類型一　由滑動(dòng)變阻器滑片引起的動(dòng)態(tài)電路分析
1.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2023寧夏中考)如圖是“測量小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),下列選項(xiàng)正確的是?(　????)
A.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大,燈絲的電阻變小B.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小,燈絲的電阻不變C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大,燈絲的電阻變大D.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小,燈絲的電阻變大
解析　由電路圖知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測電路電 流,電壓表測小燈泡兩端電壓;滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng), 滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,電路總電阻變小,電源電壓 U不變,由歐姆定律可知電路電流變大,電流表示數(shù)變大;由串 聯(lián)電路的分壓規(guī)律知,燈泡兩端的電壓變大,電路電流I變大, 根據(jù)P=UI知小燈泡的實(shí)際功率變大,小燈泡變亮,燈絲的溫 度升高,電阻變大,故C正確。
2.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2023遼寧鞍山中考)如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右緩慢移動(dòng),下列分析判斷正確的是(　????)?
A.電流表A1和電流表A2示數(shù)均變小B.電壓表V與電流表A2的示數(shù)乘積變大C.電流表A與電流表A1的示數(shù)之差保持不變D.電壓表V與電流表A1的示數(shù)之比保持不變
解析　由電路圖可知,閉合開關(guān)S,定值電阻R2與滑動(dòng)變阻器R1并聯(lián),電壓表V測電源兩端的電壓,電流表A測通過干路電流, 電流表A1測通過R1所在支路的電流,電流表A2測通過R2所在 支路的電流。由電源電壓保持不變可知,滑片移動(dòng)時(shí)電壓表 V的示數(shù)不變;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(dòng)時(shí)通過R2所在支路的電流不變,即電流表A2的示 數(shù)不變,電壓表V與電流表A2的示數(shù)乘積不變,故B錯(cuò)誤;將滑
動(dòng)變阻器的滑片向右緩慢移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電 阻變大,由I=?可知,通過滑動(dòng)變阻器的電流變小,即電流表A1的示數(shù)變小,所以電壓表V與電流表A1的示數(shù)之比變大, 故A、D錯(cuò)誤;由于電流表A與電流表A1的示數(shù)之差就是通過 定值電阻R2的電流,通過R2所在支路的電流不變,所以電流表 A與電流表A1的示數(shù)之差不變,故C正確。
3.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2023遼寧營口中考)如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān),在保證電路安全的情況下,變阻器的滑片由中點(diǎn)向右移動(dòng)的過程中,下列判斷正確的是(　????)?A.小燈泡亮度變暗????B.電壓表示數(shù)變大C.電流表示數(shù)不變????D.電路總功率變小
解析　由圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)在電路中,電壓表測 電源電壓,電流表測通過滑動(dòng)變阻器的電流;因電源電壓保持 不變,閉合開關(guān)后,滑片向右移動(dòng)時(shí)電壓表的示數(shù)不變,故B錯(cuò) 誤;滑片由中點(diǎn)向右移動(dòng)的過程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電 阻變大,根據(jù)I=?可知,通過滑動(dòng)變阻器的電流減小,即電流表的示數(shù)減小,故C錯(cuò)誤;由于并聯(lián)電路中各支路互不影響,所 以通過燈泡的電流不變,其兩端的電壓也不變,由P=UI知小
燈泡的實(shí)際功率不變,則燈泡的亮度不變,故A錯(cuò)誤;由并聯(lián)電 路的電流特點(diǎn)可知干路中的電流變小;因電源電壓不變,根據(jù)P=UI可知,電路的總功率減小,故D正確。
4.(2024江蘇南京南師附中樹人學(xué)校期末)如圖所示的電路中,電源電壓為6 V并保持不變,滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“20 Ω????0.5 A”字樣,定值電阻R2標(biāo)有“10 Ω????1 A”字樣,若電流表的量程為“0~0.6 A”,電壓表的量程為“0~3 V”,滑片P移動(dòng)時(shí),在保證電路安全的情況下,下列說法正確的是(　????)?
