5.[对电路动态变化的分析]在如图2所示电路中,当滑动变阻器滑片P 向下移动时,则
( )
A .A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变亮 B .A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变暗 C .A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变暗 D .A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变亮 答案 D
E
解析 滑片P 向下移动,滑动变阻器电阻减小,外电路总电阻减小,根据I =R +r 电路电流增大,灯A 两端电压U A 增大而变亮,根据U =E -Ir ,路端电压变小,U =U A +U B ,所以U B 减小,灯B 电阻不变,所以灯B 电流I B 减小,灯B 变暗.干路电流I =I B +I C ,因为I 增大,I B 减小,所以I C 增大,灯C 应变亮,选项D 正确. 考点一 电路动态变化的分析
1.电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化,一处变化又引起了一系列的变化. 2.电路动态分析的方法
(1)程序法:电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化→固定支
⎧⎪并联分流I 路⎨→变化支路. ⎪串联分压U ⎩
图2
(2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论. (3)判定总电阻变化情况的规律
①当外电路的任何一个电阻增大(或减小) 时,电路的总电阻一定增大(或减小) . ②若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小.
图3
③在如图3所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R 并与灯泡并联,另一段R 串与并联部分串联.A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致. 例1 在如图4所示的电路中,当滑动变阻器R 3的滑动 触头P 向下滑动时
( )
A .电压表示数变大,电流表示数变小 B .电压表示数变小,电流表示数变大 C .电压表示数变大,电流表示数变大
图4
D .电压表示数变小,电流表示数变小
解析 R 3的滑动触头向下滑动,所以R 3接入电路的阻值变大,导致并联电路的阻值变大,电路的总电阻变大,干路电流变小;并联电路的电阻变大,则并联电路的分压增大,即R 2、R 4串联电路的电压变大,所以流过这一支路的电流变大,由于干路电流变小,所以电流表的示数变小;因为R 2、R 4串联电路的电压变大,使得R 2两端分压变大,电压表示数变大,本题答案为A. 答案 A
突破训练1 在如图5所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源 内阻,R 1和R 3均为定值电阻,R 2为滑动变阻器.当R 2的滑片 在a 端时合上开关S ,此时三个电表、和的示数分别为 I 1、I 2和U . 现将R 2的滑片向b 端移动,则三个电表示数的变 化情况是
( )
图5
A .I 1增大,I 2不变,U 增大 B .I 1减小,I 2增大,U 减小 C .I 1增大,I 2减小,U 增大 D .I 1减小,I 2不变,U 减小 答案 B
E
解析 滑片向b 端移动时,R 2减小,引起总电阻减小,总电流I =U
R 总=E -Ir 减小,R 3的电流等于总电流,U 3=IR 3增大,故并联部分电压U 并=U -U 3减小,R 1阻值不变,故电流I 1减小,I 2=I -I 1增大,故选B. 2.(2011·北京理综·17) 如图16所示电路,电源内阻不可忽略. 开关S 闭合后,在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中
( )
A .电压表与电流表的示数都减小 B .电压表与电流表的示数都增大 C .电压表的示数增大,电流表的示数减小 D .电压表的示数减小,电流表的示数增大 答案 A
解析 变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中,变阻器R 0接入电路中的电阻变小,从而使整个电路中的外电阻变小,干路电流变大,内阻r 分得的电压U 内=Ir 变大,U 外变小,电压表示数变小.由U 1=IR 1知U 1变大,因U 外=U 1+U 2,故U 2变小,由于I 2=以流过R 2的电流变小,电流表示数变小,选项A 正确. 3.(2011·海南·2) 如图17所示,E 为内阻不能忽略的电池,R 1、 R 2、R 3为定值电阻,S 0、S 为开关,与分别为电压表 与电流表.初始时S 0与S 均闭合,现将S 断开,则( ) A. 的读数变大,的读数变小 B. 的读数变大,的读数变大 C. 的读数变小,的读数变小 D. 的读数变小,的读数变大 答案
B
图17
U ,所R 2
图16
E
解析 当S 断开时,R 2所在支路断路,外电路总电阻R 变大,根据I =知,干路电
R +r 流I 变小,根据U =E -Ir 知,路端电压变大,即读数变大;根据U =IR 知,R 1两端电压U 1=IR 1变小,而U =U 1+U 3,所以R 3两端的电压U 3=U -U 1变大,通过R 3的电U 3
流I 3=变大,即的读数变大,所以B 正确.
