電壓恒定)。4.?分配電壓,明確各表變化(1)?定值電阻電壓?:U定=IR定,電流變化方向與U定一致?。(2)滑動變阻器電壓?:U滑=U?U定,與定值電阻電壓變化相反?。?(3)二級結(jié)論?:阻值大的部分分壓大(“阻大壓大”)??!颈貍渲R與關(guān)鍵能力】1、串聯(lián)電路中,電阻串的越多,電阻越大(相當(dāng)于導(dǎo)體電阻長度增長了,串聯(lián)越多導(dǎo)體長度越長,電阻越大)。2、不論是串聯(lián)還是并聯(lián)電路中,一個(gè)電阻變大,總電阻就變大。3、串聯(lián)電路中,因?yàn)榱鬟^每個(gè)用電器的電流大小相等,根據(jù)可以得到,用電器電阻越大,分的電壓越大——正比分壓。4、電壓表與誰構(gòu)成一個(gè)“圈”(與誰并聯(lián))就測誰兩端的電壓,這個(gè)“圈”中可以有電流表、閉合的開關(guān),能有一個(gè)電源,能有一個(gè)或者多個(gè)用電器,但這個(gè)“圈”中不能既有電源又有用電器。5、電壓表測導(dǎo)線、電流表、短路的用電器兩端的電壓時(shí),示數(shù)為零,因?yàn)閷?dǎo)線、電流表、短路的用電器是不消耗電壓的,或者消耗電壓數(shù)值很小,可以忽略不計(jì)!6、傳感器電阻變化引起的動態(tài)電路的分析思路:類型1串聯(lián)電路中滑動變阻器引起的動態(tài)電路問題1、滑片移動→電路總電阻變化電路的電流變化定值電阻兩端電壓發(fā)生變化定值電阻的實(shí)際功率發(fā)生變化;2、滑片移動→電路總電阻變化電路的電流變化定值電阻兩端電壓發(fā)生變化滑動變阻器兩端電壓發(fā)生變化滑動變阻器的實(shí)際功率發(fā)生變化!【例1】如圖甲,電源電壓不變,R0為定值電阻,R為滑動變阻器。滑片P從最右端向最左端滑動過程中,電壓表與電流表的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙。則下列說法正確的(
)A.滑動變阻器R的最大阻值為10ΩB.電源電壓為4VC.滑片P處于中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)為3VD.定值電阻R0為20Ω【答案】C【詳解】ABD.由電路圖可知,R0與R串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流。當(dāng)滑片位于最左端時(shí),電路電流最大,根據(jù)圖乙可知Imax=0.6A,電源電壓U=ImaxR0=0.6A×R0①當(dāng)滑片位于最右端時(shí),變阻器連入電路的電阻最大,由電阻的串聯(lián)可知電路的總電阻最大,由歐姆定律可知電路中電流最小,由串聯(lián)分壓可知電壓表示數(shù)最大,根據(jù)圖乙可知Imin=0.2A,UR=4V,電源電壓U=UR+IminR0=4V+0.2A×R0②由①②可得R0=10Ω,U=6V,滑動變阻器的最大阻值,故ABD錯誤;C.滑片P在中點(diǎn)時(shí),電路中電流滑片P處于中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)為故C正確。故選C?!咀兪窖菥?】如圖所示電路中,電源電壓U不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器“30Ω,1A”,閉合開關(guān)S,移動滑片P,記錄幾組電流表示數(shù)I和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U,如表所示。下列說法正確的是()次序12345U/V43210I/A0.20.30.40.50.6A.U=8V B.R1=10ΩC.實(shí)驗(yàn)中R2調(diào)節(jié)范圍是0-10Ω D.當(dāng)R2=10Ω時(shí),U1=4V【答案】B【詳解】ABC.由圖知,定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表測量變阻器R2兩端的電壓,電流表測量電路中的電流;當(dāng)滑動變阻器的電阻最大時(shí),電流I1=0.2A,U1=4V,則滑動變阻器的最大值實(shí)驗(yàn)中R2調(diào)節(jié)范圍是。此時(shí)電源電壓U=I1R1+U1=0.2A×R1+4V當(dāng)電壓表示數(shù)為0時(shí),說明電壓表被短路,滑動變阻器的電阻最小為0,電流I2=0.6A,則電源電壓U=I2R1=0.6A×R1以上兩式解得R1=10Ω,U=6V。故AC錯誤,B正確;D.當(dāng)R2=10Ω時(shí),電流U2=I3R2=0.3A×10Ω=3V故D錯誤。故選B。【變式演練2】如右圖所示電路中,電源電壓恒為9V,電阻R1=10Ω,滑動變阻器R2的最大阻值是20Ω,則閉合開關(guān)后,當(dāng)滑片Р在滑動變阻器上滑動時(shí),電流表最小的示數(shù)是A,此時(shí)電壓表示數(shù)為V;如果電流表量程為0~0.6A,變阻器接入電路的最小阻值是Ω?!敬鸢浮?.365【詳解】[1]由圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。電源電壓恒為9V,電阻R1=10Ω,滑動變阻器R2的最大阻值是20Ω。當(dāng)R2接入電路的電阻最大時(shí),電路中的總電阻最大,此時(shí)電路電流最小,電流表最小的示數(shù)是[2]此時(shí)電壓表的示數(shù)為[3]電流表量程為0~0.6A,當(dāng)電路中的電流0.6A時(shí),滑動變阻器接入電路的阻值最小,則電路中總電阻為變阻器接入電路的最小阻值是【變式演練3】如圖甲是某組件的電路原理圖,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S后,滑片P從b端移動到a端的過程中,電壓表與電流表示數(shù)變化圖線如圖乙,則R1為Ω,電源電壓為V?!敬鸢浮?06【詳解】[1][2]由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。當(dāng)滑片位于b端時(shí),滑動變阻器接入電路最大阻值,根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)電路中的電流最小,由圖乙可知,此時(shí)電路中的電流Ib=0.2A,R2兩端的電壓U2=4V,由于串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,則此時(shí)電源電壓當(dāng)滑片位于a端時(shí),滑動變阻器接入電路的電阻為零,由圖乙可知Ia=0.6A,則電源的電壓由①②可得:R1=10Ω,U=6V。類型2串聯(lián)電路中開關(guān)的閉合或斷開引起變化的動態(tài)電路1、根據(jù)題意分別畫出開關(guān)閉合和斷開對應(yīng)的等效電路。