1、专题20 欧姆定律的动态电路分析 考点剖析在电路中，由于滑动变阻器滑片的移动、开关的开闭，敏感电阻阻值变化等，导致电路中电阻、电压、电流、电功率等发生重新分配，这种电路叫做动态电路。动态电路中常考的问题有：电阻、电压、电流、电功率、电压与电流的比值（乘积）、用电器消耗的电能变化情况，小灯泡的亮度变化情况。 解题策略掌握电表的特点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
2、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：由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化（局部）；根据欧姆定律，由总电阻的变化分析总电流的变化（整体）；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）。5.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。 基础知识1.欧姆定律内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电阻成反比。2.欧
3、姆定律表达式：3.欧姆定律的公式变形：（求电流） （求电压） （求电阻） 4. 注意事项5. 欧姆定律在串并联电路中的应用类型串联电路并联电路电路图电流特点电压特点电阻特点串联电路的等效电阻比任何一个分电阻的阻值都大串联电路中接入的电阻越多或某一电阻阻值增大，则总电阻增大并联电路的等效电阻比任何一个分电阻的阻值都小其中任一个分电阻减小，则总电阻也减小，分电阻增大而增大增加支路条数，则总电阻减小比例分配串联分压：。即有两个及以上电阻串联的电路中，或者并联电路的某一支路上，其中某一电阻阻值增大，则分得的电压越多。并联分流：。并联电路中，各支路上电阻的分配和电流的分配成反比关系。三者关系当电流一定时
4、，电压与电阻成正比当电阻一定时，电流与电压成正比当电压一定时，电流与电阻成反比题型一：滑片移动引起的动态电路分析一、串联电路（1）逻辑思路：注意：“先定后动”意思是先分析定值电阻的相关物理量的变化情况，在分析变化电阻的相关物理量的变化情况。（2）电路图（3）串联电路动态电路分析过程：注意：串联电路中也可依据串联分压原理，进行相关问题的分析与判断；【拓展】变化电阻消耗的电功率判断，属于不等式的极值问题，应通过不等式方式进行判断，方法如下：对于的理解，如图所示：分析电路图可知，定值电阻两端电压增量（减量）等于变化电阻两端电压减量（增量），因为对于求解变化电阻两端电压变化量与电流变化量之比的问题，将
5、变化电阻两端电压变化量等效于定值电阻两端电压变化量，因此得到。为什么。在动态电路中，变化电阻或含有变化电阻的电路部分中，电压、电流和电阻均发生变化，不能只能直接用电压变化量与电流变化量相比等于某一状态下的变化电阻阻值，不满足比值定义法的条件（控制其中一个量不变）。但对于电阻一定时，可用两端电压变化量和电流变化量比值表示定值电阻阻值大小。总结：变化电阻或含有变化电阻的电路部分两端电压变化量等于其余定值电阻两端电压变化量，变化电阻或含有变化电阻的电路部分两端电压变化量与电流变化量之比等于与之串联的其余电阻阻值。二、并联电路（1）逻辑思路 （2）电路图（如上图）（3）并联电路动态电路分析过程：注意：
6、表示无电阻变化支路的电流，表示有电阻变化支路的电流。若变化电阻所在支路上没有串接其他用电器，则直接由支路电流变化进行分析整个电路的相关物理量变化情况。1在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，当开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动过程中（）A电压表的示数变大，电路消耗的总功率不变B电流表的示数变小，电路消耗的总功率变小C电流表的示数变大，电压表的示数与电流表的示数之比变小D电流表的示数变大，电压表的示数与电流表的示数之比不变【解析】由图可知，定值电阻Rl与滑动变阻器R2串联，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表并联在定值电阻Rl两端，测量的是
7、定值电阻Rl两端的电压。滑动变阻器滑片由b端向a端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路中的总电阻变小，由I可知电路中的电流变大，即电流表示数变大；由公式UIR可知，定值电阻R1两端电压变大，即电压表示数变大；由R可知，电压表示数与电流表示数的比值是定值电阻R1的阻值，定值电阻R1的阻值不变，即电压表示数与电流表示数的比值不变。电源电压不变，而电路中的电流变大，由公式PUI可知，电路消耗总功率的变大。故D正确，ABC错误；故选：D。2如图所示的电路，电源电压不变，下列说法错误的是（）A只闭合S，滑片P向左移，电压表V1示数变大，电路总功率变大B只闭合S，滑片P向左移，电压表V2示数变化量
