2024河北地区物理中考备考重难专题：动态电路分析
典例精讲
类型1 滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析
如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P从右向左移动时，试判断电路中各物理量的变化情况.
第一步 判断电路中各元件的连接情况：R1与R2____联.
第二步 判断电表的测量对象：测量通过____的电流；测量____两端的电压；测___两端的电压.
第三步 判断滑片移动时相关物理量的变化情况(选填“增大”、“减小”或“不变”)：
(1)电阻变化：R2接入电路中的阻值____， 电路中的总电阻____；
(2)电流变化：由欧姆定律可知，电路中的电流____，的示数____；
(3)电压变化：由欧姆定律得U＝IR，可知R1两端电压___；电源电压不变，故R2两端的电压____；的示数____；的示数____；
(4)电功率变化：由电功率的表达式P＝UI＝可知：R1消耗的电功率____，电路消耗的总功率____；
(5)与的示数的比值____．与示数的差值____. 示数变化量 ΔU1与示数变化量ΔU2的关系是ΔU1____ΔU2 (选填“>”、“<”或“=”).
类型2 开关通断引起的动态电路分析
如图所示电路，电源电压为U且保持不变，若只闭合开关S2，再只闭合开关S1，S3，回答以下问题：
(1)只闭合开关S2时：
①第一步 确定开关闭合后电路的连接情况：
R1与R2____联，测量通过____的电流，测量____两端的电压；
②第二步 分析电表示数：示数____，示数____，电路消耗总功率____.
(2)只闭合开关S1，S3，断开开关S2时：
①第一步 确定开关闭合后电路的连接情况：
R1与R2____联，测量通过____的电流，测量____两端的电压；
②第二步 分析电表示数：示数____，示数____；电路消耗总功率____.
③第三步 分析物理量的变化：
示数____，示数____，电路消耗总功率____．与的比值：____.
(3)若在如图所示电路中，电阻 R1 = 20 Ω， R2= 10Ω，电源电压为6V且保持不变.
①当闭合开关S1、S3，断开开关 S2 时，的示数为____ A，则的示数为____V；
②当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，的示数为____V，电路消耗的总功率为____ W.
类型3 敏感电阻类的动态电路分析
为了更好地保障人民的生命财产安全，很多公共场所都安装有火警报警器. 简化电路如图所示，R1为定值电阻，R2是阻值随着环境温度的升高而减小的热敏电阻. 闭合开关，当温度升高时， 判断电路中电流、电压、电功率的变化
第一步 确定电路的连接情况：
R1与R2____联，测量____的电流，测量____两端的电压.
第二步 判断电路中的物理量变化：
(1)判断电阻：热敏电阻R2的阻值____，电路的总电阻____；
(2)判断电流：由欧姆定律可知，电路中的电流____，的示数____；
(3)判断电压：由欧姆定律得U＝IR，可知定值电阻R1两端电压____，电源电压不变，故热敏电阻R2两端的电压____；的示数____；
(4)判断电功率：由电功率的表达式为P＝UI电路消耗的总功率____；图中定值电阻R1的作用是________________________.
