电路动态变化
电路动态变化的常见情况及分析方法
电路动态变化的常见情况及分析⽅法2019-08-29电路动态分析是电学中⼀类⾮常典型的题型,它能综合考查学⽣对闭合电路欧姆定律的掌握,对电路结构的认识,以及对串、并联电路的基本特点等知识的应⽤,是⼀类考查学⽣分析能⼒、推理能⼒的好题.对不同的动态电路,引发的变化原因不同,但在分析⽅法上都⼤同⼩异.⼀、引起电路动态变化的原因归结起来,引起电路动态变化的原因有如下⼏种情况:1.滑动变阻器滑⽚的位置改变2.电路中开关的闭合、断开、或者换向3.⾮理想电表对电路的测试4.电容器结构的改变5.电路出现故障(断路或短路)6.电路中有传感器等敏感元件⼆、电路动态变化的基本分析⽅法1.程序法(1)基本思路:电路结构的变化,引起某部分电阻R的变化,引起总电阻R总的变化,引起⼲路电流I总的变化,引起路端电压U端的变化,引起固定⽀路上电流和电压的变化.(2)判定总电阻变化情况的规律a.当外电路的任何⼀个电阻增⼤(减⼩)时,电路的总电阻⼀定增⼤(减⼩)b.若开关的通、断使串联的⽤电器增多时,电路的总电阻增⼤;若开关的通、断使并联的⽀路增多时,电路的总电阻减⼩.图1c.如图所⽰分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中⼀段与⽤电器并联,另⼀段与并联部分串联.设滑动变阻器的总电阻为R0,灯炮的电阻为R灯,与灯泡并联的那⼀段电阻为R,则分压器的总电阻为:R总=R0-R+RR灯R+R灯=R0-R2R+R灯=R0-11R+R灯R2.由此可以看出,当R减⼩时,R总增⼤;当R增⼤时,R总减⼩.2.极限法:因变阻器滑⽚滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端分别滑⾄两个极端去讨论,进⽽得出⼀般变化情况的⽅法.3.特殊值法:对于某些双臂环路问题,可以采取代⼊特殊值去判定,从⽽得出⼀般结论.三、例析图2例1如图所⽰,电源电动势E=8V,内阻不为零,电灯A标有“10V,10W”字样,电灯B标有“8V,20W”字样,滑动变阻器的总电阻为6Ω,闭合开关S,当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化)A.电流表的⽰数⼀直增⼤,电压表的⽰数⼀直减⼩B.电流表的⽰数⼀直减⼩,电压表的⽰数⼀直增⼤C.电流表的⽰数先增⼤后减⼩,电压表的⽰数先减⼩后增⼤D.电流表的⽰数先减⼩后增⼤,电压表的⽰数先增⼤后减⼩解析图⽰电路是滑动变阻器R上部分与灯泡A串联,下部分与灯泡B串联,然后再并联,当P位置改变,导致总电阻变化,从⽽引起电流表、电压表⽰数变化.要知道P由a端向b端滑动过程中,总电阻怎样变化,必须要知道两灯泡的电阻.由P=U2R得:R=U2P,所以,RA=10210Ω,RB=8220Ω=3.2 Ω.⼜知R滑=6Ω,所以P由a端向b端滑动过程中,上⾯⽀路的电阻总⼤于下⾯⽀路的电阻,且相差越来越⼤,故R总减⼩.由此可直接判断出电压表⽰数减⼩,电流表⽰数增⼤.正确答案为A.点评本题属于滑动变阻器滑⽚位置变化⽽引起的电路动态变化,由于是双臂环路问题,故采取了算出具体数值,由极端法讨论的分析⽅法.例2如图所⽰,⼀理想变压器原线圈接⼊交流电源,副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻,开关S是闭合的,V1和V2为理想电压表,读数分别为U1和U2;A1、A2和A3为理想电流表,读数分别为I1、I2和I3.现断开S,U1数值不变,下列推断中正确的是().图3A.U2变⼩,I3变⼩B.U2不变,I3变⼤C.I1变⼩,I2变⼩D.I1变⼤,I2变⼤解析因为U1不变,由U1U2=n1n2可得U2不变,断开S后,副线圈所在电路电阻R变⼤,由I2=U2R可知,电流I2减⼩.由U1I1=U2I2得I1=U2I2U1,故I1减⼩.电阻R3两端电压U3=U2-I2R1,故U3变⼤,I3=U3R2变⼤.综合可得正确答案为B、C.点评本题是由于电路中开关断开,引起电阻变化,导致各部分电阻上的电压和通过的电流变化.由程序法进⾏动态电路分析的问题.图4例3两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定且等于12 V的直流电源上,有⼈把⼀个内阻不是远⼤于R1、R2的电压表接在R1两端,如图所⽰,电压表的⽰数为8V.如果他把此电压表改接在R2两端,则电压表的⽰数将().A.⼩于4VB.等于4VC.⼤于4V⼩于8VD.等于或⼤于8V解析电压表在电路中有双重⾝份,⼀⽅⾯,它能显⽰⾃⾝两端的电压,另⼀⽅⾯,它⼜有⼀定的电阻.此题中电压表先与R1并联,读数为8V,则R2上分得的电压为4V.⽽当电压表与R2并联时,其并联后的电阻要⽐R2⼩,⽽此时R1的阻值要⽐原先R1与电压表并联的阻值⼤,此时R1分得的电压⼤于8V,R2与电压表并联后分得的电压⼩于4V.正确答案为A.点评⾮理想电表接⼊电路中时,相当于改变了电路结构,从⽽使各部分电压、电流发⽣相应变化.注:本⽂为⽹友上传,不代表本站观点,与本站⽴场⽆关。
电路动态变化问题
电路动态变化问题(实用版)目录一、引言:介绍电路动态变化问题的概念二、电路动态变化的原因:分析电路中动态变化的原因三、电路动态变化的解决方法:介绍解决电路动态变化问题的方法四、总结:总结电路动态变化问题的概念及其解决方法正文一、引言电路动态变化问题,是指在电路系统中,由于各种原因导致电路元件的电流、电压等参数随时间发生变化的现象。
在电子设备运行过程中,电路动态变化问题会对设备的性能和稳定性产生影响,因此研究电路动态变化问题具有重要的实际意义。
二、电路动态变化的原因1.电路元件的切换:在电路系统中,元件的切换会导致电流、电压等参数发生变化,从而产生电路动态变化问题。
2.电路负载的变化:电路负载的变化会影响电路的工作状态,进而导致电路动态变化。
3.电路中存在高频信号:高频信号会导致电路中的电流、电压等参数发生变化,从而产生电路动态变化问题。
4.其他原因:例如温度变化、电源电压波动等因素也会导致电路动态变化。
三、电路动态变化的解决方法1.选用合适的元器件:在设计电路时,应选择具有较好稳定性和动态响应特性的元器件,以减小电路动态变化的影响。
