14.7專題歐姆定律與動態(tài)電路(原卷版)

7歐姆定律與動態(tài)電路[學(xué)習(xí)目標(biāo)]進(jìn)一步熟練、鞏固歐姆定律的應(yīng)用了解引起電路動態(tài)變化的原因掌握動態(tài)電路的一般答題思路歐姆定律：內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成，跟導(dǎo)體的電阻成公式：I=eq\f(U,R)R=eq\f(U,I)U=IR串、并聯(lián)電路的電流規(guī)律串聯(lián)電路中各處的電流。并聯(lián)電路的干路總電流等于。串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律串聯(lián)電路兩端的總電壓等于。并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓，且都等于電源電壓值。串、并聯(lián)電路電阻的規(guī)律串聯(lián)電路總電阻等于。并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于。串、并聯(lián)電路動態(tài)分析思路含滑動變阻器的串聯(lián)電路：由于電源電壓不變，按以下思路分析：eq\x(滑動變阻器電阻變化)→→→→含滑動變阻器的并聯(lián)電路，由于電源電壓不變，且并聯(lián)電路中各個支路互相獨(dú)立、互不影響，所以含定值電阻的支路各量都不變化，含滑動變阻器的支路，按以下思路分析：eq\x(滑動變阻器電阻變化)→→→題型概述電路中開關(guān)的斷開與閉合，滑動變阻器滑片的移動，會帶來電路連接方式、電阻工作狀態(tài)、通過電阻中的電流、電阻兩端電壓和電路消耗電功率的變化。這類電路被稱作動態(tài)電路.電路的動態(tài)分析，涉及到的考點(diǎn)有：歐姆定律的應(yīng)用和串聯(lián)電路電流、電壓的規(guī)律。答題方法判斷電路連接——可以先簡化電路，電流表當(dāng)導(dǎo)線看，電壓表當(dāng)開路看.如何判斷電流表測量通過哪個用電器的電流。方法：看電流表與哪個用電器串聯(lián)，則就測通過那個用電器的電流.如何判斷電壓表測哪部分電路兩端的電壓。方法：電壓表與哪個用電器并聯(lián)就測哪個用電器兩端的電壓.解題技巧學(xué)會正確分析電路圖。無論是靜態(tài)電路還是動態(tài)電路，都要能夠獨(dú)立分析題目給出的電路圖中，各個用電器之間是串聯(lián)還是并聯(lián)。具體的方法是把電流表簡化成導(dǎo)線，將電壓表簡化成斷開的開關(guān)或干脆拿掉，把閉合的開關(guān)看成導(dǎo)線，把被局部短路的用電器拿掉，把開關(guān)斷開的支路去掉，從而簡化電路。經(jīng)過電路簡化后，電路中基本只出現(xiàn)電源、用電器，電路顯得比較簡單，把剛才去掉的電表復(fù)原上去，明確電壓表和電流表分別測量那個用電器的電壓和電流。正確判斷滑動變阻器有效電阻及由于滑片的變化引起的有效電阻的變化。熟練掌握串并聯(lián)電路中電壓、電流及電阻的規(guī)律。動態(tài)電路中涉及的用電器肯定不止一個，必然會運(yùn)用到串并聯(lián)電路中電壓、電流及電阻的規(guī)律，如果學(xué)生不能熟練掌握這些規(guī)律，那么解題也就無從談起。

熟練掌握歐姆定律的運(yùn)用，尤其是要分析好電路中局部和整體的關(guān)系。歐姆定律是解決動態(tài)電路的金鑰匙，也是電學(xué)的基本定律。在動態(tài)電路中一般情況下電源的電壓都是不變的，滑動變阻器滑片的變化或開關(guān)的通斷，必然會引起電路中電流的變化，解題思路是先整體后局部，先利用歐姆定律分析整個電路中電流的變化情況，在具體分析每一個用電器的電流電壓變化情況。