实战演练
1.(2022河北真题改编)如图所示的电路中，电源电压不变，小灯泡 L上标有“12 V 12 W”字样，滑动变阻器R0的最大阻值为20 Ω，a、b为电流表、电压表其中之一，且不相同．只闭合开关 S1，滑片P置于左端，电流表示数为1 A；再闭合开关S2、S3，移动滑片P，电流表示数始终为1 A．已知灯泡电阻随温度升高而增大．下列说法正确的是( )
A.a为电压表
B.电源电压为12 V
C.只闭合开关S1，若电流表示数为0.5 A，则滑动变阻器接入电路的阻值为12 Ω
D.闭合开关S1、S2，P向右滑动，a示数与示数的比值变大
E.将a与R0互换，开关均闭合，滑片P从最右端移动到中间位置，示数的变化量为1.2A
F.将a与R0互换，开关均闭合，移动滑片P，滑动变阻器功率的最小值为7.2 W
2. (2022河北预测卷)如图所示，电源电压为U保持不变，R2为滑动变阻器， R3为定值电阻且阻值小于滑动变阻器的最大阻值，a、b、c分别为电压表、电流表或定值电阻(阻值R1)其中之一．开关都闭合时，电流表与电压表均有示数且不随滑片的移动而变化，再断开S3时电路消耗的总功率变小．下列说法正确的是( )
A. a是电流表，b是电压表，c是定值电阻
B.先闭合S1，再闭合S3，两表示数都变大
C.只闭合S2，在移动滑片过程中滑动变阻器消耗的最大功率为
D.保持滑片处于中点不变，先闭合S2，再闭合S1，R3消耗的功率变化量等于R3两端电压的变化量与电流的变化量的乘积
参考答案
典例精讲
类型1 滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析
串 电路 电源(或R1和R2) R2 (1)减小 减小 (2)增大 增大 (3)增大 减小 减小 不变 (4)增大 增大 (5)减小 增大 <
类型2 开关通断引起的动态电路分析
(1)①
串 电路 R2 ② U
(2)①
并 R2 电源(或R1或R2)
② U U2 ③增大 增大 增大 不变
(3)①
0.6 6
②
2 1.2
类型3 敏感电阻类的动态电路分析
串 电路 R2
(1)减小 减小
(2)增大 增大
(3)增大 减小 减小
(4)增大 保护电路
实战演练
1.ABF
【解析】A：所有开关都闭合后，画出等效电路如图1，R0与R并联，移动滑片P，示数没有变化，说明滑动变阻器没有起作用，其一定是被b表短路了，所以b是电流表，a是电压表，A正确；
图1
B：根据灯泡L上标有“12 V 12 W”可知，灯泡额定电流I＝＝＝1 A，只闭合开关S1时，滑片P置于左端，画出等效电路如图2，电路为只有L的简单电路，示数为1 A，说明此时L正常发光，则此时灯泡两端电压为其额定电压(即电源电压)12 V，B正确；
图2
C：灯泡L正常发光时的电阻R＝＝＝12 Ω，若只闭合开关S1，示数为0.5 A，则接入电路中的总电阻R总＝＝＝24 Ω，此时灯泡L不是正常发光的状态，其电阻不是12 Ω，所以滑动变阻器的电阻也就不是12 Ω，C错误；
D：闭合开关S1、S2，P向右滑动，画出等效电路如图3，滑动变阻器R0阻值增大，总电阻增大，总电流减小，温度降低，灯泡L的电阻减小，a示数与示数的比值为灯泡L的电阻，所以比值减小，D错误；
图3
E:R0与a互换，开关均闭合，画出等效电路如图4，滑动变阻器R0与灯泡L并联，当滑动变阻器R0从最右端(即20 Ω)移动到中间位置(即R1＝=10 Ω)，示数的变化量为ΔI＝－＝－＝0.6 A，E错误；
图4
F:R0与a互换，开关均闭合，画出等效电路如图4，滑动变阻器R0与灯泡L并联，当滑动变阻器R0接入电路阻值最大时(即20 Ω)，滑动变阻器的功率最小，即：Pmin＝＝＝7.2 W，F正确．故选ABF.
2. AC
【解析】A：开关都闭合时，画出等效电路如图1，电路连接情况为，a与R2并联，且电表示数不随滑片的移动而变化，说明滑动变阻器短路，即a是电流表；再断开S3时，画出等效电路如图2，R3与c并联，P总减小→I减小→R总增大，所以c为定值电阻，b是电压表，A正确；
图1 图2
B：先闭合S1，画出等效电路如图3，电路为R3的简单电路，测电源电压，测电路中的电流；再闭合S3，画出等效电路如图4，R1与R3并联，测电源电压，测干路中的电流，电路中的总电阻减小，所以的示数变大，的示数不变，B错误；
图3 图4
C：只闭合S2，画出等效电路如图5，R2与R3串联，R2消耗的电功率P＝()2R2＝，所以当R2接入电路中的电阻与电阻R3相等时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为，C正确；
图5
D：保持滑片处于中点，先闭合S2，画出等效电路如图5，R3与R2串联，设电路中的电流为I，则R3消耗的功率为I2R3；再闭合S1，画出等效电路如图6，,变阻器被短路，电路为R3的简单电路，设电路中的电流为I′，R3消耗的功率为I′2R3，R3消耗的功率变化量为ΔP＝I′2R3－I2R3＝ΔI(I＋I′)R3≠ΔIΔU，D错误．故选AC.
图6