R 3
5.如图19所示,平行金属板中带电质点P 原处于静止状态, 不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R 4 的滑片向b 端移动时,则 A .电压表读数减小 B .电流表读数减小 C .质点P 将向上运动 D .R 1上消耗的功率逐渐增大 答案 BC
解析 R 4的滑片向b 端移动时,R 4↑→R 总↑→I 总↓→U 端↑,分析电流表示数变化时可把R 1和R 3等效为电源内阻,示数即可等效为总电流,由上面分析知其示数减小,B 正确;分析示数的变化时,可把R 1、R 2和R 3都等效为电源内阻,其示数即为等效路端电压,增大,A 错;分析电容器两板间电压时,可把R 1等效为电源内阻,U C =U 端,U E ,增大,C 正确;P 1=I 2总R 1,D 错. d
6.如图20所示的交流电路中,理想变压器输入电压为U 1,输入 功率为P 1,输出功率为P 2,各交流电表均为理想电表.当滑动 变阻器R 的滑动触头向下移动时 A .灯L 变亮
( )
图20
( )
图19
B .各个电表读数均变大 C .因为U 1不变,所以P 1不变 D .P 1变大,且始终有P 1=P 2 答案 D
1.在如图1所示的电路中,E 为电源,其内阻为r ,L 为小灯泡(其灯丝 电阻可视为不变) ,R 1、R 2为定值电阻,R 3为光敏电阻,其阻值大小 随所受照射光强度的增大而减小,V 为理想电压表.若将照射R 3 的光的强度减弱,则 A .电压表的示数变大 B .小灯泡消耗的功率变小 C .通过R 2的电流变小
( )
图1
D .电源内阻的电压变大 答案 B
解析 若将照射R 3的光的强度减弱,则R 3的电阻将增大,电路中的总电阻将增大,总电流减小,故电压表的示数变小,内电压也减小,A 、D 错误;而电阻R 2两端的电压将变大,通过R 2的电流变大,而总电流减小,所以通过小灯泡的电流减小,小灯泡消耗的功率变小,B 正确,C 错误.
2.如图2所示的电路中,电源电动势为E ,电源内阻为r ,闭合开关S ,待电流达到稳定后,将滑动变阻器的滑动触头P 从图示位置向a 端移动一些,则待电流再次达到稳定后,与P 移动前相比
(
)
图2
A .电流表示数变小,电压表示数变大 B .小灯泡L 变亮
C .电容器C 的电荷量减小 D .电源的总功率变大 答案 A
解析 对电路分析可知,将滑动变阻器的滑动触头P 从图示位臵向a 端移动一些,滑动变阻器连入电路的电阻增大,总电流减小,路端电压增大,因此电流表示数变小,电压表示数变大,选项A 正确;通过小灯泡的电流减小,小灯泡L 将变暗,选项B 错误;小灯泡分得的电压减小,因此滑动变阻器两端电压增大,即电容器C 两端电压增大,由Q E 2
=CU 知,电容器C 的电荷量将增大,选项C 错误;电源总功率由P 可知,电源
R +r 的总功率变小,选项D 错误.
3.如图3所示,闭合开关S 后,A 灯与B 灯均正常发光,当滑动 变阻器的滑片P 向左滑动时,以下说法中正确的是 A .A 灯变亮 B .B 灯变亮
C .电源的输出功率可能减小 D .电源的总功率增大 答案 AC
解析 滑动变阻器的滑片P 向左滑动,R
的阻值增大,外电路的总电阻增大,由闭合电
图3
( )
E
路欧姆定律知,干路电流I =减小,则B 灯变暗,路端电压U =E -Ir 增大,灯泡
R 外+r A 两端的电压U A =U -U B 增大,A 灯变亮,故A 选项正确,B 选项错误;电源的输出功率P 外=UI =
,可能减小,但电源的总功率P =EI 减小,则C 选项正确,r R 外+2r +
R 外
E 2
D 选项错误.
