备战2021 中考物理专题复习 专题42 中考动态电路问题

专题42  中考动态电路问题

知识点1：电路动态问题的基本内容

1.滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化

 （1）串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化

 （2）并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化

2.电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化

（1）串联电路中电键的断开或闭合引起的变化

（2）并联电路中电键的断开或闭合引起的变化

3.电键的断开或闭合、同时滑动变阻器也移动的情况下，引起电路中电学物理量的变化

知识点2：解决电路动态问题基本理论

1.串并联电路特点

（1）串联电路：  

电流关系： I=I1=I2

电压关系： U=U1+U2

电阻关系： R=R1+R2

（2）并联电路：

电流关系： I=I1+I2

电压关系： U=U1=U2

电阻关系： 1/R=1/R1+1/R2

2.欧姆定律

（1）内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比.

（2）公式：I=U/R

（3）变形公式：U=IR   R=U/I 

3.电功率公式

P=UI   P=I2R  P= U2/R

4.判断电路连接——可以先简化电路，电流表当导线看，电压表当开路看.

5.如何判断电流表测量通过哪个用电器的电流。

方法：看电流表与哪个用电器串联，则就测通过那个用电器的电流.

6.如何判断电压表测哪部分电路两端的电压。

方法：电压表与哪个用电器并联就测哪个用电器两端的电压.

知识点3：解决动态电路问题方法技巧

1．学会正确分析电路图。首先要让学生养成分析电路图的习惯，无论是静态电路还是动态电路，都要求学生能够独立分析题目给出的电路图中，各个用电器之间是串联还是并联。具体的方法是把电流表简化成导线，将电压表简化成断开的开关或干脆拿掉，把闭合的开关看成导线，把被局部短路的用电器拿掉，把开关断开的支路去掉，从而简化电路。经过电路简化后，电路中基本只出现电源、用电器，电路显得比较简单，把刚才去掉的电表复原上去，明确电压表和电流表分别测量那个用电器的电压和电流。

2．正确判断滑动变阻器有效电阻及由于滑片的变化引起的有效电阻的变化。

3．熟练掌握串并联电路中电压、电流及电阻的规律。动态电路中涉及的用电器肯定不止一个，必然会运用到串并联电路中电压、电流及电阻的规律，如果学生不能熟练掌握这些规律，那么解题也就无从谈起。 

4．熟练掌握欧姆定律的运用，尤其是要分析好电路中局部和整体的关系。欧姆定律是解决动态电路的金钥匙，也是电学的基本定律。在动态电路中一般情况下电源的电压都是不变的，滑动变阻器滑片的变化或开关的通断，必然会引起电路中电流的变化，解题思路是先整体后局部，先利用欧姆定律分析整个电路中电流的变化情况，在具体分析每一个用电器的电流电压变化情况。 

5．理解好断路和短路。很多学生遇到电路故障问题就头痛，原因就是没有理解好怎样才是短路，以及短路对整个电路的影响。所以要想学好电学这部分内容还得深刻理解短路这个概念。

【例题1】（2020四川南充）如图所示电路，当闭合开关，灯泡正常发光，滑动变阻器滑片向右移动时，下列说法正确的是（　　）

A. 灯L亮度变暗

B. 电压表V与电流表A1，示数之比不变

C. 电路的总功率变小

D. 电压表示数变大

【答案】C

【解析】分析电路图可知，灯泡和滑动变阻器并联，电流表A1测滑动变阻器的电流，A2测灯泡L的电流，电压表测电源电压；

AD．滑动变阻器滑片向右移动时，电压表测电源电压，因此示数灯泡L电压与电流都不变，由公式可知，灯泡的电功率不变，即灯泡的亮度不变，AD错误；

B．电压表V与电流表A1，示数之比为滑动变阻器阻值，当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器阻值变大，即电压表V与电流表 ，示数之比变大，B错误；

C．当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器阻值变大，电路总电阻变大，根据公式 可知，电路的总功率变小，C正确。

【对点练习】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 S，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，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】C．

【解析】由电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化．

由电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1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向右滑动的过程中，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，即电流表的示数变小，故AD错误；