2、明確開關(guān)的通斷前后電表測量對象,確定電路中的不變量(如電源電壓、定值電阻、額定電壓、額定功率等)。3、判斷開關(guān)通斷前后電路連接、用電器相關(guān)物理量及電表的變化。4、根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐嬌定律及由功率相關(guān)知識進(jìn)行分析解答?!纠?】如圖所示,先只閉合開關(guān)S1,再將S2閉合,電流表A1的示數(shù)將(選填“變大”“變小”或“不變”);開關(guān)均閉合時(shí),能亮的燈有盞?!敬鸢浮孔兇?【詳解】[1][2]如圖所示,先只閉合開關(guān)S1,三燈串聯(lián),再將S2閉合,即開關(guān)均閉合時(shí),L2、L3短路,電路為L1的簡單電路,只有L1發(fā)光,由串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn),此時(shí)電路中電阻變小,根據(jù)歐姆定律,電壓一定時(shí),電路中電流變大,故電流表A1的示數(shù)將變大。開關(guān)均閉合時(shí),能亮的燈有1盞?!咀兪窖菥?】如圖所示,電源電壓保持不變,R?和R?為定值電阻,先閉合開關(guān)S?,然后再閉合開關(guān)S?,關(guān)于開關(guān)S?閉合后電流表和電壓表示數(shù)的變化,下列判斷正確的是()A.電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)都變大 B.電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)都變小C.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小 D.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大【答案】A【詳解】只閉合開關(guān)S?時(shí),R1與R2串聯(lián),電流表測電路電流,電壓表測R?兩端電壓;再閉合開關(guān)S?時(shí),R?被短路,電路為含R1的簡單電路,電路總電阻變小,電流變大,電流表示數(shù)變大,R1兩端電壓等于電源電壓,電壓表示數(shù)變大。故選A?!咀兪窖菥?】如圖所示,已知電源電壓恒為U,三個(gè)電阻的阻值分別為R1、R2和R3,且,先閉合開關(guān)S1、S2,再斷開開關(guān)S1、S2,下列說法正確的是()A.?示數(shù)變小,?示數(shù)變小B.?示數(shù)變小,?示數(shù)不變C.?示數(shù)變大,?示數(shù)變大D.?示數(shù)變大,?示數(shù)不變【答案】A【詳解】閉合開關(guān)S1、S2,電路為R1、R2并聯(lián)的電路,電壓表測量電源電壓,電流表測量干路電流;斷開開關(guān)S1、S2,電路為R2和R3串聯(lián)的電路,電壓表測量R2兩端的電壓。串聯(lián)電路電源電壓等于各用電器電壓之和,所以R2兩端的電壓小于電源電壓,則電壓表示數(shù)變小。串聯(lián)電路總電阻等于各用電器電阻之和,并聯(lián)電路總電阻小于電路中任何一個(gè)電阻的阻值,所以并聯(lián)電路的總電阻小于串聯(lián)電路的總電阻,由可知,電路中電流變小,即電流表示數(shù)變小。故選A。【變式演練3】如圖所示電路,電源電壓恒定不變,定值電阻R1=3R2,先閉合開關(guān)S0,①將滑動變阻器R的滑片P移到某一位置時(shí)保持不變,將開關(guān)S接a時(shí),電壓表、電流表示數(shù)分別為Ua、Ia;將開關(guān)S接b時(shí),電壓表、電流表示數(shù)分別為Ub、Ib,則UaUb(填“>”“<”或“=”);②將開關(guān)S接b時(shí),再將滑動變阻器的滑片P向(填“左”或“右”)移動,使電壓表示數(shù)U′b=Ua,此時(shí)電流表示數(shù)為I′b,則Ia:I′b=。
【答案】<右3:1【詳解】[1]先閉合開關(guān)S0,①將滑動變阻器R的滑片P移到某一位置時(shí)保持不變,將開關(guān)S接a時(shí),滑動變阻器和定值電阻R2串聯(lián)接入電路,電壓表測定值電阻R2兩端的電壓,電流表測通過電路的電流,電壓表、電流表示數(shù)分別為Ua、Ia;將開關(guān)S接b時(shí),滑動變阻器和定值電阻R1串聯(lián)接入電路,電壓表測定值電阻R1兩端的電壓,電流表測通過電路的電流,電壓表、電流表示數(shù)分別為Ub、Ib,滑動變阻器接入電路的阻值不變,定值電阻開關(guān)S由a改接到b時(shí),定值電阻的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知[2]②將開關(guān)S接b時(shí),要使電壓表示數(shù)即通過移動滑動變阻器的滑片使定值電阻兩端的電壓變小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知需增大滑動變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知需增大滑動變阻器接入電路的電阻,所以滑動變阻器的滑片需向右移動。[3]已知定值電阻則開關(guān)S由a改接到b時(shí),定值電阻的阻值擴(kuò)大3倍,所以滑動變阻器接入電路的阻值也需擴(kuò)大3倍,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知電路總電阻擴(kuò)大3倍,根據(jù)歐姆定律可知通過電路的電流變?yōu)樵瓉淼?,此時(shí)電流表示數(shù)為I′b,則類型3串聯(lián)電路中傳感器電阻變化引起的動態(tài)電路電路采用了一些不同類型的傳感器,其阻值會隨著氣體濃度、壓力、溫度、光強(qiáng)等的變化而變化,從而導(dǎo)致電路中電流、電壓發(fā)生變化。不同的傳感器阻值隨變氣體濃度、壓力、溫度、光強(qiáng)等的變化不同,所以做好這類題的關(guān)鍵理解好電阻的變化情況,然后按滑動變阻器滑片位置的變化引起的變化的電路分析即可。【例3】噪聲污染是當(dāng)代社會四大污染之一,若青少年長期處于噪聲環(huán)境中會影響身心健康。為了監(jiān)測噪聲的強(qiáng)弱,同學(xué)們找來定值電阻、聲敏電阻R(阻值會隨聲音強(qiáng)弱發(fā)生變化)、電流表、學(xué)生電源等器材,設(shè)計(jì)了可用電流表的示數(shù)來反映噪聲強(qiáng)弱的裝置,其中R的阻值隨聲音強(qiáng)弱變化的關(guān)系如甲圖所示,該裝置電路如乙圖所示,電源電壓保持不變,在某次測試中,當(dāng)噪聲強(qiáng)度為時(shí),電流表示數(shù)為。以下說法正確的是(