2.调整电路参数:通过调整电路中的电阻、电容等参数,可以改善电路的动态响应特性,降低电路动态变化的影响。
3.采用动态补偿技术:通过引入动态补偿器等方法,可以有效地抑制电路动态变化,提高电路的稳定性。
4.使用数字电路技术:数字电路具有很好的抗干扰性能和动态响应特性,可以有效地解决电路动态变化问题。
四、总结电路动态变化问题是指在电路系统中,由于各种原因导致电路元件的电流、电压等参数随时间发生变化的现象。
电路动态变化问题的产生原因有电路元件的切换、电路负载的变化、电路中存在高频信号等。
解决电路动态变化问题的方法有选用合适的元器件、调整电路参数、采用动态补偿技术、使用数字电路技术等。
电路动态分析
5、在如图所示的电路中,电源的电动势为E,
内电阻为r,L1、L2是两个小灯泡。闭合S 后,
两灯均能发光。当滑动变阻器的滑片向右滑动
时(
B)
A.L1变暗,L2变暗
B.L1变暗,L2变亮
C.L1变亮,L2变暗 D.L1变亮,L2变亮
R
L1
L2
E,r S
6.如图,当滑动变阻器的滑片向上移动时,则: D
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
8、7.H在e 如loo图ke所d m示or的e a电sle路ep中th,an当de滑ad动. 变阻器的滑动
触头这本向书b端看移起来动与时其,说伏是特不表本的语法读书数,V不和如安说培是表一的本
读数辞I典如。何变化:
AB、、TgrhVVaem减减bmo小小oakr,,.seIIe减增m小s大to C、V增大,I增大
B.A灯变暗,B灯变亮; [ C ]
C.A灯变暗,B灯变暗; D.A灯变亮,B灯变暗。
1、在右图电路中,当合上开关S后,两个 标有“3V、1W”的灯泡均不发光,用电压表 测得Uac=Ubd=6V,如果各段导线及接线处均 无问题,这说明( C )
A.开关S未接通 B.灯泡L1的灯丝断了 C.灯泡L2的灯丝断了 D.滑动变阻器R电阻丝断了
3、如图,电源的内阻不可忽略.已知定值电
阻R1=10Ω,R2=8Ω.当电键S接位置1时,电流 表的示数为0.20A.那么当电键S接位置2时,
流过R2的电流I2的变化情况为( B )
A、I1增大,I2减小
B、I1减小,I2增大
C、I1增大,I2增大
D、I1减小,I2减小
4、如图所示的电路中,电源的电动势E和 内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光, 如果变阻器的滑片向b端滑动,则( A)
高中物理动态电路分析
2011高三物理模型组合讲解一一电路的动态变化模型[模型概述]“电路的动态变化”模型指电路中的局部电路变化时引起的电流或电压的变化,变化起因有变阻器、电键的闭合与断开、变压器变匝数等。
不管哪种变化,判断的思路是固定的,这种判断的固定思路就是一种模型。
[模型讲解]一、直流电路的动态变化1.直流电路的动态变化引起的电表读数变化问题例1.如图1所示电路中,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,各表(各电表内阻对电路的影响均不考虑)的示数如何变化?为什么?图1解析:这是一个由局部变化而影响整体的闭合电路欧姆定律应用的动态分析问题。
对于这类问题,可遵循以下步骤:先弄清楚外电路的串、并联关系,分析外电路总电阻怎样变化;由I —确定闭合电路的电流强度如何变化;再由U = E - lr确定路端电压的变化情R +r况;最后用部分电路的欧姆定律U =IR及分流、分压原理讨论各部分电阻的电流、电压变化情况。
当滑片P向左滑动,R3减小,即R总减小,根据I总—判断总电流增大,A1示R总+ r数增大;路端电压的判断由内而外,根据U二E - lr知路端电压减小,V示数减小;对R1,有U1 =1总R1所以U1增大,V示数增大;对并联支路,U 2 - U - U1,所以U 2减小,V2示数减小;U 2对R2,有I 2-,所以I2减小,A2示数减小。
R2评点:从本题分析可以看出,在闭合电路中,只要外电路中的某一电阻发生变化,这时 除电源电动势、内电阻和外电路中的定值电阻不变外,其他的如干路中的电流及各支路的电流、电压的分配,从而引起功率的分配等都和原来的不同,可谓“牵一发而动全身” ,要注意电路中各量的同体、同时对应关系,因此要当作一个新的电路来分析。
解题思路为局部电路T 整体电路T 局部电路,原则为不变应万变(先处理不变量再判断变化量)。
2. 直流电路的动态变化引起的功能及图象问题例2.用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻,伏安图象如图所示,根据图线回答: (1) 干电池的电动势和内电阻各多大?(2) 图线上a 点对应的外电路电阻是多大?电源此时内部热耗功率是多少? (3) 图线上a 、b 两点对应的外电路电阻之比是多大?对应的输出功率之比是多大? (4) 在此实验中,电源最大输出功率是多大?图2 解析: (1) 开路时(1=0)的路端电压即电源电动势,因此E =1.5V ,内电阻1 53=02」7.5也可由图线斜率的绝对值即内阻,有:(2) a 点对应外电阻 R a = U_L = 10- 0.41】I a 2.5此时电源内部的热耗功率:2 2P r =l a r =2.5 0.2W P.25W也可以由面积差求得:1.5 -1.02.5门二02」P r = I a E - I a U a= 2.5 (1.5 T .0)W 二1.25W(3)电阻之比:R a i.0/2.5「4——R b0.5/5.0'J1输出功率之比:P a1.02.5W1 aP b0.5 5.0W1(4)电源最大输出功率出现在内、外电阻相等时,此时路端电压U = E,干路电流21 短15 7 5I 短,因而最大输出功率P出m W =2.81W2 2 2当然直接用P出^ —计算或由对称性找乘积IU (对应于图线上的面积)的最大值,也4r可以求出此值。
原创3:电路的动态分析
R1
S
R3 A
S0 V
电路的动态分析
1.什么是电路的动态分析问题? 由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变 化,某处电路变化又引起其他电路一系列变化的问题.
