高二物理电路的动态分析
高中物理电路图简化、电路动态分析、故障分析专题
教案纸
科目名称物理审批意见:
课题恒定电流专题学生姓名
任课教师温健平学生年级高二
授课日期年月日时至时授课形式□AA □AB
讲授内容
专题一:等效电路图的画法
电路化简原则
①无电流的支路化简时可去除;
②凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计电阻的电流表连接的点)
③等电势的各点化简时可合并;
④凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
⑤在外电路,沿着电流方向电势降低。
⑥理想导线可任意长短、变形;
⑦理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路;
⑧电压稳定时电容器可认为断路.
一、简化电路的具体方法
1.支路电流法:电流是分析电路的核心。从电源正极出发顺着电流的走向,经各电阻外电路巡行一周至电源的负极,凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联,凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。
例1:试判断图1中三灯的连接方式。
2.等电势法:将已知电路中各节点(电路中三条或三条以上支路的交叉点,称为节点)编号,按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来(接于电源正极的节点电势最高,接于电源负极的节点电势最低,等电势的节点用同一数码)。然后按电势的高低将各节点重新排布,再将各元件跨接到相对应的两节点之间,即可画出等效电路。
例2:判断图2各电阻的连接方式。
【解析】
(1)将节点标号,四个节点分别标上1、2。
(2)将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。
(3)将各个电路元件对号入座,画出规范的等效电路图,如图3所示。
(4)从等效电路图可判断,四个电阻是并联关系。
【题后小结】等电势法,关键是找各等势点。在解复杂电路问题时,需综合以上两法的优点。
高二物理竞赛课件二阶动态电路分析
二阶动态电路分析
一、 RLC串联电路的冲激响应
求i1f、i2f、i3f
3) 求τ L 1 s
Req 35
30 20 12 30 20
10 i1 f 30 12 0.238A
20
i2 f
0.238 0.095A 50
i3 f 0.238 0.095 0.143A
4) 写出i1(t) 、i2(t)、i3(t)
t
i1(t ) i1 f [i1(0 ) i1 f ]e 0.238 (0.267 0.238)e35t 0.238 0.029e35t A
t
i2 (t ) i2 f [i2 (0 ) i2 f ]e 0.095 (0.067 0.095)e35t 0.095 0.028e35t A
5) 写出i (t)
t
i(t ) i f [i(0 ) i f ]e 0.5 (0.2 0.5)e40t 0.5 0.7e40t t 0
6) 写出u (t)
t
u(t ) u f [u(0 ) u f ]e 5 (26 5)e40t 5 21e40t t 0
R 10i1 4il 14 i1
L 2 s1s
R 14 7
iL (t ) iLf
t
[iL (0 ) iLf ]e
(4 5e7t ) A
t≥0+
高中物理---共同学案 含容电路与动态电路分析
高二年级共同学案
3014——2015学年度上学期高二物理学科
导学案
课题:含容电路与动态电路分析课型:ZHUANTI时间:2014/10/30 【学习目标】1、理解在直流电路中加入电容器对电路的影响。
2、能够判断电路动态变化问题。
3、明确掌握动态电路分析的基本方法
【学习重点】
【学习难点】
【基础记忆】处理含电容电路的一般规律
1.电容在直流电路中等价于断路对电路没有影响,可以
拆去。
2.电容两极电压等于与之并联的用电器的两端电压。
3.当电容器与电阻串联时,电阻的两端不分压。
动态电路分析方法
1、“先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化:
2、“先干后支”——先分析干路部分,再分析支路部分:
3、“先定后变”——先分析定值电阻所在支路,再分析阻值变化的支路:【知识说明】
含电容电路的计算。
①稳定状态下,电容支路上的电阻无电压降;
②对电容充放电过程的理解及充放电量的计算。
【新知拓展】
1.如图所示是一实验电路图,在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是
A.路端电压变小
B.电流表的示数变大
C.电源内阻消耗的功率变小
D.电路的总电阻变大
2.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R
1、R
2
及滑动
变阻器R连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头由
中点滑向b端时,下列说法正确的是()
A.电压表和电流表读数都
增大
B.电压表和电流表读数都
减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.电压表读数减小,电流表读数增大
4、在图所示的电路中,电源的电压为U,R O为半导体热
敏电阻,r、R1、R2是普通电阻,设除热电阻外,其他均
专题11 闭合电路U-I图像和功率问题、电路动态分析、故障分析(解析版)