8、与电流表A示数变化量的比值不变C先闭合S，保持滑片在最右端，再闭合S1，电压表V1示数变小，V2示数变大D先闭合S，保持滑片在最右端，再闭合S1，电压表V2示数与电流表A示数的比值变大【解析】A根据电路图可知，只闭合S时，R1和R串联接入电路，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；滑片P向左移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中电流增大；根据UIR可知，R1两端的电压变大，即电压表V1示数变大；电源电压不变，电路中电流增大，由PUI可知电路总功率变大，故A正确；B只闭合S，滑片P向左移，设滑片移动前后电路中的电流为I
9、1、I2，则电压表V2示数的变化量为：U2U2U2（UI2R1）（UI1R1）（I1I2）R1IR1，即R1，则电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值不变，故B正确；C先闭合S，保持滑片在最右端，R1和R串联接入电路；再闭合S1时，电压表V1和电阻R1短路，只有R接入电路中，所以电压表V1示数减小为0，此时电压表V2测电源电压，其示数变大，故C正确；D先闭合S，保持滑片在最右端，R1和R串联接入电路；再闭合S1，只有R接入电路中；由欧姆定律可知，电压表V2示数与电流表A示数的比值等于滑动变阻器的阻值，因为滑片没有移动，其阻值不变，所以电压表V2示数与电流表A示数的比值不变，故D错误
10、。本题选错误的；故选：D。3如图所示电路，电源电压不变，不考虑温度对电阻的影响.当滑动变阻器R的滑片P向右移动时，以下判断完全正确的是（）A电流表示数变大，电灯变亮B电压表示数变大，电灯变暗C电压表示数变小，电灯变暗D电压表示数不变，电灯变亮【解析】由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；将滑动变阻器滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；由UIR可知，灯泡两端的电压变小，即电压表的示数变小，根据PI2R可知，电流减小，实际功率变小，灯泡变暗；故C正确，ABD错误。故选：C。4如图中，R
11、1是滑动变阻器，R2是定值电阻，电源电压是6V且保持不变，当滑动变阻器的滑片P由a向b端滑动时，以下说法正确的是（）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电流表示数变小，电压表示数变小D电流表示数不变，电压表示数变小【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片P右侧电阻丝和R2两端的电压之和，电流表测电路中的电流，因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，滑片移动时接入电路中的电阻不变，电路的总电阻不变，由I可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变，故AC错误；当滑动变阻器的滑片P由a向b端滑动时，滑片P右侧电阻丝的阻值变小，则滑片P右侧电阻丝和R2的阻
12、值之和变小，由UIR可知，滑片P右侧电阻丝和R2两端的电压之和变小，即电压表的示数变小，故B错误、D正确。故选：D。5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向左移动的过程中，下列说法正确的是（）A电流表A1示数变大；电压表V示数变小B电压表V示数与电流表A2示数的比值变大C电流表A2示数变大；电压表V示数不变D电压表V的示数与电流表A1示数的乘积变小【解析】由电路图可知，R1、R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路中的电流，电流表A2测R2支路的电流；电源的电压不变，滑片移动时，电压表的示数不变，并联电路中各支路独立工作、互不影响，滑片移动时，通过R1的电流不
13、变，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，R2接入电路中的电阻变小，由I可知，通过R2支路的电流变大，即电流表A2的示数变大，故C正确；并联电路中干路电流等于各支路电流之和，干路总电流变大，即电流表A1的示数变大；故A错误；电压表V示数与电流表A2示数的比值变小，故B错误；电压表V的示数与电流表A1示数的乘积变大，故D错误。故选：C。6小明在研究并联电路电流特点时，根据如图所示电路图连接好电路并闭合开关S和S1。当他再闭合开关S2时，电流表示数变化正确的是（电源电压不变）（）AA示数变大BA1示数变小CA1示数变大DA示数变小【解析】闭合开关S和S1时，电路为R1的简单电路，电流表A1、A测通过R1
