1、动态电路(分析和计算)选择题2023年中考物理 最后冲刺 临门一脚 导言:在中考物理总复习过程中,因动态变化的电路变化,可能引起的现象多而杂,可对应规律同样多而杂,教学难度成倍增加,动态电路问题是教学最难点,想要中考获得高分甚至满分,这个题型是必须解决的问题。第一部分:典型例题1、如图所示电路中,电源电压保持不变。只闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中电流达到最小值,此时电流表示数为,电压表的示数为;只闭合开关,移动滑片至滑动变阻器的中点处时,电压表的示数为,此时电阻的电功率为。下列说法中( )电阻的阻值是电源电压是滑动变阻器的最大阻值是当开关、都闭合时,电路消耗的总功率是A只有正确B只有
2、正确C只有正确D只有正确【答案】D【详解】只闭合开关S1,滑动变阻器与R1串联,电压表测量R1两端的电压,当滑片在b点时,接入电路的电阻最大,使电路中电流达到最小值,由欧姆定律最大此时的电流由于只闭合开关S2时,滑动变阻器与R2串联,电压表测量R2两端的电压,且移动滑片至滑动变阻器的中点c处时,接入电路的电阻是 ,电压表的示数为,由于此时电阻的电功率为,由知道,R2的阻值由欧姆定律知道,此时电路的电流电源电压 由解得, ,当开关S1、S2、S3都闭合时,滑动变阻器短路,R1与R1并联,由知道,电路的总电阻由知道,电路消耗的总功率是综上所述只有正确。故选D。2、如图所示,电源电压保持6V不变,R
3、1=5,R3=15,滑动变阻器R2标有“15 2A”字样,下列说法正确的是()A当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,电流表示数为0.3A,电压表示数为0B当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.2A,电压表的示数为3VC当R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.4A,电压表示数为6VD当R2的滑片P在a端,闭合S、S1,S2时,电流表示数为1.2A,电压表的示数为0【答案】B【详解】A当R2的滑片P在b端,变阻器连入电路的电阻最大,只闭合S、S1时,R1和R2串联,电流表示数为 电压表和R3串联,电压表的示数接近电源电压,电压表的示数不为零,故A错误;B当R2
4、的滑片P在b端,变阻器连入电路的电阻最大,只闭合S、S2时,R2和R3串联,电压表测量R2两端的电压,电流表示数为=0.2A电压表的示数为U2=I串R2=0.2A15=3V故B正确;C当R2的滑片P在a端,变阻器连入电路的电阻为零,只闭合S、S2时,只有R3的简单电路,电流表示数为 电压表被短路,电压表的示数为零,故C错误;D当R2的滑片P在a端,变阻器连入电路的电阻为零,闭合S、S1,S2时,R1和R3并联,电流表测量干路中的电流,电流表示数为 电压表被短路,电压表的示数为零,故D错误。故选B。 3、如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变。电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V。当S1
5、闭合、S2断开时,将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中,电流表随电压表示数变化的情况如图乙中的A图象所示。图乙中的B图象为小灯泡的IU图象,小灯泡的额定电压为2.5V。当S2闭合、S1断开时,为保证电路中的各元件都不会损坏,下列说法中正确的是()A. 电源电压为4.5VB. 小灯泡的最小功率为0.6WC. 电路的最大功率为2.7WD. R2连入电路的阻值范围为47.5【详解】A当S1闭合、S2断开时,此时滑动变阻器R2与电阻R1串联,电压表测量滑动变阻器R2的电压,电流表测量串联电路中的电流,当滑动变阻器R2的滑片移到最右端时,此时电路中只有电阻R1工作,由图乙可知,此时电路电流为,则电
6、源电压等于电阻R1两端的电压,即当滑动变阻器R2的滑片移到最左端时,此时滑动变阻器R2与电阻R1串联,由图乙可知,此时电路电流为,则滑动变阻器R2两端的电压为3V,电源电压等于电阻R1两端的电压和滑动变阻器R2两端之和,即由解得,故A正确;B当S2闭合、S1断开时,此时滑动变阻器R2与灯泡L串联,滑动变阻器R2的阻值越大,电路电流越小,小灯泡的电功率越小,滑动变阻器R2的阻值越大,R2两端的电压越大,由于电压表的量程为03V,所以滑动变阻器R2两端的电压最大为3V,则小灯泡两端的电压为图乙中的B图象可知,当小灯泡两端的电压为1.5V时,流过小灯泡的电流为0.4A,则小灯泡的最小功率为故B正确;