理解好斷路和短路。熟練掌握電路故障問題，理解好怎樣才是短路，以及短路對整個電路的影響。知識點(diǎn)一：滑動變阻器引起的動態(tài)變化【探究重點(diǎn)】從局部到整體再到局部——抓住題中不變的量，如電源電壓不變，定值電阻阻值不變,燈泡電阻不變?！纠}精講】如圖甲所示，R′是滑動變阻器，R是定值電阻，電源電壓恒定．當(dāng)滑片P向下滑動時，電流表示數(shù)將________(填“變大”“變小”或“不變”)．小軍根據(jù)此電路設(shè)計一種自動測高儀如圖乙，要求：身高越高，儀表示數(shù)越大(指針右偏)，他應(yīng)把________(填“電流表”或“電壓表”)改裝為測高計．【鞏固訓(xùn)練】小明看到菜市場上的電子秤后，查電腦了解了電子秤的工作原理，知道了電子秤的原理圖，如圖所示，它可以反映彈簧上方金屬片受到壓力的大小。其中Rˊ是滑動變阻器，R是定值電阻，電源電壓恒定不變，根據(jù)你所學(xué)的知識，你認(rèn)為壓力表實(shí)際上是一個_____表。當(dāng)金屬片受到的壓力增大時，變阻器的阻值________，壓力表示數(shù)______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。知識點(diǎn)二：開關(guān)閉合或斷開引起的動態(tài)變化【探究重點(diǎn)】將電壓表看為斷路，電流表看為導(dǎo)線，搞清兩電阻的連接方式明確電壓表在電路中測量哪部分電阻兩端的電壓及電流表在電路中測量通過哪部分電阻的電流通過串聯(lián)電路電流、電壓的規(guī)律、歐姆定律及其變形公式對電路中電流及電壓變化情況進(jìn)行正確分析?！纠}精講】在如圖所示電路中，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器的滑片P自右向左滑動，則()A．電流表A的示數(shù)變大B．電壓表V1與電流表A的示數(shù)比值減小C．電壓表V2的示數(shù)變大D．電壓表V2與電流表A的示數(shù)比值不變【鞏固訓(xùn)練】如圖所示電路中，已知電源電壓為6V，S1閉合S2斷開時，甲、乙是電流表，I甲∶I乙=2∶3；當(dāng)S1、S2都閉合時，甲、乙是有0~15V和0~3V量程的電壓表，則下列說法正確的是()A．電阻R1的阻值比電阻R2的阻值小B．S1、S2閉合時，通過R1和R2電流之比為I1∶I2=1∶2C．Sl、S2閉合時，甲、乙兩表的示數(shù)比為2∶1D．Sl、S2閉合時，乙電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度大知識點(diǎn)三：敏感電阻引起的動態(tài)變化【探究重點(diǎn)】分析電路結(jié)構(gòu)，明確變化前后電路的連接方式，畫出等效電路圖。明確電壓表測哪部分電壓，電流表測何支路或干路電流。電路元件變化對哪部分電路造成影響，遵循“先局部——后整體——再局部”的思路?！纠}精講】光敏電阻的特點(diǎn)是有光照射它時阻值變小。如圖所示是某小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計的行人監(jiān)控裝置，R1為光敏電阻，R2為滑動變阻器，A、B間接監(jiān)控裝置，則()A．當(dāng)有人通過通道而遮蔽光線時，通過R1的電流變大B．當(dāng)有人通過通道而遮蔽光線時，A、B間電壓降低C．當(dāng)僅增大R2連入電路中的阻值時，通過R1的電流變大D．當(dāng)僅增大R2連入電路中的阻值時，可降低A、B間的電壓【鞏固訓(xùn)練】煤氣爐一旦因故熄火而又沒有被及時發(fā)現(xiàn)，將是十分危險的。某科技小組同學(xué)設(shè)計了煤氣爐熄火報警裝置，他們將光敏電阻R、阻值為9Ω的定值電阻R0和電流表串聯(lián)接在電壓為9V的電源上，電壓表并聯(lián)接在定值電阻R0兩端，電路如圖甲所示。該裝置可以對煤氣爐進(jìn)行監(jiān)視和報警使用時，光敏電阻對準(zhǔn)火焰，報警器不報警；火焰熄滅時報警器報警。光敏電阻的阻值隨光照射的強(qiáng)弱而改變。“光強(qiáng)”是表示光的強(qiáng)弱程度的物理量，照射光越強(qiáng)，光強(qiáng)越大。光強(qiáng)符號用E表示，國際單位為坎德拉(cd)。光敏電阻的阻值R與光強(qiáng)E間的變化關(guān)系圖像如圖乙所示。則下列說法正確的是()A．由圖像可得出光敏電阻阻值隨光強(qiáng)的增大而增大B．光強(qiáng)增大，電流表示數(shù)減小C．若火焰熄滅，則電流表示數(shù)為1AD．