由U=IR可知，R2两端的电压变小，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B错误、C正确．

【例题2】（2020甘肃天水）如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，电流表A1的示数将　   　，电压表V的示数与电流表A2的示数之比将　  　。（均填“变大”“变小”或“不变”）

【答案】不变；变大。

【解析】（1）由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源电压，电流表A1测R1支路电流，电流表A2测R2支路电流；

因电源电压保持不变，

所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，

因并联电路中各支路独立工作、互不影响，

所以，滑片移动时，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数将不变，

当滑动变阻器R2的滑片P向左端移动时，接入电路中的电阻变大，

由I＝可知，通过R2的电流变小，即电流表A2的示数变小；

（2）因电压表V的示数不变，电流表A2示数变小，

所以，电压表V示数与电流表A2示数的比值变大。

【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，利用好并联电路中各支路独立工作、互不影响较为关键。

【对点练习】如图所示，电源电压不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左移动，总电阻　　，电压表示数　　．（两空都选择“变大”、“变小”或“不变”）

【答案】变小；变小．

【解析】由电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据滑片的移动确定接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据串联电路的电压规律可知电压表示数的变化．

由电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，

当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；

根据I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；

根据U=IR可知，灯泡两端的电压变大，

根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小．

一、选择题

1．（2020齐齐哈尔）在如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表示数变大 B．电压表示数不变 

C．小灯泡亮度变暗 D．电路总电阻变小

【答案】B

【解析】由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，电流表测量通过滑动变阻器的电流；

A.滑动变阻器R的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表示数变小，故A错误；

B.由于电压表测量的是电源电压，所以电压表示数保持不变；故B正确；

C.并联电路中各支路互不影响，所以灯泡的电流和电压都不变，亮度不变，故C错误；

D.由于滑动变阻器电阻变大，根据并联电路的电阻关系可知，总电阻变大，故D错误.

2.（2020安徽）在图示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P自左向右滑动，则（    ）

A. 电流表A的示数减小

B. 电压表V2的示数减小

C. 电压表V1与电流表A的示数比值减小

D. 电压表V2与电流表A的示数比值减小

【答案】C

【解析】A．如图所示，闭合开关S后，电路中两个电阻R1、R2是串联，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，电阻R1变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，故错误；

B．电压表V2测量的是R2两端电压，由 可得

电流变大，电阻R2不变，因此电压表V2的示数变大，故错误；

C．电压表V1测量的是R1两端电压，滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，电阻R1变小，而电压表V1与电流表A的示数比值就是R1的电阻，故正确；

D．电阻R2不变，因此电压表V2与电流表A的示数比值不变，故错误。

3.（2020天津）图所示是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片｡当油量减少时，滑动变阻器的滑片p向上移动，则电路中（　　）

A. 总电阻增大，电流减小 B. 总电阻增大，电流增大

C. 总电阻减小，电流增大 D. 总电阻减小，电流减小

【答案】A

【解析】由电路图知，电阻与串联，电流表测整个电路的电流，当油量减小时，滑动变阻器的滑片向上移动时，变阻器接入电路阻值增大，整个电路中的总电阻增大，根据欧姆知，电路中的电流减小。

4.（2020湖南岳阳）如图所示，电源电压不变，a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时，a表无示数，b表有示数，c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则（　　）

A. a表是电压表

B. 先闭合S1、S2，再闭合S3，a表示数无变化

C. S1、S2、S3都闭合，移动滑片P，a、b两表示数无变化

D. S1、S2、S3都闭合，b表示数除以a表示数等于电阻R1的阻值

【答案】C

【解析】A．只闭合S1时，a、b两表串联，由a表无示数、b表有示数可知，a表应为电流表，b表应为电压表，c表在干路中有示数且示数随滑片P的移动发生变化，说明c表是电流表，此时只有R3的简单电路，电流表测量通过R3的电流，故A不符合题意；

B．先闭合S1、S2，c电流表将R1和R2短路，只有R3的简单电路，a电流表和b电压表串联，a表示数为零，再闭合S3，R1、R2和R3并联，a电流表测量R1和R2的电流，a电流表有示数，故B不符合题意；

