2021年中考物理压轴题大揭秘专题专题11复杂的动态电路分析含解析.docx

专题11复杂的动态电路分析考点01：电表判断类动态电路的分析：此考点通常有两种题型：１：给出表的位置要求根据选根据题目要求，确定表的种类，然后再根据题中开关的通断，判断电路中连接情况及电表的作用，然后运用电学公式求解某个物理量的变化情况。

２：在确定电表的种类后要求改变电表的种类或通过开关的通断改变了电表在电路中的作用，然后利用电学公式分析某个量的变化情况。

【名师点睛】正确解答此考点中的题目，通常必须先根据题目或每个选项的要求在不造成电路短路及保证电路能正常工作的前提下，确定电表的种类，然后才能对电路进行分析，再利用电学公式分析某个量的变化情况；另外此类题难度较大，在较难确定电表种类的前题下可采用“假设法”假设电表的种类再根据电路的连接情况及电流表和电压表各自的特点判定假设的电表种类的正误，然后再重新分析电路，解决某个物理量的变化情况，例1:（2020河北中考试题）如图所示，电源电压不变，a.b为电压表或定值电阻，若为定值电阻，其阻值与R相同均为R０；当S１和S２闭合，S３断开时，电流表A１的示数为I０；再闭合S３，电流表A１的示数为2I０，下列说法中正确的是（）A：开关均闭合时，电路消耗的功率为2I02R0B：开关均闭合时，a、b互换前后A2的示数之比为1:2C：将最大阻值为R0的滑动变阻器与R串联，只闭合S1、S2，P从中点移到阻值最大端，变阻器消耗的功率变化量为I02R0/2D:用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a、b、R其中一个，移动滑片，三个电流表的示数均发生变化且变化量相等。

满足上述要求的电路连接情况有四种。

【答案】A、B、D【解析】当闭合S1和S2，断开S3时，b和R并联，电流表示数为I0，再闭合S3时，a、b和R并联，增加了一个a，电流表的示数为2I0，说明通过a的电流为I0，所以a是电阻，b是电压表，电源电压为U=I0R0，当开关均闭合时，干路中的电流为2I0，电路消耗的功率P=U ×2I0=2I02R0，故A选项是正确的；a、b互换前A2测通过R的电流，示数为I0，当a、b互换后，A2测得是通过定值电阻R的总电流为2I0，所以示数之比为1:2,B选项是正确的；将最大阻值为R0的滑动变阻器与R串联，只闭合S1和S2，整个电路中R和变阻器串联，当滑片P 在中点时，电路中的总阻值为3R0/2，电路中的电流I1=U/R总=I0R0/(3R0/2)=2I0/3，滑动变阻器消耗的功率P1=I12×R0/2=2I02R0/9,当滑动变阻器P滑到阻值最大端时，电路中的总电阻为2R0，电路中的电流I2=I0R0/2R0=I0/2。

滑动变阻器消耗的功率P2=I22R0=I02R0/4,变阻器的功率变化量△P=P2-P1=I02R0/36,故C选项错误；若用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a，A2示数不变，不能替换a，若替换R，A3的示数不变，不能替换R，当替换b时，当三个开关都闭合时，a、滑动变阻器、R并联，移动滑片，三个电流表示数均变化且变化量相等；当只闭合S1时，电路中只有滑动变阻器，移动滑片三个电流表的示数均变化且变化量相等；当闭合S1、S2时，滑动变阻器和R并联，移动滑片三个电流表的示数均变化且相等；当只当闭合S1、S3时，滑动变阻器和a并联，移动滑片，三个电流表的示数均变化且变化量相等，所以满足上述要求的电路连接方式有四种故D选项是正确的；综合上述分析可知，此题应选A。

B、D。

【变式１－１】（2020•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】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。

分析得出， c表、a表可能是电流表，b表是电压表；先闭合S1、S2，只有R3接入电路，a表（电流表无示数），再闭合S3，电阻R1、R2、R3并联连接，a表测量电阻R1、R2的电流，所以a表（电流表）示数增大；开关S1、S2、S3都闭合，电阻R1、R2、R3并联连接，移动滑片P,电压表b、电流表a两表示数无变化，a表测量电阻R1、R2的电流，电压表b除以电流表a的示数等于电阻R1、R2并联的等效电阻。

综上述分析可知，此题应选C。

【变式1-2】（2018河北中考试题）（多选）如图8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。

S1、S2都闭合时,滑片P向右滑动,c表的示数不变,下列判断正确的是（）A.a表是电压表B.先闭合开关S1,再闭合S2,电路中的总电流变大C.只闭合S1,P向右移动,R2两端的电压变化量与电流变化量的乘积大于其电功率的变化量D.开关均闭合,电路的总功率为P1:若将c表换成另一种电表,再闭合S1、S2,电路的总功率为P2,则P2>P1【答案】B、D【解析】只闭合S1时，电阻R1、R2、R3三者串联，此时b表有示数，a表无示数，一定是b 表为电压表，a表为电流表，才能出现这种情况，所以A选项是错误的；当S1、S2都闭合时,滑片P向右滑动,c表的示数不变，可知c表为电压表，先闭合S1时，三个电阻串联，再闭合S2时，只R1连入电路，所以电路中总电阻变小，而电源电压不变，所以电路中总电流变大，故B选项是正确的；C选项中，只闭合S1时三个电阻串联，P向右移动,R2两端的电压变化量与电流变化量的乘积为△U×△I而R2功率的变化量为△P=（I22－I12）R2=（I2－I1）×（I2+I1）×R2=△I×R2×（I2－I1）=△U×（I2－I1）所以P向右移动,R2两端的电压变化量与电流变化量的乘积小于其电功率的变化量，駇C选项错误。

