动态电路分析（教学思路和初步设计） 设计者：刘巍

动态电路分析（教学思路和初步设计）
设计者：刘巍
一、主要目标：
1.动态电路计算和分析方法
2.电饭锅等电热器的简易电路分析和计算 二、重点和难点：
1.动态电路计算和分析方法是重点
2.电饭锅等电热器的简易电路分析是重点
3.动态电路计算和分析方法、电饭锅等电热器的简易电路分析和计算也是难点 三、教学过程 （一）复习与引入：
1.复习电功、电功率、电热公式及其变形
W=Pt=UIt=I 2Rt=U 2t/R P=W/t=UI=I 2R=U 2/R Q=I 2Rt Q=W=Pt=UIt=I 2Rt=U 2t/R
2.复习串联和并联电路的电阻规律、电流、电压、电功率、电功、电热......分配规律 串联： R=R 1+R 2 除了电流相等其他物理量按电阻大小正比例分配 并联：1/R=1/R 1+1/R 2 除了电压相等其他物理量按电阻大小反比例分配 （二）进行新课
1.动态电路计算和分析方法
例1:如图所示，电源电压不变，R 2=12Ω，小灯泡L 标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻变化）。

当S 1、S 2、S 3都闭合时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为0.6A ，求： （1）电源电压和定值电阻R 1的值各为多大？
（2）当S 1闭合S 2、S 3断开时，小灯泡消耗的实际功率是多大？
例1题图
R 1 L
S 3
R 2 S 1
S 2
A
注：动态电路分析方法
(1)首先分清试题分几个步骤（或几个物理过程）
(2)一步一步分析.......每一步首先认清连入几个电阻或用电器......几个电阻或用电器是串联还是并联......电压表和电流表分别测量哪部分的电流或电压......
(3)每一步根据电路连接方式选择合适的公式解决问题（串联电路从电流入手居多，并联电路从电压入手居多）......不同步骤的总电流、总功率......往往变化，不同步骤间往往不可以通用......
(4)电源电压往往不变，在动态电路中几乎是必求的物理量......而且不同步骤之间通用（不同步骤之间通用的还有定值电阻、滑动变阻器最大阻值......）......
注：对于并联电路支路两端电压可以理解为电源电压......当电路中只连入一个电阻或用电器时其两端电压也可以理解为电源电压......
2.电饭锅等电热器的简易电路分析和计算
例2：如图是我们家庭用的一种电热饮水机的简化电路图，其参数如下表，R1、R2 是发热电阻丝。

型号：YSJ-66
额定电压22021
加热功率1100W
保温功率44W
水箱容积5L
（1）饮水机正常工作10min消耗了多少电能？
（2）当饮水机处于保温状态时，R1的电阻值是多大？
（1）W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J
（2）由电路图可知，开关S
2断开时两电阻串联，电路电阻较大，开关S2闭合时，只有电阻R2接入电路，电阻R1被短路，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由P=U2/R可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，饮水
机功率越大，因此当开关S
2断开时，电路阻值较大，电功率较小，饮水机处于保温状态．因此当开关S2闭合时，电路阻值较小，电功率较大，饮水机处于加热状态
加热时R2=U2/P加热=（220212/1100W=44Ω
保温时R总=U2/P保温=（220212/44W=1100Ω
则R
1=R总-R2=1100Ω-44Ω=1056Ω．
注：电饭锅等电热器的简易电路分析和计算方法：
(1)这类问题也相当于一个比较简单的动态电路......一般分为加热、保温（或高温、低温）两个状态......
(2)因为电源电压U一定，由P=U2/R可知，总电阻大时为保温或高温低温状态，总电阻小时为加热或高温状态......两个状态的转换往往由一个开关决定......
(3)这类问题往往使用P=U2/R及其公式变形......如果题目想更加灵活还和加热效率相关问题一起考察......
(4)如上面两个电路图，是我们常见的两种两档电加热器的电路简图
左图：S闭合时，R1、R2并联，处于加热状态，P加热=U2/R1+U2/R2
S断开时，只连入R2，P保温=U2/R2
右图：S闭合时，只连入R2，，处于加热状态，P加热=U2/R2
S断开时，R1、R2串联，P保温=U2/R1+R2
（三）课堂小结：
1.动态电路计算和分析方法
2.电饭锅等电热器的简易电路分析和计算方法
四、作业：
1.如图所示，电源电压保持不变，电阻R1为30Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样．闭合S,断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光．闭合S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移动至最左端时，电路消耗的电功率为3W．忽略小灯泡电阻随温度的变化.求：
（1）电源的电压及小灯泡L的电阻；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数
．
（3）设电流表的示数为I，此时滑动变阻器的阻值为R．则：⑦
滑动变阻器消耗的电功率⑧联立⑦⑧得，电流表的示数I1=0.2A ⑨I2=0.3A
2.下图是某电饭锅电路简图，该电饭锅标有“22021 500W”字样，已知其保温功率为5W左右，当其接入22021路中，求（1）其正常工作2021n消耗多少电能？（2）电阻R1的电阻值大约是多
少？
（1）6×105J （2）R1=9583.2Ω
注：
1.这节课主要让学生掌握分析方法......
2.建议通过精讲精练巩固分析方法......
3.由于本节课内容比较难，要控制好节奏，千万不要太快（建议先重点照顾中分段学生）......
3.不要指望学生一节课就比较好的掌握分析方法并灵活运用，要有耐心通过多次训练并总结教学和练习方式......力争让学生尽快掌握并灵活运用......
4.课后对于学生和教学出现的不足进行反思......。