CD．S1、S2、S3都闭合，R1、R2和R3并联，a电流表测量R1和R2的电流，电压表测量电源电压，移动滑片P，电压表示数不变，由并联电路的特点可知a表的示数不变，由欧姆定律可知b表示数除以a表示数等于电阻R1和R2的总阻值，故C符合题意，D不符合题意。

5.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中保持不变的是（   ）

A．用电器消耗的总功率

B．电压表V的示数与电流表A的示数的比值

C．电流表A的示数与电流表A1的示数的差值

D．电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积

【答案】D 

【解析】由图可知，电阻R1与滑动变阻器并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1电流，电压表测电源电压，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路的总电阻增大，根据公式P=U2/R 可知，电压不变时，电功率与阻值成反比，所以用电器消耗的总功率变小，故A不符合题意；电压表V的示数与电流表A的示数的比值等于电路的总电阻，因为电路的总电阻变大，所以电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大，故B不符合题意；因为滑动变阻器接入的阻值增大，滑动变阻器两端电压不变，所以通过滑动变阻器的电流变小，即电流表A的示数与电流表A1的示数的差值变小，故C不符合题意；因为电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积等于R1消耗的功率，而R1两端电压不变，通过的电流不变，所以电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积不变，故D符合题意．

6.（2019贵州黔东南）如图所示的电路，闭合开关，当滑片P向上移动的过程中，电流表读数和电压表读数的变化情况分别是（　　）

A．变大，变大 B．变大，变小 C．变小，变小 D．变小，变大

【答案】D

【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

当滑片P向上移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，

由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的读数变小，故AB错误；

由U＝IR可知，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，R2两端的电压变大，即电压表的读数变大，故C错误、D正确。

7．（2019山西）图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（　　）

A．身高越高电压表示数越大 

B．身高越高通过R0的电流越小 

C．体重越大电流表示数越大 

D．体重越大电路消耗总功率越大

【答案】A

【解析】由电路图可知，R与R0并联，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测压敏电阻R支路的电流，

因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，

所以，人的身高变化即滑片移动时，R0接入电路中的电阻不变，

因并联电路中各支路两端的电压相等，且各支路独立工作、互不影响，

所以，由I＝U/R可知，通过R0的电流不变，故B错误；

当身高越高时，滑片上移，滑片P下方电阻丝的阻值变大，

由U＝IR可知，滑片P下方电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A正确；

当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，

由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知，R的阻值越大，

由I＝U/R可知，通过R的电流越小，即电流表的示数越小，故C错误；

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，体重越大时电路的总电流越小，

由P＝UI可知，电路消耗总功率越小，故D错误。

8．（2019湖南郴州）如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中，下列关于电表示数变化情况判断正确的是（　　）

A．电流表A1 变小，A2变小，电压表V不变 

B．电流表A1变小，A2不变，电压表V不变 

C．电流表A1变小，A2变小，电压表V变大 

D．电流表A1不变，A2变大，电压表V变小

【答案】B

【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测R1支路的电流。

因电源电压保持不变，

所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故CD错误；

因并联电路中各支路独立工作、互不影响，

所以，滑片移动时，通过R1的电流不变，即电流表A2的示数不变，

当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，

由I＝可知，该支路的电流变小，即电流表A1的示数变小，故B正确，A错误。

9.如图所示，电源电压不变，下列说法正确的是（　　）

A．只闭合S1，将P向左移动，电流表示数变小，电压表示数变大

B．闭合S1、S2，断开S3，将P向左移动，R1消耗的功率增大

C．开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数为零，电流表示数变小

D．开关都闭合，将P向左移动，L消耗的功率不变，R2消耗的功率变小

【答案】B

【解析】A.只闭合S1，两电阻串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，将P向左移动分析变阻器连入电路中的电阻变化，由串联电阻的规律判断总电阻变化，由欧姆定律得出电流表示数变化，根据欧姆定律分析R1电压变化，由串联电路电压的规律确定电压表示数变化；

B.闭合S1、S2，断开S3，R1与灯并联后与R2串联，将P向左移动判断变阻器连入电路中的电阻变化，根据分压强原理确定R2的电压变化，根据串联电路电压的规律分析并联部分的电压变大，根据P=确定R1消耗的功率变化；