14、的电流；再闭合开关S2时，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流，电流表A测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，闭合开关S2前后，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，闭合开关S2后，干路电流变大，即电流表A的示数变大，故A正确、BCD错误。故选：A。题型二：开关通断引起的动态电路分析7如图所示的电路中，电路元件及连接均完好，电源电压恒为3V，小灯泡L1、L2和L3各自正常工作时流过的电流均为0.3A，下列说法错误的是（）A开关S1和S2断开，电压表的示数为3V，再闭合S2，电压表示数不变B开
15、关S1和S2断开，电流表A1测L2的电流，再闭合S2，A1仍测L2的电流，A1示数不变C先将开关S1和S2均闭合，再同时断开S1和S2电流表A1和A2示数均变小D开关S1和S2闭合，有电流流过的灯泡恰好都正常发光，电流表A1的示数为0.6A【解析】A、开关S1和S2断开时，L2与L1串联，电压表测电源两端的电压，电源电压为3V，则电压表示数为3V；再闭合S2后，L1被短路，电路为L2的简单电路，电压表仍测电源两端的电压，故电压表示数不变，故A正确；B、开关S1和S2断开时，L2与L1串联，电流表A1测电路中的电流，即测量的是L2的电流；再闭合S2后，L1被短路，电路为L2的简单电路，电流表A1
16、测L2的电流，根据串联电路的电阻关系可知，此时的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表A1示数变大；故B错误；C、开关S1和S2闭合，L3与L2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L3的电流；开关S1和S2断开时，L2与L1串联，L3不接入电路中，则通过的电流为0，即电流表A2示数变小；由于L2与L1串联，根据串联电路的电阻关系可知，电路的总电阻变大，则总电流会减小，即电流表A1测示数变小，故C正确；D、开关S1和S2闭合，L1与L2并联，电流表A1测干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两灯泡恰好都正常发光，故电流表A1的示数为0.3A+0.3A0.6A，
17、故D正确；本题选错误的；故选：B。8如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，电路正常工作，断开S2时，下列说法正确的是（）A电流表示数不变B电压表示数不变C电流表示数变大D电压表示数变大【解析】由电路图可知，闭合开关S1和S2时，R1和R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流；当断开开关S2时，电路为R2的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测通过R2的电流；根据并联电路的电流特点可知，断开S2时电流表示数减小；由于电压表始终测电源电压，且电源电压不变，所以电压表的示数保持不变，故B正确，ACD错误。故选：B。9如图所示，电源电压保持不变。以下判断正确的是（）A同时闭合开
18、关S1、S2、S3时，灯泡L和电阻R并联B只闭合开关S2、S3时，灯泡L不发光C只闭合开关S2时，滑片P向右移动，灯泡L变暗D只闭合开关S1、S3时，滑片P向右移动，电压表示数变小【解析】A.同时闭合开关S1、S2、S3时，电流从电源的正极出发，经S3、S2、S1回到电源的负极，会造成电源短路，故A错误；B.只闭合开关S2、S3时，电路为灯泡L的简单电路，灯泡发光，故B错误；C.只闭合开关S2时，灯泡L与滑动变阻器串联，当滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I可知，电路中的电流变小，由串联电路的分压特点可知，灯泡两端分得的电压变小，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所
19、以由PUI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故C正确；D.只闭合开关S1、S3时，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源两端的电压，由电源的电压不变可知，滑片移动时，电压表的示数不变，故D错误。故选：C。10在如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑片P置于滑动变阻器R的中间，a、b分别为滑动变阻器R的两个端点，R1和R2为定值电阻，下列说法正确的是（）A闭合S，断开S1、S2，滑片P向右移，电流表和电压表示数不变B将滑片P移至a端，保持S1断开，先闭合S，再闭合S2，电流表和电压表的示数变大C将滑片P移至b端，保持S2断开，先闭合S，再闭合S1，电流表的示数变大，电压表的示数变小D闭合S、S