高二物理期末综合复习(特训专题+提升模拟)
专题11 闭合电路U -I 图像和功率问题、电路动态分析、电路故障
分析
一、闭合电路U -I 图像和功率问题
1.如图甲所示,电动势为E ,内阻为r 的电源与R =6Ω的定值电阻、滑动变阻器R p 、开关S 组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P 与其接入电路的有效阻值R p 的关系如图乙所示。下述说法中正确的是( )
A .图乙中R x =15Ω
B .电源的电动势E =10V ,内阻r =4Ω
C .滑动变阻器消耗功率P 最大时,定值电阻R 也消耗功率最大
D .调整滑动变阻器R p 的阻值,可以使电源的输出电流达到1.25A 【答案】B
【详解】B .由图乙知,当10ΩP R R r =+=时,滑动变阻器消耗的功率最大,6ΩR =时,则4Ωr =
最大功率()2
2.5W 4E P R r =
=+解得10V E =,B 正确; A .滑动变阻器的阻值为5Ω与阻值为R x 时消耗的功率相等,有22(
)()P x P x E E
R R R R r R R r
=++++
解得20Ωx R =,A 错误;
C .当回路中电流最大时,即0P R =时定值电阻R 消耗的功率最大,C 错误;
D .当滑动变阻器P R 的阻值为0时,电路中电流最大,最大值为10
A=1A 64
m E I R r =
=++则调整滑动变阻器R p 的阻值,不可能使电源的输出电流达到1.25A ,选项D 错误。故选B 。 2.如图甲所示的电路中,定值电阻04ΩR =。可变电阻R 的功率随自身阻值变化的函数关系如图乙所示,由此可知( )
第4课时专题2闭合电路动态分析和UI图像高二物理课件
二、闭合电路的动态分析
1.一般电路动态分析的三种方法
(1)程序法
电路结构变化/R的变化
R总的变化
I总的变化
U内的变化
变化支路
固定电阻支路
(并联分流I串联分压U)
U外的变化
wenku.baidu.com
二、闭合电路的动态分析
【一般电路的动态分析】
例1.在如图所示的电路中,A、B为相同的两个灯泡,当变阻器的滑片向D
端滑动时( C )
A.A灯变亮,B灯变亮
B.A灯变亮,B灯变暗C.A灯变暗,B灯变暗
D.A灯变暗,B灯变亮
一般电路动态分析的三种方法
(2)结论法----用口诀表述为“串反并同”:
①所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电 流、两端电压、消耗的电功率都将减小,反之则增大。 ②所谓“并同”,即 某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电 功率都将增大,反之则减小。
3.[含容电路的动态分析] 5.(多选)如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片P向上滑动时, 则(AD ) A.电源的总功率变大 B.电容器贮存的电荷量变大 C.灯L1变暗 D.灯L2变亮
3.[含容电路的动态分析]
6. (多选)如图所示,平行金属板中带电小球P原处于静止状态,不考虑电流表
和电压表对电路的影响,选地面的电势为零,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动
高二物理人教版选修31 2.7直流电路动态分析的方法-精选教学文档
直流电路动态分析的方法
重/难点
重点:“直流电路动态分析”问题处理的一般步骤和方法。
难点:应用“直流电路动态分析”的处理方法解决电路中的故障分析以及判定各物理量的变化。
重/难点分析
重点分析:由于滑动变阻器电阻的变化而引起整个电路的变化,一般不应通过计算分析,否则会很繁杂。处理的一般原则是:①主干路上的用电器,看它的电流变化;②与变阻器并联的用电器看它的电压变化;③与变阻器串联的电器看它的电流变化。闭合电路动态分析的一般顺序是:先电阻后干路电流;先内电压,后外电压;先固定电阻的电压,后变化电阻的电压;先干电流后并联支路上的电流。
难点分析:电路的各部分都是相互联系、相互制约的,因此当外电路不好研究时可研究内电路,通过研究内电路来研究外电路;当这一部分不好研究时,去研究另一部分,通过研究另一部分来研究这一部分;当这一支路不好研究时,去研究另一支路,通过研究另一支路来研究这一支路。这种策略在兵法上叫“围魏救赵法”。
突破策略
根据欧姆定律及串、并联电路的性质,来分析电路中由于某一电阻的变化而
引起的整个电路中各部分电学量(如I、U、R总、P等)的变化情况,常见方法如下:
一、程序法
基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值变化的情况入手,由串并联规律判知R总的变化情况再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况。其一般思路为:
(1)确定电路的外电阻R外总如何变化;
①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)。
②若电键的通断使串联的用电器增多,总电阻增大;若电键的通断使并联的支路增多,总电阻减小。
人教版高二物理选修3-1《恒定电流》考点—闭合电路动态分析分类训练
闭合电路动态分析
目录
一、闭合电路动态分析思路与方法 (2)
二、电表示数变化动态分析 (2)
三、小灯泡亮暗动态分析 (4)
四、含容电路动态分析 (6)
一、闭合电路动态分析思路与方法
1.解决电路动态变化的基本思路
“先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化.
