资源描述
开关的断开和闭合，滑动变阻器的滑片的移动会引起电路结构的改变，或电路电流、电压及其它物理量等一系列的变化而形成了动态电路。解决此类问题关键是要把变化的动态的电路转化为不变的静态电路，把复杂的问题简单化。1、 开关的通断对电路的影响电路开关的开、闭能改变电路的结构，使电路处于不同的连接状态：可能串联，可能并联，甚至可以有部分电路被短路，这使得电路有许多变化。解题过程中，应首先弄清开关在断开、闭合时电路中各电阻的连接情况，其次画出开关不同状态所形成的电路等效电路图，然后根据串、并联电路的特点进行相关的计算。2、 滑动变阻器滑片的移动对电路的影响由滑动变阻器滑片的移动引起电路结构的改变，或由于电路阻值的变化引起电流表、电压表的示数发生改变的题目是电学中考中常见的题型。在分析电路中各物理量变化时，若题目不加以说明，可以认为电源电压不变，电流表电阻为零，电压表电阻很大（可视为开路），定值电阻不变，导线电阻为零。分析此类题目的一般步骤是：（1）判断电路在不同状态下的连接方式；（2）分别利用串、并联电路的特点及欧姆定律、电功、电功率的公式进行计算；（3）利用电路特点及欧姆定律等建立电路在不同状态对应的状态方程，联立求解。4.变化电路的计算方法指导典例分析例1 ( 2020年黄石）在图1 所示的电路中，设电源电压不变，灯泡L上标有“6V, 3W”字样，当K1闭合，单刀双掷开关K2接a时，灯泡L正常发光；当K1断开，单刀双掷开关K2接b时，电压表示数为3V。（设灯丝的电阻不变）求：( l）电源电压是多少伏？( 2）电阻R 的阻值是多少欧？( 3 ) K1断开，K2接b 时，该灯泡L在1分钟内消耗的电能为多少焦耳？图 1【答案】（1）U6V（2）6 （3）90J【解析】当K1闭合，单刀双掷开关K2接a时，L与R并联 灯泡L正常发光U6V当K1断开，单刀双掷开关K2接b时，L与R串联ILPL/UL3/60.5A IRIL0.5A RUR/IR（6-3）/0.56IL0.5A ，UL3V，t1min60s WUIt30.56090J例2. （2020年四川宜宾）在如图2所示的电路中，电源电压U=8 V,且保持不变，R1=10 ，R2=40 .试问：（1）若开关S1闭合，S2断开，当滑片P滑到a端时，电流表的示数为0.2A，此时滑动变阻器R的电阻值为多大？（2）若开关S1、S2均闭合，当滑片P滑到b端时，电流表的示数是多少？图 2【答案】（1）30 (2) 1A【解析】（1）若开关S1闭合，S2断开，当滑片P滑到a端时，分析题意得，滑动变阻器R和定值电阻R1串联R总=U/I=8V/0.2A=40R=R总R1=4010=30 （2）若开关S1、S2均闭合，当滑片P滑到b端时，分析题意得，电阻R1、R2并联，电流表测量的是干路电流I1=U/R1=8V/10=0.8A I2=U/R2=8V/40=0.2A电流表示数：I干=I1+I2=0.8A+0.2A=1A例3（2020湖北咸宁）在图3甲所示电路中，电源电压保持不变，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表。闭合开关，调节滑动变阻器，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图3乙所示。根据图像的信息可知： （填“a”或“b”）是电压表V1示数变化的图线，电阻R2的阻值为 ,电源电压为 V，电阻R0的阻值为 。【答案】 b 1 12V 2甲图3乙【解析】（1）R0、R1、R 2串联，电流表测量串联电路的电流；电压表V1 R1、R 2总电压；V2测R 2电压R 2两端电压与电流成正比应是图像a；R1、R 2总电压随电阻R1增大而增大，电阻增大电路中的电流会减小，所以V1示数变化的图线应是图像b（2）由图像可知当U24V I24A R2U2/I24V/4A=1（3）当P在最左端时R1连入电路的电阻最小，电路中电流最大I=4A，此时UI（R0+R2）当滑片P在最右端时R1连入电路的电阻最大，电路中电流最小I小=1A此时UI小（R0+R1+R2） 因为总电压不变所以I（R0+R2）I小（R0+R1+R2） 即4 R0+4V= R0+10V R0=2 UI（R0+R2）=4A（2+1）=12V【针对训练】图 41.（2020遵义）如图4所示，电源电压恒定不变，当开关S接a时，电流表A1 与A2的示数比为35，当开关S接b时，电流表A1 与A2的示数比为23，则R2与R3的电阻之比为( )A910 B43 C52 D342（2020年桂林）如图5所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“UI”关系图像如图6所示。则下列判断正确的是（ ）A电源电压为10V图 5图 6B定值电阻R1的阻值为20C滑动变阻器R2的阻值变化范围为010D变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A图73（2020年大连）某家用电饭煲的简化电路图如图7所示。电源电压是220 V，R1、R2都是发热电阻。试求： (1)只闭合S1时为保温状态，保温功率是44 W，则电阻R1的阻值是多少? (2)在保温状态时，工作2h所消耗的电能是多少千瓦时? (3)S1、S2都闭合时为加热状态，加热功率是550 W，则电路中的总电流是多少? 4（2020年扬州）如图8所示，电源电压为12V，且保持不变，已知滑动变阻器R3的最大阻值为20，定值电阻R1=10，R2=15，电流表的量程为0.6A。（1）S、S1闭合，S2断开时，要使电流表的示数最小，则滑动变阻器的滑片P应滑到何处?此时电压表的示数为多少?10min内电流通过R1产生的热量是多少?图 8（2）S、S2闭合，S1断开时，求电路允许消耗的最大功率。5.(2020年滨州)物理兴趣小组的同学们设计了一个饮水机模型，其电路实物连接示意图如图9所示。电路中电源电压为12V，且保持不变，R1是供加热的电阻丝，R2是一个定值电阻。当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为0.8A；当开关S1闭合、S2断开时，电压表示数为7.5V。求：（1）电阻丝R1的阻值。（2）开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数及R2的阻值。图 9（3）开关S1、S2都闭合时，这个模型处于加热状态还是保温状态？请计算出此状态下它的功率。6（2020湖北黄石）在图10所示的电路中，设电源电压不变，灯泡L上标有“6V，3W”字样，当K1闭合，单刀双掷开关K2接a时，灯L正常发光，当K1断开，单刀双掷开关K2接b时电压表的示数为3V。(设灯丝的电阻不变)求：（1）电源电压是多少伏？（2）电阻R的阻值是多少欧？（3）K1断开，K2接b时，该灯泡在1分钟内消耗的电能多少焦耳？图 107（2020年安徽）实验室有一种小量程的电流表叫毫安表，用符号表示，在进行某些测量时，其电阻不可忽略。在龟路中，我们可以把毫安表看成一个定值电阻，通过它的电流可以从表盘上读出。利用图11示电路可以测量一个毫安表的电阻，电源的电阻不计，R1=140，R2=60。当开关S1闭合、S2断开时，毫安表的读数为6 mA；当S1、S2均闭合时，毫安表的读数为8 mA。求毫安表的电阻RA和电源的电压U。图 118（2020年广西崇左）崇左市努力调整农业产业结构，增加农民收入，农村家庭电气化普及程度越来越高。小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图12所示，R1和R2均为电热丝。求：（1）若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s，则该电烤箱消耗的电能是多少？（2）电路中R1的阻值是多少？（3）该电烤箱在低温档正常工作时，电路中的电流和R1的功率分别是多少？图 12
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