L3
P
R L2
L1 S
灯泡亮度如何变化?
R2
R1
S
R3 A
S0 V
电表示数如何变化?
2.电路动态分析的方法 直流电路的动态分析方法: (1)程序法:基本思想是“部分→整体→部分”.思维流程如下:
解析:保持开关S闭合,把滑动变阻器R1的滑片向上滑动,电路中的 总电阻变小,电流变大,电流表A的示数变大,由U=IR3知电压表V 的示数变大,A正确;保持开关S闭合,滑动变阻器R1的滑片不滑动, 则电容器两极板间的电压不变,R2中没有电流通过,B错误;若保持 开关S闭合,拉开电容器两极板之间的距离,电容器的电容变小,两
1.电源负极接地,说明了什么?
审题 2.变阻器的滑片P由a向b移动,它的有效电阻如何变化?
析疑 外电路的总电阻如何变化?整个电路的总电流如何变化?
3.如何判断流过如何判断电压表、电流表示数?
解析:滑动头P自a端向b端滑动的过程中,滑动变阻器的电阻减小,电路
总电阻减小,由闭合电路的欧姆定律可得,干路电流增大,由UR1=IR1可 知R1两端电压即电压表的示数变大,选项A错误;由U=E-Ir可知路端电 压U减小;由UR2=U-UR1可得R2两端的电压减小,又由I2=URR22 可得流过R2
方法提炼
电路稳定时电容器的处理方法
电路稳定后,与电容器串联的电路中没有电流,同 支路的电阻相当于导线,即电阻不起降低电压的作 用,与电容器串联的电阻视为等势体,电容器两端 的电压为与之并联的电阻两端的电压。
电路动态分析(含答案)
电路动态变化的分析一、基础知识1、电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化,一处变化又引起了一系列的变化. 2、电路动态分析的方法(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⎩⎨⎧并联分流I 串联分压U→变化支路. (2)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.(3)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时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小.图3③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 并与灯泡并联,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. 二、练习1、在如图所示电路中,当滑动变阻器滑片P 向下移动时,则( )A .A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变亮 B .A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变暗图2C .A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变暗D .A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变亮 答案 D解析 滑片P 向下移动,滑动变阻器电阻减小,外电路总电阻减小,根据I =ER +r知,电路电流增大,灯A 两端电压U A 增大而变亮,根据U =E -Ir ,路端电压变小,U =U A +U B ,所以U B 减小,灯B 电阻不变,所以灯B 电流I B 减小,灯B 变暗.干路电流I =I B +I C ,因为I 增大,I B 减小,所以I C 增大,灯C 应变亮,选项D 正确.2、(2011·北京理综·17)如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S 闭合后,在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( )A .电压表与电流表的示数都减小图16B .电压表与电流表的示数都增大C .电压表的示数增大,电流表的示数减小D .电压表的示数减小,电流表的示数增大 答案 A解析 变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中,变阻器R 0接入电路中的电阻变小,从而使整个电路中的外电阻变小,干路电流变大,内阻r 分得的电压U 内=Ir 变大,U 外变小,电压表示数变小.由U 1=IR 1知U 1变大,因U 外=U 1+U 2,故U 2变小,由于I 2=U 2R 2,所以流过R 2的电流变小,电流表示数变小,选项A 正确.3、在如图所示的电路中,当滑动变阻器R 3的滑动触头P 向下滑动时( )A .电压表示数变大,电流表示数变小B .电压表示数变小,电流表示数变大C .电压表示数变大,电流表示数变大D .电压表示数变小,电流表示数变小解析 R 3的滑动触头向下滑动,所以R 3接入电路的阻值变大,导致并联电路的阻值变大,电路的总电阻变大,干路电流变小;并联电路的电阻变大,则并联电路的分压增大,即R 2、R 4串联电路的电压变大,所以流过这一支路的电流变大,由于干路电流变小,所以电流表的示数变小;因为R 2、R 4串联电路的电压变大,使得R 2两端分压变大,电压表示数变大,本题答案为A. 答案 A4、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的滑片在a 端时合上开关S ,此时三个电表、和的示数分别为I 1、I 2和U .现将R 2的滑片向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 .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 答案 B解析 滑片向b 端移动时,R 2减小,引起总电阻减小,总电流I =ER 总增大,路端电压U =E -Ir 减小,R 3的电流等于总电流,U 3=IR 3增大,故并联部分电压U 并=U -U 3减小,R 1阻值不变,故电流I 1减小,I 2=I -I 1增大,故选B.5、(2011·海南·2)如图所示,E 为内阻不能忽略的电池,R 1、R 2、R 3为定值电阻,S 0、S 为开关,与分别为电压表与电流表.初始时S0与S 均闭合,现将S 断开,则( )A.的读数变大,的读数变小B.的读数变大,的读数变大C.的读数变小,的读数变小D.的读数变小,的读数变大答案 B解析 当S 断开时,R 2所在支路断路,外电路总电阻R 变大,根据I =ER +r知,干路电流I 变小,根据U =E -Ir 知,路端电压变大,即读数变大;根据U =IR 知,R 1两端电压U 1=IR 1变小,而U =U 1+U 3,所以R 3两端的电压U 3=U -U 1变大,通过R 3的电流I 3=U 3R 3变大,即的读数变大,所以B 正确.6、如图所示,闭合开关S 后,A 灯与B 灯均正常发光,当滑动变阻器的滑片P 向左滑动时,以下说法中正确的是( )A .A 灯变亮B .B 灯变亮C.电源的输出功率可能减小D.