“先干后支”——先分析干路部分,再分析支路部分.
“先定后变”——先分析定值电阻所在支路,再分析阻值变化的支路.
2.电路动态分析的方法
(1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”.即
(2)极限法:因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.
(3)串反并同法:“串反”是指某一电阻增大(或减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大).“并同”是指某一电阻增大(或减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小).
二、电表示数变化动态分析
1、在如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表的读数为I,电压表的读数为U,当
R2的滑动触头向图中a端移动时()
A.I变大,U变小B.I变大,U变大
C.I变小,U变大D.I变小,U变小
解析:当R2的滑动触头向图中a端移动时,R2接入电路的电阻变小,电路的总电阻就变小,总电流变大,路端电压变小,即电压表的读数U变小;电流表的读数I变小,故选D。
2、如图所示的电路,闭合电键S,待电路中的电流稳定后,减小R 的阻值.则()
A.电流表的示数减小
B.电压表的示数减小
C.电阻R1两端的电压减小
高二电路知识整理
电路
【知识点梳理】
1.电路的分析 (1)电流和电压 电流:Q
I t
=
。形成电流的条件:一是导体中要有能自由移动的电荷,二是在导体两端要有电压存在;规定正电荷定向移动方向为电流方向,在金属导体中真正做定向移动的不是正电荷,而是带负电的自由电子;设金属导线中自由电子的体密度为n ,自由电子定向移动速率为v ,电子带电量为e ,导线横截面为S ,从电流的定义式Q
I t
=中导出电流的微观表达式,即I neSv =。
电压:导体两端的电势差就是电压,即AB A B U U U =-,电路上A ,B 两点间的电压等于在电场力作用下将单位正电荷由A 搬运至B 所做的功,即W U q
=
静电力
。电压表达了该
段电路上将电能转化为其他形式的能的能力,电压也是该导体中产生电流的必要条件。
(2)电阻
电阻是导体对电流的阻碍作用。由L
R S
ρ=
可知,导体的电阻与导体本身的特性有关,
而与加在导体两端的电压及通过导体的电流无关;金属导体的电阻除了与ρ,L ,S 有关之外,还与导体的温度有关。当温度升高时,金属导体的电阻要变大,当温度降低时,金属导体的电阻会跟着变小;某些金属材料,在温度降低至接近绝对零度时,其电阻率会突然减小到零,这种现象叫超导现象。
滑动变阻器在电路中大致作用:
按图1l 一1所示方法接入的变阻器,主要可起到限流作用;
按图11—2所示方法接入的变阻器,则偏重于分压作用。
(3)部分电路
实验证明,金属和电解液都能很好地符合欧姆定律U IR =或U
I R
=
即它们的伏安特性 是一直线,如图11—3(a)所示,该直线斜率的倒数即为该导体的电阻。
高考物理必考知识之动态电路分析 Microsoft Word 文档
课时作业 高二物理学科(A 层) 编号:35 命题人:胡明会
_____班 _____组 姓名______
高考物理必考知识之动态电路分析
(一)、串联电路
一、滑动变阻器滑片P 的位置变化引电路中电学物理量的变化
分析方法:1.分析电路串并联情况 2.分析电表的测量对象 3.根据电阻变化结合相关电学知识解题
【例1】如图,电源电动势和电源内阻不变,当滑片P 向左移动时,请你判断 A 表和 V 表的变化?