5.[对电路动态变化的分析]在如图2所示电路中,当滑动变阻器滑片P 向下移动时,则
( )
A .A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变亮 B .A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变暗 C .A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变暗 D .A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变亮 答案 D
E
解析 滑片P 向下移动,滑动变阻器电阻减小,外电路总电阻减小,根据I =R +r 电路电流增大,灯A 两端电压U A 增大而变亮,根据U =E -Ir ,路端电压变小,U =U A +U B ,所以U B 减小,灯B 电阻不变,所以灯B 电流I B 减小,灯B 变暗.干路电流I =I B +I C ,因为I 增大,I B 减小,所以I C 增大,灯C 应变亮,选项D 正确. 考点一 电路动态变化的分析
1.电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化,一处变化又引起了一系列的变化. 2.电路动态分析的方法
(1)程序法:电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化→固定支
⎧⎪并联分流I 路⎨→变化支路. ⎪串联分压U ⎩
图2
(2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论. (3)判定总电阻变化情况的规律
①当外电路的任何一个电阻增大(或减小) 时,电路的总电阻一定增大(或减小) . ②若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小.
图3
③在如图3所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R 并与灯泡并联,另一段R 串与并联部分串联.A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致. 例1 在如图4所示的电路中,当滑动变阻器R 3的滑动 触头P 向下滑动时
( )
A .电压表示数变大,电流表示数变小 B .电压表示数变小,电流表示数变大 C .电压表示数变大,电流表示数变大
图4
D .电压表示数变小,电流表示数变小
解析 R 3的滑动触头向下滑动,所以R 3接入电路的阻值变大,导致并联电路的阻值变大,电路的总电阻变大,干路电流变小;并联电路的电阻变大,则并联电路的分压增大,即R 2、R 4串联电路的电压变大,所以流过这一支路的电流变大,由于干路电流变小,所以电流表的示数变小;因为R 2、R 4串联电路的电压变大,使得R 2两端分压变大,电压表示数变大,本题答案为A. 答案 A
突破训练1 在如图5所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源 内阻,R 1和R 3均为定值电阻,R 2为滑动变阻器.当R 2的滑片 在a 端时合上开关S ,此时三个电表、和的示数分别为 I 1、I 2和U . 现将R 2的滑片向b 端移动,则三个电表示数的变 化情况是
( )
图5
A .I 1增大,I 2不变,U 增大 B .I 1减小,I 2增大,U 减小 C .I 1增大,I 2减小,U 增大 D .I 1减小,I 2不变,U 减小 答案 B
E
解析 滑片向b 端移动时,R 2减小,引起总电阻减小,总电流I =U
R 总=E -Ir 减小,R 3的电流等于总电流,U 3=IR 3增大,故并联部分电压U 并=U -U 3减小,R 1阻值不变,故电流I 1减小,I 2=I -I 1增大,故选B. 2.(2011·北京理综·17) 如图16所示电路,电源内阻不可忽略. 开关S 闭合后,在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中
( )
A .电压表与电流表的示数都减小 B .电压表与电流表的示数都增大 C .电压表的示数增大,电流表的示数减小 D .电压表的示数减小,电流表的示数增大 答案 A
解析 变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中,变阻器R 0接入电路中的电阻变小,从而使整个电路中的外电阻变小,干路电流变大,内阻r 分得的电压U 内=Ir 变大,U 外变小,电压表示数变小.由U 1=IR 1知U 1变大,因U 外=U 1+U 2,故U 2变小,由于I 2=以流过R 2的电流变小,电流表示数变小,选项A 正确. 3.(2011·海南·2) 如图17所示,E 为内阻不能忽略的电池,R 1、 R 2、R 3为定值电阻,S 0、S 为开关,与分别为电压表 与电流表.初始时S 0与S 均闭合,现将S 断开,则( ) A. 的读数变大,的读数变小 B. 的读数变大,的读数变大 C. 的读数变小,的读数变小 D. 的读数变小,的读数变大 答案
B
图17
U ,所R 2
图16
E
解析 当S 断开时,R 2所在支路断路,外电路总电阻R 变大,根据I =知,干路电
R +r 流I 变小,根据U =E -Ir 知,路端电压变大,即读数变大;根据U =IR 知,R 1两端电压U 1=IR 1变小,而U =U 1+U 3,所以R 3两端的电压U 3=U -U 1变大,通过R 3的电U 3
流I 3=变大,即的读数变大,所以B 正确.