电源的总功率增大答案AC解析滑动变阻器的滑片P向左滑动,R的阻值增大,外电路的总电阻增大,由闭合电路欧姆定律知,干路电流I=ER外+r减小,则B灯变暗,路端电压U=E-Ir增大,灯泡A两端的电压U A=U-U B增大,A灯变亮,故A选项正确,B选项错误;电源的输出功率P外=UI=E2R外+2r+r2R外,可能减小,但电源的总功率P=EI减小,则C选项正确,D选项错误.7、在如图所示的电路中,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表.若将照射R3的光的强度减弱,则()A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2的电流变小D.电源内阻的电压变大答案 B解析若将照射R3的光的强度减弱,则R3的电阻将增大,电路中的总电阻将增大,总电流减小,故电压表的示数变小,内电压也减小,A、D错误;而电阻R2两端的电压将变大,通过R2的电流变大,而总电流减小,所以通过小灯泡的电流减小,小灯泡消耗的功率变小,B正确,C错误.8、如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R1上消耗的功率逐渐增大答案BC解析R4的滑片向b端移动时,R4↑→R总↑→I总↓→U端↑,分析电流表示数变化时可把R1和R3等效为电源内阻,示数即可等效为总电流,由上面分析知其示数减小,B 正确;分析示数的变化时,可把R1、R2和R3都等效为电源内阻,其示数即为等效路端电压,增大,A错;分析电容器两板间电压时,可把R1等效为电源内阻,U C=U端,E=U Cd,增大,C正确;P1=I2总R1,D错.9、如图所示的电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,闭合开关S,待电流达到稳定后,将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些,则待电流再次达到稳定后,与P移动前相比()A.电流表示数变小,电压表示数变大B.小灯泡L变亮C.电容器C的电荷量减小D.电源的总功率变大答案 A解析对电路分析可知,将滑动变阻器的滑动触头P从图示位臵向a端移动一些,滑动变阻器连入电路的电阻增大,总电流减小,路端电压增大,因此电流表示数变小,电压表示数变大,选项A正确;通过小灯泡的电流减小,小灯泡L将变暗,选项B错误;小灯泡分得的电压减小,因此滑动变阻器两端电压增大,即电容器C两端电压增大,由Q=CU知,电容器C的电荷量将增大,选项C错误;电源总功率由P=E2R+r可知,电源的总功率变小,选项D错误.10、如图所示的交流电路中,理想变压器输入电压为U1,输入功率为P1,输出功率为P2,各交流电表均为理想电表.当滑动变阻器R的滑动触头向下移动时()A.灯L变亮B.B.各个电表读数均变大C.因为U1不变,所以P1不变D.P1变大,且始终有P1=P2答案 D。
高考物理试题分项精析 专题36 电路动态变化
专题36 电路动态变化一、单项选择题1.【2016·天津卷】如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表。
下列说法正确的是A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变大D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大、A2示数变大【答案】B【考点定位】变压器;电路的动态分析【名师点睛】此题考查变压器问题的动态分析;要知道变压器副线圈电压是由原线圈电压和匝数比决定的,与副线圈中负载无关;副线圈电路的动态分析基本上和直流电路的动态分析一样,先从局部变化的电阻开始分析,然后分析总电阻,再分析电流,然后再分析各局部的电压和电流。
2.【2011·北京卷】如图所示电路,电源内阻不可忽略。
开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中,A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的小数都增大C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大【答案】A【考点定位】电路动态变化3.【2011·海南卷】如图,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A分别为电压表与电流表。
初始时S0与S均闭合,现将S断开,则A.V的读数变大,A的读数变小B.V的读数变大,A的读数变大C.V的读数变小,A的读数变小D.V的读数变小,A的读数变大【答案】B【解析】由闭合电路欧姆定律得:,将S断开后外电路总电阻R变大,则总电流I变小,而,所以路端电压U(即V的读数)变大;由部分电路欧姆定律得:,流过的电流(即A的读数)与两端电压成正比,又因为,总电流I变少,变大,所以变大。
因此选择答案B。
【考点定位】电路动态分析4.【2011·上海卷】如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时,(A)电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大(B)电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小(C)电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大(D)电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小【答案】A【考点定位】电路动态变化5.【2012·福建卷】如图,理想变压器原线圈输入电压u=,副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器。
初中物理电学:动态电路详细分析
起的有效电阻的变化。
• 3.熟练掌握串并联电路中电压、电流及电阻的规律。
动态电路中涉及的用电器肯定不止一个,必然会运用到 串并联电路中电压、电流及电阻的规律,如果学生不能 熟练掌握这些规律,那么解题也就无从谈起。
• 4.熟练掌握欧姆定律的运用,尤其是要分析好电路中局部和整体的关系。欧
❖[变式训练题]参考下图,在伏安法测电阻的实 验中,若由于各种原因,电压表改接在滑动变 阻器的两端,当滑片向左移动时,请判断 A 表 和 V 表的变化。
A 表变大 V 表变小
2.并联电路
例 2 如图 Z5-3 所示电路,电源电压保
解好怎样才是短路,以及短路对整个电路的影响。所以要想学好电学这部分内 容还得深刻理解短路这个概念。
动态电路专题总结
1、动态电路是由于电路中滑动变阻器的滑片移动 或电路中各开关的通断引起电路中的电流、电压等物 理量的变化;
2、解题时,应先判断确定滑动变阻器的滑片移动 或各开关通断时,电路的连接情况及各电表所测的物 理量;
3、再根据已知条件,利用其中一种情况解决部分 所求量,然后将所求得的量做为已知带入另一种情况 求解。
4、若题目中哪一种情况都没有将已知条件给足, 解决此类问题就必须将几种情况结合在一起看,将由 不同情况得出的几个等式联立起来解决问题。
二、问题导学 知识储备
1、快速说出串联和并联电路的电流、电压、电阻的特点:
数减小中,定值电压也减小,滑动电压在上升;并联电
阻在增大,电压示数不变化,滑动电流在减小,干路电 流跟着跑,定值电流不变化,反向思考靠大家。
在看电路图的时候,应该采用何种方式来弄清电 路的连接情况?