【变式训练】图中R 1为定值电阻,电源电动势和电源内阻不变
R 2为滑变阻器,滑片向右移动( )
A .V 1与A 读数之比等于R 1
B .V 2与A 读数之比等于R 1
C .V 1读数的变化量与A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1
D .V 2读数的变化量与A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1 【变式训练】电源电动势和电源内阻不变,如图当P 向下滑动时,四个
电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示,电表示数变化量的大小分别
用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示,( )
A .U 1/I 不变,ΔU 1/ΔI 不变
B .U 2/I 变大,ΔU 2/ΔI 变大
C .U 3/I 变大,ΔU 3/ΔI 不变
(二)、并联电路中的动态分析
【例2】如图,电源电动势和电源内阻不变, 当滑片P 向右移动时,A 1 表、 A 2 表和 V 表将如何变化?
【例3】如图:电源电动势和电源内阻不变,滑阻滑片向右移动时,各表示数如何变化。
【变式训练】右图所示电路,电源电动势和电源内阻不
变,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器。闭合开关S 后,在滑动变阻器滑片P 向右滑动的过程中,下列说法正确的是( ) A .电流表A 1的示数变小
(人教版)2021年新高二物理暑假精品讲义-第十九讲 闭合电路欧姆定律(教师版)
【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程(人教版)
第十九讲 闭合电路欧姆定律 【基础知识梳理】 1.基本概念、规律
2.路端电压与外电阻的关系
一般情况 U =IR =E R +r R =E 1+r R ,当R 增大时,U 增大 特殊情况
当外电路断路时,I =0,U =E ;当外电路短路时,I 短=E r ,U =0 3.路端电压跟电流的关系
(1)关系式:U =E -Ir .
(2)用图象表示如图所示,其中纵轴截距为电动势,横轴截距为短路电流,斜率的绝对值为内阻.
【模型考点剖析】
一、闭合电路的动态分析
闭合电路动态问题的分析方法
1.程序法
(1)分析电路,明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象;
(2)由局部电阻变化判断总电阻的变化;
(3)由I =E R +r
判断总电流的变化; (4)据U =E -Ir 判断路端电压的变化;
(5)由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化.
2.结论法——“并同串反”
“并同”:是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小.
“串反”:是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大.
二、闭合电路的功率
1.电源的总功率
P 总=EI ;电源内电阻消耗的功率P 内=U 内I =I 2r ;电源输出功率P 出=U 外I .
高二物理电路变化的动态分析 人教版
R 1 R 3 R 2 k ⊙ ε‚r A V ε
R 4 R 3 R 2 R 1 A V 高二物理电路变化的动态分析 人教版
电路变化主要包括两种情况,一是由于电路中部分支路的接通或断开引起电路结构的变化,从而引起电路中有关物理量的变化;二是由于部分电路中某个电阻发生变化(例如:滑动变阻器滑动触头位置的改变),同样会引起电路中相关物理量的变化。
那么如何进行电路变化的动态分析,我们分析的理论依据是闭合电路欧姆定律,及部分电路欧姆定律,以及串联分压、并联分流等规律。
首先,要根据闭合电路欧姆定律,在I =ε/R+r 中,电源电动势ε和内电阻r 不变,由于电路结构的变化,会引起外电阻的R 变化,导致干路电流I 和路端电压U 的变化,再利用部分电路欧姆定律(在使用欧姆定律I =U/R ,必须牢记I 、U 、R 是对同一部分电路而言的,三个物理量中任意一个发生变化都可能引起其它两个量的变化。)来讨论各支路中的相关物理量的变化,进而讨论干路中的各个物理量的变化。
其次,分析电路变化时,一般的顺序是先从变化部分开始,按照先总后分,先干路后支路,先固定电阻,后变化电阻的顺序进行分析。
下面根据其以上方法具体分析一些实例:
一、由于某部分电路的断开或接通,会引起电路中相关物理量的变化。
例1.如图所示,当K 闭合时,两电表的读数变化情况是:( )
A . V 、A 读数变大
B . V 、A 读数变小
C . V 的读数变大,A 的读数变小
D . V 的读数变小,A 的读数变大
解析:当K 闭合时,由于并联的支路的
个数增加,由并联知识可知:外电阻R 减小,
高中物理习题课四闭合电路的分析与计算课件教科版
二、电路断路和短路问题分析 用电压表测量电路中两点间的电压,若电压表有读数,说明这两点(电压 表)与电源之间的连线是通路,断路故障点就在这两点之间;若电压表无 读数,说明这两点(电压表)与电源之间的连线是断路,断路故障点就在 这两点与电源的连线上.逐渐缩小测量范围,不难找出断路故障点.短路 的表现为电流不为零而两点之间电压为零.
