2023年中考物理二轮复习讲与练专题22 欧姆定律之动态电路分析（教师版）

模块四 电学

专题04 欧姆定律之动态电路分析

*知识与方法

一、由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化

1.串联电路：

解题方法：对于串联电路，一般的分析顺序为：滑动变阻器电阻Rp的变化→电路总电阻R总的变化（R总= R+RP）→ 电路电流I的变化（U不变，I ）→定值电阻R两端电压U1 的变化（U1=IR）→滑动变阻器两端电压U2的变化（U2 =U −U1）

快速巧解方法：根据串联电路分压规律，Rp增大时，U2增大。

2.并联电路：

解题方法：

①     电源两端电压U不变 ⇒通过R的电流I1不变（I1）；

②P的移动方向⇒滑动变阻器阻值的变化⇒滑动变阻器所在支路电流I2的变化（U 不变，I2）

①②⇒干路电流I的变化（I = I1+I2）

二、由开关引起的电路中物理量的变化

解题方法：

① 画等效电路图：分析闭合不同开关时，分别有谁连入电路；

② 分析电表：电压表、电流表分别测谁；

③ 根据欧姆定律、串并联电路规律和电源电压不变的条件，判断电表示数的变化。

三、由敏感电阻（光敏电阻、热敏电阻、气敏电阻、压敏电阻等）、与浮力杠杆等(加油、称体重等) 结合的应用型动态电路分析

分析思路基本与“由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化”相同

四、利用变化量求定值电阻

1.U1 = IR，U′1 = I′R，

U′1—U1=（I—I′）R，

ΔU1=ΔIR

2.∵U不变，∴ΔU1=ΔU2

∴ΔU2=ΔIR

*针对训练

一、单选题

1．（2023秋·山东泰安·九年级统考期末）热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的．要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，以下电路符合要求的是（      ）

A．B． C． D．

【答案】D

【解析】A．由电路图可知，热敏电阻与R0并联，电流表测并联电路干路电流．当温度升高时，热敏电阻阻值变小，干路电流变大，故A不符合题意．

B．热敏电阻与R0并联，电流表测热敏电阻的电流，当温度升高时，热敏电阻阻值变小，由可知，通过热敏电阻的电流变大，电流表示数变大，故B不符合题意．

C．已知热敏电阻与R0串联，电压表测R0两端的电压，当温度升高时，热敏电阻阻值变小，

根据串联电路分压原理，电压表示数变大，故C不符合题意．

D．已知热敏电阻与R0串联，电压表测热敏电阻两端的电压，当温度升高时，热敏电阻阻值变小，根据串联电路分压原理，电压表示数变小，故D符合题意为答案．

2．（2023秋·河北保定·九年级统考期末）如图所示是一种温度测试仪的电路，R1为定值电阻，R2为热敏电阻（阻值随温度升高而减小）。电源两端的电压不变，闭合开关S，当所测物体温度升高时，下列判断正确的是（　　）

A．电流表示数变大

B．电压表示数变小

C．电压表示数与电流表示数的比值变大

D．电路消耗的总功率变小

【答案】A

【解析】由电路图可知，热敏电阻与定值电阻串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压，电流表测量电路电流。

A．当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，因此电路中的总电阻减小；已知电源电压不变，由可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故A正确；

B．根据欧姆定律的变形公式U=IR可知，在电阻不变时，电路中的电流变大，定值电阻R1两端的电压变大，电压表的示数增大，故B错误；

C．根据可知，电压表示数与电流表示数的比值为定值电阻的阻值，保持不变，故C错误；

D．根据P=UI可知，电源电压不变，电路电流变大，因此电路消耗的总功率变大，故D错误。

故选A。

3．（2023秋·北京平谷·九年级统考期末）在图所示的电路中，电源电压保持不变，开关、均闭合。当开关由闭合到断开时，电路中（　　）

A．电压表V的示数变小

B．电流表的示数变大

C．电流表A的示数变大

D．电压表V示数与电流表示数的比值不变

【答案】D

【解析】A．由电路图可知，开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。当开关S2由闭合到断开时，电路为R1的简单电路，两电流表均测R1的电流，电压表仍测电源两端的电压。因电源电压保持不变，所以，开关S2由闭合到断开时，电压表V的示数不变，故A不符合题意；

BC．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，开关S2由闭合到断开时，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变，电流表A的示数等于A1的示数，根据并联电路电流的规律，故电流表A的示数变小，故BC不符合题意；