A.電流表示數(shù)的變化范圍是0.2~0.6 AB.電壓表示數(shù)的變化范圍是1.5~3 VC.電路總功率的變化范圍是1.2~3 WD.滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是2~10 Ω
解析　由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電 流表測電路中的電流。分析題意知,電路中允許通過的最大 電流I大=0.5 A;此時(shí)R2兩端的電壓最大,電路的總功率最大,滑 動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,由I=?可得,R2兩端電壓:U2大=I大R2=0.5 A×10 Ω=5 V;電路的最大功率:P大=UI大=6 V×0.5 A=3 W;因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,滑動(dòng) 變阻器兩端的電壓:U1=U-U2大=6 V-5 V=1 V,所以電壓表的最 小示數(shù)為1 V,則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小電阻:R1小=?
=?=2 Ω;當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,電路的總功率最小,此時(shí)R2兩 端的電壓:U2=U-U1大=6 V-3 V=3 V,所以電壓表示數(shù)的變化范 圍是1~3 V,故B錯(cuò)誤;電路中的最小電流:I小=?=?=0.3 A,則電流表示數(shù)的變化范圍是0.3~0.5 A,故A錯(cuò)誤;電路的最小 功率為:P小=UI小=6 V×0.3 A=1.8 W,電路總功率的變化范圍是
1.8~3 W,故C錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值:R1大= ?=?=10 Ω,所以,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是2~10 Ω,故D正確。
5.(跨學(xué)科·數(shù)學(xué))(2022陜西中考)如圖甲所示電路,電源電壓不變,L是額定電壓為2.5 V的小燈泡,R為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān),滑片P在某兩點(diǎn)間移動(dòng)的過程中,電流表A與電壓表V1的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)電流表示數(shù)為0.2 A時(shí),兩電壓表的示數(shù)相等,則電源電壓為　????V。小燈泡正常工作時(shí)的電流為　????A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為　????Ω,電路的總功率為　? ???W。
解析　由圖甲可知,小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表V1測小 燈泡兩端的電壓,電壓表V2測滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓,電流 表測電路中的電流;根據(jù)圖乙可知,當(dāng)電流表示數(shù)為0.2 A時(shí), 電壓表V1的示數(shù)為U1=1.5 V,由題意可知,此時(shí)兩電壓表的示 數(shù)相等,即U2=U1=1.5 V,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,電源電 壓:U=U1+U2=1.5 V+1.5 V=3 V;小燈泡在額定電壓下正常發(fā) 光,因此小燈泡正常發(fā)光時(shí)其兩端的電壓UL=U額=2.5 V,由圖 乙可知此時(shí)通過小燈泡的電流為IL=0.25 A,由串聯(lián)電路的電
流特點(diǎn)可知,此時(shí)電路中的電流:I=I滑=IL=0.25 A,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:U滑=U-UL=3 V-2.5 V=0.5 V,由歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻:R滑= ?=?=2 Ω,電路的總功率:P=UI=3 V×0.25 A=0.75 W。
類型二　由敏感電阻引起的動(dòng)態(tài)電路分析
6.(跨學(xué)科·物理學(xué)與社會(huì)發(fā)展)(2023甘肅蘭州中考)小明設(shè)計(jì)的質(zhì)量測量儀如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,下列說法中正確的是?(　????)?
A.不放重物時(shí),小燈泡L的亮度最暗B.與電流表相比,用電壓表的示數(shù)表示重物的質(zhì)量,更符合人們的思維習(xí)慣C.重物的質(zhì)量越大,電流表示數(shù)越小,電壓表示數(shù)也越小D.重物的質(zhì)量越小,電路消耗的總功率越小
解析　由電路圖可知,小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測量 電路電流,電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓;不放重物時(shí), 滑片在最上方,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小,電路的總電 阻最小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流最大,根據(jù)P=I2R可 知,小燈泡的實(shí)際功率最大,小燈泡L的亮度最亮,故A錯(cuò)誤;重 物的質(zhì)量變大,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大,根據(jù)串聯(lián) 電路的分壓規(guī)律可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,電壓表示 數(shù)變大,此時(shí)電路的總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,電路中
的電流變小,電流表示數(shù)變小;與電流表相比,用電壓表的示數(shù)表示重物的質(zhì)量,更符合人們的思維習(xí)慣,故B正確、C錯(cuò) 誤;同理可知,重物的質(zhì)量越小,電路中的電流越大,根據(jù)P=UI 可知,電路消耗的總功率越大,故D錯(cuò)誤。
7.(跨學(xué)科·物理學(xué)與社會(huì)發(fā)展)(2023湖北隨州中考)某科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)地磅,地磅內(nèi)部簡化電路如圖。其工作原理是車輛開上地磅會(huì)壓縮彈簧(彈簧處于彈性限度內(nèi))引起滑片P移動(dòng),當(dāng)電路的電流I≥I0(I0為某一定值)時(shí),電路中電鈴會(huì)發(fā)出警示聲(電鈴可視為一個(gè)小電阻),表明車輛超重了。圓圈處是電壓表可反映車輛的重量,R0為保護(hù)電阻,電源電壓不變。下列說法正確的是(　????)