1.将电流表看成导线,电压表看成断开的,先弄清电路 是串联还是并联的;
专题 欧姆定律的动态电路分析
专题欧姆定律的动态电路分析一、动态电路的定性分析1.对于任何一种电路,在分析动态变化情况时,可总结为“一个不变,两个关键,一个整体”。
(1)一个不变:电路中总电压不变。
(2)两个关键:一是串联电路中,串联的电阻越多,总电阻越大,并联电路中,并联的支路越多,则总电阻越小。
二是对于由两部分电阻串联或并联而成的电路,若其中一部分是定值电阻,而另一部分为可变电阻,则总电阻大小的变化情况与可变电阻大小变化情况一致。
(3)一个整体:分析电路时必须考虑整个电路中各物理量的变化情况,然后由整体到部分,由定值到变值的顺序进行分析。
2.解题顺序:电源电压不变→局部电阻如何变化→总电阻如何变化→总电流如何变化→电阻不变部分的电流、电压如何变化→电阻变化部分的电流、电压如何变化→各电表示数如何变化。
二、动态电路的定量计算思路关键是分别抓住电路变化前后所处状态,分析电路中的变化量和不变量,运用有关电学规律和电路特点建立状态方程,联立求解。
总之,只要掌握正确的解题思路和方法,常见电路的计算问题都能迎刃而解。
解题思路如下结构图:明确变化前后电路连接情况1.连接方式2.电流表、电压表测量对象分析电路中的变量和不变量1.用电器:电流、电压、电阻2.全电路:电流、电压、电阻运用有关电学规律和电路特点建立状态方程【例1】如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中,下列关于电表示数变化情况判断正确的是()A.电流表A1变小,A2变小,电压表V不变B.电流表A1变小,A2不变,电压表V不变C.电流表A1变小,A2变小,电压表V变大D.电流表A1不变,A2变大,电压表V变小【例2】“道路千万条,安全第一条;行车不规范,亲人两行泪。
”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。
甲图是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压U=6V;R1为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如乙图所示。
气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL 为酒驾,达到或者超过80mg/100mL为醉驾。
电路的动态概念
电路的动态概念电路的动态概念指的是电路中电流和电压随时间变化的特性。
在电路中,电流和电压的变化是动态的,也就是说它们会随着时间的推移而变化。
在电路中,电压是指电流通过电路元件(比如电阻、电容和电感等)时所消耗的能量。
电流是指电荷的流动,也就是电荷在电路中移动的速率。
根据欧姆定律,在一个电阻上的电压与通过它的电流成正比,而电压与电流之间的关系可以用电流与电阻之积表示。
在电路中,电压可以有正负之分,取决于电流的流动方向。
电路的动态概念在实际应用中十分重要。
例如,在交流电路中,电流和电压会随着时间周期性地变化,形成正弦波。
在这样的电路中,频率表示正弦波周期性变化的快慢,而周期则是正弦波一个完整的循环所需要的时间。
动态概念还可以帮助我们理解电路中的其他现象。
例如,在电路中,电感和电容会对电流和电压的动态特性产生影响。
电感是由通电的导线或线圈产生的,其作用是抵抗电流急剧变化的趋势。
电感会导致电流沿着导线或线圈缓慢增加或减少,从而改变电路的动态特性。
另一方面,电容则是由两个导体分隔的绝缘材料构成的,其作用是储存电荷。
电容会导致电流急剧变化时电压的变化较为缓慢,从而改变电路的动态特性。
除了电感和电容外,电路中的其他元件也会对电流和电压的动态特性产生影响。
例如,二极管对电流和电压的动态特性有明显的非线性影响。
在设计和分析电路时,我们需要考虑电路的动态特性。
对于交流电路,我们需要计算电流和电压的幅值、相位和频率等参数。
对于其他类型的电路,例如数字电路或者放大电路,我们需要考虑电流和电压的变化对电路性能的影响。
总而言之,电路的动态概念指的是电流和电压随时间变化的特性。
在电路中,电流和电压的变化是动态的,在设计和分析电路时,我们需要考虑电路的动态特性对电路性能的影响。
电路的动态特性十分重要,可以帮助我们理解电路中的现象,并指导我们在设计和应用电路时做出合理的决策。
电路动态变化问题口诀
电路动态变化问题口诀1. 电路的世界,变化无常嘿,朋友们,今天咱们聊聊电路这个神奇的世界。
说起来,电路就像是一个繁忙的城市,每天都有不同的“车流”和“人潮”在这里穿梭。
你想啊,电流就像是城市里的车,电压则是这辆车的速度。
它们之间的关系可真是千变万化,就像一场精彩的表演,总是让人意想不到。
在电路中,有个家伙叫做电阻,哎,这小子就像是交通信号灯,总是控制着流量。
有时候你希望车快点跑,它偏偏给你拦住;而有时候你不想让车流太拥挤,它又像是放行的绿灯,让你顺畅通过。
电路的动态变化,往往就藏在这些小细节里。
1.1 电流与电压的对话电流和电压就像是好朋友,彼此之间有着千丝万缕的联系。
电压是推动电流流动的动力,就好比是给车子加油。
而电流则是那辆车,带着电荷在电路中飞驰。
当电压增加时,电流也会跟着上涨;反之,当电压降低时,电流也会相应减少。
这种变化就像是天气,瞬息万变,让人始终捉摸不透。
1.2 欧姆定律,简单明了说到电流和电压,就不得不提到欧姆定律。
这可是电路界的经典口诀,简单易懂,就像记儿歌一样。
它告诉我们:电流(I)等于电压(V)除以电阻(R),换句话说,I = V/R。
想想看,电压越大,电流就越强;而电阻越大,电流就越弱。
就像你在喝饮料,喝得越快(电压高),自然吸管里的饮料流动得越多(电流强),反之则慢得多。
2. 电路中的小秘密别看电路简单,它其实隐藏着不少小秘密,真是个不简单的家伙。
你知道吗?在实际操作中,电路的动态变化常常会受到许多因素的影响,比如温度、材料和结构等等。
温度变化就像四季轮回,夏天的电阻可能就比冬天的小,电流可就跟着调皮起来。
2.1 影响电阻的因素咱们再来聊聊电阻,电阻可不是一个死板的数字。
它受温度、材质和长度的影响,就像你身边的小伙伴们,有的活泼,有的安静。
比如说,铜的电阻小,就像是个跑得快的小猎豹,而铁的电阻相对较大,就像是个沉重的熊猫,移动起来就不那么灵活了。
2.2 电流的波动说到电流,咱们也不能忽视它的波动。
电路动态变化问题
电路动态变化问题1. 引言电路动态变化问题是电路理论中的一个重要研究方向。
随着科技的发展和电子设备的普及,对电路的动态变化行为的研究变得越来越重要。
本文将介绍电路动态变化问题的定义、研究方法、应用领域以及未来的发展方向。
2. 定义电路动态变化问题是指电路中元件参数或拓扑结构随时间变化而引起的电路行为的研究。
在电路中,元件的参数如电阻、电容、电感等以及拓扑结构如开关、变压器等都可能发生变化,从而导致电路的动态变化。
电路动态变化问题旨在研究电路在这种变化下的特性和行为。
3. 研究方法研究电路动态变化问题的方法主要包括实验研究和数值模拟两种。
3.1 实验研究实验研究是通过实际搭建电路并进行测量和观察来研究电路的动态变化行为。
实验研究可以提供真实的电路行为数据,但受到实验条件的限制,往往只能研究特定的电路和特定的变化情况。
3.2 数值模拟数值模拟是利用计算机对电路进行建模和仿真,通过数值计算得到电路的动态变化行为。
数值模拟可以模拟各种不同的电路和变化情况,并且可以进行参数扫描和优化设计等工作。
但数值模拟的结果需要通过实验验证,以确保模拟的准确性。
4. 应用领域电路动态变化问题在许多领域都有重要的应用,下面将介绍其中几个典型的应用领域。
4.1 电子设备可靠性分析在电子设备中,电路元件的参数随着时间的推移可能会发生变化,例如电阻值的漂移、电容值的衰减等。
这些变化可能导致电子设备性能的下降或故障。
