高考物理考点训练 动态问题的分析

高考物理考点训练
动态问题的分析
备考攻略
在混联电路中，在电路其余电阻不变的情况下，任一电阻的阻值增大（或减小），必将引起该电阻中电流的减小（或增大）以及该电阻两端电压的增大（或减小）; 任一电阻的阻值增大（或减小），必将引起与之并联的支路中电流增大（或减小），与之串联的各电阻电压的减小（或增大）。

在直流电路中，无论电阻串联还是并联，只要其中一个电阻增大（或减小），则电路的总电阻一定增大（或减小），总电流一定减小（或增大），内阻不为零的电源的路端电压一定增大（或减小）。

电路动态变化的分析思路是：由部分电阻变化推断外电路总电阻的变化,再由闭合电路欧姆定律得出干路电流的变化，最后根据电路情况分别确定各元件上电流电压的变化情况。

高考对直流动态电路的考查难度中等。

1.如图所示电路中，电源内电阻为r ，R 1、R 3、R 4均为定值电阻，电表均为理想电表。

闭合电
键S ，将滑动变阻器R 2的滑片向上滑动，电流表和电压表示数变化量的大小
分别为∆I 、∆U ，下列结论中正确的是（ ）
A.电流表示数变大
B.电压表示数变大
C. ∆U ∆I
＞r D. ∆U ∆I
＜r 1.AD
2. 如图所示，A 、B 、C 分别表示理想电流表或电压表，灯L 1与L 2的额 定电压相同，灯L 1的额定功率大于灯L 2的额定功率，当电键S 闭合时，L 1、L 2恰好能正常发光．若A 、B 、C 的示
数均不为零，则可判定（ ）
A ．A 、
B 、
C 均为电流表
B ．A 、B 、
C 均为电压表
C ．B 为电流表，A 、C 为电压表
D ．B 为电压表，A 、C 为电流表 D 此题可采用排除法，如果都是理想电流表，两灯均被短路，不可能正常发光，A 错；如果都是理想电压表，两灯均处于断路状态，两灯也不能正常发光，B 错；如果B 是电流，A 、C 是电压表，则通过两灯的电流相等，也不可能均达到额定功率，C 错．因此只有D 正确．
3．如图所示，电路中电源的电动势为E ，内电阻为r ，开关S 闭合后，当滑动变阻器R 的滑动片P 向右移动的过程中，三盏规格相同的小灯泡L 1、L 2、L 3的亮度变化情况是（ ）
A ．灯L
1、L 2变亮，灯L 3变暗
B ．灯L 2、L 3变亮，灯L 1变暗
C ．灯L 1、L 3变亮，灯L 2变暗
D ．灯L 1变亮，灯L 2、L 3变暗
C 先画出等效电路图，然后先整体再部分进行动态分析即可．
4．某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。

实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（ ）
A ．3R 短路
B ．P R 短路
C ．3R 断开
D ．2R 断开 BD 利用假设法或把各选项代入验证．
5. 如图所示的电路，电源电动势E =6V ，内阻r =1Ω，电阻R 1=3Ω，R 2=6Ω，电容器的电容C=3.6μF ，二极管D 具有单向导电性，开始时，开关S 1闭合，S 2断开.
（1）合上S 2，待电路稳定以后，求电容器上电量变化了多少？
（2）合上S 2，待电路稳定后再断开S 1，求断开S 1后流过R 1的电量是多少？
解析：（1）设开关S 1闭合，S 2断开时，电容器两端的电压为U 1，干路电流为I 1，根据闭合道
路欧姆定律有
5.111=+=r
R E I A （2分） 5.4111==R I U V （2分）
合上开关S 2后，设电容器两端电压为U 2，干路电流为I 2，根据闭合电路欧姆定律有
221212=++=r R R R R E I A （2分）
42
12122=+=R R R R I U V （2分） 所以电容器上电量变化了61
2108.1)(-⨯-=-=∆C U U Q C （2分） （或电容器上电量减少了612108.1)(-⨯=-=∆C U U Q C ）
（2）合上S 2后，设电容器上的电量为Q ，则521044.1-⨯==CU Q C （2分）
断开S 1后，R 1和R 2的电流与阻值成反比，因而流过的电量与阻值也成反比，故流过R 1的电量62
121106.9-⨯=+=Q R R R Q C （2分） 6. 已知电源电动势E =8V ，红灯电阻Ω=8x R ，绿灯电阻
Ω=8y R ．接在如图所示的电路中，灯正常发光时电压
表的读数为6V ，Ω===4321R R R ，Ω=64R ，经
过一段时间，由于电路中某一个电阻发生故障，引起红
灯变亮，绿灯变暗的现象，而此时电压表的读数变为6.4V.
（1）画出电路发生故障前的能够直接看出串、并联的简化电路图；
（2）通过分析与计算，判断电路中哪一个电阻发生了故障？是什么故障？
解析（1）先画出等效电路图如图所示．
（2）定性分析：由等效电路图可以看出，电压表读数增大，
即路端电压增大，表明外总电阻阻值增大，而红灯变
亮、绿灯变暗，则只可能R 1增大后断路．
定量计算：正常发光时，Ω=6外R ，1=总I A ，求出Ω=2r ； 非正常发光时，8.0//=-=r U
E I 外总 A Ω==8//总
外外I U R ． 绿灯电压2.3/==并总R I U y V ，而红灯电压2.3/=-=y x U U U 外V
表明R 1和x R 的并联阻值为x x
R I U R =Ω==4总并，表明R 1断路．
7. 热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R 随温度t 变化的图线如图甲所示。

如图乙所示电路中，热敏电阻R t 与其它电阻构成的闭合电路中，当R t 所在处温度升高时，两电表
读数的变化情况是（）
（A）A变大，V变大；
（B）A变大，V变小；
（C）A变小，V变大；
（D）A变小，V变小。

答案：D
解析：当R t所在处温度升高时，热敏电阻R t阻值减小，电流表读数减小，电源输出电流增大，电压表读数减小，选项D正确。

8. 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，下列说法正确的是
A．定值电阻R1电功率增大
B．电压表和电流表读数都减小
C．电压表读数增大，电流表读数减小
D．R中电流变化的绝对值大于电流表读数变化的绝对值
9. A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球。

两块金属板接在如图所示的电路中，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，R3为定值电阻，当R2的滑动触头P在中间时闭合开关S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。

已知电源电动势E和内阻r一定，光敏电阻随光照的增强电阻变小，以下说法正确的
A．保持光照强度不变，将R2的滑动触头P向b端滑动，则R3消耗的功率变大
B．保持滑动触头P不动，让光敏电阻周围光线变暗，则小球重新平衡后 变小
C．滑动触头向a端滑动，用更强的光照射R1则电压表示数变小
D．保持滑动触头不动，用更强的光照射R1，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值变小
10. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可以视为不变），R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。

闭合开关S后，将照
A．R1两端的电压将增大
B．R2两端的电压将增大
C．灯泡L将变暗
D．电路的路端电压将增大
答案：A
解析：闭合开关S后，将照射光强度增强，光敏电阻R3的阻值减小，灯泡L将变亮，R2两端的电
压将减小，R1两端的电压将增大，电路的路端电压将减小，选项A正确。