全中考物理高頻考點詳解：動態(tài)電路分析

中考物理高頻考點詳解：動態(tài)電路分析考點掃描☆名師點撥一、考點解析動態(tài)電路分析是初中物理電學中的重點內容。動態(tài)電路分析只涉及到串并聯(lián)電路（電源電壓保持不變）。所謂動態(tài)電路是指對一個通常含有電源、滑動變阻器、開關、電流和電壓表等電器元件的電路，通過改變變阻器接入電路的阻值或開關的通斷等形式來改變電路的連接方式，進而改變電路中的總電阻、電流、電壓的大小。中考物理中，動態(tài)電路分析主要以選擇題和計算題形式出現(xiàn)。主要分為三種類型：（1）滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學物理量的變化；（2）開關的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化；（3）其他電學量發(fā)生變化或客觀因素引起電路中電學物理量的變化。具體來說，就是要弄清電阻之間是串聯(lián)還是并聯(lián)或兩者皆有；所給的電表是測量干路的電流（或電壓）還是支路中的電流（或電壓）等。解答此類問題需要注意一下問題：1.電流表的電阻非常小，在電路中相當于導線，可看作短路。2.電壓表的電阻非常大，在電路中相當于斷路（開路），即在分析此類問題時可先將電壓表放在一邊，暫不考慮。3.基本思想：明確電路中的變量和不變量，首先確定不變的物理量（如電源的電壓、各定值電阻，小燈泡的電阻以及小燈泡的額定電壓和額定功率），然后根據(jù)相關的規(guī)律去分析其它量的變化。4.解題思路：總體遵循“先局部-再整體-再局部”的思路，具體說來：①由某個電阻或開頭的變化分析總電阻的變化（局部）；②根據(jù)歐姆定律，由總電阻的變化分析總電流的變化（整體）；③由總電流的變化，根據(jù)歐姆定律和電路和串、并聯(lián)規(guī)律分析各支路的電壓、電流的變化（局部）。1.滑動變阻器阻值變化的動態(tài)分析此類問題是電路中滑動變阻器動端（滑片）移動，引起變阻器阻值變化，進而電路中電壓或電流發(fā)生變化。解答此類問題一定要看清變阻器端移動會引起變阻器阻值增大還是減小，然后再分居阻值變化，利用所學知識分析其他物理量變化。2.開關通（閉合）、斷（斷開）動態(tài)電路分析電路中開關閉合或斷開，電路中物理量發(fā)生變化。開關通斷變化的是電路中元件的接入和退出，元件的變化會引起電路物理量的變化。分析此類動態(tài)電路，要看清開關通斷后元件是如何發(fā)生變化的，然后再進一步分析物理量的變化。3.其他變化的動態(tài)電路分析此類問題常見的有電路中接入光敏電阻、壓敏電阻等元件，此類變化與滑動變阻器類似，引起的也是電路中電流或電壓的變化。二、考點復習1.定義：用導線將電源、用電器、開關連接起來組成的電流路徑叫電路。常見的電路狀態(tài)有：通路、開路、短路。2.電路串聯(lián)：把元件逐個順次連接起來的電路叫串聯(lián)；電路中只有一條電流路徑，一處段開所有用電器都停止工作。3.電路并聯(lián)：把元件并列的連接起來的電路；電路中的電流路徑至少有兩條，各支路中的元件獨立工作，互不影響。如：家庭中所有用電器的連接都是并聯(lián)。4.識別電路串、并聯(lián)的常用方法⑴電流分析法：在識別電路時，電流：電源正極→各用電器→電源負極，若途中不分流用電器串聯(lián)；若電流在某一處分流，每條支路只有一個用電器，這些用電器并聯(lián)；若每條支路不只一個用電器，這時電路有串有并，叫混聯(lián)電路。⑵斷開法：去掉任意一個用電器，若另一個用電器也不工作，則這兩個用電器串聯(lián)；若另一個用電器不受影響仍然工作則這兩個用電器為并聯(lián)。⑶節(jié)點法：在識別電路時，不論導線有多長，只要其間沒有用電器或電源，則導線的兩端點都可看成同一點，從而找出各用電器的共同點。5.電流⑴串聯(lián)電路中電流特點：電路中各處電流都相等；表達式為：I=I1=I2=…=In。⑵并聯(lián)電路中電流特點：在并聯(lián)電路中，干路中的電流等于各支路電流之和。表達式為：I=I1+I2+…+In。6.電壓（1）串聯(lián)電路中，各用電器兩端電壓相加等于干路總電壓。（2）并聯(lián)電路中，各用電器兩端電壓都相等。7.電阻（1）并聯(lián)電路中的總電阻比并聯(lián)的每個電阻都小。（2）在任何一個電路（無論該電路是串聯(lián)還是并聯(lián)或兩者皆有）中，總電阻隨電路中某一個電阻的增大而增大，隨某一個電阻的減小而減小。