20、1和S2，滑片P向右移，电流表的示数不变，电压表的示数变小【解析】A.闭合S，断开S1、S2时，R1与R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P向右移时，R接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由I可知，电路中的电流变小，R1两端的电压变小，则电压表和电流表的示数均变小，故A错误；B.将滑片P移至a端，保持S1断开，先闭合S时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流，再闭合S2时，R2被短路，电路仍为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流，则电流表和电压表的示数不变，故B错误；C.将滑片P移至b端，保持S2断开，先闭合S时
21、，R1与R的最大阻值串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，再闭合S1时，R1与电压表被短路，电路为R的简单电路，电流表测电路中的电流，则电压表的示数变小，此时电路的总电阻变小，由I可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，故C正确；D.闭合S、S1和S2时，R与R2并联，电流表测干路电流，电压表和R1被短路，则滑片移动时电压表的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过R2的电流不变，当滑片P向右移时，R接入电路中的电阻变大，由I可知，通过R的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变小，即电流表的示数变小，故D错误。故选：C。11如
22、图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S1，电压表和电流表有示数，接着再闭合开关S2，下列说法正确的是（）A电压表示数不变B电流表示数变小C电压表和电流表示数的比值不变D电压表和电流表示数的乘积变小【解析】A、由图知，闭合开关S1时，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，接着再闭合开关S2，R2短路，电路为R1的简单电路，此时电压表测电源电压，由串联电路电压的规律可知，电压表示数变大，故A错误；B、根据串联电阻的规律可知，再闭合开关S2后电路中电阻变小，由欧姆定律可知，电流表示数变大，故B错误；C、由欧姆定律可知，闭合开关S2前后，电压表和电流表示数的比值等于R1的阻值，则该比值
23、为不变，故C正确；D、因电压表和电流表示数变大，所以电压表和电流表示数的乘积变大，故D错误。故选：C。12从2020年5月1日起，驾驶员酒醉后驾车要负刑事责任。酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图所示是它的原理图。图中R1为定值电阻，酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度的増大而减小的，酒精气体浓度越大，那么测试仪的（）A电压表示数不变B电压表示数越大C通过传感器的电流越小D传感器两端的电压越大【解析】从电路图可知，电阻R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压；酒精气体浓度越大，酒精气体传感器R2的电阻变小，根据串联电路的电阻关系可知，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路电流越大，即通过传
24、感器的电流越大；根据公式UIR可知R1两端的电压越大，所以电压表示数越大，根据串联电路的电压规律可知，传感器两端的电压会变小；故ACD错误，B正确。故选：B。题型三：敏感电阻的变化引起的动态电路分析第一步：判断敏感电阻随外界条件（如温度、湿度、压力、光照强度等）的变化情况，将外界条件的变化转化为电阻的变化；第二步：根据题型一中的方法进行分析；13为了营造良好的交通秩序，我市交警加大力度排查违章和酒驾。如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图，R1为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R2为定值电阻，电源电压保持不变。检测时，当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则：下列说法错误的是（）A测
25、试仪中电压表的示数越大B测试仪中电流表的示数越大C电路消耗的总功率越大D电压表与电流表示数的比值越大【解析】由电路图可知，气敏电阻R1与定值电阻R2串联，电压表测电阻R2两端的电压，电流表测电路中的电流。由图象可知气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时，电路中的总电阻越小，由I可得，电路中的电流越大，即电流表的示数越大，故B正确；由UIR可得，定值电阻R2两端的电压越大，即电压表的示数越大，故A正确；由PUI可知，电路消耗的总功率越大，故C正确；因电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R2的阻值，所以，电压表与电流表示数的比值不变，故D错误。故选：D。14中考