若光強(qiáng)由1cd增加到3cd，電壓表的示數(shù)由3V增加到5.4V知識點(diǎn)四：最值問題【探究重點(diǎn)】明確電路中允許通過的最小電流（同小取?。?；看清電壓表測量對象；熟練畫出部分電路圖；熟練應(yīng)用串聯(lián)分壓規(guī)律【例題精講】如圖所示的電路，電源電壓恒為4.5V，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，定值電阻阻值為5Ω，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω0.5A”。閉合開關(guān)S，移動滑片的過程中，下列說法正確的是()A．若滑片P向右移動，電流表示數(shù)變大 B．若滑片P向右移動，電壓表示數(shù)變小C．電流表示數(shù)變化范圍為0.3A～0.5A D．滑動變阻器的阻值變化范圍4Ω～20Ω【鞏固訓(xùn)練】如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V且保持不變，定值電阻R1的阻值為10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω，電壓表接入電路的量程(0～3)V，電流表接入電路的量程(0～0.6)A．閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P由b端緩慢向a端移動，直至某一電表的指針達(dá)到滿偏。有關(guān)變化下列說法正確的是()①電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變大②電流表的示數(shù)變化范圍為0.2A～0.6A③電壓表的示數(shù)變化范圍為2V～6V④R2阻值變化范圍為20Ω～10Ω⑤指針達(dá)到滿偏的是電流表A．只有②⑤正確 B．只有③④正確 C．只有①④正確 D．都正確(2020湖北武漢)如圖所示，電源電壓15V保持不變，滑動變阻器的滑片在最右端。閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，滑片P移至中點(diǎn)附近時，電流表的示數(shù)是0.5A，保持滑片P不動，閉合開關(guān)S2，斷開開關(guān)S1時，電流表的示數(shù)是0.2A，則電阻R3的阻值是()A.20Ω B.30Ω C.45Ω D.50Ω如圖所示，是一科技創(chuàng)新小組同學(xué)們設(shè)計的水位計工作原理圖，絕緣浮子隨水位的升降帶動滑動變阻器R的金屬滑桿P升降，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)來反應(yīng)水位升降情況。水位最低時，滑桿P位于R的a端處。L是一個指示燈，電路各部分接觸良好，不計導(dǎo)線電阻。下列判斷錯誤的是()A．當(dāng)電壓表示數(shù)變大，指示燈變暗，則表明水位上升B．當(dāng)水位下降時，則電壓表示數(shù)變小，指示燈變亮C．當(dāng)水位不變時，則電壓表示數(shù)不變，指示燈不亮D．若將電壓表改裝成水位計，則電壓表零刻度線處應(yīng)該標(biāo)為最低水位圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S1、S2，兩燈都發(fā)光，當(dāng)把開關(guān)S2斷開時，燈泡L1的亮度及電流表示數(shù)變化的情況是()A．L1亮度不變，電流表示數(shù)變小 B．L1亮度不變，電流表示數(shù)不變C．L1變亮，電流表示數(shù)不變 D．L1變暗，電流表示數(shù)變小如圖所示是酒精測試儀的原理圖。電源電壓不變，酒精濃度表由電流表A改裝而成，酒精傳感器的電阻Rx隨酒精氣體濃度的增大而減小。使用前要通過調(diào)節(jié)滑動變阻器RP對酒精測試儀進(jìn)行調(diào)零，然后對駕駛員進(jìn)行測試。關(guān)于該測試儀下列說法正確的是()A．當(dāng)酒精濃度為0時，電路中沒有電流B．調(diào)零時，若指針指在2mg/L的位置，則應(yīng)將滑片向左移動C．當(dāng)酒精濃度增大時，電流表A示數(shù)變大，電壓表V1示數(shù)變小，V2示數(shù)變大D．當(dāng)酒精濃度增大時，電流表A示數(shù)變小，電壓表V1示數(shù)變小，V2示數(shù)變大如圖所示,電源電壓不變,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω。只閉合S,電流表、示數(shù)之比為

