專題34-其他變化的動(dòng)態(tài)電路分析問題-決戰(zhàn)中考物理壓軸題、高頻題、高分值題解題技巧(解析版)

考點(diǎn)掃描☆名師點(diǎn)撥一、考點(diǎn)解析動(dòng)態(tài)電路分析是初中物理電學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容。動(dòng)態(tài)電路分析只涉及到串并聯(lián)電路（電源電壓保持不變）。所謂動(dòng)態(tài)電路是指對一個(gè)通常含有電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電流和電壓表等電器元件的電路，通過改變變阻器接入電路的阻值或開關(guān)的通斷等形式來改變電路的連接方式，進(jìn)而改變電路中的總電阻、電流、電壓的大小。中考物理中，動(dòng)態(tài)電路分析主要以選擇題和計(jì)算題形式出現(xiàn)。主要分為三種類型：（1）滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化；（2）開關(guān)的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化；（3）其他電學(xué)量發(fā)生變化或客觀因素引起電路中電學(xué)物理量的變化。具體來說，就是要弄清電阻之間是串聯(lián)還是并聯(lián)或兩者皆有；所給的電表是測量干路的電流（或電壓）還是支路中的電流（或電壓）等。解答此類問題需要注意一下問題：1.電流表的電阻非常小，在電路中相當(dāng)于導(dǎo)線，可看作短路。2.電壓表的電阻非常大，在電路中相當(dāng)于斷路（開路），即在分析此類問題時(shí)可先將電壓表放在一邊，暫不考慮。3.基本思想：明確電路中的變量和不變量，首先確定不變的物理量（如電源的電壓、各定值電阻，小燈泡的電阻以及小燈泡的額定電壓和額定功率），然后根據(jù)相關(guān)的規(guī)律去分析其它量的變化。4.解題思路：總體遵循“先局部-再整體-再局部”的思路，具體說來：①由某個(gè)電阻或開頭的變化分析總電阻的變化（局部）；②根據(jù)歐姆定律，由總電阻的變化分析總電流的變化（整體）；③由總電流的變化，根據(jù)歐姆定律和電路和串、并聯(lián)規(guī)律分析各支路的電壓、電流的變化（局部）。其他變化的動(dòng)態(tài)電路分析此類問題常見的有電路中接入光敏電阻、壓敏電阻等元件，此類變化與滑動(dòng)變阻器類似，引起的也是電路中電流或電壓的變化。二、考點(diǎn)復(fù)習(xí)1.定義：用導(dǎo)線將電源、用電器、開關(guān)連接起來組成的電流路徑叫電路。常見的電路狀態(tài)有：通路、開路、短路。2.電路串聯(lián)：把元件逐個(gè)順次連接起來的電路叫串聯(lián)；電路中只有一條電流路徑，一處段開所有用電器都停止工作。3.電路并聯(lián)：把元件并列的連接起來的電路；電路中的電流路徑至少有兩條，各支路中的元件獨(dú)立工作，互不影響。如：家庭中所有用電器的連接都是并聯(lián)。4.識(shí)別電路串、并聯(lián)的常用方法⑴電流分析法：在識(shí)別電路時(shí)，電流：電源正極→各用電器→電源負(fù)極，若途中不分流用電器串聯(lián)；若電流在某一處分流，每條支路只有一個(gè)用電器，這些用電器并聯(lián)；若每條支路不只一個(gè)用電器，這時(shí)電路有串有并，叫混聯(lián)電路。⑵斷開法：去掉任意一個(gè)用電器，若另一個(gè)用電器也不工作，則這兩個(gè)用電器串聯(lián)；若另一個(gè)用電器不受影響仍然工作則這兩個(gè)用電器為并聯(lián)。⑶節(jié)點(diǎn)法：在識(shí)別電路時(shí)，不論導(dǎo)線有多長，只要其間沒有用電器或電源，則導(dǎo)線的兩端點(diǎn)都可看成同一點(diǎn)，從而找出各用電器的共同點(diǎn)。5.電流⑴串聯(lián)電路中電流特點(diǎn)：電路中各處電流都相等；表達(dá)式為：I=I1=I2=…=In。⑵并聯(lián)電路中電流特點(diǎn)：在并聯(lián)電路中，干路中的電流等于各支路電流之和。表達(dá)式為：I=I1+I2+…+In。6.電壓（1）串聯(lián)電路中，各用電器兩端電壓相加等于干路總電壓。（2）并聯(lián)電路中，各用電器兩端電壓都相等。7.電阻（1）并聯(lián)電路中的總電阻比并聯(lián)的每個(gè)電阻都小。（2）在任何一個(gè)電路（無論該電路是串聯(lián)還是并聯(lián)或兩者皆有）中，總電阻隨電路中某一個(gè)電阻的增大而增大，隨某一個(gè)電阻的減小而減小?？键c(diǎn)剖析☆聚焦高頻高頻考點(diǎn)：其他變化動(dòng)態(tài)電路分析【典例】（2017?