间断路,c,d两点分别与电源正、负极等电势,故选项B正确,A,C错误.
11
三、含电容器电路的分析与计算 1.在分析电路的特点时,把电容器支路看成断路,即去掉该支路,简化后若要 分析电容器所带电荷量时,可在相应的位置补上. 2.确定电容器和哪部分电路并联,该部分电路两端电压即电容器两端电压. 3.当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时,由于电容器所在支路无 电流通过,在此支路的电阻两端电压为零,此电路两端电压即电容器两端电 压,而与电容器串联的电阻可看成导线.
12
【例3】 (2017·大庆高二期中)如图所示,电源电动势E=10 V,内阻可忽 略,R1=4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF,求: (1)S闭合后,稳定时通过R1的电流; (2)S原来闭合,然后断开,这个过程中流过R1的总电荷量.
解析:(1)S闭合后,电路稳定时,R1,R2串联, 易求I= E =1 A,即为通过R1的电流.
解析:当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1和R2串联支路的电阻变小, 总电流变大,电源内阻分得的电压变大,路端电压U外变小,通过R3的电流变 小,电流表示数I=I总-I3增大,由欧姆定律可知,R1两端电压增大,电压表V1示 数U1增大.由U2=U外-U1可知,电压表V2示数U2减小,选项B正确,A,C,D错 误.
高二物理教案恒定电流--“电功和电功律(第2课时)
电功和电功律(第2课时)
一、本节知识目标
1. 知道串、并联电路的基本特点,能正确应用电流、电压关系来确定电阻、功率的关系。
2. 能对电路的连接方式加以识别,并能对一些简单的电路做出等效或简化的处理。
3. 理解对电路分析的基本思路,掌握分析电路的一般方法。 二、难点讨论
1. 串联和并联电路(以两只电阻为例)
(1)电阻的串联 ① 基本特点
1)电路中的各处电流相等:I =I 1=I 2 2)总电压等于分电压之和:U =U 1=U 2 ② 重要推论
1)总电阻等于多分电阻之和:R =R 1+R 2
由U =U 1+U 2,两边都除以I 得
I U =I U 1+I U 2=2
2
11I U I U 。根据欧姆定律可得到R =R 1+R 2。 2)电压按跟电阻成正比分配:
R U =11R U =2
2
R U 由欧姆定律改写I =I 1=I 2得:
R U =11R U =2
2
R U =I 3)功律功率按跟电阻成正比分配:
R P =11R P =2
2
R P 。 由P =UI =I 2R 、I =I 1=I 2得::
R P =11R P =2
2R P =I 2
4)总功率等于各电阻功率之和:P =P 1+P 2
由,两边都乘以电流I 得:UI =U 1I +U 2I =U 1I 1+U 2I 1=P 1+P 2。 (2)电阻的并联 ① 基本特点
1)各电阻两端的电压相等:U =U 1=U 2 2)总电流等于各支路电流之和:I =I 1+I 2 ② 重要推论(让学生自己推出结论) 1)总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和:
高中物理11 电路的动态分析和故障分析小题狂刷高二物理试题
积盾市安家阳光实验学校狂刷11 电路的动态分析和故障分析
1.(2017·中学高一开学考试)如图所示的电路中,当开关S2闭合时,下列说法正确的是
A.电流表示数不变,电压表无示数
B.电流表示数增大,电压表有示数
C.电流表示数减小,电压表有示数
D.电流表示数增大,电压表无示数
【答案】B
【点睛】
本题考查了电路的动态分析,要注意开关S2闭合前后通过R1的电流不变,是一道较为简单的用题。
2.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,A为灯泡,D为理想电压表。在变阻器的滑片P由B端向C端滑动的过程中
A.A灯变亮,D示数变大
B.A灯变亮,D示数变小
C.A灯变暗,D示数变大
D.A灯变暗,D示数变小
【答案】D 3.(2017·陕中学高三第一次考试)电路如图所示,电源的电动势为E、内阻为r,与值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接,当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是
A.电压表读数增大、电流表读数减小
B.电压表读数减小、电流表读数增大
C.R1的电功率减小
D.电源的输出功率增大
【答案】C
【解析】电流减小则内电压减小,由U=E–Ir可知路端电压增大,即电压表示数增大;因路端电压增大,R1两端的电压减小,故并联电压增大,由欧姆律可知电流表示数增大,选项AB错误;当滑片向b滑动时,R接入电阻增大,总电阻增大,由闭合电路的欧姆律可知电路中总电流减小,所以值电阻R1的电功率减小,选项C正确;因不知内外电阻的大小,所以不能确电源的输出功率如何变化,选项D错误。