7、C当S2闭合、S1断开时,此时滑动变阻器R2与灯泡L串联,滑动变阻器R2的阻值越小,电路电流越大,小灯泡的额定电压为2.5V,由图乙中的B图象可知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,电流为0.5A,此时电路的最大功率为故C错误;D由C可知,滑动变阻器R2的阻值越小,电路电流越大,小灯泡的额定电压为2.5V,则滑动变阻器R2两端的电压为串联电路中电流处处相等,所以流过滑动变阻器R2的电流也为0.5A,滑动变阻器R2的最小阻值为由B可知,当S2闭合、S1断开时,此时滑动变阻器R2与灯泡L串联,由于电压表的量程为03V,所以滑动变阻器R2两端的电压最大为3V,则小灯泡两端的电压为1.5V,由乙图可知,
8、当小灯泡两端的电压为1.5V时,流过小灯泡的电流为0.4A,串联电路中电流处处相等,所以流过滑动变阻器R2的电流也为0.4A,滑动变阻器R2的最大阻值为所以R2连入电路的阻值范围为47.5。故D正确。故选ABD。4、在如图所示的电路中,电源的电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为8。闭合开关,移动滑片P,当R2等于2或8时,R2消耗的电功率均为8W,则下列选项中正确的是()A电流表示数最大为6AB电压表示数最大为6VCR1的阻值为8DR2的最大功率为9W【答案】D【详解】如图R1、R2串联,电压表测R2的电压,R2消耗的电功率均为8W解得C设电源电压为U,则有解得 故C错误;B当
9、滑动变阻器达到最大值时,电压表示数最大,最大值为故B错误;A当滑动变阻器达到最小值即阻值为0时,电流表示数最大为故A错误;D当R2的值等于R1的值时,最大功率为 故D正确。故选D。第二部分:解题技巧动态电路问题一般包括这样几种情况:开关引起的电路动态变化问题;变阻器滑片移动引起电路动态变化问题;两表的示数变化问题;而且动态电路与电路故障常常综合;考生的瓶颈就是因问题情况的复杂,解决问题手段的无力而形成。【技巧一】“先删后加法”要点:此法用于判断电路的性质,排除动态变化的干扰,有效作出“动态电路图”。做法:在分析判断电路的动态变化前,先将“电流表”用“导线”代替,将“电压表”直接“删除”排除电流
10、表与电压表的干扰。根据电路的动态变化情况,将电路中所有不工作的元件及电路部分均“删除”,只保留工作电路部分,可有效生成“等效电路图”。再根据电路分析的实际需要,将相关对应的电流表与电压表加入到“等效电路图”。【技巧二】“方程组法”要点:此法用于解决“多情境”复杂动态电路问题。有的电路变化复杂,已知条件少,单个的“等效电路图”列式求解会出现至少两个未知量而无解。做法:对应“等效电路图”,依据已知条件,根据现象的对应公式列式; 将多个情境的“等效电路图”所列式,组成“方程组”求解。特别注意:在列式时,应尽可能以“定值电阻”和“电源电压”这两个“稳量”为未知量。【技巧三】“稳量列式法”要点:此法用于
11、解决“多情境”复杂动态电路,无法一步求解的问题。做法:若作出“等效电路图”后,利用已知条件、及涉及物理现象的相关公式无法完成求解。放弃对结论问题的求解。利用“”(或“”的推导公式“” )分别对应不同的“等效电路图”,以“定值电阻”和“电源电压”这两个“稳量”为未知量进行列式。将所列“欧姆定律”关系式,组成“方程组”求解,可顺利求得“定值电阻”和“电源电压”两个“稳定量”。这样题中的已知条件就会大大增加,问题就迎刃而解。特别关注:含滑动变阻器的串联电路:由于电源电压不变,按以下思路分析:如图所示的串联电路,当滑片向右移动时,R2变大,R总变大,电路中的I变小,根据U1=IR1可知,U1变小。再根
12、据U2=U总 U1可知,U2变大,反之亦然。总结:在串联电路中,电阻越大分压能力越强,所以当滑动变阻器增大连入电路的阻值时,滑动变阻器两端的电压变大。第三部分:自主练习1、如图所示电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0的阻值为10,滑动变阻器的最大阻值为30,电阻箱Rx最大阻值为999.9,电流表量程为00.6A,电压表量程为03V闭合开关S,下列说法正确的是()AS1、S2均向左闭合,Rx允许接入电路的最大阻值为20BS1、S2均向右闭合,电路允许消耗的最大功率为2.7WCS1向左、S2向右闭合,Rx允许接入电路的最大阻值为60DS1向右、S2向左闭合,只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定