)A.電路中的電流隨聲音強(qiáng)度增大而減小B.阻值是C.當(dāng)噪聲強(qiáng)度為時(shí),電流表示數(shù)為D.當(dāng)電流表示數(shù),噪聲強(qiáng)度為【答案】D【詳解】A.分析電路可知,和聲敏電阻串聯(lián),電流表測電路電流。聲音強(qiáng)度增大時(shí),由甲可知,聲敏電阻阻值變小,則總電阻變小,根據(jù)可知電路中的電流變大,故A錯誤;B.當(dāng)噪聲強(qiáng)度為時(shí),電流表示數(shù)為,由甲可知,此時(shí),則總電阻為則阻值為故B錯誤;C.當(dāng)噪聲強(qiáng)度為時(shí),由甲可知,此時(shí)聲敏電阻,此時(shí)電流表示數(shù)為故C錯誤;D.當(dāng)電流表示數(shù),總電阻為則此時(shí)聲敏電阻阻值為由甲可知,此時(shí)噪聲強(qiáng)度為,故D正確。故選D。【變式演練1】如圖所示是酒精濃度檢測儀及其原理圖,它實(shí)際上是由一節(jié)干電池(電壓不變)、一個(gè)氣敏電阻(相當(dāng)于阻值隨酒精氣體濃度變化的變阻器,酒精濃度越太阻值越?。┡c定值電阻及一個(gè)電壓表組成。駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大,則()A.氣敏電阻的阻值越大,電壓表的示數(shù)越大B.通過電阻R?的電流越小,電壓表的示數(shù)越大C.通過電阻R?的電流越大,電阻R?兩端電壓越小D.氣敏電阻R?的阻值越大,通過電阻R?的電流越大【答案】C【詳解】AB.由電路圖可知,R1與R2串聯(lián)在電路中,電壓表測R1兩端電壓;因氣敏電阻R2的阻值隨酒精氣體濃度增大而減小,所以,駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大時(shí),R2的阻值越小,電路中的總電阻越?。挥煽芍?,電路中的電流越大,根據(jù)U=IR可知,R1兩端的電壓越大,即電壓表的示數(shù)越大,故AB不符合題意;CD.因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以通過兩個(gè)電阻的電流越大,因總電壓等于各分電壓之和,R1兩端的電壓越大,則電阻R2兩端電壓越?。还蔆符合題意,D不符合題意。故選C。【變式演練2】如圖甲所示是一個(gè)超聲波加濕器內(nèi)部濕度監(jiān)測裝置的簡化電路圖。電源電壓為12V,定值電阻R=20Ω,電流表的示數(shù)范圍為0~0.3A,電壓表的示數(shù)范圍為0~9V,濕敏電阻R的阻值隨濕度(RH)變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。當(dāng)濕度(RH)為30%時(shí),電壓表示數(shù)為V,在電路安全工作的前提下,該裝置能監(jiān)測到的最高濕度值為%?!敬鸢浮?50【詳解】[1]由圖可知,濕度為30%時(shí),R的阻值為40Ω,由于R和定值電阻R0串聯(lián),電壓表測量R的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓與電阻的關(guān)系可得,電壓表示數(shù)為[2]由圖可知,濕度越大,濕敏電阻R的阻值越大,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知濕度越大時(shí),濕敏電阻兩端的電壓越大(即電壓表示數(shù)越大),由于電壓表量程為0-9V,所以濕敏電阻R兩端的電壓最大為9V時(shí),監(jiān)測的濕度最大,當(dāng)電壓表示數(shù)為9V時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得R,兩端的電壓為此時(shí)通過R0的電流為此時(shí)通過R的電阻為由圖可知,裝置能監(jiān)測濕度的最大值為50%?!咀兪窖菥?】噪聲污染是當(dāng)代社會四大污染之一,小明為班級教室設(shè)計(jì)了一個(gè)檢測噪聲強(qiáng)弱的電路圖,如甲圖所示。電源電壓恒定不變,定值電阻R0,聲敏電阻R的阻值隨聲音強(qiáng)弱變化的關(guān)系如乙圖所示。在某次檢測中,當(dāng)噪聲為80dB時(shí),電流表示數(shù)為0.4A。當(dāng)噪聲為50dB時(shí),電流表示數(shù)為0.2A。定值電阻R0的阻值為Ω,電源電壓是V。【答案】56【詳解】[1][2]分析電路可知,定值電阻R0和聲敏電阻R串聯(lián),電流表測電路電流。由乙圖可知,當(dāng)噪聲為80dB時(shí),聲敏電阻阻值為,此時(shí)電流表示數(shù)為0.4A,則電源電壓為
①當(dāng)噪聲為50dB時(shí),聲敏電阻阻值為,此時(shí)電流表示數(shù)為0.2A,則電源電壓為
②聯(lián)立①②,解得定值電阻,電源電壓。類型4串聯(lián)電路中實(shí)際應(yīng)用類電阻變化引起的動態(tài)電路1、浮力與動態(tài)電路綜合。2、杠桿與動態(tài)電路綜合?!纠?】在課外實(shí)踐制作活動中,小紅將量程為0~3V的電壓表改裝成一個(gè)測量質(zhì)量的電子秤,電路如圖甲所示。電源電壓恒為6V,電阻R0為60Ω,壓敏電阻R1的阻值隨壓力變化如圖乙所示。O點(diǎn)是杠桿OAB的支點(diǎn),托盤固定在B點(diǎn),AO∶BO=1∶4,托盤及杠桿組件的質(zhì)量忽略不計(jì),g取10N/kg。(1)該電子秤最大測量值是kg,由推理可知電子秤的刻度(選填“均勻”或“不均勻”)。(2)要增大電子秤的量程,有以下改進(jìn)方法:①只將托盤固定的B點(diǎn)移至C點(diǎn),②只將R0換成阻值為120Ω的電阻,③只將電源電壓調(diào)為4.5V,能實(shí)現(xiàn)的方法是(選填①、②或③序號)?!敬鸢浮?1)10不均勻(2)①③【詳解】(1)[1]由題圖乙可知,壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小,托盤內(nèi)的物體越重,對杠桿A點(diǎn)處的壓力越大,即動力越大,由于動力臂和阻力臂不變,則B點(diǎn)處對壓敏電阻的壓力越大,因此壓敏電阻的阻值越小。由題圖甲可知,R1和R0串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,壓敏電阻的阻值越小,由歐姆定律可知,電路中的電流越大,由U=IR可知,電壓表的示數(shù)越大,因此當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),對應(yīng)電子秤的最大量程值,當(dāng)電壓表的示數(shù)為最大值3V時(shí),由歐姆定律,可得此時(shí)壓敏電阻兩端的電壓根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,此時(shí)壓敏電阻的阻值R1=R0=60Ω由題圖乙可知,此時(shí)壓敏電阻受到的壓力為400N,則杠桿B處受到的支持力為400N,由杠桿平衡條件可得此時(shí)物體的重力該電子秤最大測量值是[2]根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)可知,電壓表示數(shù)可表示為而R1與質(zhì)量(重力)成一次函數(shù)關(guān)系,所以U0與質(zhì)量不成正比,也不是一次函數(shù)關(guān)系,因此電子秤的刻度不均勻。