【点睛】本题中R1也可直接作为内电阻处理,可直接由闭合电路欧姆律得出并联的电压增大,流过R2的电流增大。
烘烦学校高二物理 电学专题提升 流电路的动态分析高二全册物理试题
料益州兼烤市烘烦学校专题17 直流电路的动态分析一:专题概述
直流电路的动态变化分析
根据闭合电路的欧姆定律和串、并联电路的特点来分析电路中某电阻变化引起整个电路中各部分电学量的变化情况,常见的方法有:
1.程序法
(1) 程序法:电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路→变化支路.
即遵循“局部→整体→部分”的思路,按以下步骤所示:
(2) 判定总电阻变化情况的规律.
①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小).
②若开关的通、断使串联的用电器增多,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多,电路的总电阻减小.
③在如图所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R并与用电器并联,另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。
2.直观法
任一电阻阻值增大,必引起通过该电阻的电流的减小和该电阻两端电压的增大.
3.“并同串反”规律
所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则减小.所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都将减小,反之则增大.即(U串↓,I串↓,P串↓)←R↑→(U并↑,I并↑,P并↑).
4.极限法
即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。
二:典例精讲
1.电压表、电流表示数变化问题
典例1:电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时,下列说法正确的是( )
人教版高二物理选修31第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律专题动态电路分析课件21张PPT
【课堂训练】
1.如图所示,电路中R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为滑动 变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表A的读数为I, 电压表V的读数为U,当滑动变阻器R5的滑动触点向图中a端移 动时( B )
A.R1断路
B.R2断路
C.R3短路
D.R4短路
6.在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电 流表和电压表都是理想电表,当滑动变阻器R的滑片从a端 滑到b端的过程中,下列说法正确的是( AC )
A.A示数一直增大 B.A示数先减小后增大 C.V的示数先增大后减小 D.V的示数一直增大
7.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,电流表和电压 表都是理想电表,定值电阻R和滑动变阻器R′按照图示的 方式接入电路中。当滑动变阻器R′的滑动触头P从a端滑 到b端的过程中,下列说法正确的是( AC )
A.R1短路 B.R2断路 C.R3断路 D.R1、R2同时短路
பைடு நூலகம்
5.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R1、R2、 R3和R4为定值电阻,电流表是理想电流表。闭合电键S,灯 L1、L2,正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮, 灯L2变暗,电流表的读数变大,电路中发生的故障可能是 ( CD )
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直流电路的动态分
析
一般思路为:
(1)确定电路的外电阻R 外总如何变化;
① 当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)
② 若电键的闭合使串联的用电器增多,总电阻增大;若电键的闭合使并联的支路增多,总电阻减小。 (2)根据闭合电路欧姆定律r
R E I +=
外总总确定电路的总电流如何变化;
(3)由U 内=I 总r 确定电源内电压如何变化;
(4)由U 外=E -U 内确定电源的外电压如何(路端电压)如何变化); (5)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化;