R 3
5.如图19所示,平行金属板中带电质点P 原处于静止状态, 不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R 4 的滑片向b 端移动时,则 A .电压表读数减小 B .电流表读数减小 C .质点P 将向上运动 D .R 1上消耗的功率逐渐增大 答案 BC
解析 R 4的滑片向b 端移动时,R 4↑→R 总↑→I 总↓→U 端↑,分析电流表示数变化时可把R 1和R 3等效为电源内阻,示数即可等效为总电流,由上面分析知其示数减小,B 正确;分析示数的变化时,可把R 1、R 2和R 3都等效为电源内阻,其示数即为等效路端电压,增大,A 错;分析电容器两板间电压时,可把R 1等效为电源内阻,U C =U 端,U E ,增大,C 正确;P 1=I 2总R 1,D 错. d
6.如图20所示的交流电路中,理想变压器输入电压为U 1,输入 功率为P 1,输出功率为P 2,各交流电表均为理想电表.当滑动 变阻器R 的滑动触头向下移动时 A .灯L 变亮
( )
图20
( )
图19
B .各个电表读数均变大 C .因为U 1不变,所以P 1不变 D .P 1变大,且始终有P 1=P 2 答案 D
1.在如图1所示的电路中,E 为电源,其内阻为r ,L 为小灯泡(其灯丝 电阻可视为不变) ,R 1、R 2为定值电阻,R 3为光敏电阻,其阻值大小 随所受照射光强度的增大而减小,V 为理想电压表.若将照射R 3 的光的强度减弱,则 A .电压表的示数变大 B .小灯泡消耗的功率变小 C .通过R 2的电流变小
( )
图1
D .电源内阻的电压变大 答案 B
解析 若将照射R 3的光的强度减弱,则R 3的电阻将增大,电路中的总电阻将增大,总电流减小,故电压表的示数变小,内电压也减小,A 、D 错误;而电阻R 2两端的电压将变大,通过R 2的电流变大,而总电流减小,所以通过小灯泡的电流减小,小灯泡消耗的功率变小,B 正确,C 错误.
2.如图2所示的电路中,电源电动势为E ,电源内阻为r ,闭合开关S ,待电流达到稳定后,将滑动变阻器的滑动触头P 从图示位置向a 端移动一些,则待电流再次达到稳定后,与P 移动前相比
(
)
图2
A .电流表示数变小,电压表示数变大 B .小灯泡L 变亮
C .电容器C 的电荷量减小 D .电源的总功率变大 答案 A
解析 对电路分析可知,将滑动变阻器的滑动触头P 从图示位臵向a 端移动一些,滑动变阻器连入电路的电阻增大,总电流减小,路端电压增大,因此电流表示数变小,电压表示数变大,选项A 正确;通过小灯泡的电流减小,小灯泡L 将变暗,选项B 错误;小灯泡分得的电压减小,因此滑动变阻器两端电压增大,即电容器C 两端电压增大,由Q E 2
=CU 知,电容器C 的电荷量将增大,选项C 错误;电源总功率由P 可知,电源
R +r 的总功率变小,选项D 错误.
3.如图3所示,闭合开关S 后,A 灯与B 灯均正常发光,当滑动 变阻器的滑片P 向左滑动时,以下说法中正确的是 A .A 灯变亮 B .B 灯变亮
C .电源的输出功率可能减小 D .电源的总功率增大 答案 AC
解析 滑动变阻器的滑片P 向左滑动,R
的阻值增大,外电路的总电阻增大,由闭合电
图3
( )
E
路欧姆定律知,干路电流I =减小,则B 灯变暗,路端电压U =E -Ir 增大,灯泡
R 外+r A 两端的电压U A =U -U B 增大,A 灯变亮,故A 选项正确,B 选项错误;电源的输出功率P 外=UI =
,可能减小,但电源的总功率P =EI 减小,则C 选项正确,r R 外+2r +
R 外
E 2
D 选项错误.