(2)將托盤固定點(diǎn)從B點(diǎn)移動到C點(diǎn),稱量相同物體時(shí),對壓敏電阻的壓力減小,壓敏電阻阻值增大,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,定值電阻兩端電壓減小,電壓表示數(shù)減小,可以實(shí)現(xiàn)增大量程的目的;故①正確;只將R換成120Ω的電阻,當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),根據(jù)串聯(lián)分壓原理,壓敏電阻阻值也增大為120Ω,根據(jù)乙圖可知,壓力減小,電子稱量程減小;故②錯誤;只將電源電壓調(diào)為4.5V,當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),根據(jù)串聯(lián)分壓原理,壓敏電阻阻值為30Ω,壓力增大,電子秤量程增大,也可以達(dá)到增大量程的目的,故③正確。故選①③。【變式演練1】如圖所示是一種自動測定油箱內(nèi)油量多少的裝置,R是滑動變阻器,它的金屬滑片是杠桿的一端,從油量計(jì)指針?biāo)傅目潭?,就能知道油箱?nèi)油量的多少。關(guān)于此裝置下列說法正確的是()A.裝置中油量計(jì)使用電壓表改裝的B.當(dāng)油量增加時(shí),R值增大C.當(dāng)油量增加時(shí),油量計(jì)示數(shù)減小D.裝置中的作用是保護(hù)電路【答案】D【詳解】A.由圖可知,油量表、電阻R與R'串聯(lián),若油量表是電壓表改裝而成,則油量表測量電源電壓,油箱內(nèi)油量變化,油量表示數(shù)不會發(fā)生變化,若油量表是電流表改裝而成,油箱內(nèi)油量變化,金屬滑片的位置移動,滑動變阻器R接入電路中的阻值變化,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流發(fā)生變化,油量表示數(shù)發(fā)生變化,可以根據(jù)油量表的示數(shù)變化知道油箱內(nèi)油量的多少,所以油量表由電流表改裝而成,故A錯誤;BC.由題意可知,R是滑動變阻器,它的金屬滑片是杠桿的一端,浮標(biāo)是杠桿的另一端,杠桿繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn),當(dāng)油量增加時(shí),浮標(biāo)上移,以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn),根據(jù)杠桿原理可知,杠桿的另一端下移,即金屬滑片向下移動,R連入電路的電阻變小,根據(jù)可知,電路中電流變大,油量計(jì)示數(shù)增加,故BC錯誤;D.當(dāng)油量最多時(shí),滑片在R的最下端,變阻器連入電路的阻值最小,電路中電流最大,為保護(hù)電流表和電源,應(yīng)在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻,所以電路中R'作用是保護(hù)電路,故D正確。故選D?!咀兪窖菥?】下列三幅圖是能自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置。是滑動變阻器,它的金屬滑片連在杠桿一端,是定值電阻,下列分析正確的是()A.甲圖中的油量表可由電流表改裝而成,示數(shù)隨油面下降而變小B.乙圖中的油量表可由電流表改裝而成,示數(shù)隨油面升高而變小C.丙圖中的油量表可由電壓表改裝而成,示數(shù)隨油面下降而變小D.丙圖中的油量表可由電流表改裝而成,示數(shù)隨油面升高而變小【答案】C【詳解】A.甲圖油量表串聯(lián)在電路中,油量表可由電流表改裝而成,若油面下降,滑動變阻器的滑片P向上滑,滑動變阻器接入的阻值變小,總電阻變小,電路中的電流變大,故電流表的示數(shù)變大,故A錯誤;B.乙圖中,油量表并聯(lián)在電路中,故油量表油電壓表改變而成,故B錯誤;C.丙圖中的油量表若由電壓表改裝而成,此時(shí)滑動變阻器全部接入,電壓表測量上部分電阻兩端的電壓,油面下降,滑動變阻器的滑片P向上滑,滑動變阻器P的上部分電阻變小,電壓表的示數(shù)變小,故C正確;D.丙圖中的油量表若由電流表改裝而成,則滑動變阻器滑片P的下部分接入,若油面升高,滑動變阻器滑片P向下滑動,滑動變阻器接入的阻值變小,總電阻變小,電路中的電流變大,則電流表的示數(shù)變大,故D錯誤。故選C?!咀兪窖菥?】如圖甲為水位儀的原理圖。電源電壓為3V,為20Ω,滑動變阻器R的最大阻值20Ω且阻值與長度成正比,滑片P可在長為20cm的CD間移動(摩擦不計(jì)),彈簧下端懸掛一重為50N的物體AB,其底面積為、長為0.3m。若水面與物體AB上表面齊平,滑片剛好在R的最上端C位置,彈簧伸長量與外力的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S:
(1)當(dāng)水位與物體AB上表面相平時(shí),物體AB受到的浮力為N;(2)水位由與物體AB上表面相平降至與AB下表面相平的過程中,彈簧伸長cm,電壓表的示數(shù)變化V。【答案】30150.9【詳解】(1)[1]由阿基米德原理可得,物體AB受到的浮力為(2)[2]水位與物體AB上表面相平時(shí),彈簧對物體的拉力水位降至與AB下表面相平時(shí),彈簧對物體的拉力水位由與物體AB上表面相平降至與AB下表面相平的過程中,彈簧拉力的變化量由乙圖可得水位降至與AB下表面相平時(shí),可得解得彈簧伸長量是[3]滑動變阻器R的最大阻值20Ω且阻值與長度成正比,可得水位由與物體AB上表面相平降至與AB下表面相平,接入電路電阻的長度為接入電路的電阻為此時(shí)電路中電流為電壓表示數(shù)為水位與物體AB上表面相平時(shí),此時(shí)電路中電流為電壓表示數(shù)為電壓表的示數(shù)變化題型二并聯(lián)電路中的動態(tài)電路分析【解題指導(dǎo)】1.簡化電路,明確測量對象。(1)去除電壓表(視為斷路),將電流表視為導(dǎo)線,確定電路為純串聯(lián)結(jié)構(gòu)?。(2)標(biāo)注電壓表測量對象(通常為滑動變阻器或定值電阻兩端電壓)?。2.判斷滑動變阻器阻值變化。(1)觀察滑片移動方向與接入電阻的關(guān)系:遠(yuǎn)離下接線柱?