第1部分 微专题7 动态电路问题
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初中物理之“动态电路问题”动态电路问题主要包括三种类型:一、滑动变阻器引起的动态电路问题1.滑动变阻器引起的串联电路的动态分析:解决方案:此类题首先要解决的问题是:电压表和电流表的测量对象。
利用“方框法”可知上面这幅图中电压表测量的是R2两端的电压,电流表测量的是干路电流。
其次,当滑动变阻器的滑片移动时,电路中的各种元件涉及的相关物理量如何变化?比如,上图中滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变小,导致电路总电阻变小,故电流表示数变大!又由于“串联电路中小电阻消耗小电压,大电阻消耗大电压”,故滑动变阻器消耗的电压变小,因为电源电压不变,所以定值电阻R2消耗的电压变大!2.滑动变阻器引起的并联电路的动态分析:解决方案:此类题首先要解决的问题也是:电压表和电流表的测量对象。
由于本题两电阻并联,根据方框法,电压表测量对象为电源电压!所以当滑片移动时,电压表示数不变!其次,当滑动变阻器的滑片移动时,电路中的各种元件涉及的相关物理量如何变化?上图中,当滑动变阻器的滑片向右移动时,其阻值变大,导致整个电路的总阻值变大,而电源电压不变,所以干路电流变小,即电流表A2示数变小;电流表A1测量的是流经R1的电流,该支路电流不变!注意此时的一类易错题:如电压表的示数与电流表A1示数的比值,根据欧姆定律,本题中该比值就是R1的阻值,由于滑片右移时,R1为定值电阻,故此比值不变!二、开关的闭合、断开引起的动态电路问题解决方案:此类题的关键第一步:确定开关闭合前后电路的连接情况并画出等效电路图,如下图:开关闭合前后其等效电路图如下:此类题的关键第二步:判断开关通断前后的各个物理量变化情况:对于电压表:甲图中电压表测量的是电源电压,乙图中电压表测量的是R2两端的电压!从电源电压变成了部分电压,故其电压表示数变小!对于电流表:甲图中电流表测量的是流经R2的电流,乙图中电流表测量的是流经R1和R2两个总阻值的电流。
故电流表示数变小。
中考物理专题复习《中考动态电路问题》知识点1:导致电表示数变化的基本情况即电路动态问题1.滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化(1)串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化(2)并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化2.电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化(1)串联电路中电键的断开或闭合引起的变化(2)并联电路中电键的断开或闭合引起的变化3.电键的断开或闭合、同时滑动变阻器也移动的情况下,引起电路中电学物理量的变化4. 电路出现的故障(短路和断路)引起。
5.敏感电阻阻值变化引起的动态电路分析。
知识点2:解决电路动态问题基本理论1.串并联电路特点(1)串联电路:电流关系: I=I1=I2电压关系: U=U1+U2电阻关系: R=R1+R2(2)并联电路:电流关系: I=I1+I2电压关系: U=U1=U2电阻关系: 1/R=1/R1+1/R22.欧姆定律(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.(2)公式:I=U/R(3)变形公式:U=IR R=U/I3.电功率公式P=UI P=I2R P= U2/R4.判断电路连接——可以先简化电路,电流表当导线看,电压表当开路看.5.如何判断电流表测量通过哪个用电器的电流。
方法:看电流表与哪个用电器串联,则就测通过那个用电器的电流.6.如何判断电压表测哪部分电路两端的电压。
方法:电压表与哪个用电器并联就测哪个用电器两端的电压.知识点3:解决动态电路问题方法技巧1.学会正确分析电路图。
首先要让学生养成分析电路图的习惯,无论是静态电路还是动态电路,都要求学生能够独立分析题目给出的电路图中,各个用电器之间是串联还是并联。
具体的方法是把电流表简化成导线,将电压表简化成断开的开关或干脆拿掉,把闭合的开关看成导线,把被局部短路的用电器拿掉,把开关断开的支路去掉,从而简化电路。
经过电路简化后,电路中基本只出现电源、用电器,电路显得比较简单,把刚才去掉的电表复原上去,明确电压表和电流表分别测量那个用电器的电压和电流。
微课教案动态电路分析第一章:动态电路基础1.1 电流与电压电流的概念与电流的方向电压的概念与电压的测量1.2 电阻与欧姆定律电阻的概念与电阻的测量欧姆定律的内容与应用1.3 电容器与电感器电容器的基本性质与类型电感器的基本性质与类型第二章:动态电路的基本分析方法2.1 基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律与基尔霍夫电压定律的内容基尔霍夫定律的应用与实例分析2.2 节点与回路分析法节点与回路的定义及区分节点分析法与回路分析法的应用与实例分析2.3 网孔分析法网孔的概念与网孔的分析方法网孔分析法的应用与实例分析第三章:动态电路的响应与稳定性3.1 动态电路的零输入响应动态电路的零输入响应的概念与特点零输入响应的求解方法与应用实例3.2 动态电路的零状态响应动态电路的零状态响应的概念与特点零状态响应的求解方法与应用实例3.3 