考點剖析☆聚焦高頻高頻考點一：滑動變阻器阻值變化的動態(tài)分析【典例1】如圖所示，電源電壓不變，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中，下列說法中正確的是（）。A．小燈泡變亮，電壓表示數(shù)變大；B．小燈泡變暗，電壓表示數(shù)不變；C．電流表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大；D．電流表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大【答案】C?！窘馕觥吭撾娐窞椴⒙?lián)電路，電流表A2測量的是干路電流，A1測量的是燈泡的電流；電壓表測量支路電壓，也是測量電源電壓，電源電壓不變，故電壓表示數(shù)不變；將滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中，電阻變小，電流變大；燈泡兩端的電壓不變，故通過燈泡的電流不變，即A1的示數(shù)不變，燈泡的亮度不變，由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，電流表A2示數(shù)變大。高頻考點二：開關通斷的動態(tài)電路分析【典例2】如圖所示的電路中，閉合開關S1、S2，電流表、燈泡L1和L2均能正常工作。則下列說法正確的是（）。A．開關S1閉合，S2斷開，電源外部電流流向為a→b→c→d；B．開關S1、S2都閉合，燈泡L1和L2并聯(lián)；C．開關S1、S2都閉合，通過燈泡L1的電流一定大于通過燈泡L2的電流；D．閉合S1、S2中任意一個開關，都會有燈泡發(fā)光【答案】B?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，開關S1閉合，S2斷開，電源外部電流流向為d→c→b→a，故A錯誤；由電路圖可知，閉合開關S1和S2，L1與L2首首相連、尾尾相連，兩燈是并聯(lián)的，故B正確；開關S1、S2都閉合，L1與L2并聯(lián)，由于不知道兩燈泡的情況，不能判斷通過燈泡L1的電流與通過燈泡L2電流的關系，故C錯誤；開關S1在干路上，控制所有用電器，開關S2控制燈泡L1，故只閉合S1，燈泡L2發(fā)光，S1、S2都閉合，兩燈泡都發(fā)光，只閉合S2的兩燈泡都不發(fā)光，故D錯誤。高頻考點三：其他變化動態(tài)電路分析【典例3】某興趣小組為了研究電子溫控裝置，連接成如圖所示電路，R1為熱敏電阻，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，閉合開關，當溫度降低時，下列說法中正確的是（）。A．電壓表V2和電流表A示數(shù)均變大；B．電壓表V1和電流表A示數(shù)之比不變；C．電壓表V2和電流表A的乘積不變D．電壓表V2變化量和電流表A變化量之比不變【答案】D?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，R1與R2并聯(lián)后再與R0串聯(lián)，電壓表V1測并聯(lián)部分的電壓，電壓表V2測R0兩端的電壓，電流表測干路中的電流；因熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，所以，當溫度降低時，熱敏電阻R1的阻值變大，并聯(lián)部分的電阻變大，電路中的總電阻變大，由可知，干路中的電流變小，即電流表A的示數(shù)變小，由U=IR可知，R0兩端的電壓變小，即電壓表V2的示數(shù)變小，故A錯誤；由電壓表V2示數(shù)變小、電流表A示數(shù)變小可知，電壓表V2和電流表A的乘積變小，故C錯誤；因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，并聯(lián)部分的電壓變大，即電壓表V1的示數(shù)變大，由電壓表V1的示數(shù)變大、電流表A示數(shù)變小可知，電壓表V1和電流表A示數(shù)之比變大，故B錯誤；設溫度變化前后，干路中的電流分別為I1、I2，則電壓表V2示數(shù)的變化量：△U2=I2R0﹣I1R0=（I2﹣I1）R0=△IR0，即，且R0的阻值不變，所以，電壓表V2變化量和電流表A變化量之比不變，故D正確.考點過關☆專項突破類型一：滑動變阻器阻值變化的動態(tài)電路分析1.如圖所示的電路，閉合開關S，當滑片P向左移動時，不考慮燈絲電阻受溫度影響。下列說法正確的是（）。A．小燈泡變亮；B．電流表示數(shù)變大；C．電壓表示數(shù)變??；D．電路的總功率不變【答案】D?！窘馕觥恳螂妷罕淼膬茸韬艽螅陔娐分邢喈斢跀嗦?，所以，滑片移動時，接入電路中的電阻不變，此時燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，電壓表測滑片右側部分兩端的電壓，電流表測電路中的電流，由可知，電路中的電流不變，即電流表的示數(shù)不變，故B錯誤；因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，所以，由P=I2R可知，燈泡的實際功率不變，亮暗不變，故A錯誤；由P=UI可知，電路的總功率不變，故D正確；當滑片P向左移動時，電壓表并聯(lián)部分的電阻變大，由U=IR可知，電壓表的示數(shù)變大，故C錯誤。2.如圖所示，電源電壓，閉合開關S，當滑片P向上移動時，下列說法正確的是（）。A．電壓表示數(shù)變大，小燈泡變暗；B．電流表示數(shù)變小，小燈泡變暗；C．電壓表示數(shù)不變，小燈泡變亮；D．電流表示數(shù)不變，小燈泡變亮【答案】C?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，燈和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測電源電壓，則電壓表示數(shù)不變；故A錯誤；電流表測電路中的電流，當滑片P向上移動時，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由可得，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，故B、D錯誤；由P=I2R可知燈泡實際功率變大，因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，所以，小燈泡變亮，故C正確；故應選C。3.（多選題）如圖所示，電源電壓不變，P置于中點，a為電流表或電壓表。任意閉合開關，電路都是安全的，下列說法正確的是（）。A．a是電壓表；B．只閉合S1，P向右滑動，a的示數(shù)的變化量與A2示數(shù)的變化量的比值變小；C．閉合S1、S3，斷開S2，A1的示數(shù)大于A2的示數(shù)；D．閉合S1、S2、S3，P向左滑動，A1的示數(shù)減小【答案】A、C?！窘馕觥浚?）由電路圖可知，當S1與S2閉合時，電表a與電源串聯(lián)，若a為電流表，會造成電源短路，故a不是電流表；此時電路是安全的，說明a是電壓表，故A正確。（2）只閉合S1，R1和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表a測滑動變阻器兩端的電壓，兩電流表測電路中的電流，設P向右滑動前后電路中的電流分別為I1、I2，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，由可得，電壓表a示數(shù)的變化量：△U2=U滑-U滑′=（U-I1R1）-（U-I2R1）=（I2-I1）R1=△IR1，則，即a的示數(shù)的變化量與A2示數(shù)的變化量的比值不變，故B錯誤。（3）閉合S1、S3，斷開S2，R2與滑動變阻器并聯(lián)后再與R1串聯(lián)，電流表A1測干路電流，電流表A2測變阻器支路的電流，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流表A1的示數(shù)大于支路電流表A2的示數(shù)，故C正確；（4）閉合S1、S2、S3時，R2與滑動變阻器并聯(lián)，R1和A1被短路，A1示數(shù)為0，滑片移動時電流表A1的示數(shù)仍然為0，即示數(shù)不變，故D錯誤．4.如圖所示電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右移動時，下列說法正確的是（）。A．V1的示數(shù)變大，A的示數(shù)變??；B．V2的示數(shù)變大，V1的示數(shù)變?。籆．V1與V2的示數(shù)差和A的示數(shù)的比值一定不變；D．