→阻值增大;?靠近下接線柱?→阻值減小?。(2)標(biāo)注滑動變阻器阻值變化方向(如用“↑”“↓”符號)?。3.并聯(lián)電路特點(diǎn):分流不分壓(1)電流:干路電流等于各支路電流之和(分流)(I并=I1+I2)。(2)電壓:各支路電壓都等于電源電壓(不分壓)(U并=U1=U2)。(3)電阻:總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和(并聯(lián)相當(dāng)于增大導(dǎo)體的橫截面積),(總電阻小于分電阻)。(4)分流原理:I1:I2=R2:R1(并聯(lián)電路各支路分配的電流與它的電阻成反比)??!颈貍渲R與關(guān)鍵能力】1、并聯(lián)電路中,電阻并的越多,電阻越?。ㄏ喈?dāng)于導(dǎo)體電阻橫截面積增大了,并聯(lián)越多導(dǎo)體橫截面積越大,電阻越小)。2、不論是串聯(lián)還是并聯(lián)電路中,一個(gè)電阻變大,總電阻就變大。3、并聯(lián)電路中,因?yàn)槊總€(gè)用電器兩端的電壓大小相等,根據(jù)可以得到,用電器電阻越大的分的電流越小——反比分流。4、電壓表與誰構(gòu)成一個(gè)“圈”(與誰并聯(lián))就測誰兩端的電壓,這個(gè)“圈”中可以有電流表、閉合的開關(guān),能有一個(gè)電源,能有一個(gè)或者多個(gè)用電器,但這個(gè)“圈”中不能既有電源又有用電器。5、電壓表測導(dǎo)線、電流表、短路的用電器兩端的電壓時(shí),示數(shù)為零,因?yàn)閷?dǎo)線、電流表、短路的用電器是不消耗電壓的,或者消耗電壓數(shù)值很小,可以忽略不計(jì)!類型1并聯(lián)電路中滑動變阻器引起的動態(tài)電路問題1、滑片移動→滑動變阻器支路電阻變化滑動變阻器支路電流變化滑動變阻器支路的實(shí)際功率發(fā)生變化;2、滑片移動→滑動變阻器支路電阻變化→電路總電阻變化電路的總電流變化電路中總用電器的實(shí)際功率發(fā)生變化;3、滑片移動→滑動變阻器支路電阻變化滑動變阻器支路電流變化電路的總電流變化電路中總用電器的實(shí)際功率發(fā)生變化!【例1】如圖甲所示電路中,電源電壓不變,閉合開關(guān)S后,移動滑動變阻器R2的滑片P到圖示位置時(shí),電壓表示數(shù)為6V,兩塊電流表指針的位置均如圖乙所示,則定值電阻R1為Ω,此時(shí)R2連入電路的電阻為Ω,電路的總電阻為Ω?!敬鸢浮?054【詳解】[1][2][3]由電路圖可知,閉合開關(guān)S后,R1和R2并聯(lián),電壓表測電源電壓,電流表A1測干路電流,電流表A2測R1支路的電流。由題意知電壓表的示數(shù)為6V,則電源電壓U=6V。因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,且兩塊電流表指針的位置相同,所以,電流表A2的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)I1=0.3A。電流表A1的量程為0~3A,分度值為0.1A,示數(shù)I=1.5A。因并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,所以,由可得,R1的電阻通過R2的電流I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2AR2連入電路的電阻電路的總電阻【變式演練1】如圖所示,電源電壓可調(diào)。定值電阻,滑動變阻器標(biāo)有“”字樣,電流表量程為,當(dāng)電壓調(diào)為12V不變時(shí),在確保電路中各元件安全的情況下,下列說法中正確的是()A.滑片P向右移動過程中,電流表的示數(shù)變大B.滑動變阻器允許接入電路中的阻值范圍為C.若調(diào)節(jié)電源電壓及滑片P,電源電壓能達(dá)到的最大值為20VD.若調(diào)節(jié)電源電壓及滑片P,且使電流表示數(shù)為3A,電源電壓最小可為10V【答案】B【詳解】由電路圖可知,閉合開關(guān)S,定值電阻和滑動變阻器并聯(lián),電流表測干路電流。A.因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,滑片移動時(shí),流過的電流不變,滑片P向右移動過程中,變阻器接入電路中的電阻變大,由歐姆定律可知流過的電流變小,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流變小,即電流表的示數(shù)變小,故A錯誤;B.當(dāng)電流表的示數(shù)時(shí),滑動變阻器接入電路中的電阻最小,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,流過的電流則流過的最大電流通過滑動變阻器的最大電流為2A,則滑動變阻器接入電路中的最小阻值當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻越大時(shí),流過的電流越小,干路電流表的示數(shù)越小,電路安全,所以,滑動變阻器允許接入電路中的阻值范圍為,故B正確;C.當(dāng)電流表的示數(shù)且滑動變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),流過的電流最小,流過的電流最大,電源的電壓最大,根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律結(jié)合歐姆定律可得代入數(shù)據(jù)可得解得,故C錯誤;D.當(dāng)電流表的示數(shù)且流過滑動變阻器的電流最大時(shí),流過的電流最小,電源的電壓最小,則流過的最小電流則電源的最小電壓,故D錯誤。故選B?!咀兪窖菥?】在圖中所示的電路中,開關(guān)、均閉合。在下列方案中,完成操作后一定能使電流表A與電流表示數(shù)的比值變大的方案是()A.增大電源電壓 B.滑片向右移C.開關(guān)由閉合到斷開 D.用替換()【答案】D【詳解】由電路圖可知,R1和R2并聯(lián),電流表A測干路電流,電流表A1測R1支路的電流。A.根據(jù)并聯(lián)分流規(guī)律,電阻不變,電流的比值不變,故電流表A與電流表A1示數(shù)的比值不變,因而增大電源電壓不可以改變比值,故A不符合題意;B.R2滑片向右移,滑動變阻器的電阻變大,電流減小,干路電流減小,而定值電阻的電流不變,故電流表A1示數(shù)不變,因而電流表A與電流表A1示數(shù)的比值減小,故B不符合題意;C.開關(guān)S2由閉合到斷開,滑動變阻器的電阻電流為零,干路電流減小,而定值電阻的電流不變,故電流表A1示數(shù)不變,因而電流表A與電流表A1示數(shù)的比值減小,故C不符合題意;D.