D．因电压表V示数和电流表A1示数都不变，故电压表V示数与电流表A1示数的比值不变，故D符合题意。

故选D。

4．（2023秋·湖北黄石·九年级统考期末）我市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动，如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示，闭合开关S，下列说法正确的是（　　）

A．气敏电阻主要由超导体材料制成

B．图甲中通过R1的电流保持不变

C．检测气体的酒精浓度越大，R2阻值越大

D．检测气体的酒精浓度越大，电压表示数越大

【答案】D

【解析】AC．由图乙可知，气敏电阻R2的阻值不为0，且随气体酒精浓度的增大而减小，而超导体的阻值为0，故AC错误；

B．由图乙可知，气敏电阻R2的阻值随气体酒精浓度的增大而减小，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻会改变，而电源电压不变，再根据欧姆定律可知，电路中的电流会改变，故B错误；

D．由图乙可知，检测气体的酒精浓度越大，气敏电阻R2的阻值越小，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻会变小，而电源电压不变，再根据欧姆定律可知，电路中的电流会变大，由公式U=IR可知，定值电阻R1两端的电压变大，而电压表测的就是定值电阻R1两端电压，所以电压表示数变大，故D正确。

故选D。

5．（2023秋·山东泰安·九年级校考期末）如图是一个天然气泄漏检测电路的原理图。电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻（其阻值随天然气浓度的增大而减小），则（　　）

①天然气浓度增大，电压表示数变大

②天然气浓度减小，电流表示数变大

③天然气浓度增大，电路消耗的总电功率变小

④天然气浓度减小，电压表与电流表示数的比值不变

A．①② B．②③ C．①③ D．①④

【答案】D

【解析】①③由图知R0定值电阻与R气敏电阻串联，当天然气浓度增大时，气敏电阻R的阻值减小，电路中的总电阻减小，根据可知，电路中的电流变大，由U＝IR可知R0两端的电压变大，即电压表示数变大；根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故①正确，③错误；

②由图知R0定值电阻与R气敏电阻串联，当天然气浓度减小时，气敏电阻R的阻值增大，电路的总电阻变大，根据可知，电路中的电流变小，电流表的示数变小；根据R可知，电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值，R0为定值电阻，所以两者的比值不变，故②错误，④正确，综上分析，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

6．（2023·上海长宁·统考一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，现将R1和滑动变阻器R2的位置互换，并向左移动滑动变阻器的滑片，则以下说法正确的是（　　）

A．电压表示数变大，电流表示数变大

B．电压表示数不变，电流表示数变大

C．电压表示数变小，电流表示数变大

D．断开开关S，两个电表示数都变小

【答案】B

【解析】ABC．由图可知，该电路为电阻R1、R2的并联电路，电流表测该电路的电流，电压表测电阻R1两端的电压。闭合开关S后，现将R1和滑动变阻器R2的位置互换，此时电路仍为并联电路，电流表测该电路的电流，电压表测电阻R2两端的电压。由于两次电路均为并联电路，根据并联电路特点，电压表示数始终等于电源电压，向左移动滑动变阻器的滑片，电压表示数仍不变，等于电源电压。但由于滑动变阻器接入电路的阻值变小，由可知，该支路电流表大，由并联电路各支路互不影响可知，另一条支路电流不变，则干路电流变大，即电流表示数变大。故AC错误，B正确；

D．断开开关S后，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，故示数不变，由于缺少一条支路，故总电流变小，即电流表示数变小。故D错误。

故选B。

7．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）在如图所示的电路中，保持理想电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右端移动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电流表A1表的示数变小，电压表示数变小

B．电流表A2表的示数不变，电压表示数不变

C．电压表示数与电流表A2表的示数之比不变

D．电流表A1表与电流表A2表的示数之差不变

【答案】D

【解析】由电路图可知，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联，电流表A2测 R1支路的电流，电流表A1测干路电流，电压表V测电源两端的电压。因电源电压保持不变，所以滑片移动时，电压表V的示数不变；将滑动变阻器的滑片P向右端移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，R1支路的电流变小，电流表A2示数变小；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时，R2支路的电流不变；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A1的示数变小；电压表示数不变，电流表A2表示数变小，则电压表示数与电流表A2表的示数之比变大;根据并联电路的电流规律可知，电流表A1表与电流表A2表的示数之差为通过定值电阻的电流，保持不变；综上所述，ABC错误；D正确。

故选D。

8．（2023秋·福建宁德·九年级统考期末）如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，电流表A示数为I，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，电压表V2示数变化了，电流表A示数变化了。下列说法正确的是（　　）