,電壓表、示數(shù)之比為

。再閉合S1、S2,電流表、示數(shù)之比為

,電壓表、示數(shù)之比為

。(2020山東聊城)小明用如圖所示的電路“探究電流與電壓的關(guān)系”，所用電源電壓為4.5V，閉合開關(guān)S時，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，但電流表有示數(shù)，電路故障可能是電阻R1_____(選填“斷路”或“短接”)。排除故障后，他移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表示數(shù)是1.2V時，電流表示數(shù)是0.30A；繼續(xù)移動滑片，使電壓表示數(shù)從1.2V增加到2.4V，那么該過程中滑動變阻器R2連入電路的阻值減小了_____Ω。（2021·江蘇·高郵市南海中學(xué)一模）如圖所示的電路中，電源電壓不變，R1為定值電阻，開關(guān)S閉合后，滑動變阻器滑片向左移動時，電流表的示數(shù)____，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)之比_____．（兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”）在“研究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，小陽同學(xué)設(shè)計并連接了如圖所示的電路，其中小燈泡L的額定電壓為10V，電壓表、電流表均選擇了合適的量程且能正常使用。(1)閉合開關(guān)S后，小陽發(fā)現(xiàn)電壓表V2的示數(shù)為0V，而電壓表V1、V3的示數(shù)均為12V，電流表也有示數(shù)。你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的原因可能是。(2)恢復(fù)正常后，閉合開關(guān)并移動滑動變阻器滑片，依次記錄了以下幾組數(shù)據(jù)。次數(shù)U1(V1示數(shù)/V)U2(V2示數(shù)/V)U3(V3示數(shù)/V)1210122481236612分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是。(3)完成并記錄了第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，小陽想測量一下小燈泡的額定功率，結(jié)合題目信息，以下操作可以達(dá)到目的的是。A．向左移動滑動變阻器滑片，使V1的示數(shù)為10V，同時讀出電流表示數(shù)B．向右移動滑動變阻器滑片，使V1的示數(shù)為10V，同時讀出電流表示數(shù)C．向左移動滑動變阻器滑片，使V2的示數(shù)為2V，同時讀出電流表示數(shù)D．向右移動滑動變阻器滑片，使V2的示數(shù)為2V，同時讀出電流表示數(shù)（2019·益陽）如圖所示，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，當(dāng)滑片P向右移動時，電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是（）。A．電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)減小B．電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)增大C．電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)增大D．電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小如圖所示，電源電壓恒定，閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器的滑片P向左移動。下列說法中正確的是()A．電流表A1的示數(shù)變大B．電壓表V的示數(shù)變小C．電流表A2與A1的示數(shù)之差不變D．電壓表V與電流表A2的示數(shù)之比變大某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組在參觀給載重車稱重的“地中衡”后，同學(xué)們結(jié)合所學(xué)物理知識，設(shè)計了一個能實(shí)現(xiàn)給載重車稱重的模擬裝置，其原理圖如圖所示，通過由電表改裝成“稱重計”的指示值，可讀出載車所受的重力。圖中為定值電阻，為滑動變阻器。秤的水平臺面上沒有重物時，滑動變阻器的滑片P在端，當(dāng)秤的水平臺面上放有物時，臺面向下平移并帶動滑動變阻器的滑片P向b端滑動。已知滑片P向端移動的距離與臺面上物體所受力大小成正比，電源兩端的電壓保持不變，下列說法中正確的是()A．圖中的“稱重計”實(shí)質(zhì)上是一個電流表B．載重車所受的重力越大，通過滑動變阻器的電流越為C．載重車所受的重力越大，“稱重計”的示數(shù)越大D．電路中的完全可以用導(dǎo)線代替在圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，讓開關(guān)S1和S2斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P使其位于變阻器的最左端a處，此時燈泡L恰好正常發(fā)光，電流表A和電壓表V均有示數(shù)。已知變阻器的最大電阻大于燈泡L的電阻，以下判斷正確的是()A．若保持S1和S2斷開，讓P緩慢向右滑動，燈泡L有可能被燒毀B．若保持P在a處不動，S1仍斷開，閉合S2后，A表和V表示數(shù)均不變C．若保持P在a處不動，S1仍斷開，閉合S2后，A表和V表示數(shù)將變大D．若保持S2斷開，將P移至變阻器最右端b，再閉合S1后，A表和V表均仍有示數(shù)(2020·貴州遵義市·)如圖所示，電源電壓保持不變，R1為定值電阻。閉合開關(guān)S，電壓表V1示數(shù)為U1，電壓表V2示數(shù)為U2，電流表A示數(shù)為I，在滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中，電壓表V2示數(shù)變化了，電流表A示數(shù)變化了。下列說法正確的是()A．U1不變，U2變大，I變小 B．U1變小，U2不變，I變小C．與的比值不變 D．與的比值變大如圖所示,R為定值電阻,R'為滑動變阻器,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片從a端逐漸滑動到b端,發(fā)現(xiàn)V1表示數(shù)從2V變化到6V,而V2表示數(shù)從4V變化到0,則電流表示數(shù)從0.2A變化到