用R3替換R1,R3>R1,電流表A1示數(shù)減小,而滑動變阻器的電流不變,由可知,總電流與定值電阻的電流比值變大,即電流表A與電流表A1示數(shù)的比值變大,故D符合題意。故選D?!咀兪窖菥?】在如圖所示電路中,電源電壓不變,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片P由最左端向中點(diǎn)移動的過程中,電流表A的示數(shù)將會(選填“變大”、“變小”或“不變”),燈泡L的亮度將會(選填“變亮”、“變暗”或“不變”)。【答案】變大不變【詳解】[1]當(dāng)開關(guān)S閉合,電路為燈泡和變阻器并聯(lián),電流表測變阻器支路電流,電壓表測電源電壓?;瑒幼冏杵鞯幕琍由最左端向中點(diǎn)移動的過程中,變阻器接入電路中的阻值變小,由并聯(lián)電路中電壓規(guī)律可知,變阻器兩端電壓不變,根據(jù)可知,變阻器支路電流變大,即電流表的示數(shù)變大。[2]由于并聯(lián)電路中各支路之間互不影響,因此調(diào)節(jié)變阻器,燈泡的亮度不變。類型2并聯(lián)電路中開關(guān)的閉合或斷開引起變化的動態(tài)電路并聯(lián)電路中,開關(guān)斷開往往是電路的支路減少,干路電流變小,而閉合后往往是電路支路增多,干路電流變大,各支路的電流互不影響?!纠?】關(guān)于如圖所示電路,下列說法正確的是()A.只閉合時(shí),只有接入電路工作B.調(diào)節(jié)開關(guān),可以使燈泡L與串聯(lián)C.若先閉合三個(gè)開關(guān),再斷開開關(guān)時(shí),電流表示數(shù)變小D.若先只閉合開關(guān),再閉合開關(guān)時(shí),電壓表示數(shù)變大【答案】C【詳解】A.只閉合開關(guān)S1,電流從電源的正極流出經(jīng)R2、開關(guān)S1、小燈泡、電流表流回電源負(fù)極,R2和小燈泡串聯(lián),故A錯誤;B.由圖可知燈泡L和R1在兩條不同支路,閉合開關(guān)S1和S2,只能讓他們并聯(lián),不能讓他們串聯(lián),故B錯誤;C.閉合三個(gè)開關(guān),由圖可知R2短路,燈泡L和R1并聯(lián);再斷開S1,電路變成只有R1接入電路,電路中總電阻變大,由歐姆定律可知,電路中電流變小,即電流表示數(shù)變小,故C正確;D.只閉合S3,電壓表斷路,電壓表沒有示數(shù),再閉合S2,R2短路,電路為只接R1的簡單電路,電壓表短路,電壓表沒有示數(shù),故電壓表示數(shù)不變,故D錯誤。故選C?!咀兪窖菥?】如圖所示電路,電源電壓恒定。下列說法正確的是()A.只閉合開關(guān),電阻與燈泡并聯(lián)B.只閉合開關(guān),電壓表測量電阻兩端電壓C.先閉合開關(guān),再閉合開關(guān),電壓表示數(shù)不變D.先閉合開關(guān),再閉合開關(guān),通過燈泡的電流變大【答案】C【詳解】AB.只閉合開關(guān)S1,電流依次經(jīng)過電阻R、燈泡L,電阻R與燈泡L串聯(lián),電壓表測量電阻R與燈泡的L的總電壓,故AB錯誤;C.先閉合開關(guān)S1,電阻R與燈泡L串聯(lián),此時(shí)電壓表測量電源的電壓;再閉合開關(guān)S2,電阻R被短路,此時(shí)電壓表還是測量電源的電壓,電壓表示數(shù)不變,故C正確;D.先閉合開關(guān)S1,電阻R與燈泡L串聯(lián),此時(shí)電流表測量電路的電流;再閉合開關(guān)S3,燈泡L被短路,通過燈泡L的電流變?yōu)?,故D錯誤。故選C。【變式演練2】如圖甲是小燈泡L和電阻R的電流隨電壓變化圖像,將它們按圖乙所示接入電路中。電阻R的阻值為Ω;先閉合開關(guān)S,再閉合開關(guān)S1,電流表示數(shù)增加了0.2A,則電路中燈L此時(shí)的電阻為Ω。【答案】104【詳解】[1]由圖甲可知,通過R的電流與它兩端的電壓成正比,即R為定值電阻,由甲圖可知,當(dāng)R兩端的電壓為2V時(shí),通過它的電流為0.2A,則R的阻值[2]由圖乙可知,當(dāng)閉合開關(guān)S、斷開開關(guān)S1時(shí),電路為燈泡L的簡單電路,當(dāng)再閉合開關(guān)S1時(shí),燈泡L與定值電阻R并聯(lián),電流表示數(shù)增加了0.2A。由于并聯(lián)電路各支路互不影響,所以電流的增加值即為通過R的電流,此時(shí)R兩端的電壓為2V,因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端的電壓相等,所以此時(shí)燈泡L兩端的電壓為2V,由圖甲可知,此時(shí)通過L的電流為0.5A,燈泡L的電阻【變式演練3】如圖所示電路中,電源電壓為9V保持不變,R1=R2=R3=10Ω,先閉合開關(guān)S1,則電壓表示數(shù)為V;再閉合開關(guān)S2、S3,電流表示數(shù)為A,電壓表示數(shù)為V。【答案】4.51.89【詳解】[1]當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),電阻R2與R3串聯(lián),電壓表測R2兩端電壓,由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知電源電壓為9V,故電壓表示數(shù)為4.5V。[2][3]再閉合開關(guān)開關(guān)S2、S3,電阻R3被短路,R1與R2并聯(lián),電流表測干路電流,電壓表測電源電壓,則電壓表的示數(shù)是9V;電流表的示數(shù)是1.如圖所示,是汽車油量表的工作原理圖,Rx是變阻器,O點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn),杠桿另一端是浮標(biāo),下列說法不正確的是()A.在電路中串聯(lián)電阻R0的目的是保護(hù)電路B.圖中的油量表是由電流表改裝而成C.油位越高,變阻器Rx兩端的電壓越高D.油位越高,整個(gè)電路電壓與電流的乘積越大【答案】C【詳解】A.電阻R0串聯(lián)在電路中,可以避免滑片P滑至最下端,引起的電源短路的情況,對電路起保護(hù)作用,故A正確,不符合題意;B.由圖可知,油量表串聯(lián)在電路中,所以是由電流表改裝而成的,故B正確,不符合題意;CD.油位變高,滑片下移,Rx連入電路的阻值減小,根據(jù)分壓原理,兩端分得電壓減??;根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變大,整個(gè)電路電壓與電流的乘積越大,故C錯誤,符合題意,D正確,不符合題意。故選C。2.如圖甲所示電路圖,閉合開關(guān)后,在滑動變阻器R的滑片P從最右端滑動到最左端的過程中,電流表示數(shù)與兩個(gè)電壓表示數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙所示。