A．U1变小，U2变大，I变大 B．U1变小，U2不变，I变小

C．与的比值不变 D．与的比值变大

【答案】C

【解析】AB．当S闭合时，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，由可知电路中电流变小，电流表的示数变小，根据可知，R1两端电压U1变小，由串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端的电压变大，即V2示数U2增大，故AB错误；

CD．因为串联电路各部分电压之和等于电源电压，所以R1和R2两端电压的变化量相等，则有

    ①

又因为R1是定值电阻，根据欧姆定律可得前后两次V1示数分别为，，R1两端电压的变化量

由上式可知，，与的比值    ②

由①②可知与 的比值不变，故C正确，D错误。

故选C。

二、多选题

9．（2023秋·江西赣州·九年级校考期末）赣南脐橙名扬海内外，果农用石墨烯制成的甜敏电阻检测脐橙含的糖量，甜敏电阻的阻值随含糖量的升高而增大。如图所示是检测脐橙含糖量的电路，电源电压不变。将甜敏电阻R附着在切开的脐橙上，当脐橙含糖量升高时（　　）

A．电流表示数增大，甜敏电阻R值减小

B．电流表示数减小，甜敏电阻R值增大

C．电流表和电压表的示数都减小

D．电流表和电压表的示数都增大

【答案】BC

【解析】由电路图可知，定值电阻R1，与甜敏电阻R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；将甜敏电阻R附着在脐橙上，当脐橙含糖量升高时，甜敏电阻的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小；根据可知，定值电阻两端的电压变小，电压表示数变小，故BC符合题意，AD不符合题意。

故选BC。

10．（2023秋·辽宁大连·九年级统考期末）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中，电压表V1的示数变化量为ΔU1，电压表V2的示数变化量是ΔU2，电流表A的示数变化量是ΔI。则下列说法正确的是（　　）

A．ΔU1＞ΔU2 B．ΔU1和ΔI的乘积不变

C．ΔU1＝ΔU2 D．ΔU1和ΔI的比值不变

【答案】AD

【解析】AC．开关闭合后，两个定值电阻与变阻器串联，当变阻器滑片向右滑动时，其连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，在电源不变的情况下，电路中的电流减小。电压表V1测量两个定值电阻两端的总电压，据可以知道，每个定值电阻两端的电压都减小，故电压表V1的示数变化值是两个定值电阻两端电压减小的总和。电源电压不变，两个定值电阻两端电压变小了，变阻器两端电压就变大了，变阻器两端增加的电压等于两个定值电阻两端电压减小的数值。电压表V2测量一个定值电阻与变阻器两端电压，这个定值电阻两端电压减小，变阻器两端电压增大，故电压表V2的示数变化比电压表V1的示数变化小。故A正确，C错误；

B．两个定值电阻两端电压逐渐变小，通过它们的电流也逐渐变小，所以定值电阻两端电压变化值与通过它们的电流变化值的积也是变小的。故B错误；

C．电压表V1测量的是两个定值电阻两端电压和，定值电阻的阻值是不变的，所以它们两端电压的变化值与通过它们的电流的变化值等于它们的总电阻，也是不变的。故D正确。

故选AD。

三、填空题

11．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，杠杆可绕支点O自由转动。R、R0在电路中是______联的，油位越高，R两端的电压越______。

【答案】     串     大

【解析】[1]由图可知，R、R0在电路中是串联的，油量表与R并联。

[2]由图知，左侧O点为支点，油位越高，浮子上升，在杠杆的作用下滑片上移，滑动变阻器R连入电路的电阻越大，因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据欧姆定律可知，R0两端的电压变小，根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知，R两端的电压越大。

12．（2023秋·河南三门峡·九年级统考期末）如图所示是一种测定油箱内油量装置的示意图。当油箱中油量改变时，浮子带动滑杆，滑杆带动滑片在电阻片R上滑动，从而改变电路中电流表的示数。当油量逐渐减少时，电流表的示数______（选填“增大”“减小”或“不变”）。已知电源电压15V保持不变，R的规格为“20Ω 1A”。当油量最多时，滑片在A端；当油量最少时，滑片在B端，此时电流表示数为0.3A，则R0=______Ω。

【答案】     减小     30     7.5

【解析】[1]由电路图可知，R与R0串联，电流表测电路中的电流。当油量逐渐减少时，滑杆上移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，根据可知电流表的示数减小。

[2]当油量最少时，滑片在B端，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流I=0.3A，根据欧姆定律可知此时电路的总电阻