通过研究电路动态变化问题,可以对电子设备的可靠性进行分析和评估,为设备的设计和维护提供依据。
4.2 功耗优化在现代电子设备中,功耗是一个重要的考虑因素。
电路动态变化问题可以用于研究电路在不同工作状态下的功耗变化情况,从而优化电路的功耗。
通过合理设计电路的拓扑结构和元件参数,可以降低电路的功耗,提高电子设备的能效。
4.3 电路故障诊断电路中的元件故障可能导致电路的动态变化。
通过研究电路动态变化问题,可以识别出电路中的故障位置和类型。
并联电路动态变化
二、电键的断开或闭合引起电路中 各物理量的变化
例4、在右图所示的电路中, 电源电压不变。当电键K 闭合时,电压表的示数 将 变大 , 不变 电流表A1的示数将 , 电流表A2的示数将 变大 。 (填“变大”“变小”或 “不变”)
例5、在下图中(电源电压不变)当电键 K由闭合到断开时,电压表的示数 将 不变 ,电流表A1的示数将 , 变小 电流表 A2的示数将 。 变小 (填“变大”“变小” 或“不变”)
(1)通过电阻R1的电流。 (2)电阻R2的阻值。
例8、如图所示电路中电源电压不变,电阻R1 的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A” 字样。闭合电键S,滑片P在某位置时两电流表 示数分别为0.4安和1安。求: ⑴电源电压; ⑵此时电阻R2连入电路的阻值; ⑶在不改变量程的情况下, 当某电流表达到满刻度时, 电路的总电阻。
并联电路中的动态变化
一、滑动变阻器滑片移动引起电路中各 物理量的变化
例1:如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,
变小 电流表A1的示数 ;电流表A2的示数 ; 电压表的示数 。(均选填“变大”、“不 变小 不变 变”或“变小”)
例2:如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动
时,电流表A1的示数 不变 ;电流表A2的示 数 变小 ;电压表的示数 不变 ; A1 与A2 示 数的比值 变大 。(选填“变大”、“不变” 或“变小”)
分析方法:
(1)并联电路各支路两端的电压和电源电压相
等,所以应先考虑电压表的示数不变。
(2)根据欧姆定律分别判断各支路中电流的变 化(电源电压不变时,定值电阻那条支路中的电 流不变),再根据I总=I1+I2分析得出干路中电流 的变化。 (3)关键之处要分清电表所测的对象。
电路动态变化
滑动变阻器引起的电路动态变化知识储备:1、滑动变阻器的滑片位置的变化,(改变;不改变)电路的连接方式。
2、串联电路中,电阻越串越,总电阻比任何一个电阻都大;若其中一个电阻增大,总电阻。
电压分配与电阻成比,即:大电阻分电压。
3、并联电路中,电阻越并越,总电阻比任何一个电阻都小;若其中一个电阻增大,总电阻。
各支路上的用电器互不影响,变阻器只影响所在支路的电流,不影响其他支路的电流;电流分配与电阻成比,即:大电阻分电流。
4、无论串联电路还是并联电路,电源电压一般是不变的,若总电阻增大,总电流会随之减小。
解题思路:分析电路连接方式(画出等效电路图)------确定滑动变阻器与其他用电器的连接方式-----确定滑片移动后电阻的变化----根据总电阻判断总电流-----根据串联分压,并联分流确定电表的变化典型电路分析:例一:滑片P下移,电压表和电流表的示数变化情况串联电路------R0变小----总电阻变小,总电流变大------串联分压,R0变小所以U0变小。
答案:电流表示数变大,电压表示数变小例二:滑片下移,电表示数变化情况及灯泡亮度变化情况。
并联电路-------R变小------总电阻变小,总电流变大------并联互不影响,L不变答案:电流表示数变大,电压表示数不变,灯泡的亮度不变。
练习:1.如图所示电路,闭合后滑动变阻器的滑片向左移动,以下说法正确的是()A.○A示数变大,○V示数变小B. ○A示数变大,○V示数变大C. ○A示数变小,○V示数变小D. ○A示数变小,○V示数变大2.如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中( )A.电流表、电压表的示数都减小B.电流表、电压表的示数都增大C.电流表示数减小,电压表示数增大D.电流表示数增大,电压表示数减小3.在图6所示的电路中,当开关闭合后,滑动变阻器滑片P向右移动时,对电表读数的变化,分析正确的是()A.电流表A、电压表V1示数都减小,电压表V2示数增大B.电流表A、电压表V1示数都变大,电压表V2示数变小C.电流表A的示数减小,两电压表示数不变D.三个电表的示数都4.如图7所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S 后,将滑动变阻器R 2的滑片P 向右移动,在此过程中( )A .电流表A 示数变大,电压表V2示数变小B .电流表A 示数变大,电压表V1示数变小C .电压表V1示数变小,电压表V2示数变大D .电压表V1示数不变,电压表V2示数变大5、13.如图3-15所示是童童设计的压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P 固定在一起,AB 间有可收缩的导线,R 1为定值电阻。
串联电路中的动态变化
Hale Waihona Puke U总I总滑动变阻器在电路 中的作用:
滑动变阻器的符号: 滑动变阻器的接法:
改变电路中的电流或电压。
P
P A P 滑片P向右移 电阻变大。 滑片P向右移 B 电阻变小。
课前复习:
在电路中: 电流表 导 线
相当与
电压表
相当与
断开的电键
1.滑动变阻器滑片的移动造成电路的动态变化
串联电路中的动态变化:
例1:如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请 判断电流表和电压表的示数变化: 电流表的示数 变小 ; 电压表的示数 变小 .(均选填“变大”、“不变”或 “变小”) 为了分析表达的简洁,我们可以 这样约定一套符号:
课前复习:
欧姆定律: 对于某导体来说,通过导体的电流与导体 两端的电压成正比。
U 公式: I R
或 U=IR
串联电路的特点:
I总=I1=I2 U总=U1+U2
R总=R1+R2
串联具有分压作用:
U 1 R1 U 2 R2
(正比、分压)
课前复习:
滑动变阻器的原理: 通过改变接入电路的导体的长度 来改变电阻。
U1
U2
串联电路中的动态变化:
例6:如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请 判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数 不变 ; 电压表的示数 变大 .(均选填“变大”、“不变”或 “变小”)
U1+2左
I总
串联电路中的动态变化:
例7:如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请 判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数 变小 ; 电压表的示数 不变 .(均选填“变大”、“不变”或 “变小”)
表示:滑片移动的方向
电路动态变化问题例析
电路动态变化问题例析内容摘要:电路动态变化问题是初中物理教学的难点,同时也是中考物理的必考点,由于涉及的知识点较多,几乎覆盖了电学所有的重要的规律,综合性较强,所以学生遇到后往往是找不到问题的突破口而束手无策,为此,本文就从电路动态变化问题的分类入手,通过例题具体的对每种情况进行分析,最终找出这类题目的解题方法。
关键词:电学电路变化动态变化电路动态变化问题,涉及到电压表、电流表、滑动变阻器、电源和开关等诸多元件的运用。
要运用欧姆定律、串、并联电路中电流、电压的分配规律进行分析、推理或计算。
我省几乎年年必考。