大慶）某興趣小組為了研究電子溫控裝置，連接成如圖所示電路，R1為熱敏電阻，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，閉合開關(guān)，當(dāng)溫度降低時(shí)，下列說法中正確的是（）。A．電壓表V2和電流表A示數(shù)均變大；B．電壓表V1和電流表A示數(shù)之比不變；C．電壓表V2和電流表A的乘積不變D．電壓表V2變化量和電流表A變化量之比不變【答案】D?？键c(diǎn)過關(guān)☆專項(xiàng)突破類型：其他變化的動(dòng)態(tài)電路分析1.（2017·深圳）如圖甲是某電子秤的原理示意圖，R1為定值電阻，托盤下方的電阻R2為壓敏電阻，其電阻大小與托盤內(nèi)所放物體質(zhì)量m大小的關(guān)系圖如圖乙所示。已知電源電壓為6V保持不變。（1）當(dāng)托盤為空時(shí)，R2電阻；（2）若托盤為空時(shí)，電流表示數(shù)為I1=0.01A，求定值電阻R1的阻值；（3）若放入某物體后，電流表示數(shù)為I2=0.02A，求該物體的質(zhì)量大小。【考查角度】動(dòng)態(tài)電路分析、電路計(jì)算。【解析】（1）根據(jù)圖象分析電阻的大??；（2）根據(jù)電流表示數(shù)求出電路的總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系求出R1的阻值；（3）根據(jù)電流求出總電阻，從而求出R2電阻，根據(jù)圖象分析質(zhì)量大小。解答：（1）當(dāng)托盤為空時(shí)，物體質(zhì)量為0，根據(jù)圖象可知R2的電阻為500Ω；（2）若托盤為空時(shí)，電流表示數(shù)為I1=0.01A，由可得，電路的總電阻：；根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得，R1的阻值：R1=R﹣R2=600Ω﹣500Ω=100Ω；【答案】（1）當(dāng)托盤為空時(shí)，R2電阻為500Ω；（2）若托盤為空時(shí)，電流表示數(shù)為I1=0.01A，定值電阻R1的阻值為100Ω；（3）若放入某物體后，電流表示數(shù)為I2=0.02A，該物體的質(zhì)量為600g。2.（2017?陜西）如圖1所示，電源電壓恒為6V，R為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化如圖2所示，R0是阻值為10Ω的定值電阻，閉合開關(guān)S，通過分析，下列說法錯(cuò)誤的是（）。A．圖1中的R0有保護(hù)電路的作用；B．溫度升高時(shí)，電壓表的示數(shù)會(huì)變小；C．溫度為40℃時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A；D．溫度降低時(shí)，電壓表與電流表示數(shù)的比值變小【考查角度】動(dòng)態(tài)電路分析、電路計(jì)算?！窘馕觥浚?）根據(jù)圖1中的電路連接方式，由圖2可知，熱敏電阻隨溫度的升高而減小，此時(shí)電路中的電流會(huì)增大，據(jù)此分析；（2）溫度升高時(shí)，由圖2分析熱敏電阻的變化，再判斷電路中總電阻的改變，由歐姆定律判斷電壓表示數(shù)變化情況；（3）由圖2中的數(shù)據(jù)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算；（4）分析電壓表與電流表示數(shù)比值所表示的量，結(jié)合圖2進(jìn)行判。A：由圖可知，R與R0串聯(lián)在電路中，當(dāng)熱敏電阻隨溫度的升高而過小時(shí)，電路中的總電阻R串=R+R0而不致過小，因此R0起到保護(hù)電路的作用，故A不符合題意。B：由圖2而知，當(dāng)溫度升高時(shí)，R會(huì)變小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，熱敏電阻兩端的電壓會(huì)變小，即電壓表示數(shù)會(huì)變小，故B不符合題意。C：由圖可知，溫度為40℃時(shí)，熱敏電阻的值為R=20Ω，則電流表示數(shù)，故C不符合題意。D：由圖可知，電壓表測R兩端電壓U，電流表測電路電流即R電流I，由歐姆定律可知，，即電壓表與電流表示數(shù)的比值表示的是熱敏電阻的值，當(dāng)溫度降低時(shí)，由圖2可知，其阻值變大，即電壓表與電流表的示數(shù)比值變大，故D符合題意。【答案】D。3.（2017?衡陽）將光敏電阻R、定值電阻R0、電流表、電壓表、開關(guān)和穩(wěn)壓電源連接成如圖所示電路，光敏電阻的阻值隨著光照強(qiáng)度的增大而減小，閉合開關(guān)，逐漸增大光照強(qiáng)度，則電壓表示數(shù)變化情況是（）。