V1與V2的示數(shù)差和V2的示數(shù)的比值一定大于1【答案】C?！窘馕觥緼：當滑動變阻器的滑片P向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流減小，即A的示數(shù)變小；電壓表V1測量的是電源電壓，保持不變，故A錯誤。B：V1的示數(shù)保持不變，電路中的電流變小，根據(jù)U=IR可知，電阻R1兩端的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，R2兩端的電壓變大，即V2的示數(shù)變大，故B錯誤。C：V1與V2的示數(shù)差為電阻R1兩端的電壓，由歐姆定律可知，該電壓與A的示數(shù)的比值為電阻R1的阻值，保持不變，故C正確。D：V1與V2的示數(shù)差為電阻R1兩端的電壓，電壓表V2測量的是R2兩端的電壓，由于不知兩個電阻的阻值大小，所以無法判斷電壓的大小，也就無法判斷兩電壓的比值與1的關系，故D錯誤。5.如圖是一種自動測定油箱內油面高度的裝置，R是轉動式滑動變阻器，它的金屬滑片P是杠桿的一端，下列說法正確的是（）。A．電路中R和R0是并聯(lián)的；B．油量表是由電流表改裝而成的；C．油位越高，流過R的電流越大；D．油位越低，R兩端的電壓越小【答案】C。【解析】A：由電路圖可知，R0與R依次連接即為串聯(lián)，故A錯誤。B：由電路圖可知，油量表與變阻器R并聯(lián)，所以油量表應為電壓表改裝而成的，故B錯誤。C、D：油位越低時，浮標下移，滑片上移，變阻器接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，由可知，電路中的電流變?。挥蒛=IR可知，R0兩端的電壓變小，由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知，R兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)越大，故D錯。同理可知，油位越高，滑片下移，變阻器接入電路中的電阻越小，電路中的電流越大，即流過R的電流越大，故C正確。6.在如圖所示電路中，電源電壓不變，當滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中，下列說法正確的是（）。A．電流表的示數(shù)變??；B．電壓表的示數(shù)變??；C．電流表的示數(shù)不變；D．電壓表的示數(shù)變大【答案】C。【解析】由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表測通過L的電流，根據(jù)電源的電壓可知滑片移動時電壓表示數(shù)的變化，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知通過L電流的變化。由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表測通過L的電流，因電源的電壓不變，所以，滑片移動時，電壓表的示數(shù)不變，故B、D錯誤。因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，滑片移動時，通過L的電流不變，即電流表的示數(shù)不變，故A錯誤、C正確。7.如圖所示，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器，電源電壓保持不變，當滑動變阻器R2的滑片P向b滑動時，以下說法正確的是（）。A．電壓表V的示數(shù)不變，電流表A1的示數(shù)變小，A2的示數(shù)變大；B．電壓表V的示數(shù)變小，電流表A1的示數(shù)變大，A2的示數(shù)變小；C．電壓表V的示數(shù)變大，電流表A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)不變；D．電壓表V的示數(shù)不變，電流表A1的示數(shù)變小，A2的示數(shù)不變【答案】D?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，R1與R2并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表A1測干路電流，電流表A2測R1支路的電流。因電源電壓保持不變，所以，滑片移動時，電壓表V的示數(shù)不變，故B、C錯誤。