A,R=

Ω。(2019?江西)如圖所示，電源電壓保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，R1＝20Ω，滑動變阻器R2的規(guī)格為“100Ω1A“。(1)閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2、S3，電流表示數(shù)為0.4A，求電源電壓；(2)閉合開關(guān)S3，斷開開關(guān)S1、S2，滑動變阻器滑片置于中點(diǎn)位置時，電壓表的示數(shù)為4V，求R3的阻值；(3)閉合開關(guān)S1、S2和S3，在不損壞電流表、電壓表的情況下，求滑動變阻器R2的阻值取值范圍。為了探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系，小明設(shè)計了圖甲所示的電路．電源電壓恒為6V，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器．(1)閉合開關(guān)后，移動滑片P，發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)始終如圖乙所示，出現(xiàn)這種情況的原因是將滑動變阻器的_______(填字母)兩個接線柱接入了電路．(2)改正錯誤后，小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，將有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)記在圖丙所示的反映通過定值電阻R1的電流與其兩端電壓的關(guān)系圖像上．分析圖丙可知，滑動變阻器的最大電阻是_______Ω．(3)分析圖丙數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是；本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到的主要物理方法稱為_________。(4)定值電阻R1的阻值大小為_________Ω。如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合，甲、乙兩表是電壓表時，兩表示數(shù)之比U甲∶U乙=3∶2，當(dāng)開關(guān)S斷開，甲、乙兩表是電流表時，兩表的示數(shù)之比I甲∶I乙為()A．1∶2 B．3∶2 C．1∶3 D．3