CD.开关都闭合，变阻器短路，R1与灯并联，电压表的示数为零；将P向左移动，对电路没有影响。

（1）只闭合S1，两电阻串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，将P向左移动，变阻器连入电路中的电阻变小，由串联电阻的规律，总电阻变小，由欧姆定律，电流表示数变大，根据U=IR，R1电压变大，由串联电路电压的规律，电压表示数变小，A错误；

（2）闭合S1、S2，断开S3，R1与灯并联后与R2串联，将P向左移动，变阻器连入电路中的电阻变小，根据分压强原理，R2的电压变小，根据串联电路电压的规律，并联部分的电压变大，根据P=，R1消耗的功率增大，B正确；

（3）（4）开关都闭合，变阻器短路，R1与灯并联，电压表的示数为零；将P向左移动，对电路没有影响；

电流表示数不变，C错误；

L的电压和电流都不变，根据P=UI，消耗的功率不变，R2消耗的始终为0，不变，D错误。

10.如图所示电路，电源电压保持不变，其中R0、R1为定值电阻，闭合开关，当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中，下列说法中正确的是（　   ）

A.电流表A示数变小   B.电压表V1示数变小

C.电压表V2示数变小   D.R0两端的电压变小

【答案】C．

【解析】闭合开关S后，三电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R1和R2串联后两端的电压之和，电流表测电路中的电流；当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，

根据欧姆定律数学表达式I=U/R可知：

电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故A不正确；

定值电阻R0和R1两端的电压变大，即电压表Vl的示数变大，故BD不正确；

∵串联电路中的总电压等于各分电压之和，

∴R1和R2两端的电压之和变小，即电压表V2的示数变小，故C正确．

11．如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，三个电表的示数变化情况是（　　）

A．A的示数变小，V1的示数变大，V2的示数变小

B．A的示数变大，V1的示数变小，V2的示数变大

C．A的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变大

D．A的示数变大，V1的示数不变，V2的示数变小

【答案】D．

【解析】由电路图可知，R与滑动变阻器串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．

因电源的电压保持不变，

所以，滑片移动时，电压表V1的示数不变，故AB错误；

当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，

由I=U/R可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故C错误；

由U=IR可知，R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，变阻器两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，故D正确．

12.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．根据电源的电压可知滑片移动时电压表V1示数的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化．

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U=IR可知，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，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．

二、填空题

13.（2020四川成都）实验小组利用图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。实验过程中，电阻箱阻值由50调为90，电压表示数会_________，要继续探究，应该将滑片P向______移。

【答案】(1)变大  (2) 右

【解析】（1）从图中可以看到，这是一个串联电路，电阻箱阻值由50调为90，电阻值在变大，根据串联电路的分压原理可知，电阻箱两端的电压在变大，即电压表示数会变大。

（2）探究“电流与电阻的关系”需要保持电阻两端的电压不变，要继续探究，那么滑动变阻器接入电路的电阻应该变大，从图中可看到，应该将滑片P向右移动。

14.在图中，当电键 K闭合后，两只小灯泡发光，电压表示数为4伏。过了2分钟，电压表示数为0，经检查除小灯泡外其余器材的连接良好，请分析造成这种情况的原因可能有：___________（回答一种即可）。

【答案】小灯L2短路；小灯L1断路。

【解析】电压表示数为0，其原因有三：（1）电压表没有接好或电压表损坏；（2）小灯L2短路；（3）小灯L1断路。起先，电压表有示数，说明不存在原因1的情况。那么还有两种情况都是可能的。即：小灯L2短路；小灯L1断路。

15.在如图电路中，开关闭合，灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。当开关K断开时，电压表的示数将_____，电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。

【答案】并联。不变，减小。

【解析】本题的难度首先在电路的识别，我们可以将电流表看作导线，将电压表拿去，就容易看出这个电路是并联电路。电流表是串联在小灯L1的支路中的，所以开关断开时，电流表的示数从有读数变为0，应该选填“减小”。电压表是测量电源电压，而且不受电键控制，所以示数“不变”。