因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，滑片移動時，通過R1的電流不變，即電流表A2的示數(shù)不變，故A錯誤。當滑動變阻器R2的滑片P向b滑動時，變阻器接入電路中的電阻變大，由可知，通過R2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A1的示數(shù)變小，故D正確。8.如圖甲所示電路，電源電壓不變，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器．閉合開關，將滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中，電路中電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)的關系如圖乙所示，則下列說法正確的是（）。A．電源電壓是4.5V；B．定值電阻的阻值是10Ω；C．定值變阻的最小功率為1.35W；D．電路總功率的最大值為7.2W【答案】D。【解析】由電路圖可知，定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）當R2接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，由圖象可知，電路中的最大電流I大=1.2A，由I=可得，電源的電壓：U=I大R1=1.2A×R1，當R2接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最大，由圖象可知，電路中的最小電流I小=0.3A，電壓表的最大示數(shù)U2=4.5V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：U=I小R1+U2=0.3A×R1+4.5V，因電源的電壓不變，所以，1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V，解得：R1=5Ω，故B錯誤。電源的電壓U=I大R1=1.2A×5Ω=6V，故A錯誤。（2）定值電阻電功率的最小值P1小=I小2R1=（0.3A）2×5Ω=0.45W，故C錯誤。電路總功率的最大值P大=UI大=6V×1.2A=7.2W，故D正確。故選D。9.如圖（a）所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S后，滑動變阻器的滑片P由B端移動到A端時，測得電阻R1兩端的電壓與通過電阻R1的電流變化關系如圖（b）所示。（1）求電源的電壓U和滑動變阻器的最大阻值Rm。（2）當電流I=1.0A時，求電阻R1與R2消耗的功率之比P1：P2。（3）寫出電壓表V2的示數(shù)與通過電阻R2的電流變化關系式，并寫出V2大小的變化范圍?！窘馕觥浚?）當P在A端時，只有電阻R1接入電路，此時電阻R1的電壓最大，由I﹣U圖象可知，電阻R1兩端電壓U1=6V，電路電流I1=1.5A，電阻R1的阻值：R1===4Ω；由電路圖可知，當P在A端時電源電壓加在R1上，由I﹣U圖象可知，電源電壓U=U1=6V；當P在B端時，滑動變阻器全部接入電路，總電阻最大，電流最小，由I﹣U圖象可知電路電流是I=I1′=0.5A；此時電路總電阻：R總===12Ω，則滑動變阻器R2的最大阻值：Rm=R總﹣Rl=12Ω﹣4Ω=8Ω。（2）當電流I′′=1.0A時，由圖象可得，U1=4V，電阻R1與R2串聯(lián)，則R2兩端的電壓：U2=U﹣U1=6V﹣4V=2V，電阻R1與R2消耗的功率分別為：P1=U1I″=4V×1.0A=4W；P2=U2I″=2V×1.0A=2W；電阻R1與R2消耗的功率之比P1：P2=4W：2W=2：1。（3）V2測滑動變阻器R2的電壓，由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可得，電壓表V2的示數(shù)與通過電阻R2的電流變化關系式：U2=U﹣IR1=6V﹣I×4Ω；當P在A端時，V2的示數(shù)為0V；當P在B端時，R1兩端電壓最小，由圖象可知UR1=2V，則U2=U﹣UR1=6V﹣2V=4V；所以電壓表V2示數(shù)的變化范圍為：0V～4V。答：（1）電源的電壓U是6V，滑動變阻器的最大阻值Rm是8Ω；（2）當電流I=1.0A時，求電阻R1與R2消耗的功率之比P1：P2是2：1；（3）寫出電壓表V2的示數(shù)與通過電阻R2的電流變化關系式是U2=U﹣IR1=6V﹣I×4Ω；V2大小的變化范圍是0V～4V。