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R0的阻值

四、综合题

13．（2023秋·四川成都·九年级统考期末）小超和奶奶一起去菜市场买菜，细心的小超发现奶奶习惯随身携带如图甲所示的电子挂钩秤。小超对电子秤的内部结构很感兴趣，想自己做一个电子挂钩秤，于是利用所学知识设计了一个电子挂钩秤的模拟电路，如图乙所示。轻质弹簧和金属滑片固定在一起（弹簧的电阻不计，滑片的摩擦不计）。在弹性限度内，弹簧伸长量与所受拉力成正比。

（1）小超所设计的电子挂钩秤可以把重物质量信息转化为电信息，更加方便简洁，信息转化的关键环节为：重物质量变化→滑片P的位置变化→电路的___________变化→电压表示数变化；

（2）小超同学准备了以下器材：2节新干电池，定值电阻（10Ω），滑动变阻器（20Ω，1A），电压表（0~3V），弹簧，开关，导线以及其他辅助器材。按照设计的方案进行器材的组装，调节装置，使弹簧自然伸长时，滑片P刚好在A端。通过对测量数据的分析，得出了电阻丝AP之间阻值的与重物质量的关系为：RAP=km（其中RAP表示电阻丝AP之间的阻值，m表示重物质量，k为一常数且k=4Ω/kg）。当所挂重物质量是m0时电压表示数恰好为重物质量是4m0时的2倍，则m0=___________kg；

（3）经过小组交流后，小超发现所设计的电子挂钩秤刻度不均匀，不便于读数，为了达到测量仪的刻度均匀且实现质量越大，电表示数越大的目的，小超重新设计了如图所示的四种电路，符合要求的电路是___________（选填下列字母序号）；

（4）为了提高电子挂钩秤的灵敏度，即需重物质量最大时指针能满偏，小超同学在实验室又找到部分器材。此时，恒压电源共有“3V”、“4V”与“8V”三种，定值电阻共有“10Ω”与“50Ω”两种，滑动变阻器共有“20Ω 1A”与“30Ω 1A”两种，电压表量程只有“0~3V”，电流表量程只有“0~0.6A”。在第3问改进电路基础上，且各元件安全情况下，下列说法中合理的是___________。

A．在所有不同的搭配可行方案中，电源均只能选“8V”

B．在所有不同的搭配可行方案中，定值电阻均只能选“50Ω”

C．在所有不同的搭配可行方案中，滑动变阻器均只能选“30Ω”

D．在所有不同的搭配可行方案中，电源、定值电阻、滑动变阻器的所有规格均可能用到

【答案】     电流     1.25     B     C

【解析】（1）[1]由图乙电路图可知，该电路为R1、R0的串联电路，电压表测电阻R0两端的电压。当重物的质量发生变化，会改变滑片P的位置，从而改变接入电路中的电阻，根据串联电阻特点可知，电路的总电阻会发生变化，而电源电压不变，故电路中的电流发生变化。由串联分压原理可知，电压表的示数也会发生变化。

（2）[2]两节新干电池的电压为3V，即电源电压为3V。当重物的质量为4m0时，RAP=4km0；此时电流中的电流为

电压表的示数为

当重物的质量为m0时，RAP'=km0；此时电流中的电流为

电压表的示数为

当所挂重物质量是m0时电压表示数恰好为重物质量是4m0时的2倍，则有

因为k=4Ω/kg，则有

解得m0=1.25kg

（3）[3]AC．由选项中两电路图可知，滑动变阻器全部接入电路，滑片P位置的改变对电路没有影响，故重物改变，电表示数不会变化。故AC不符合题意；

B．由选项中电路图可知，该电路为R1、R0的串联电路，电压表测电阻R1两端的电压。重物变重，滑片向下移动，接入电路中的电阻阻值变大，由分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数变大。故B符合题意；

D．由选项中电路图可知，该电路为R1、R0的串联电路，电压表测电阻R0两端的电压。重物变重，滑片向下移动，接入电路中的电阻阻值变大，由分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变大，根据串联电路电压特点可知，电阻R0两端的电压变小，即电压表示数变小。故D不符合题意。

故选B。

（4）[4]由（3）知，选择了B选项中的电路图，要求重物质量最大，即滑片滑到R1的最大值，这时指针能满偏，即电压表示数能达到3V。由分压原理可得

①若使用电压为3V的电源时，由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器R1两端的电压一定小于3V，不能使电压表满偏；

②若使用电压为4V的电源时，需满足

当电压表满偏，则有

则滑动变阻器R1选择“30Ω 1A”，R0选择10Ω的定值电阻能满足要求；

③若使用电压为8V的电源时，当电压表满偏时，则有

则滑动变阻器R1选择“30Ω 1A”，R0选择50Ω的定值电阻能满足要求；

综上所述，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。