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动态电路

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、电阻工作状态、通过电阻中的电流、电阻两端电压和电路消耗电功率的变化.这类电路被称作动态电路.

中考对动态电路的考查有以下两个方面：一、分析动态电路中电表示数的变化;二、进行定量计算.

类型1 分析动态电路中电表 示数的变化

滑动变阻器型动态电路：

(1)图示：

(2)工作状态分析：

①开关S闭合，滑片位于最左端时，变阻器连入值为零，电阻R2工作;

②开关S闭合，滑片位于最右端时，变 阻器连入最大值，电阻R1和R2串联.

【提示】(1)当滑动变阻器连入最小值时，它可以看作导线;当滑动变阻器连入最大值时，它可以看作定值电阻.

(2)电路状态变化时，应注意不同状态下“定量”与“变量”.一般来说，“定量”有电源电压、导体电阻等，“变量”有通过导体的电流、导体两端电压等.

如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光，如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，下列说法正确的是( )

A.电压表示数变大，灯L变亮

B.电压表示数变大，灯L变暗

C.电压表示数变小，灯L变暗

D.电压表示数变小，灯L变亮

方法归纳： 先电阻，再电流，后电压，是分析动态电路 中电表示数变化的方法和步骤.

类型2 动态电路进行定量计算

开关型动态电路：

(1)图示：

(2)工作状态分析：

①当只闭合开关S2时，灯L1和L2串联;

②当只闭合开关S1和S3时，灯L1和L2并联;

③当只闭合开关S1和S2时，灯L2工作，灯L1短路;

④当开关S1、S2和S3都闭合时，电源短路.

【提示】当 电路中开关断开时，电路中往往会发生断路;当电路中开关闭合时，电路中可能会发生短路.

如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20 Ω，电源电压不变.当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.45 A;当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75 A.求：

(1)电源电 压为多少?

(2)R2的阻值为多少?

(3)S2、S3断开，S1闭合时，电阻R1的电功率为多少?

点拨：分别画出三种状态下的电路图，在图上标出已知量和要求量，可以发现，试题容易解答.

方法归纳：一般来说，动态电路最终都可以简化成一个简 单的串联或并联电路.

1.如图所示的 电路，闭合开关S，将滑片P向右移动时( )

A.电压表示数变大，电流表示数变大

B.电压表示数变小，电流表示数变大

C.电压表示数变小，电流表示数变小

D.电压表示数与电流表示数的比值变大

2.如图所示的电路，电源电压恒定，开关S1闭合，S2断开.要使电压表和电流表的示数均增大，下列操作一定可行的是( )

A.滑动变阻器的滑片P向右移

B.滑动变阻器的滑片P向左移

C.滑动变阻器的滑片P不动，S1由闭合到断开

D.滑动变阻器的滑片P不动，S2由断开到闭合

3.如图所示的电路中，当滑片向左滑动时，两电表的示数变化及灯泡L的亮度变化正确的是( )

A. 表变大， 表变小，灯L变暗

B. 表变小， 表变大，灯L变亮

C. 表变大， 表不变，灯L亮度不变

D. 表变小， 表不变，灯L亮度不变

4.如图所示，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是( )

A.电流表的示数变小

B.电压表的示数变小

C.灯L变亮

D.滑动变阻器的电功率变大

5.小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图所示.她选用的电源电 压恒为12 V，小灯泡上标有“6 V 6 W”、滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”字样.若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，问：

(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?

(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少?

(3)当滑动变阻器的滑片P移到a端时，会出现的情况是什么?

6.(2014•青岛)在如图所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，电源电压U=6 V，小灯泡R2标有(6 V3 W)字样，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，滑动变阻器R3的最大阻值为20 Ω，请画出该题的各个等效电路图.

(1)只闭合开关S1和S3时，电 路消耗的功率为6 W，则闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电阻R=?

(2)在不损坏各元件的情况下，只闭合开关S1时，R1消耗的最大功率为P1，只闭合开关S2时，R2消耗的最小功率为P2，则P1∶P2=?

归类例析

例1 B

例2(1)当S1、S2断开，S3闭合时，电阻R2断路，电阻R1接在电源上，等效电路图如图甲所示，则电源电压U=I1R1=0.45 A×20 Ω=9 V.

(2)当S1断开，S2、S3闭合时，电阻R1和R2并联，等效电路图如图乙所示，则通过R2的电流I2=I-I1=0.75 A-0.45 A=0.3 A，电阻R2=U2/I 2=9 V0.3 A=30 Ω.

(3)S2、S3断开，S1闭合时，电阻R1和R2串联，等效电路图如图丙所示，则电路中的电流I=U/R=9 V/(20 Ω+30 Ω)=0.18 A，电阻R1的功率PR1=I12R1=(0.18 A)2×20 Ω=0.648 W.

专题精练

1.D 2.D 3.C 4.A

5.(1)RL=U2额P额=(6 V)26 W=6 Ω

(2)当变阻器的滑片P在中 点时，R=10 Ω;且RL与R串联

R总=RL+R=6 Ω+10 Ω=16 Ω

IL=I总=U总/R总=12 V/16 Ω=0.75 A

UL=ILRL=0.75 A×6 Ω=4.5 V

P总=U总I总=12 V×0.75 A=9 W

(3)当变阻器滑片P移到a端时，小灯泡会被烧坏.

6.(1)只闭合开关S1 和S3时，等效电路如图1.

R1=U12P1=(6 V)26 W=6 Ω

只闭合开关S1、S2和S3时，R1和R2并联接入电路等效电路如图2.

R2=U12P2=(6 V)23 W=12 Ω

R=R1R2/(R1+R2)=6×12/(6+12) Ω=4 Ω

(2)只闭合开关S1时，等效电路如图3.

当滑片左移时，在不损坏电流表的情况下，

I 2=0.6 A时，R1的电功率最大

∴P1=I12R1=(0.6 A)2×6 Ω=2.16 W

只闭合开关S2时，等效电路如图4.

当滑片右移时，在不损坏电压表的情况下

U3=3 V时，R2的电功率最小

U2=U-U3=6 V-3 V=3 V

∴P2=U22/R2=(3 V)2/12 Ω=0.75 W

∴P1/P2=2.16 W/0.75 W=7225.

上面就是为大家准备的2015湖北武汉中考物理练习题，希望同学们认真浏览，希望同学们在考试中取得优异成绩。

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