類型二：開關通斷的動態(tài)電路分析1.如圖所示的電路中，定值電阻R1=150Ω、R2=300Ω。閉合開關S后，電流表A2的示數(shù)為5mA。求：（1）電阻R1兩端的電壓為多少？（2）電流表A1的示數(shù)為多少？（3）電路工作5min，R1產生的焦耳熱是多少？【答案】（1）1.5V；（2）15mA；（3）是4.5J?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，R1與R2并聯(lián)，電流表A1測干路電流，電流表A2測R2支路的電流；（1）因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由可得，電阻R1兩端的電壓：U1=U2=I2R2=5×10﹣3A×300Ω=1.5V；（2）通過R1的電流：，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，電流表A1的示數(shù)：I=I1+I2=10mA+5mA=15mA；（3）電路工作5min，R1產生的焦耳熱：Q1=I12R1t=（0.01A）2×150Ω×5×60s=4.5J。2.如圖所示，閉合開關后兩燈均能發(fā)光，則（）。A．甲為電流表，乙為電壓表；B．甲為電壓表，乙為電流表；C．甲、乙均為電流表；D．甲、乙均為電壓表【答案】B?！窘馕觥坑蓤D可知，甲表是與燈并聯(lián)，所以應該是電壓表；乙表是在干路上與電源串聯(lián)，只能是電流表，這樣才能使兩個燈都發(fā)光。3.如圖所示的電路中，若同時閉合開關S1和S3、斷開S2，電阻R1與R2是的；若只閉合開關S2，電阻R1和R2是的。（均選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）【答案】并聯(lián)、串聯(lián)。【解析】若同時閉合開關S1和S3、斷開S2，則電流只有兩條路徑：正極→R1→S3→負極，正極→S1→R2→S3→負極，故R1、R2并聯(lián)；若只閉合開關S2，電流只有一條路徑：正極→R1→S2→R2→負極，因此R1、R2串聯(lián)。4.如圖所示，電源電壓保持不變，當開關S由斷開到閉合時，電路中（）。A．電流表的示數(shù)變大，小燈泡變亮；B．電流表的示數(shù)變小，小燈泡變亮；C．電壓表的示數(shù)變小，小燈泡不亮；D．電壓表的示數(shù)變大，小燈泡不亮【答案】D。【解析】由圖可知，開關斷開，定值電阻和燈泡串聯(lián)總電阻等于二者之和；開關閉合，燈泡被短路，燈泡不亮；電路只有一個定值電阻，總電阻變?。灰螂娫措妷翰蛔?，所以總電流變大，也就是電流表示數(shù)變大。故，正確答案是D。5.如圖所示的電路中，當開關閉合時，下列說法正確的是（）。A.電流表示數(shù)不變，電壓表無示數(shù)；B.電流表示數(shù)增大，電壓表有示數(shù)；C.電流表示數(shù)減小，電壓表有示數(shù)；D.電流表示數(shù)增大，電壓表無示數(shù)【答案】B?！窘馕觥块]合S2之前，電流表測量R1上的電流，，閉合S2之后，電流表測量干路上的總電流，，所以電流表示數(shù)變大；閉合S2之后，電壓表測量的是上R2的電壓，所以有示數(shù)。故正確答案是B。6.如圖所示，電源電壓為6V且保持不變，R0=30Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω、1A”，電流表的量程為“0～0.6A”，小燈泡上標有“3V、1.5W”字樣。不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全，則（）。A．當S閉合，S1、S2都斷開時，滑動變阻器接入電路的阻值范圍是4Ω～20Ω；B．當S閉合，S1、S2都斷開時，電路消耗最大功率是3.6W；C．當S、S1、S2都閉合時，電路消耗的總功率最小值為2.4W；D．當S、S1、S2都閉合時，滑動變阻器接入電路的最小阻值是15Ω【答案】D?！窘馕觥緼、S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)。