许多学生遇到此类问题往往是找不到问题的突破口而束手无策。
下面我就借助典型例题来谈谈此类问题的解题方法。
一、解题思路1、分析电路结构及电流表、电压表的测量对象。
画出等效电路图2、根据滑动变阻器滑片移动情况或开关通断引起的电路结构变化来判断电路中电阻的变化。
3、根据欧姆定律或相应物理规律判断电路中的动态变化情况。
二、电路动态变化问题的分类1、按电路来分可分为:串联电路、并联电路、混联电路。
2、按影响电路变化的因素可分为:滑动变阻器滑片移动引起的、开关通断引起的、半导体材料(光敏电阻、压敏电阻、声敏电阻等)变化引起的、电路故障(开路、短路)引起的。
三、串联电路中的动态变化问题对于这种电路,可按下列顺序进行分析电源电压不变→局部电阻如何变化→总电阻如何变化→总电流如何变化→电阻不变部分的电流如何变化→电阻变化部分的电流、电压如何变化→各电表示数及用电器的其他物理量如何变化。
1、滑动变阻器滑片移动引起的电路动态变化问题例1、如图所示,电源电压保持不变。
滑动变阻器滑片向左移动时,各电表示数如何变化?分析:由图可知:R1、R2串联,电流表测总电流,电压表V1、V2分别测电阻R1、R2两端的电压。
由于电源电压一定,滑动变阻器滑片向左移动。
R2的阻值变小,则电路中的总电阻R= R1+R2 ,其中R1阻值不变,故R变小。
闭合电路的动态分析
闭合电路的动态分析1、 总电流I 和路端电压U 随外电阻R 的变化规律:当R 增大时,I 变小,又据U =E -Ir 知,U 变大。
当R 增大到∞时,I =0,U =E (断路)。
当R 减小时,I 变大,又据U =E -Ir 知,U 变小。
当R 减小到零时,I =E r ,U =0(短路)2、 所谓动态就是电路中某些元件(如滑动变阻器的阻值)的变化,会引起整个电路中各部分相关电学物理量的变化。
3、 解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析,同时,还要掌握一定的思维方法,如程序法,直观法,极端法,理想化法和特殊值法等等。
4、 基本思路是“部分→整体→部分”,从阻值变化的部分入手,由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻,干路电流和路端电压的变化情况,然后再深入到部分电路中,确定各部分电路中物理量的变化情况。
例题 在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3、R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,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R 5的滑动触头向a 端移动时,判定正确的是( )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R 5向a 端移动时,其电阻变小,整个外电路的电阻也变小,总电阻也变小。
根据闭合电路的欧姆定律E I R r=+知道,回路的总电流I 变大,内电压U 内=Ir 变大,外电压U 外=E-U 内变小。
所以电压表的读数变小。
外电阻R 1及R 4两端的电压U=I (R 1+R 4)变大。
R 5两端的电压,即R 2、R 3两端的电压为U’=U 外-U 变小,通过电流表的电流大小为U’/(R 2+R 3)变小。
答案:D[规律总结]在某一闭合电路中,如果只有一个电阻变化,这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化,它们遵循的规则是:(1)凡与该可变电阻有并关系的用电器,通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同。
初中物理电路动态变化分析
电路动态变化1、串联电路中的动态变化:例1:如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化: 电流表的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)分析方法:1、先确定变化电阻(变大或变小)特殊的判断:A、开关断开(电阻从0到无穷大)电阻变大(例1图)开关闭合(电阻从无穷大到0)电阻变小B、短路(电阻变无穷大)电阻变大2、判断变化电阻与电流表或电压表变化串并联关系;3、根据“串反并同”判断变化情况。
备注:注意测电源的电压表,不适用上诉判断例2:如图所示,闭合电键S,请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)例3:如图所示,闭合电键S,请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数_______;电压表的示数________。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)(例5(例62、并联电路中的动态变化:例1:如图所示,闭合电键S ,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化:电流表A 1的示数 ;电流表A 2的示数 ;电压表的示数 。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)分析方法:1、先判断电压表测量,在并联电路中分析电表示数变化时,由于并联电路各支路两端的电压和电源电压相等,所以应先考虑电压表的示数不变。
2、并联电路各支路相互独立,互不影响,分别判断各支路中电流的变化3、再根据I 总=I 1+I 2分析得出干路中电流的变化。
例2:如图所示,闭合电键S ,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数 ;电压表的示数 。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)例3:如图所示,闭合电键S ,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数 ;电压表的示数 。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)例4:如图所示,闭合电键S ,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化:电流表A 1的示数 ;电流表A 2的示数 ;电流表A 3的示数 ;电压表V 1的示数 ;电压表V 2的示数 。
电路的动态变化
二、外电路某部分电路电流、电压的 外电路某部分电路电流、 变化
顺序:先干路,后支路;先固定支路,后变化支 路;先固定元件,后变化元件。 方法:①部分电路欧姆定律。如I=U/R或U=IR。 方法: 部分电路欧姆定律。 或 I 。 并联电路特点和规律。 ②串、并联电路特点和规律。如U1+U2=U或 或 I1+I2=I以及串联时电压比即电阻比。 I I以及串联时电压比即电阻比。 方法:③等效电源 方法:
三、电流或电压变化量的比较
基本方法:串、并联电路特点和规律。如 串 并联电路特点和规律。 U1+U2=U或I1+I2=I,根据增减来判断谁变化 或 I I 是建立在电压、电流变化的基础上。 大。是建立在电压、电流变化的基础上。
小结
注意分析电路中的变量和不变量,“抓定 注意分析电路中的变量和不变量, 看变量” 如果电源一定, 量,看变量”。如果电源一定,即电源的 电动势和内电阻认为是不变量; 电动势和内电阻认为是不变量;如果电路 结构一定,则指外电路各电阻元件的串、 结构一定,则指外电路各电阻元件的串、 并联关系不变。 并联关系不变。
电路的动态变化
节日的彩灯忽明忽暗, 节日的彩灯忽明忽暗,绚丽 多姿。这是为什么呢? 多姿。这是为什么呢?