D选项中，当开关均闭合，此时只R1连入电路，此时电路的总功率为P1=U2/R1,当将C表由电压表换为电流表后，开关均闭合时，三个电阻并联，此时电路的总功率P2=U2/R1+ U2/R2+ U2/R3,所以此时P2>P1,故D选项是正确的；综合上述分析，此题应选B、D。

【名师点睛】此题是一道动态电路的难题，考查了电路串、并联的识别，电压表及电流表在电路中的作用，及对欧姆定律、电功率的公式的运用，是一道综合性较强的电路难题。

要正确解答此题，应首先根据电路中的两个电表的位置及有无示数情况，先判断出b表是电压表，a表为电流表，再根据S1、S2都闭合时,滑片P向右滑动,c表的示数不变,，可判断出c表为电压表；然后即可根据开关的断开及闭合情况，判断出三个电阻的连接情况，然后利用欧姆定律及电功率的计算公式即可求解B、C、D选项的正误。

【变式1-3】（2020石家庄十八县联考二模试题）如图所示，电源电压不变，R1和R2为定值电阻，A1为电流表，a、b都是电流表或电压表，下列说法中正确的是（）A：若R1、R2和变阻器串联，则a、b均为电流表B：闭合开关S，滑片P向右滑动，若a的示数变大，b的示数变小，则a、b都为电流表C：闭合开关S，滑片P向右滑动，电表b的示数一定变小D：若a、b都是电压表，闭合开关S滑片P向右滑动，b的变化量与a的变化量之差除以A1的变化量，其比值等于R2.【答案】C、D【解析】若a、b均为是电流表，R1、R2和滑动变阻器并联，a表测通过R1和R2的总电流，b 表测R2和滑动变阻器的总电流；若a、b均为电压表则三个电阻串联，a表测R2和变阻器两端的总电压，b表测R1和R2两端的总电压，故A选项是错误的；若a、b都是电流表，滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，通过的电流变小，则a表示数不变，b表示数变小，若a、b表都是电压表，滑片P向滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联电压的分压特点，滑动变阻器两端电压变大，R1、R2两端电压电压变小，而电源电压不变，故a表示数变大，b表示数变小，B选项的说法是错误的；C选项的说法是正确的；若a、b 表均是电压表，闭合S，滑片P向右滑动，b表的变化量即为滑动变阻器两端电压的变化量，a表的变化量即为R1两端电压变化量，由于电源电压不变，b表的变化量与a表的变化量之差即R2两端电压的变化量，其与A1变化量的比值等于R2，故D选项正确；综合上述分析可知，此题应选C、D。

考点02：阻值变化类动态电路分析：此考点中的题型通常电路较简单，在确定电路的连接情况下，应注意以下问题：（1）在串联电路中电压的分配与电阻成正比，电路中电流的变化与电阻成反比，如下图当变阻器滑片右移时滑动器阻值变大则变阻器两端电压变大，由于电源总电压不变，所以此时灯泡两端电压即电压表示数减小，且电流表示数也随之减小。

但应注意：在串联电路中，如果电压表测量的是电源总电压，则无论电路中电阻如何变化则电压表的示数将保持电源电压不变。

（2）在并联电路中任何一个支路的分电阻变大则电路中总电阻也随之变大，干路总电流变小，且变阻器所在支路的电流变化与干路的电流变化相同，其它的支路电流则不受影响即并联各支路互不影响；在并联电路中电压表与任何一个支路并联均显示电源电压，此时无论支路中的电阻如何变化电压表均保持电源电压不变；如下图，当滑动变阻器滑片右移时变阻器连入的阻值变大，总电阻也变大，变阻器所在支路的电流与干路电流均减小即如下图中电流表示数减小，但R1所在支路的电流及电压表示数均不变。

（3）当电路中，电阻、用电器两端电压及电路中电流发生变化时，灯的亮度变化取决于它的实际功率的变化，若串联应根据公式：P=I2R，当不考虑灯丝的电阻变化时，灯泡的P实与电流成正比；若并联应根据公式P=U2/R在不考虑电阻的变化的前提下，P实与电压成正比变化。

若要求确定其它用电器（包括电阻）的电功率的变化情况，方法同灯泡。

（4）当电路中的电阻、电流及用电器两端电压发生改变时，讨论电路总功率的变化情况，通常根据公式P=U总I进行讨论，因为电源总电压通常为定值，因此电路中总功率的变化，取决于电路中电流的变化，即P总与I成正比变化。

（5）当此类题中出现了某用电器两端的电压变化量ΔU及电路中电流的变化量ΔI时，应注意对于某一个定值电阻ΔU和ΔI的比值为定值即R=ΔU/ΔI；而对于定值电阻功率的变化量ΔP≠ΔU×ΔI，而应为：ΔP=ΔU（I1+I2）或：ΔP=ΔI（U1+U2）。

例1：（2014河北中考）（多选）图7所示的电路中，电源电压保持不变。

R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻。