思维特训(八) 动态电路(一)

思维特训(八)动态电路(一)

|典|例|分|析|

复杂动态电路

例1上海市第二十八届“大同中学杯”物理竞赛(多选)如图8－TX－1所示的电路中，灯L1、L2的电阻分别为R1、R2，变阻器最大电阻为R0，灯的电阻保持不变，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，灯L1、L2的亮度变化情况是()

图8－TX－1

A．当R2>R0时，L1变暗，L2变亮

B．当R2>R0时，L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗

C．当R2

D．当R2

[解析] L1在干路上，当滑片P在a端时，并没有电流流过L2，此时L1最亮，L2不发光；随着滑片P左移，电路接入新的电阻，干路电流变小，L1会比原来暗一些，滑动变阻器左端与L2串联，再与右端部分并联。当R2＞R0时，灯L2与滑动变阻器的一部分串联的总电阻一定大于另一部分的电阻，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻增大，所以总电流减小，通过灯L1的电流减小，所以L1变暗，通过L2的电流变大，L2变亮，故A正确，B 错误。当R2＜R0时，灯L2与滑动变阻器的一部分串联的总电阻先大于后小于另一部分的电阻，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻先增大后减小，所以总电流先减小后增大，通过灯L1的电流先减小后增大，故L1先变暗后变亮，而通过L2的电流一直变大，L2变亮，故D正确，C错误。故选AD。

[答案] AD

动态电路的变化量

例2上海市第二十九届“大同中学杯”物理竞赛(多选)在如图8－TX－2所示的电路中，电源电压U保持不变。电路中定值电阻R大于R0。闭合开关，将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则()

图8－TX－2

A．电流表A的示数增大

B ．电压表V 2的示数增大

C ．ΔU 1大于ΔU 2

D ．U 2与ΔI 的比值大于R 0

[解析] 由图可知：R 0、R 与变阻器串联，电压表V 1、V 2、V 3分别测量R 两端的电压、R 与变阻器的总电压、变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则电流表A 的示数增大，A 正确；由于U 2＝U －IR 0，总电压不变，电流I 增大，IR 0增大，所以电压表V 2的示数减小，B 错误；U 1＝IR ，U 2＝U －IR 0，则可得：ΔU 1＝U 1′－U 1＝I′R －IR ＝ΔIR ，ΔU 2＝U 2′－U 2＝(U －I ′R 0)－(U －IR 0)＝ΔIR 0，已知R ＞

R 0，故ΔU 1大于ΔU 2，C 正确；由于ΔU 2ΔI

＝R 0，故D 错误。 [答案] AC

|思|维|集|训|

1．上海市第二十七届“大同中学杯”物理竞赛设计一个如图8－TX －3所示的电路，a 表示定值电阻，b 表示滑动变阻器，电源电压保持不变。其中，a 有阻值分别为R 1、R 2的两个定值电阻可供选择，b 有最大阻值分别为R 3、R 4的两个滑动变阻器可供选择，且R 1＜R 2＜R 3＜R 4。要求：闭合开关，在移动变阻器滑片P 的过程中，电流表示数的变化量最大。则正确的选择是( )

图8－TX －3

A ．a 选R 1，b 选R 4

B ．a 选R 1，b 选R 3

C ．a 选R 2，b 选R 3

D ．a 选R 2，b 选R 4

2．上海市第二十八届“大同中学杯”物理竞赛某同学做电学实验，通过改变滑动变阻器接入电路的电阻大小，测量并记录了多组电压表和电流表的示数，根据数据分析，连接的电路可能是图8－TX －4中的( )

3．上海市第三十届“大同中学杯”物理竞赛在如图8－TX －5所示的电路中，电源电压保持不变，R 0为定值电阻，L 1、L 2为两个小灯泡，闭合开关，将滑动变阻器的滑片由左向右滑动时，下列说法中正确的是( )

图8－TX －5

A．小灯泡L2变暗，电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大

B．小灯泡L1变暗，电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大

C．小灯泡L2变亮，电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小

D．小灯泡L1变亮，电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小

4．上海市第二十九届“大同中学杯”物理竞赛在如图8－TX－6所示的电路中，电阻R1标有“6 Ω 1 A”字样，R2标有“3 Ω 1.2 A”字样，电流表A1、A2的量程均为0～3 A，电压表量程为0～15 V，在a、b间接入电压可调的电源。闭合开关S后，为保证R1、R2均不损坏，则允许的最大电源电压和此时通过电流表A1的电流分别为()

图8－TX－6

A．9 V，1 A B．3.6 V，1.8 A

C．9.6 V，1 A D．3.6 V，2.2 A

5．上海市第二十八届“大同中学杯”物理竞赛(多选)如图8－TX－7所示，电流表A1和A2的示数分别为3 A和2 A，若将R2、R3、R4中的某两个电阻互换，其他条件不变，发现两电表的示数不变。则通过R1的电流为()

图8－TX－7

A．3.5 A B．4.0 A C．4.5 A D．5.0 A

6．如图8－TX－8所示，滑动变阻器M的总电阻为10 Ω，滑动变阻器N的总电阻为200 Ω，电阻R的阻值约为20 Ω。为了使电压表的示数略微增大，应该()

图8－TX－8

A．把N的滑片向左移一小段距离

B．把M的滑片向左移一小段距离

C．把N的滑片向右移一小段距离

D．把M的滑片向右移一小段距离

7．如图8－TX－9所示的电路中，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P向右移动后，电压表V1和电流表A1的示数的变化量分别为ΔU1和ΔI1，电压表V2和电流表A2示数的变化量分别为ΔU2和ΔI2。若不计电表的电阻对电路的影响且电源电压恒定，那么下列判断正确的是()

图8－TX－9