2021_2021学年初中物理电学同步专题点拨与强化专题38与电功率相关的动态电路定性分析含解析.docx

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1、专题38 与电功率相关的动态电路定性分析（一）动态电路的概念在电路中，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。（二）串联电路动态电路分析 滑片移动引起的动态电路分析（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

2、；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

3、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。（三）并联电路动态电路分析（1）逻辑思路（2）电路图（3）并联电路动态电路分析过程：注意：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。（四）动态电路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.明确

4、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.计算题解题策略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

5、。精选习题题型一滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析1.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将变阻器滑片P向左移动时（）A.灯泡L亮度不变，电压表示数变大B.灯泡L亮度变亮，电压表示数变大C.灯泡L亮度不变，电压表示数不变D.电流表示数变大，电压表示数变大【答案】A【解析】当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻不变；根据欧姆定律可知电路中的电流不变，即电流表的示数不变；灯泡两端的电压不变，所以灯泡的亮度不变；滑片P向左移动，使电压表所测电阻R的右端与滑片之间的电阻变大，电压变大，即电压表示数变大。故选：A。2.如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，R2为定值电阻。闭合开关

6、S，在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，下列四个选项中，判断正确的是（）A.电压表、电流表示数均变大B.电压表、电流表示数均变小C.电压表示数变大，电流表示数变小D.电压表示数变小，电流表示数变大【答案】D【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，R1接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故BC错误；由UIR可知，R2两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压变小，即电压表的示数变小，故A错误、D正确。

7、故选：D。3.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中（）A.电流表A示数变大B.电压表V2示数变小C.电压表V1示数与电压表V2示数的差值变大D.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大【答案】D【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V1的示数不变，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，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A的示数变小，故A错误；由UIR可知，R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等

8、于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故B错误；因电压表V1示数与电压表V2示数的差值等于R1两端的电压，且R1两端的电压变小，所以，电压表V1示数与电压表V2示数的差值变小，故C错误；由电压表V1的示数不变、电流表A的示数变小可知，电压表V1示数与电流表A示数的比值变大，故D正确。故选：D。4.如图所示的电路，电源电压保持不变，R为定值电阻。下列说法正确的是（）A.开关闭合前，电压表和电流表均无示数B.开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表的示数变大C.开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变D.开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压

9、表与电流表示数的乘积变大【答案】C【解析】（1）开关闭合前，电路处于开路状态，则电流表没有示数；但电压表的两个接线柱通过变阻器与电源的正负极相连通，此时电压表测量电源电压，所以电压表有示数；故A错误；（2）开关闭合后，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表A测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压；滑片P向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，总电阻变大，由I可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据UIR可知，定值电阻R两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B错误；由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值为定值电阻的阻值，所以，电压表与电流表示数的比值不变，故C正确；电压表与电流表示数的

10、乘积为定值电阻R的功率，根据PI2R可知R的功率变小，所以电压表与电流表示数的乘积变小，故D错误。故选：C。5.为了测定风速的大小，小明设计了四种装置，如图所示。图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变阻器R2的滑片P向上移动，且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】A、当风速增大时，弹簧被压缩，滑片下移，而不是上移，故与题干要求不符，故A错误；B、当风速增大时，弹簧被压缩，滑片下移，即滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器两端电压变大，则定值电阻两端电压减小，即电压表

11、示数变小，故B错误；C、当风速增大时，弹簧被拉伸，滑片上移，即滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器两端电压变小，即电压表示数变小，故C错误；D、当风速增大时，弹簧被拉伸，滑片上移，即滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器两端电压变小，则定值电阻两端电压增大，即电压表示数变大，故D正确。故选：D。题型二敏感电阻引起的动态电路分析6.小明对中考体育测试使用的身高测量仪感兴趣，为了了解它的测量原理，他尝试设计了如图所示的四个电路，其中能够实现身高越高、电压表示数越大的电路是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】A、两电阻串联，电压表测R两