(6)确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化(可利用串联电路的电压关系、并联电路的电流关系)。 基本方法
一、“先总后分”。即先判断总电阻和总电流如何变化:
例1、如图,当R 3变小时,R 1 、R 2上的电流、电压及灯泡的亮度如何变化
本题中,引起变化的是电阻R 3,当光照强度增强时,其阻值变小。根据串并联电路的电阻关系可知,电路的总电阻变小。这类题还有个特点,就是电源电动
势恒定的,所以根据闭合电路欧姆定律可得:总
总R E
I =,总电阻变小则总电流增大。
二、“先干后支”。即先分析干路部分,再分析支路部分:
分析时要注意电源内阻必须考虑,且电源内阻是在干路上,根据部分电路欧姆定律有:r I U 总内=,总电流增大,则内阻上电压增大。同理有:11R I U R 总=,则R1两端的电压增大,即电压表读数增大。最后由外内U U E +=和并外U U U R +=1可判断并联部分的电压是减小的。
三、“先定后变”。即先分析定值电阻所在支路,再分析阻值变化的支路: 并联部分有两个支路,其中R 2是定值电阻,那么,通过R 2的电流I 2为:
2
2R U I 并=
,并联部分电压变小,则I 2变小。电阻R 3和灯泡所在的支路阻值是变化
的,故不能直接由电压的变化判断其电流的变化。需根据并联电路电流关系来判断,即由32I I I +=总得23I I I -=总,再由前面的分析可知,I 3是增大的,因此灯泡会变亮。
四、“并同串反”。
“并同”:是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。电路中R 2上的电流、电压、功率都是变小的。 “串反”:是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大。电路中与R 3串联的灯泡上的电流、电压、功率都是增大的。至此,本题的分析结束。
注意“串反并同”法则的应用条件:单变量电路。
对于多变量引起的电路变化,若各变量对同一对象分别引起的效果相同,则该原则的结果成立;若各变量对同一对象分别引起的效果相反,则“串反并同”法则不适用。
例2.如图2所示,电源的电动势为E ,内电阻为r ,外电路接有定值电阻R 1和滑动变阻器R ,合上开关K ,当滑动变阻器的滑动头P 从R 的最左端移到最右端的过程中
A .电压表读数一定变大
B .电压表读数一定变小
C .R 1消耗的功率一定变小
D .R 消耗的功率一定变小 例3.如图是一火警报警的一部分电路示意图,其中R 2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表为值班室的显示器,a 、b 之间接报警器。当传感器R 2所在处出现火情时,显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是: A .I 变大,U 变大 B .I 变小,U 变小 C .I 变小,U 变大 D .I 变大,U 变小
例4.在如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R 1和R 3均为定值电阻,R 2为滑动变阻器。当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ,此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U 。现将R 2的滑动触点向b 端移动,则三个电表示数的变化情况是
A .I 1增大,I 2不变,U 增大
B .I 1减小,I 2增大,U 减小
C .I 1增大,I 2减小,U 增大
D .I 1减小,I 2不变,U 减小
图2
A R 2
R 1
R 3
B
r
a b
A 1 A 2 V
R 1 R 2 R 3
a b
例5.如右图所示电路中,电源内阻不能忽略,当变阻器R 的滑片P 向下移动时,电路中的电压表V 1、V 2和电流表A 的示数变化情况不正确的是 A .V 1示数变大,V 2示数变小,A 示数变小,R 2 B .V 1示数变小,V 2示数变大,A 示数变小,R 2 C .V 1示数变大,V 2示数变小,A 示数变大,电源消耗的总功率增大 D .V 1示数变小,V 2示数变大,A 示数变大,电源消耗的总功率减小 例6.如图所示电路,电源的电动势为E ,内阻为r ,
R 0为固定电阻,R 为滑动变阻器。在变阻器的滑片由a 端移向b 端的过程中,电容器C
所带的电量 A .逐渐增加 B .逐渐减小 C .先增加后减小 D .先减小后增加 【跟踪练习】
1. 关于闭合电路,下列说法中正确的是
A.闭合电路中,电流总是从电势高的地方流向电势低的地方
B.闭合电路中,电源的路端电压越大,电源的输出功率就越大
C.闭合电路中,电流越大,电源的路端电压就越大
D.闭合电路中,外电阻越大,电源的路端电压就越大
A
V 2
V 1 E
R
R P R
b
a E r C
R R