26、体检时用到了身高测量仪。小明为其设计了如图所示的电路，其中电源两端电压保持不变，R0是定值电阻，R是滑动变阻器的电阻，滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接。滑片P的位置随人身高改变而改变，从而引起显示仪的示数发生改变。下列说法中正确的是（）A显示仪是由电流表改装成的B被测身高越高，通过电阻R的电流越小C被测身高越高，电阻R0两端的电压越小D被测身高越高，电路的总功率越大【解析】A、因为显示仪与R并联，所以显示仪是电压表，故A错误；BCD、被测身高越高，滑动变阻器连入电路的电阻越小，根据欧姆定律I知，电路中的电流越大，根据UIR知定值电阻R0两端的电压越大，根据PUI可知，电路消耗的功率也越大，故
27、D正确，BC错误。故选：D。15电梯超载报警器工作原理示意图如图所示，R0为定值电阻，压敏电阻R的阻值随着压力的增大而减小，A为电流表，其示数超过设定值时自动报警。电梯处于运行状态，开关S闭合，有人进入电梯后（）A电流表示数变小，R和R0的总电功率变大B电流表示数变小，R和R0的总电功率变小C电流表示数变大，R和R0的总电功率变大D电流表示数变大，R和R0的总电功率变小【解析】由图可知，该电路为串联电路；开关S闭合，有人进入电梯后，压敏电阻R受到的压力变大，其电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；根据PUI可知，在U一定的情况下，I变大，则R和R0的总电功率变大，故C正确。故选：C。1
28、6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。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，发现电压表示数变大，则此时对于该电路说法不正确的是（）A电流表示数将变大B电路的总功率变小C电压表和电流表示数的比值不变D光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小【解析】由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；A、闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，发现电压表示数变大，根据UIR可知，电路中的电流变大，故A正确；B、电源电压不变，电流变大，根据PUI可知，总功率变大，故B错误；C、电压表和电流表示数的比值为R0的阻值，阻值不变，比值不
29、变，故C正确；D、电路中的电流变大，根据欧姆定律可知，电路的总电阻减小，即光敏电阻的阻值是减小的，所以光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，故D正确。本题选错误的；故选：B。17如图甲是非接触式红外线测温枪，图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是（）A体温越高，R的阻值越大B体温越高，电压表示数越大C体温越高，电压表示数越小D体温越低，电压表示数越大【解析】ABC、两电阻串联，电压表测定电阻的电压，体温越高，由图丙知，红外线热敏电阻越小，故A错误；由分压原理，热敏电阻的电压越小，根据串联电路电压的规律，电压表示数越大，故
30、B正确，C错误；D、体温越低，红外线热敏电阻越大，由分压原理，热敏电阻的电压越大，由串联电路电压的规律，电压表示数越小，故D错误。故选：B。18如图所示是一种烟雾报警器的电路图，开关S处于闭合状态，R0是定值电阻，R为感光电阻，光照越强，阻值越小。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡，R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时，下列判断正确的是（）A电流表的示数变大B电压表的示数变小C电压表与电流表的示数之比不变D电压表与电流表的示数之比变大【解析】AB由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当烟雾浓度增大时，光照变小，感光电阻R阻值变大，电路中的总电阻变大，由I可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由串联分压规律可知R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故AB错误；CD电压表的示数变大，电流表的示数变小，电压表与电流表的示数之比变大，故C错误、D正确。故选：D.