13、大于原来的2倍2、如图甲是小明设计的自助探究实验电路,灯泡L在安全范围内的伏安特性曲线如图乙,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R的最大阻值20,电流表量程00.6A,电压表量程03V下列是小明对此电路通过计算分析作出的几个判断,其中正确的是()A变阻器滑片右移时电流表示数变大,电压表示数变大,灯泡亮度变亮B交阻器滑片右移时电流表示数变小,电压表示数变小,灯泡亮度变暗C为保证电路各元件安全,滑动变阻器的阻值只能在510之间调节D在安全调节过程中滑动变阻器消耗的最小电功率是0.9W3、如图所示,电源电压恒为,电流表量程为“”,电压表量程“”,滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“”、“”字
14、样。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中正确的是()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滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是D滑动变阻器的最大电功率4、空气污染指数(APIAirPollutionIndex的英文缩写)越高,空气污染越严重。如图甲是一个空气污染指数检测仪的原理图。R为气敏电阻,其电阻的倒数与API的关系如图乙所示,已知电源电压12V保持不变,R05,下列说法不正确的是()A当空气污染加重时,气敏电阻R的阻值将减小B当电压表的示数为4V时,气敏电阻R的阻值为10C当电压表的示数为4V时,2min内R0产生的热量是576JD当电路中电流是1.2A时,
15、空气污染指数是505、如图所示的电路中,电源电压U保持不变。只闭合开关S和S3,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.2A时,电压表V2的示数为1V;只闭合开关S和S2,电压表V1和V2的示数分别为U1和U2,电流表的示数为I1;只闭合开关S、S1和S3,将滑片移动到最左端时,电流表的示数为I2,此时电路的功率为P1;保持滑片位置不变,再闭合开关S2,电流表的示数变化了0.2A。此时电路的功率为P2;已知I1:I2=1:9;U1:U2=1:2,下列说法正确的是()A. U=6V B. I1=0.1A C. R2=10 D. P1:P2=7:96、如图所示的电路,电源电压恒定不变,灯泡L上标
16、有“12 V6 W”的字样,只闭合开关S1,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离,此过程中电流表示数变化了0.2 A,电压表示数变化了2 V;再闭合开关S2和 S3,电流表示数又变化了1.1 A,此时灯泡L恰好正常发光下列说法中错误的是( )A. 滑动变阻器R2的最大阻值为30 B. 电源电压为12 VC. 定值电阻R1的阻值为10 D. 只闭合开关S1,电路总功率的变化范围为4.8 W14.4 W7、如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器 R标有“20 1A”,电流表的量程为00.6A,电压表的量程015V,丁丁进行了下面操作:先闭合开关S和S1,断开开关S2,在保障电路元件安
17、全的情况下,将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点,灯泡L恰好正常发光,再断开开关S1闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片从a点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图象,则下列说法正确的是 ()A电源电压为 6VB灯泡L.的额定功率为1.5WC再断开开关S1闭合开关S2时,滑片是从a点向左移动的D若丁丁重新调节开关和滑片,该电路的最小功率为1.2W8、如图甲所示的电路中,电流表量程为0-0.6A,灯泡正常发光时功率为3W,滑动变阻器的最大阻值为24将滑动变阻器滑片移动到最大阻值处,闭合开关S,在断开或闭合S1时,在各元件安全下分别将滑动
18、变阻器滑片从最左端向右最大限度移动,绘制了电流表和电压表示数的关系图象如图乙,下列说法正确的是()A当灯泡的功率为2W时灯丝电阻为12B电源电压为9VC保证电路中各元件安全的前提下电路中的最大功率为4.5WD闭合开关S、S1,将滑动变阻器滑片移动最左端,灯泡10s内消耗5.4J的电能9、图甲是测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为6V。闭合开关S后,将规格为“40 1A”的滑动变阻器滑片,从右端向左滑动,当电流表示数为0.3A时,小灯泡正常发光;图乙是此过程中,电压表与电流表示数变化的关系图象,下列分析正确的是()A小灯泡的额定功率是1.14WB小灯泡的电阻为12.7C电路中最小电流为0.125AD电压表示数为2时电路总功率是1.32W