由P=可得，小燈泡電阻RL===6Ω，由P=UI可得小燈泡正常發(fā)光時的電流：I===0.5A，當電路中電流最大時，電阻最小，則滑動變阻器接入電路的最小阻值：R小===6Ω；滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω、1A”，則最大阻值R大=20Ω，故滑動變阻器接入電路的阻值范圍是6Ω～20Ω；故A錯誤。B、S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器與L串聯(lián)，電阻最小時電流最大，其最大電流：I最大==0.5A，電路消耗最大功率P最大=UI最大=6V×0.5A=3W；故B錯誤。C、S、S1、S2都閉合，滑動變阻器與R0并聯(lián)，通過R0的電流：I1===0.2A，當滑動變阻器的阻值最大時，此支路上的電流最小，則I2===0.3A，則干路上的電流I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A，電路消耗的總功率最小值P最小=UI最小=6V×0.5A=3W，故C錯誤。D、由電流表的量程可知，干路中的最大電流為0.6A，則電路消耗的總功率最大，電路中的總電阻R總===10Ω，滑動變阻器與R0并聯(lián)，則=+，即：=+，解得R滑=15Ω；故D正確。故選D。7.如圖所示電路中，R1的阻值為4Ω，當開關S1和S2都閉合時，電流表示數(shù)為3A；當只閉合S2時，電流表示數(shù)為2A，下列說法正確的是（）。A.電源電壓為6V；B.S1和S2都閉合時，R2消耗的功率為18W；C.R2的阻值為1Ω；D.只閉合S2時，電路消耗的總功率為24W【答案】D?！窘馕觥緼：當開關S1、S2均閉合時，電路為R1的簡單電路，電流表測電路中的電流，示數(shù)為3A；由可得，電源的電壓：U=I1R1=3A×4Ω=12V；故A錯誤。B：只閉合S2時，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，示數(shù)為2A；由可得，電路中的總電阻：；因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電阻R2阻值：R2=R﹣R1=6Ω﹣4Ω=2Ω，故B錯誤。C：S1和S2都閉合時，電路為R1的簡單電路，R2消耗的功率為零；故C錯誤。D：只閉合S2時，電流為2A，電路消耗的總功率：P=UI2=12V×2A=24W，故D正確。8.某生態(tài)園設計了模擬日光和自動調溫系燒，實現(xiàn)照明、保溫和加熱的功能，其原理如圖所示，電源電壓恒為220V，R1和R2是兩個電熱絲（不考慮溫度對電阻的影響），R2=30Ω，L是標有“220V160W”的照明燈泡，白天有日光的時候，只開啟該系統(tǒng)的保溫功能并連續(xù)工作10h，此時R1與R2的電功率之比為1：3，晚上溫度較低的時候，需開啟加熱和照明功能。燈泡正常發(fā)光此狀態(tài)下系統(tǒng)也需連續(xù)工作10h，q沼氣=1.8×107J/m3，請解答下列問題：（1）晚上工作時電路的總功率是多大？（2）若一天中工作的20h內電熱絲放出的熱量完全由該生態(tài)園自產的沼氣提供，其熱效率為50%，則每天需要完全燃燒多少m3的沼氣？【解析】（1）由電路圖分析電路的工作狀態(tài)，白天保溫狀態(tài)時，R1、R2串聯(lián)，晚上加熱時L與R1并聯(lián)；由白天工作時兩電阻功率計算出R1的阻值，再計算晚上時R1電功率，從而得到晚上工作時電路的總功率；（2）由計算白天保溫的總功率，由Q=W=Pt計算一天內電熱絲放出的熱量，由沼氣效率和Q=qV計算需要燃燒沼氣的體積。（1）由題知，白天有日光時，系統(tǒng)處于保溫狀態(tài)，燈泡不工作，此時兩開關應斷開，兩電阻R1、R2串聯(lián)，總電阻最大，總功率最??；由串聯(lián)電路的特點可知，通過兩電阻的電流相等，且R1與R2的電功率之比為1：3，由P=I2R可得：，由題知R2=30Ω，所以R1=10Ω；晚上系統(tǒng)處于加熱狀態(tài)，且燈泡正常工作，由電路圖可知，此時兩開關應都閉合，燈泡L與R1并聯(lián)；由并聯(lián)電路的特點可知，此時U=U1=220V，且燈泡正常工作，所以R1的功率：，所以晚上工作電路的總功率：P總=P額+P1'=160W+4840W=5000W；（2）由串聯(lián)電路的特點和可得，白天系統(tǒng)在保溫狀態(tài)時電熱絲的總功率：；由題可知白天和晚上系統(tǒng)的工作時間相同，則一天內電熱絲放出的熱量：Q=W=P1′t+P保溫t=（P1′+P保溫）t=×10×3600s=2.178×108J，由沼氣燃燒的熱效率為50%可得：50%Q放=Q，由Q放=qV可得需要燃燒沼氣的體積：?！敬鸢浮浚?）晚上工作時電路的總功率是5000W；（2）每天需要完全燃燒24.2m3的沼氣。9.有一種掛式電熱水器內部簡化電路如圖所示，該熱水器設有高、中、低三檔，已知電熱絲R1=55Ω，高檔加熱功率為1100W，電熱轉化效率為80%，水的比熱容為4.2×103J/kg?℃）。求：（1）將2kg水從20℃加熱到75℃需要吸收多少熱量；（2）用高檔將2kg水從20℃加熱到75℃需要多少時間；（3）只閉合S、S2時，電熱水器的電功率是多少?！窘馕觥浚?）水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（75℃﹣20℃）=4.62×105J。（2）由×100%可得，消耗的電能：，由可得，需要的加熱時間：。（3）由電路圖可知，閉合S、S1、S2時，R1與R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，電路的總功率最大，熱水器處于高檔，此時電熱絲R1的功率，因電路的總功率等于各用電器功率之和，所以，電熱絲R2的功率：P2=P高﹣P1=1100W﹣880W=220W；只閉合S、S2時，電路為R2的簡單電路，因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，電熱水器的電功率為220W。答：（1）將2kg水從20℃加熱到75℃需要吸收4.62×105J的熱量；（2）用高檔將2kg水從20℃加熱到75℃需要525s；（3）只閉合S、S2時，電熱水器的電功率是220W。類型三：其他變化的動態(tài)電路分析1.如圖甲是某電子秤的原理示意圖，R1為定值電阻，托盤下方的電阻R2為壓敏電阻，其電阻大小與托盤內所放物體質量m大小的關系圖如圖乙所示。已知電源電壓為6V保持不變。（1）當托盤為空時，R2電阻；（2）若托盤為空時，電流表示數(shù)為I1=0.01A，求定值電阻R1的阻值；（3）若放入某物體后，電流表示數(shù)為I2=0.02A，求該物體的質量大小?！窘馕觥浚?）當托盤為空時，物體質量為0，根據(jù)圖象可知R2的電阻為500Ω；（2）若托盤為空時，電流表示數(shù)為I1=0.01A，由可得，電路的總電阻：；根據(jù)串聯(lián)電路的特點可得，R1的阻值：R1=R﹣R2=600Ω﹣500Ω=100Ω；（3）若放入某物體后，電流表示數(shù)為I2=0.02A，則此時電路的總電阻：，則R2的電阻：；由圖象可知，此時物體質量為600g。【答案】（1）當托盤為空時，R2電阻為500Ω；（2）若托盤為空時，電流表示數(shù)為I1=0.01A，定值電阻R1的阻值為100Ω；（3）若放入某物體后，電流表示數(shù)為I2=0.02A，該物體的質量為600g。2.如圖1所示，電源電壓恒為6V，R為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化如圖2所示，R0是阻值為10Ω的定值電阻，閉合開關S，通過分析，下列說法錯誤的是（）。A．圖1中的R0有保護電路的作用；B．溫度升高時，電壓表的示數(shù)會變小；C．溫度為40℃時，電流表的示數(shù)為0.2A；D．溫度降低時，電壓表與電流表示數(shù)的比值變小【答案】D。【解析】A：由圖可知，R與R0串聯(lián)在電路中，當熱敏電阻隨溫度的升高而過小時，電路中的總電阻R串=R+R0而不致過小，因此R0起到保護電路的作用，故A不符合題意。B：由圖2而知，當溫度升高時，R會變小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知，熱敏電阻兩端的電壓會變小，即電壓表示數(shù)會變小，故B不符合題意。C：由圖可知，溫度為40℃時，熱敏電阻的值為R=20Ω，則電流表示數(shù)，故C不符合題意。D：由圖可知，電壓表測R兩端電壓U，電流表測電路電流即R電流I，由歐姆定律可知，，即電壓表與電流表示數(shù)的比值表示的是熱敏電阻的值，當溫度降低時，由圖2可知，其阻值變大，即電壓表與電流表的示數(shù)比值變大，故D符合題意。3.如圖甲所示是某壓力測力計的電路原理示意圖，圖中電源電壓為6V（保持不變）；定值電阻R0的規(guī)格是“520Ω、0.01A”，起保護電路的作用；測力顯示器是由電流表改