當(dāng)滑片P在最左端時(shí)小燈泡L正常發(fā)光,下列說法正確的是()A.電源電壓為9VB.小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為C.滑動變阻器的最大值為D.定值電阻的阻值為【答案】A【詳解】ABD.由電路圖可知,閉合開關(guān)后,R、R0、L串聯(lián),電壓表V1測L兩端的電壓,電壓表V2測L與R0兩端的電壓之和,電流表測電路中的電流,故電壓表V2的示數(shù)大于電壓表V1的示數(shù),故上方圖線表示電壓表V2與電流表A的示數(shù)關(guān)系,下方圖線表示電壓表V1與電流表A的示數(shù)關(guān)系,當(dāng)滑片位于最左端時(shí),變阻器R接入電路中的電阻為零,小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電路中電流最大Imax=0.5A,電壓表V1的示數(shù)即為小燈泡兩端的電壓,故小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為電壓表V2測L與R0兩端的電壓之和,也是電源電壓,即電源電壓U=9V,則定值電阻的阻值為故A正確,BD錯誤;C.當(dāng)滑片位于最右端時(shí),變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,由圖像可知,電路中的最小電流Imin=0.3A,此時(shí),電壓表V1的示數(shù)為3V,R0兩端的電壓為變阻器R兩端的電壓為滑動變阻器的最大值為故C錯誤。故選A。3.如圖1所示的電路中,為定值電阻,為滑動變阻器,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S后,滑片P從b端移動到a端的過程,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖像如圖2所示。則不正確的是()A.電源電壓為 B.電源電壓為C.阻值為 D.的最大阻值為【答案】A【詳解】由圖1可知,定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián)接入電路,電流表測量電路中的電流,電壓表測量滑動變阻器R2兩端的電壓,當(dāng)滑動變阻器R2的滑片P在b端時(shí),滑動變阻器R2接入電路的阻值最大,電路中的電流最小,由圖2可知,此時(shí)電路中的電流為0.2A,電壓表的示數(shù)為4V、滑動變阻器R2的最大阻值為電源電壓①當(dāng)滑動變阻器的滑片P在a端時(shí),滑動變阻器R2接入電路的阻值為0,電路中的電流最大,由圖2可知,此時(shí)電路中的電流為0.6A,電壓表的示數(shù)為0V,電源電壓為②由于電源電壓不變,聯(lián)立①②解得:電源電壓U=6V,定值電阻的阻值R1=10Ω。故A錯誤,符合題意,BCD正確,不符合題意。故選A。4.在如圖所示的電子壓力計(jì)電路圖中,滑動變阻器滑片P與彈簧上端固定在一起,彈簧的壓縮長度與受到的壓力大小成正比,電壓表和電流表的示數(shù)隨壓力的增大分別會怎樣變化()A.變小、不變 B.變小、變大 C.變大、變小 D.變大、不變【答案】A【詳解】分析電路,滑動變阻器阻值、電流表組成串聯(lián)電路,電流表測電路電流,滑動變阻器全部電阻接入電路,接入的阻值不隨滑片移動而改變,電壓表測滑動變阻器R1的滑片P下方電阻的電壓,當(dāng)壓力增大時(shí)滑片向下移動,與電壓表并聯(lián)部分電阻阻值變小,電壓表示數(shù)減小,而電路總電阻不變,所以電流表示數(shù)不變,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。5.如圖所示,電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片P向右滑動時(shí),則三只電表的示數(shù)變化情況是()A.V1增大,V2增大,A減小 B.V1減小,V2增大,A減小C.V1減小,V2減小,A不變 D.V1增大,V2減小,A增大【答案】B【詳解】如圖所示,電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電流表A串聯(lián)在電路中,電壓表V1并聯(lián)在R1兩端,電壓表V2并聯(lián)在R2兩端,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片P向右滑動時(shí),滑動變阻器接入電路的阻值變大,根據(jù)可知,當(dāng)電源電壓不變時(shí),電路中的電流減小即電流表A的示數(shù)變?。桓鶕?jù)可知,定值電阻R1兩端的電壓即電壓表V1的示數(shù)變小;根據(jù)可知,滑動變阻器R2兩端的電壓即電壓表V2的示數(shù)變大,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。6.圖甲所示是小興設(shè)計(jì)的天然氣濃度檢測電路的原理圖,圖中R是氣敏電阻,它的阻值隨天然氣濃度變化的規(guī)律如圖乙所示,R0為定值電阻,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)后,當(dāng)氣敏電阻所在處的天然氣濃度升高時(shí),下列說法中正確的是()A.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大C.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小D.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大【答案】B【詳解】由圖可知,R與R0串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測R0兩端的電壓,當(dāng)氣敏電阻所在處的天然氣濃度升高時(shí),R的阻值減小,由歐姆定律可知,電路中的電流變大,由可知,R0兩端的電壓變大,即電壓表示數(shù)變大,故B正確,ACD錯誤。故選B。7.小陽設(shè)計(jì)一個(gè)天然氣泄漏檢測電路,如圖甲所示,R為氣敏電阻,其阻值隨天然氣濃度變化曲線如圖乙所示,R0為定值電阻,電源電壓恒定不變。則下列說法正確的是(
