第十二章欧姆定律专题复习训练一
[动态电路]
1.电路中开关的断开与闭合,滑动变阻器滑片的移动,会带来电路连接方式、电路工作状态、电阻中电流和电阻两端电压的变化,这类电路称为动态电路。动态电路问题是中考中必考的题型,多以选择题的形式出现。
2.在动态电路中,滑动变阻器滑片移动或开关的断开与闭合会引起整个电路的电阻变化,从而导致电路中的电流改变、各部分电压重新分配,因而电流表、电压表示数会发生改变。分析思路如下:
(1)串联典例
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(2)并联典例
►类型一 滑动变阻器滑片移动引起的动态电路
1.2017·商丘模拟如图Z-4-1所示的电路中,电源电压保持不变,当闭合开关S,滑片由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是( )
图Z-4-1
A.电压表的示数变小,电流表的示数变大
B.电压表的示数变大,电流表的示数变小
C.电压表示数与电流表示数的比值不变
D.电压表的示数不变,电流表的示数变大
2.如图Z-4-2所示的电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右移动时( )
图Z-4-2
A.电压表示数变大,电流表示数变小,灯泡变暗
B.电压表示数变小,电流表示数变大,灯泡变亮
C.电压表示数变小,电流表示数变小,灯泡变暗
D.电压表示数变大,电流表示数变大,灯泡变亮
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3.如图Z-4-3所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中( )
图Z-4-3
A.电压表V示数变小
B.电流表A1示数变大
C.电流表A2示数不变
D.电流表A2示数变小
4.(多选)如图Z-4-4所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是( )
图Z-4-4
A.电压表的示数不变,电流表A1的示数变小
B.电压表的示数变大,电流表A1的示数变大
C.电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变小
D.电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大
5.如图Z-4-5所示电路,滑动变阻器的滑片位于中点,闭合开关,滑片向左移动时,灯泡的亮度________(选填“变亮”“变暗”或“不变”),电流表A1的示数________,电压表示数与电流表A2示数的比值________。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
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图Z-4-5
►类型二 开关的闭合与断开引起的动态电路
6.在如图Z-4-6所示的电路中,将开关S闭合,则电流表的示数将________,电压表的示数将________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
图Z-4-6
7.在如图Z-4-7所示的电路中,当开关S断开时,电阻R1与R2是________联的。当开关S闭合时,电压表的示数将________(选填“变小”“不变”或“变大”)。
图Z-4-7
8.如图Z-4-8所示电路中,当开关S闭合时,下列说法正确的是( )
图Z-4-8
A.电路总电阻减小 B.电路总电压增大
C.电流表示数减小 D.电压表示数变小
9.如图Z-4-9所示是小明研究并联电路电流特点的实物图,保持电源电压不变,先闭合开关S,再闭合开关S1,闭合S1后( )
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图Z-4-9
A.甲表示数变大,乙表示数变大
B.甲表示数变小,乙表示数变小
C.甲表示数变大,乙表示数不变
D.甲表示数变小,乙表示数不变
10.如图Z-4-10所示电路中,电源电压恒定,断开S1、S3,闭合S2,两电表均有示数;再断开S2,闭合S1、S3,此时两电表的示数与前者相比( )
图Z-4-10
A.两表示数均变大
B.两表示数均变小
C.电压表示数不变
D.电流表示数不变
►类型三 实际生活中的动态电路
11.某兴趣小组为了研究电子温控装置,将热敏电阻R1、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图Z-4-11所示电路,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。闭合开关,当温度升高时,电压表和电流表的示数变化情况是( )
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图Z-4-11
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表和电压表示数均变大
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数变小
12.小强同学参观科技馆时,了解到光敏电阻可以用于自动控制。经查阅得知,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。小强为了研究光敏电阻的性能,将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图Z-4-12所示的电路,电源电压不变。闭合开关,逐渐增大对光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
图Z-4-12
A.电流表A示数变大, 电压表V示数变小
B.电流表A示数变小, 电压表V示数变大
C.电流表A和电压表V示数均变小
D.电流表A和电压表V示数均变大
13.如图Z-4-13甲所示为气敏电阻阻值随有害尾气浓度β变化的曲线,某物理科技小组利用气敏电阻设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图乙所示,电源电压恒定不变,R为气敏电阻,L为指示灯。当有害尾气浓度β增大时( )
图Z-4-13
A.电压表的示数增大,指示灯亮度增大
B.电压表的示数减小,指示灯亮度增大
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C.电压表的示数减小,指示灯亮度减小
D.电压表的示数增大,指示灯亮度减小
14.如图Z-4-14所示是童童设计的压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,AB间有可收缩的导线,R1为定值电阻。当闭合开关S,压力F增大时,电流表与电压表示数变化情况是( )
图Z-4-14
A.电流表、电压表示数都变大
B.电流表、电压表示数都变小
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
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详解详析