A．表和表示數(shù)均變??；B．表示數(shù)變大，表示數(shù)變??；C．表示數(shù)變小，表示數(shù)變大；D．表和表示數(shù)均變大【考查角度】動(dòng)態(tài)電路分析?！敬鸢浮緿。5.（2017?鎮(zhèn)江）圖中是一種輸液時(shí)所用報(bào)警電路：電源電壓恒定，R為定值電阻，閉合開關(guān)S，貼在針口處的傳感器M接觸到從針口處漏出的藥液后，其電阻RM發(fā)生變化，導(dǎo)致電壓表的示數(shù)增大而觸犯警報(bào)器（圖中未畫出）報(bào)警，則M接觸藥液后（）。A．M的電阻RM變大；B．電路消耗的總功率變大；C．電壓表與電流表的示數(shù)乘積不變；D．電壓表與電流表的示數(shù)之比變大【考查角度】動(dòng)態(tài)電路分析?！敬鸢浮緽。6.（2016?棗莊）如圖甲所示是某壓力測力計(jì)的電路原理示意圖，圖中電源電壓為6V（保持不變）；定值電阻R0的規(guī)格是“520Ω、0.01A”，起保護(hù)電路的作用；測力顯示器是由電流表改裝成的（電阻忽略不計(jì)），R是一種新型電子元件，其阻值R隨壓力F大小變化的關(guān)系如圖乙所示。求：（1）R0允許消耗的最大功率是多少？（2）通過分析圖乙，請直接寫出電子元件的阻值R隨壓力F變化的關(guān)系式。（3）該測力計(jì)所能測量的最大壓力是多少？（4）若要增大該測力計(jì)所能測量的最大壓力，請寫出一種改進(jìn)方法?！究疾榻嵌取縿?dòng)態(tài)電路分析、功率及其計(jì)算?！窘馕觥浚?）由定值電阻的規(guī)格可知允許通過的最大電流，根據(jù)P=I2R求出R0上允許消耗的最大功率；（2）由圖乙可知，電子元件的阻值R與壓力F的關(guān)系為一次函數(shù)，設(shè)出表達(dá)式，從圖象中讀出兩組數(shù)據(jù)代入得出表達(dá)式；（3）根據(jù)滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流可知電路中的最大電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R的阻值，然后代入電子元件的阻值R隨壓力F變化的關(guān)系式求出該測力計(jì)所能測量的最大壓力；（4）由R隨壓力F變化的關(guān)系式，若要增大該測力計(jì)的量程，應(yīng)從如何減小R的電阻值上分析解答?！窘獯稹拷猓海?）定值電阻R0的規(guī)格可知，電阻R0允許通過的最大電流I0=0.01A，則R0允許消耗的最大功率：P0=I02R0=（0.01A）2×520Ω=0.052W。（2）由圖乙可知，電子元件的阻值R與壓力F的關(guān)系為一次函數(shù)，設(shè)為R=kF+b，由圖象可知，當(dāng)F=0時(shí)R=200Ω，當(dāng)F=50N時(shí)R=180Ω，則200Ω=k×0N+b，180Ω=k×50N+b，聯(lián)立等式可得：b=200Ω，k=﹣0.4Ω/N，電子元件的阻值R隨壓力F變化的關(guān)系式R=﹣0.4Ω/N×F+200Ω。（4）要增大該測力計(jì)的量程，由F=知，應(yīng)減小R值，電路中的電壓一定時(shí)，最大電流也一定，總電阻不變，可以增大R0的阻值從而減小R的阻值；電流一定時(shí)，也可以減小總電阻，從而減小R值，可以減小電源的電壓從而減小電路中的總電阻。答：（1）R0允許消耗的最大功率是0.052W；（2）電子元件的阻值R隨壓力F變化的關(guān)系式為R=﹣0.4Ω/N×F+200Ω；（3）該測力計(jì)所能測量的最大壓力是300N；（4）若要增大該測力計(jì)的量程，可以增大R0的阻值，也可以減小電源的電壓。7.（2017?宜昌）某種規(guī)格的白熾燈泡的銘牌上印著“220V、40W”，其燈絲電流隨電壓變化圖象如圖所示。（1）這種白熾燈正常工作時(shí)，燈絲的電阻是多少？（2）取兩只該規(guī)格的白熾燈串聯(lián)起來，接到220V的電源上，兩燈總的實(shí)際電功率是多少？兩燈工作2h共消耗多少度電？（3）取一只該規(guī)格的白熾燈接到12V學(xué)生電源上，電路連接及燈泡均完好，閉合開關(guān)后白熾燈并不發(fā)光，請你判斷此時(shí)白熾燈是否消耗電能？如果消耗，說明能量轉(zhuǎn)化的情況；如果不消耗，說明理由?！究疾榻嵌取縿?dòng)態(tài)電路分析、電能及其計(jì)算。【解答】解：（1）由可得，白熾燈正常工作時(shí)燈絲的電阻：。（2）取兩只該規(guī)格的白熾燈串聯(lián)起來接到220V的電源上時(shí)，它們分得的電壓相等，即，由圖象可知，電路中的電流I=0.14A，則兩燈總的實(shí)際電功率P=UI=220V×0.14A=30.8W=0.0308k