A.車輛越重,彈簧的彈性勢能越小B.車輛越輕,電壓表的示數(shù)越小C.車輛越重,電壓表的示數(shù)越小D.當(dāng)?shù)匕跎蠠o車輛時(shí),電路消耗的總功率最大
解析　車輛越重,彈簧的彈性形變程度越大,彈性勢能越大, 故A錯(cuò)誤;根據(jù)電路圖可知,R、電鈴和R0串聯(lián)在電路中,電壓 表測量R0兩端的電壓;車輛越輕時(shí),對彈簧的壓力越小,滑片會(huì) 向上滑動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻越大,電路的總電阻越 大,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流越小,根據(jù)U=IR可知,定 值電阻R0兩端的電壓越小,電壓表示數(shù)越小;同理可知,車輛越 重時(shí),電壓表示數(shù)越大,故B正確、C錯(cuò)誤;當(dāng)?shù)匕跎蠠o車輛時(shí),
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大,電路的總電阻最大,根據(jù)歐 姆定律可知,電路中的電流最小,由P=UI可知,電路消耗的總功率最小,故D錯(cuò)誤。
類型三　由開關(guān)引起的動(dòng)態(tài)電路分析
8.(2023山東菏澤中考)在如圖所示的電路中,電源的電壓保持不變。先閉合開關(guān)S1后,再閉合開關(guān)S2,電流表的示數(shù)　????????,燈泡L1的電功率　　????。(選填“變大”“變小”或“不變”)?
解析　由電路圖可知,開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí),電路為L1的簡 單電路,電流表A測通過L1的電流,電壓表測量電源電壓;開關(guān) S1、S2都閉合時(shí),兩燈泡并聯(lián),電流表A測干路電流;因并聯(lián)電 路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以閉合開關(guān)S2前后,通過 L1的電流不變,由P=UI知小燈泡L1的電功率不變;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A的示數(shù)變 大。
9.(2024江蘇南京金陵匯文學(xué)校月考)如圖所示電路中,電源 電壓恒定,燈泡L標(biāo)有“4 V????2 W”字樣,定值電阻R0為60 Ω, 滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“30 Ω????0.5 A”字樣,兩個(gè)電流表的量程 均為0~0.6 A,電壓表的量程為0~15 V,不考慮溫度對燈絲電 阻的影響。?
(1)當(dāng)S閉合,S1、S2斷開,將滑片P移到滑動(dòng)變阻器某一位置 時(shí),燈泡L恰好正常發(fā)光,電壓表示數(shù)為5 V,求電路消耗的總 功率。(2)當(dāng)S、S1、S2都閉合,為保證電路安全,求滑動(dòng)變阻器R能接 入電路的阻值范圍。
解析????(1)當(dāng)S閉合,S1、S2斷開時(shí),滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián),電 流表A測量電路電流,電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。 將滑片P移到滑動(dòng)變阻器某一位置時(shí),燈泡L恰好正常發(fā)光, 根據(jù)P=UI可知電路電流I=IL=?=?=0.5 A;電壓表示數(shù)為5 V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓U=UL+UV=4 V+5 V=9 V,電路消耗的總功率P=UI=9 V×0.5 A=4.5 W;(2)當(dāng)S、 S1、S2都閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器和定值電阻并聯(lián),電流表A測量 干路電流,電流表A1測量通過定值電阻的電流;通過定值電阻

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