12、端的电压，身高越高R接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，R两端的电压变大，根据串联电路的总电压可知R电压变小，即电压表的示数变小，故A不符合题意；B、两电阻串联，电压表测R两端的电压，身高越高R接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B符合题意；C、两电阻串联，电压表测电源的电压，因电源的电压不变，所以身高越高时电压表的示数保持不变，故C不符合题意；D、两电阻并联，电压表测电源的电压，身高越高时，定值电阻R不能保护电路，并且由并联电路电压特点知电压表的示数不变，故D不符合题意。故选：

13、B。7.如图是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随天然气浓度的升高而变小，闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是（）A.电路总功率变大B.电压表的示数变小C.通过气敏电阻的电流变小D.气敏电阻R的阻值变大【答案】A【解析】由电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压。因气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小，所以，厨房天然气浓度升高时，气敏电阻R的阻值变小，电路中的总电阻变小，故D错误；因串联电路中各处的电流相等，所以，由I可得，电路中的电流变大，即通过气敏电阻的电流变大，故C错

14、误；由UIR可知，定值电阻R0两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B错误；由PUI可知，电路总功率变大，故A正确。故选：A。8.如图是电子秤原理的简易示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计），根据电压表的读数显示物品质量多少。如果托盘里所放物品越多，电压表的读数显示（）A.变大B.变小C.不变D.无法判定【答案】A【解析】由电路图可知，R1与R串联，电压表测R两端的电压，当盘子上所放物体的质量增加时，滑片向下移动接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可得，电路中的电流变小，电阻R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变

15、大，即电压表的示数变大。故选：A。题型三多开关开闭引起的动态电路分析9.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光，则断开开关S2时（）A.电流表示数变大，灯L变亮B.电压表示数变大，灯L的实际功率变小C.电流表示数变小，灯L仍然正常发光D.电压表示数不变，电路的总功率变大【答案】C【解析】由电路图可知，闭合开关S1和S2时，定值电阻R与灯泡L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，电路为灯泡L的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测通过L的电流，因电源电压保持不变，所以，电压表的示数不变，故B错误；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通

16、过灯泡L的电流不变，灯L仍然正常发光，故A错误；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路的总电流变小，即电流表的示数变小，故C正确；由PUI可知，电路的总功率最小，故D错误。故选：C。10.如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S1闭合时，灯泡L1、L2均发光，再闭合开关S2时，两灯仍发光。则再闭合开关S2时，下列判断正确的是（）A.两灯都变暗B.两灯都变亮C.灯L1变亮，灯L2变暗D.灯L1变暗，灯L2变亮【答案】D【解析】由图知，只闭合开关S1时，两灯泡串联，再闭合开关S2时，灯泡L1和R先并联，再和灯泡L2串联，由并联电路的电阻特点可知电阻越并越小（即总电阻小于任何一个分电阻

17、），所以并联部分的电阻小于灯泡L1的电阻，根据串联电路的分压规律，并联部分的电压变小，即灯泡L1两端的电压变小，根据P知，灯泡L1实际功率变小，灯泡L1变暗。电源电压不变，并联部分的电压变小，根据串联电路的电压特点可知，灯泡L2两端的电压变大，根据P知，灯泡L2的实际功率变大，灯泡L2变亮。故选：D。11.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光；则断开开关S2时（）A.电流表示数变小，灯L仍然正常发光B.电流表示数变大，灯L变亮C.电压表示数变大，灯L的实际功率变小D.电压表示数不变，电路的总功率变大【答案】A【解析】当断开S2时，只有灯泡L接入电路，因L并联在电路两端，故电压不变，所以灯泡的功率不变即亮度不变；因开关S2断开时R断路，故干路中的电流减小，故A正确，B错误；因电源电压不变，故电压表示数不变，故C错误；因电路中R断开，灯泡的功率不变，故电路中总功率变小；故D错误；故选：A。13