九年级物理上册第十四章探究欧姆定律“动态电路”常见题型例析新版粤教沪版
更新时间:2023-12-17 00:45:01 阅读量: 教育文库 文档下载
“动态电路”常见题型例析
一、变阻器引起电路改变类
1. 变阻器串联连入电路中 例1 (2015 滨州)如图1所示电路,电源电压不变,闭合开
V1 A 关,当滑动变阻器R1的滑片向上移动时,以下说法正确的是( )
A.电压表V1、V2示数不变,电流表A示数变大 R2 R1 B.电压表V1示数变小,V2示数变大,电流表A示数变大 C.电压表V1示数不变,V2示数变大,电流表A示数变大 V2 图1 D.电压表V1和V2示数的和不变,电流表A示数变大
解析 闭合开关,电阻R1、R2串联,电流表A测电路中的电流, 电压表V1测电压不变的电源电压,其示数不变,电压表V2测电阻R2
两端电压U2。当滑动变阻器R1的滑片向上移动时,变阻器接入电路的电阻R1变小,电路
U总中总中总电阻变小,而电源电压不变,由I=知电路中电流I增大;由U=IR知定值电
R总阻R2两端的电压U2变大,即电压表V2示数变大,易知电压表V1和V2示数的和变大。综上所述,选项C对。
答案 C
点拨 当变阻器串联连入电路时,若变阻器电阻增大,与之串联的电流表示数变小,与之串联的电阻或用电器两端电压变小即“串反”; 若变阻器电阻增大,与之并联的电压表示数变大即“并同”,简称“串反并同”。
2. 变阻器并联连入电路中
S 例2(2015 江西)如图 2所示,电源电压恒定不变,闭合开
A1 关S,滑片P向右移动,下列说法正确的是( ) R2 A.电流表A1示数变小,电压表V示数变小
P B.电流表A1示数不变,电压表V示数变小
R1 V C.电流表A1示数不变,电压表V示数不变
A2 D.电流表A1示数变小,电压表V示数不变
图2 解析 图中定值电阻R1、变阻器R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过定值电阻R1的电流。由于滑动变阻器的滑片与电压
表串接在电路中,在移动滑片P过程中,滑动变阻器接入电阻不变,易知变阻器R2所在支路电流I2不变,而由并联电路互不影响可知电流表A2示数不变,故根据并联电路中I干=I1+ I2知I干不变即电流表A1示数不变。在滑片P向右移动过程中,与电压表并联的电阻值减小,又由U=I R可知电压表示数减小。综上所述,选项B正确。
答案 B
点拨 此类动态电路的分析思路:“抛弃”电表分析电路元件的连接方式→确定电表测哪个电路元件的电流或电压→判断变阻器连入电阻的变化情况→根据欧姆定律判断电路中电流变化情况→进而分析某元件相关物理量的变化情况。
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R1 二、开关状态改变引起电路改变类
S2 例3 (2015 滕州)如图3所示电路,电源电压不变,闭合
R2 开关S1,开关S2由断开到闭合的过程中,下列有关说法正确的是
V ( )
A A.电压表示数不变,电流表A示数变大
S1 B.电压表示数变大,电流表A示数变小
图3 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比值变大
解析 由图3知,闭合开关S1,断开S2时,R1、R2串联,电压表测量R1两端电压U1,
电流表A测电路电流,其大小为:I=
U;开关S1、S2都闭合时,图中定值电阻R2
R1+R2U被短路,电压表测量电源电压U,电流表A测电路电流,其大小为:I′=。由上可知,
R1开关S2由断开到闭合的过程中,电压表示数变大,电流表A示数变大。
开关S2由断开到闭合的过程中,电压表始终测量R1两端电压和通过它的电流,根据欧姆定律知电压表V示数与电流表A示数的比值等于R1显然不变。综上所述,选项C正确。
答案 C
点拨 此类动态电路的分析思路:判断开关状态改变时电路元件的连接方式如何改变→判断电表测量对象是否变如何变→根据欧姆定律分析判断某元件相关物理量的变化情况。
三、由光敏(热敏、压敏、酒敏)电阻等半导体元件引起电路改变类
例4(2015 资阳)如图3所示是酒精浓度检测仪及其原理图,它实际上是由一节干电池(电压不变)、一个气敏电阻R2(相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器,酒精浓度越大阻值越小)与R2 定值电阻R1及一个电压表组成。驾驶员呼出的酒精气体R1 V 浓度越大,则( ) E r S A.气敏电阻R2的阻值越大,电压表的示数越大
图3 B.通过电阻R2的电流越小,电压表的示数越大 C.通过电阻R1的电流越大,电阻R2两端电压越小 D.气敏电阻R2的阻值越大,通过电阻R1的电流越大
解析 由图3可知,电阻R1、R2串联,电压表V测量R1两端电压U1。驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,气敏电阻R2的阻值越小,电路中总中总电阻变小,而电源电压不变,由I=
U总知电路中电流I增大;由U=IR知定值电阻R1两端的电压U1变大,即电压表示R总2
数变大,易知电阻R2两端电压U2=U-U1变小。综上所述,选项C正确。
答案 C
点拨 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,这类题联系生活实际,是考试热点。利用好“酒精气体浓度越大,R2阻值越小”是解题关键。
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