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8TX1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8TX1A当R2R0时，L1变暗，L2 变亮B当R2R0时，L1先变暗后变亮，L2 先变亮后变暗C当R2R0时，L1先变暗后变亮，L2 先变亮后变暗D当R2R0时，L1先变暗后变亮，L2 不断变亮解析 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R2R0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R2R0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8TX2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U1、U2、U3，电流表A示数变化量的绝对值为I，则()图8TX2A电流表A的示数增大B电压表V2的示数增大CU1大于U2DU2与I的比值大于R0解析 由图可知：R0、R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3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U2UIR0，总电压不变，电流I增大，IR0增大，所以电压表V2的示数减小，B错误；U1IR，U2UIR0，则可得：U1U1U1IRIRIR，U2U2U2(UIR0)(UIR0)IR0，已知RR0，故U1大于U2，C正确；由于R0，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8TX3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R1、R2的两个定值电阻可供选择，b有最大阻值分别为R3、R4的两个滑动变阻器可供选择，且R1R2R3R4。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8TX3Aa选R1，b选R4Ba选R1，b选R3Ca选R2，b选R3 Da选R2，b选R42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8TX4中的()U/V0.60.70.80.91.01.1I/A0.180.210.250.270.300.33图8TX43上海市第三十届“大同中学杯”物理竞赛在如图8TX5所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，L1、L2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8TX5A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8TX6所示的电路中，电阻R1标有“6 1 A”字样， R2标有“3 1.2 A”字样，电流表A1、A2的量程均为03 A，电压表量程为015 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8TX6A9 V，1 A B3.6 V，1.8 AC9.6 V，1 A D3.6 V，2.2 A5上海市第二十八届“大同中学杯”物理竞赛(多选)如图8TX7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8TX7A3.5 A B4.0 A C4.5 A D5.0 A6如图8TX8所示，滑动变阻器M的总电阻为10 ，滑动变阻器N的总电阻为200 ，电阻R的阻值约为20 。为了使电压表的示数略微增大，应该()图8TX8A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8TX9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U1和I1，电压表V2和电流表A2示数的变化量分别为U2和I2。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8TX9AI1I2 BU1U2CI1I2 DU1U28上海市第三十届“大同中学杯”物理竞赛在如图8TX10所示的电路中，无论电路中的电阻如何变化，设流入电路的总电流I始终保持恒定。当变阻器R0的滑片向上滑动时，电压表V、电流表A的示数变化量分别为U、I，则为()图8TX10AR1 BR2CR1R2 DR2R19如图8TX11所示，A、B间电压一定，当滑片P向左移动到另一位置时，通过R1、R2的电流变化量的大小分别为I1、I2，电压变化量的大小分别为U1、U2，则()图8TX11AI1I2，U1U2 BI1I2，U1U2CI1I2，U1U2 DI1I2，U1U210在如图8TX12所示的电路中，当开关S闭合后，电压表有示数，调节可变电阻R的阻值，电压表的示数增大了U。则()图8TX12A可变电阻R被调到较小的阻值B电阻R2两端的电压减小，减小量等于UC通过电阻R2的电流减小，减小量小于D通过电阻R2的电流减小，减小量等于11上海市第二十七届“大同中学杯”物理竞赛(多选)在如图8TX13所示的电路中，R0、R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数的变化量分别用I、U1、U2和U3表示，则在滑片P向下滑动的过程中()图8TX13A. 不变，不变B. U2U1U3C.不变，不变D|U2|U1|U3|详解详析1A解析 电源电压不变，当串联电路中的总电阻无穷小时，根据欧姆定律，电流无穷大；反之，当总电阻无穷大时，电流无穷小，此种情况电流变化量最大。由此可知：定值电阻选阻值较小的R1，滑动变阻器选最大阻值较大的R4。2B3D解析 由图可知，灯泡L1与滑动变阻器并联，再与L2、R0串联，电压表V1测量的是L2和并联部分的总电压，V2测量的是L2两端的电压。当滑动变阻器的滑片由左向右滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，则电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，总电流变小；由UIR可知，L2两端电压变小，即V2的示数变小，R0两端的电压也变小，故A、B错误。从整体来看，该电路为串联电路，由串联电路的电压特点可得L2和并联部分的总电压：U12UU0，因电源电压U不变、R0两端电压U0变小，所以U12变大，即电压表V1的示数变大。因为L2两端电压变小，所以灯泡L2变暗；因为L2和并联部分的总电压变大，且L2两端电压变小，所以L1两端的电压变大，灯泡L1变亮，故D正确，C错误。4B5AB解析 电路可以等效为电阻R2、R3与R4并联，然后再与R1和R5串联，电流表A1测量的是通过R3与R4的电流，电流表A2测量的是电阻R2与R3中的电流。根据题意，我们先认为R2与R3互换后示数不变，则R2R3，即通过R3的电流为A2示数的一半，即1 A，则通过R4的电流就是A1的示数减去R3中的电流，即2 A，故总电流为2 A2 A4 A，B是正确的；我们也可以认为R4与R3互换后示数不变，则R4R3，即通过R3的电流为A1示数的一半，即1.5 A，则通过R2的电流就是A2的示数减去R3中的电流，即0.5 A，故总电流为0.5 A3 A3.5 A，A是正确的。6A解析 滑动变阻器M与N并联，R在干路上，要让干路上的电流增大，则需要使M或N的阻值变小。变阻器N的阻值相对来说较大，再稍微减小(比如之前连入电路的阻值是100 ，现将滑片向左移动一小段后，阻值为95 )，这样通过它的电流只是略微增大，从而使得通过R的电流略微增大，则R两端的电压略微增大，A符合题意。变阻器M的最大阻值本来就很小，再稍微减小(比如之前连入电路的阻值是8 ，现在向左移动一小段后，阻值为5 )，这样通过M的电流就会明显增大，从而使得通过R的电流明显增大，则R两端的电压明显增大，B不符合题意。7D8A解析 电源为恒流源，能够提供持续的定值电流，根据UIR，所以电阻R2两端电压不变。由于R0与R1并联，滑动变阻器的滑片向上滑动时，电压表读数的变化量等于电阻R1两端电压的变化量，设为U，总电流为I，电流表读数为IA，电阻R1两端电压：U1(IIA)R1，则|U|U1|(IIA)R1(IIA)R1|(IAIA)R1|I|R1，则可得R1。9C解析 由电路图可知，R2与R3并联后，再与R1串联，设A、B间电压为U。当滑片P向左移动时，滑动变阻器R2接入电路的阻值变大，并联电阻变大，电路总电阻变大；由于电路两端电压不变，由I可知，干路电流I变小；由于通过R1的电流I1减小，电阻R1阻值不变，由UIR可知，R1两端电压变小；由于U并U2U3UU1，则电阻R2与R3的并联电压变大；由于R3不变，由I可知，I3变大；由并联电路电流特点可知：I1I2I3，又I1减小，I3增大，故I2减小，且I2的减小量大于I1的减小量，即I1I2；由串联电路电压特点可知：UU1U2，由于U不变，则U1的减小量等于U2的增加量，即U1U2；故选C。10C解析 由图可知：R和R1并联后，再与R2和R0串联，电压表并联在R和R1两端，测量的是它们并联后的总电压；根据“串联分压”，电压表的示数增大了U，则R与R1并联后的总电阻增大，故A错误；由于电源电压U不变，电压表示数增大了U，则电阻R2和R0串联后的总电压减小了U；以R2为研究对象，它两端的电压减小量要比U小，因此电流减小量要