1.C [解析] 定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器滑片由b端向a端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,则电路中的总电阻R变小,而电源电压U不变,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;由于定值电阻的阻值不变,由公式U=IR可知,定值电阻两端电压变大,即电压表示数变大。因为电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流即通过定值电阻的电流,电压表示数与电流表示数的比值是定值电阻的阻值,并且定值电阻的阻值不变,即电压表示数与电流表示数的比值不变。
2.B [解析] 由图可知,闭合开关S,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,根据欧姆定律,电路中的电流增大,所以电流表的示数变大,灯泡变亮。再根据串联电路的分压原理可知,电压表的示数减小。B正确。
3.C [解析] 由图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,因为电源电压保持不变,电压表测量并联支路电压即电源电压,故不论滑片P如何移动,电压表V的示数不变;滑动变阻器R2与电阻R1并联,电流表A2测量通过电阻R1的电流,电流表A2示数不变。当滑片P向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值增大,由I=可知,R2支路电流减小,又因为电流表A1测量干路中的电流,所以电流表A1示数变小,故C正确。
4.AC [解析] 由电路图知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表A1测通过滑动变阻器的电流,电流表A2测干路电流,电压表测并联电路电压,即电源电压。由于电源电压U不变,所以电压表示数不变,故B错误;滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由I=可知,通过滑动变阻器的电流变小,电流表A1示数变小,
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故D错误;电源电压不变,R1的电阻不变,则通过R1的电流不变,由并联电路电流特点知,干路电流变小,即电流表A2示数变小。综合上述分析可知,A、C正确。
5.不变 不变 变大
[解析] 根据电路图可知,灯泡和滑动变阻器并联,电流表A1测量灯泡所在支路电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量滑动变阻器两端电压,即电源电压,示数不变;因为并联电路中各支路互不影响,因此,闭合开关,滑片向左移动时,灯泡亮度不变,即电流表A1的示数不变;当滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路的阻值变大,由欧姆定律可知,滑动变阻器所在支路的电流变小,电流表A2测量干路电流,则电流表A2的示数变小;所以电压表示数与电流表A2示数的比值将变大。
6.变大 变大
[解析] 开关S闭合前,电阻R1、R2串联,电压表测电阻R1两端的电压U1,电流表A的示数为I1=;开关S闭合后,电阻R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端的电压U,电流表A的示数为I2=。因为U>U1,所以电流表的示数变大,电压表的示数也变大。
7.串 变小 [解析] 开关S断开时,电阻R1、R2串联,电压表测电阻R1两端的电压为U1;开关S闭合后,电阻R1被短路,电路为R2的简单电路,电压表也被短路,即电压表的示数为0。因此,电压表的示数变小。
8.A [解析] 由电路图可知,开关闭合前电路为R2的简单电路,开关闭合后两电阻并联,电压表始终测电源的电压,电流表测电路中的电流。因为并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即电阻越并越小、小于任何一个分电阻,所以当开关S闭合时,电路中的总电阻减小,故A正确;因为电源的电压不变,所以当开关S闭合时,电压表的示数不变,电路中的总电压不变,故B、D不正确;根据I=,电路中的总电流增大,即电流表的示数增大,故C不正确。
9.C [解析] 由图示电路图可知,电流表甲测干路电流,电流表乙测支路电流,闭合开关S,只有乙所在支路接入电路,两电流表串联在同一电路中,两电流表示数相同;再闭合S1,两灯泡并联,电流表甲测干路电流,电流表甲示数变大,电流表乙所在支路电压与电阻不变,该支路电流不变,电流表乙示数不变。
10.A [解析] 电源电压不变,当断开S1、S3,闭合S2时,两电阻串联,电流表示数为I=;电压表测量R1两端的电压,即电压表示数U1小于电源电压。当断开S2,闭合S1、S3时,两电阻并联,电流表与R1串联,电流表示数为I′=;电压表测量并联电路两端的电压
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,即电压表示数U′等于电源电压。因此I<I′,U1<U′=U,即电流表、电压表的示数均变大。
11.D [解析] 当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律I=可知电路中电流增大,电流表示数变大;定值电阻R2阻值不变,通过R2的电流变大,根据公式U=IR可知其两端的电压变大,热敏电阻两端的电压减小,即电压表示数变小。
12.D [解析] 由电路图知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电流表测电路中电流,电压表测R0两端电压。逐渐增大对光敏电阻的光照强度,光敏电阻的阻值逐渐减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表示数变大;R0的阻值不变,电路中电流变大,由U=IR可知,电阻R0两端的电压也变大,所以电压表示数变大。
13.B [解析] 由电路图可知,L与R串联,电压表测气敏电阻两端的电压,由图甲可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,由U=IR可知,灯泡L两端的电压变大,故指示灯亮度增大,故C、D错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A错误,B正确。
14.D [解析] 滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,压力F增大时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过电路的电流变小,电流表测电路中电流,故示数变小;R1为定值电阻,所以其两端的电压变小,因为串联电路总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端电压变大,电压表测其电压,故其示数变大。
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