一、端压的变化
顺序:先从变化部分开始,总电阻的变化-----总 电流的变化------ 内法:闭合欧姆定律 I = 闭合欧姆定律。 闭合欧姆定律 ;U 外 = E - Ir R+r
高中物理模型-电路的动态变化模型
模型组合讲解——电路的动态变化模型崔淑芳 汤宝柱[模型概述]“电路的动态变化”模型指电路中的局部电路变化时引起的电流或电压的变化,变化起因有变阻器、电键的闭合与断开、变压器变匝数等。
不管哪种变化,判断的思路是固定的,这种判断的固定思路就是一种模型。
[模型讲解]一、直流电路的动态变化1. 直流电路的动态变化引起的电表读数变化问题例1. 如图1所示电路中,当滑动变阻器的滑片P 向左移动时,各表(各电表内阻对电路的影响均不考虑)的示数如何变化?为什么?图1解析:这是一个由局部变化而影响整体的闭合电路欧姆定律应用的动态分析问题。
对于这类问题,可遵循以下步骤:先弄清楚外电路的串、并联关系,分析外电路总电阻怎样变化;由rR E I +=确定闭合电路的电流强度如何变化;再由Ir E U -=确定路端电压的变化情况;最后用部分电路的欧姆定律IR U =及分流、分压原理讨论各部分电阻的电流、电压变化情况。
当滑片P 向左滑动,3R 减小,即总R 减小,根据rR E I +=总总判断总电流增大,A 1示数增大;路端电压的判断由内而外,根据Ir E U -=知路端电压减小,V 示数减小; 对R 1,有11R I U 总=所以1U 增大,1V 示数增大;对并联支路,12U U U -=,所以2U 减小,2V 示数减小; 对R 2,有222R U I =,所以I 2减小,A 2示数减小。
评点:从本题分析可以看出,在闭合电路中,只要外电路中的某一电阻发生变化,这时除电源电动势、内电阻和外电路中的定值电阻不变外,其他的如干路中的电流及各支路的电流、电压的分配,从而引起功率的分配等都和原来的不同,可谓“牵一发而动全身”,要注意电路中各量的同体、同时对应关系,因此要当作一个新的电路来分析。
解题思路为局部电路→整体电路→局部电路,原则为不变应万变(先处理不变量再判断变化量)。
2. 直流电路的动态变化引起的功能及图象问题例2. 用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻,伏安图象如图所示,根据图线回答: (1)干电池的电动势和内电阻各多大?(2)图线上a 点对应的外电路电阻是多大?电源此时内部热耗功率是多少? (3)图线上a 、b 两点对应的外电路电阻之比是多大?对应的输出功率之比是多大? (4)在此实验中,电源最大输出功率是多大?图2 解析:(1)开路时(I=0)的路端电压即电源电动势,因此V E 5.1=,内电阻 Ω=Ω==2.05.75.1短I E r也可由图线斜率的绝对值即内阻,有:Ω=Ω-=2.05.20.15.1r(2)a 点对应外电阻Ω=Ω==4.05.20.1aa a I U R此时电源内部的热耗功率:W W r I P a r 25.12.05.222=⨯==也可以由面积差求得:W W U I E I P a a a r 25.1)0.15.1(5.2=-⨯=-=(3)电阻之比:140.5/5.05.2/0.1=ΩΩ=ba R R输出功率之比:110.55.05.20.1=⨯⨯=WW P P ba(4)电源最大输出功率出现在内、外电阻相等时,此时路端电压2E U =,干路电流2短I I =,因而最大输出功率W W P m 81.225.725.1=⨯=出当然直接用rEP m 42=出计算或由对称性找乘积IU (对应于图线上的面积)的最大值,也可以求出此值。
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(例1图)
(例2图)
(例3图)
(例4图)
(例5图)
例、从2011年5月1日起,驾驶员酒醉后驾车要负 刑事责任。酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾 车,如图4所示是它的原理图。图中R1为定值电 阻,酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓 度的增大而减小,如果驾驶员呼出的酒精气体浓 度越大,那么测试仪的( B) A.电压表示数不变 B.电压表示数越大 C.通过传感器的电流越小 D.传感器两端的电压越大
12.(2012大理)如图6所示电路中,L标有 “3V 1.5W”字样。当S1、S3闭合,S2断开 时,L正常发光;当S2闭合,S1、S3断开时, 电流表示数为0.2A。则R的电阻 为 9 Ω,此时灯L两端的电压时 1.2 V。
(例1图)
例2:如图所示,闭合电键S,当 滑片向右移动时,请判断电流表 和电压表的示数变化:电流表的示 数 ;电压表的示数 。(均 不变 变大 选填“变大”、“不变”或“变 小”)
(例2图)
(例3图)
(例4图)
(例5图)
(例6图)
例1:如图所示,闭合电键S,当滑片向 右移动时,请判断电流表和电压表的示 数变化:电流表A1的示数 ;电流表 不变 A2的示数 ;电压表的示数 。 变小 不变 (均选填“变大”、“不变”或“变 小”)
图1
通电后电路中的各部分导 体电流和电压保持不变
图2
通电后电路中的各部分 导体电流和电压随滑片 P的移动而改变
图3 串联电路
图4 并联电路
例1:如图1所示,闭 变小 ; 电压表的示数变小 。(均选填“变 大”、“不变”或“变小”)