)A.天然氣濃度增大,電壓表示數(shù)變小B.天然氣濃度增大,電流表示數(shù)變大C.天然氣濃度減小,電壓表示數(shù)變大D.天然氣濃度減小,電壓表與電流表示數(shù)的比值變小【答案】B【詳解】由電路圖可知,氣敏電阻R與定值電阻R0串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流,當(dāng)天然氣濃度增大時(shí),由圖乙可知,R的阻值變小,電路中的總電阻變小,由歐姆定律可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大;由U=IR可知,R0兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大。同理,當(dāng)天然氣濃度減小,R的阻值變大,電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變小,由可知,電壓表與電流表示數(shù)的比值等于R0的阻值,則電壓表與電流表示數(shù)的比值不變,綜上所述,故ACD錯誤,B正確。故選B。8.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,若只閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片P置于端時(shí),電壓表示數(shù)為,電壓表示數(shù)為;若此時(shí)將滑動變阻器的滑片移至端,電壓表示數(shù)為,電壓表示數(shù)為,電流表示數(shù)為0.4A。已知:,以下說法錯誤的是(
)A.電源電壓為6VB.的電阻為C.當(dāng)只閉合,電壓表與示數(shù)的最大差值為1.2VD.當(dāng)開關(guān)都閉合,滑片滑到端時(shí),電流表的示數(shù)與的示數(shù)比是【答案】C【詳解】ABC.只閉合開關(guān)S1,將滑動變阻器的滑片P置于A端時(shí),電路中電阻R1、R2串聯(lián);V1測R1兩端的電壓,V2測R2兩端的電壓;只閉合開關(guān)S1,將滑動變阻器的滑片P置于B端時(shí),電路中電阻R1、R2、滑動變阻器R串聯(lián),V1測R1和滑動變阻器R兩端的電壓,V2測R2兩端的電壓;因電阻R2的阻值一定,若此時(shí)將滑動變阻器的滑片P移至B端,電流表示數(shù)為0.4A,此時(shí)R2兩端的電壓由可得若只閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片P置于端時(shí),電路中的電流為由可得兩次電路中電流之比根據(jù)①②式解得,R1=2Ω,R=2Ω。電源電壓故AB正確,不符合題意;C.當(dāng)只閉合開關(guān)S1,將滑動變阻器的滑片P置于B端時(shí),電壓表與示數(shù)的差值最大,由于所以最大差值為故C錯誤,符合題意;D.當(dāng)開關(guān)都閉合,滑動變阻器的滑片P置于B端時(shí),三電阻并聯(lián),A1測干路電流,A2測R2與R的電流之和;因并聯(lián)電路中支路兩端電壓相等,所以,各支路電流為干路電流,即A1的讀數(shù)為A2的示數(shù)為則電流表A1的示數(shù)與A2的示數(shù)比是故D正確,不符合題意。故選C。9.如圖甲所示的電路,開關(guān)閉合以后,將滑動變阻器的滑片從最左端移到最右端,電路中兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖像,如圖乙所示。則電源電壓為V,滑動變阻器的最大阻值為Ω,其中(A/B)是電壓表V2的示數(shù)隨電流變化的圖像?!敬鸢浮?20A【詳解】[1][2][3]根據(jù)甲圖可知,電阻R1與R2串聯(lián),電壓表V測總電壓,V1測R1的電壓,V2測R2的電壓;當(dāng)變阻器的滑片移動時(shí),電源電壓保持不變,根據(jù)乙圖可知,圖像B就是電壓表V的圖像,因此電源電壓為9V;當(dāng)滑片在最左端時(shí),R2的阻值為0,只有R1,此時(shí)電流最大,即為0.9A,那么電阻R1的阻值為當(dāng)滑片在最右端時(shí),R2與R1串聯(lián),此時(shí)電流表的示數(shù)最小,即為0.3A,那么總電阻為則滑動變阻器的最大阻值為R2=R總-R1=30Ω-10Ω=20Ω當(dāng)滑片從左向右移動的過程中,變阻器的阻值變大,總電阻變大,總電流變??;根據(jù)U=IR可知,電壓表V1的示數(shù)變??;根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知,電壓表V2的示數(shù)增大,因此乙圖中A是電壓表V2的示數(shù)隨電流變化的圖像。10.如圖所示是小宇設(shè)計(jì)的電子身高測量儀,電源電壓為6V,R是固定的豎直放置的硬電阻棒總長度40cm,其接入電路的電阻與接入電路的棒長成正比。R0=20Ω,整個(gè)電路接觸良好,身高為160cm的小王用該測量儀測量時(shí),滑片剛好在ab中點(diǎn),此時(shí)電壓表示數(shù)為3V,電阻棒的總電阻為Ω,測量小張身高時(shí)電壓表的示數(shù)為3.6V,由此可知小張身高為cm【答案】40170【詳解】[1]由電路圖可知,滑動變阻器R與電阻R0串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測滑動變阻器兩端的電壓。由題意可知,當(dāng)P在中點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)為3V,則R0兩端的電壓由串聯(lián)分壓可得則滑動變阻器接入電路的阻值電阻棒的總電阻[2]當(dāng)測小張身高時(shí),R0兩端電壓U′0=U﹣U′R=6V﹣3.6V=2.4V此時(shí)電路的電流滑動變阻器接入電路的阻值已知R總長為40cm,滑動變阻器的總電阻為40Ω,則1cm的電阻為1Ω,30Ω接入電路的長度為30cm,ab長度的一半為20m,小張的身高是L=160cm﹣20cm+30cm=170cm11.如圖是地磅工作原理示意圖,秤臺連在豎直彈簧上,電路與恒壓電源連接,電源電壓為U,滑動變阻器的最大阻值為R,定值電阻的阻值為R0。未稱量時(shí),滑動變阻器R的滑片P在最上端,稱量時(shí),滑片P向下滑動,此時(shí)滑動變阻器接入電路的阻值(選填“變大”“變小”或“不變”)。車輛總質(zhì)量越大時(shí),重量顯示儀表示數(shù)越大,則該儀表是用(選填“電流表”或“電壓表”)改裝的。在稱量時(shí),當(dāng)滑片P在最下端時(shí),電壓表的示數(shù)為0.8U,則R0∶R=?!敬鸢浮坎蛔冸妷罕?∶4【詳解】[1][2]R和R0串聯(lián),R相當(dāng)于一個(gè)定值電阻,電壓表測量滑片以上部分電阻兩端的電壓,當(dāng)車輛重質(zhì)量越大時(shí),滑片下移,電壓表測量部分的電阻變大,由串聯(lián)分壓原理可知電壓表示數(shù)變大;由于滑動變阻器阻值未發(fā)生變化,根據(jù)歐姆定律可知電流表示數(shù)不變,故該儀表是用電壓表改裝成重量顯示儀。[3]當(dāng)滑片P在最下端時(shí),電壓表測量整個(gè)滑動變阻器的兩端的電壓,電壓表的示數(shù)為0.8U,串聯(lián)電
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