动态电路的零输入与零状态响应的叠加叠加原理的概念与条件叠加原理的应用与实例分析第四章:动态电路的频率响应4.1 频率响应的基本概念频率响应的定义与特点频率响应的表示方法4.2 滤波器的设计与分析滤波器的基本类型与设计方法滤波器的频率响应分析与应用实例4.3 谐振电路的分析谐振电路的概念与谐振条件谐振电路的频率响应分析与应用实例第五章:动态电路的实际应用5.1 动态电路在信号处理中的应用信号处理中动态电路的作用与实例信号处理中动态电路的设计与分析方法5.2 动态电路在控制电路中的应用控制电路中动态电路的作用与实例控制电路中动态电路的设计与分析方法5.3 动态电路在电力系统中的应用电力系统中动态电路的作用与实例电力系统中动态电路的设计与分析方法第六章:微课教案设计与制作6.1 微课教案设计原则明确教学目标突出教学重难点合理设计教学流程6.2 微课教案结构与内容封面、简介、目录、、作业、拓展等部分的设计教学资源、互动环节、评价反馈等内容的整合6.3 微课教案制作技巧精美的PPT制作与展示生动有趣的动画、视频、图片等素材的运用清晰简洁的讲解与演示第七章:微课教学设计与实施7.1 微课教学策略启发式教学、任务驱动教学等策略的选择与应用教学方法与教学媒体的整合与创新7.2 微课教学过程导入、新课、巩固、拓展等教学环节的设计与实施学生自主学习、合作学习、探究学习的组织与引导7.3 微课教学评价与反思学生学习效果的评价方法与实践教学过程中的问题与反思、教学方法的调整与优化第八章:动态电路分析案例解析8.1 案例一:串联动态电路分析电路图的绘制与分析电路参数的变化对电路性能的影响8.2 案例二:并联动态电路分析电路图的绘制与分析电路参数的变化对电路性能的影响8.3 案例三:混联动态电路分析电路图的绘制与分析电路参数的变化对电路性能的影响第九章:动态电路分析在实际项目中的应用9.1 项目一:音频放大器设计音频放大器的需求分析与设计原则动态电路分析在音频放大器设计中的应用9.2 项目二:滤波器设计滤波器的设计需求与原则动态电路分析在滤波器设计中的应用9.3 项目三:振荡器设计振荡器的设计需求与原理动态电路分析在振荡器设计中的应用第十章:动态电路分析的拓展与研究10.1 现代电路分析方法模糊电路分析、神经网络电路分析等新型分析方法的了解与探讨10.2 动态电路在新技术领域的应用集成电路、物联网、新能源等领域的动态电路应用案例分析10.3 动态电路分析的研究动态与趋势国内外研究现状与热点问题未来发展趋势与研究方向重点和难点解析一、动态电路基础电流与电压的概念理解:电流与电压的定义、方向和测量方法。
动态电路及电路故障解题规律总结一、动态电路(滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化)技巧与方法:1、明确电路的连接情况(串联还是并联);2、明确电表的连接位置(在串联电路中,电流表的位置无需判断,因为各处电流相等;在并联电路中,电压表的位置无需判断,因为各支路两端电压相等,都等于总电压);3、根据滑动变阻器滑片P的移动方向,明确电阻的变化情况,进而知道总电阻的变化情况;4、根据欧姆定律,明确总电流的变化情况;5、分步分析各所求的量(或各电表的变化情况)。
6、定值电阻与可变电阻串联时:在定值电阻上,电压与电流的变化是_____的(都增大或都减小);在可变电阻上,电压与电流的变化是_________的(电流增大时,电压________;电流减小时,电压________)。
7、定值电阻与可变电阻并联时:(1)除非被短路,电压表的示数不会发生变化;(2)各支路之间是互不影响的,所以其中一个支路发生变化时,另一个支路不受影响,即不发生变化;(3)干路电流随支路电流的变化而发生变化,同时增大或同时减小。
二、电路故障(一)电流路径故障1、两灯串联时,常见的故障有两种:A、只有一灯亮;B两灯都不亮。
技巧与方法:两灯串联时,故障所在位置的方法:A、只有一盏灯亮,肯定是另一盏灯(不亮的灯)_______路;B、两灯都不亮,可以考虑是其中某个元件______路(如灯丝断了,灯座接线柱断开或接触不良),(一开皆开)。
具体是哪个元件开路,再借助题目中的其它条件(如电压表、电流表示数情况、导线等)做进一步的判定。
(1)若用电压表:则电压表无示数时,说明与电压表____联部分开路,______联部分完好;电压表有示数时,说明与电压表____联部分完好,____联部分开路。
(2)若用导线:当导线并联到某个元件时,其它灯泡发光(或用电器工作),则被导线并联的元件_______路。
2、两灯并联时的故障:技巧与方法:(1)两灯并联时,若两灯都不亮,一定是干路_____路或某支路发生_____路(一短皆短);(2)若只有一盏灯亮,一定是另外的支路(或不亮的灯泡)_____路(并联各支路可独立工作)。
中考物理---动态电路的定性分析及典型考题【知识扫描】动态电路常见有滑动变阻器型动态电路、特殊电阻型动态电路、开关型动态电路和假滑动变阻器型动态电路四种类型,涉及电路分析、欧姆定律和电功率等相关知识的综合运用.1.滑动变阻器类(1)串联电路当滑动变阻器与定值元件串联,滑片的移动会引起电流和电压的变化,定性分析变化的一般思路是(电源电压不变):①若滑片移动时的电阻变大→电流变→定值元件两端的电压变→变阻器两端电压的变;②若滑片移动时的电阻变小→电流变→定值元件两端的电压变→变阻器两端电压的变。
(2)并联电路①若滑片移动时电阻变大→总电阻变→总电流变;②若滑片移动时电阻变小→总电阻变→总电流变;2.特殊电阻类特殊电阻型动态电路分析的关键是审清题意,明确题中给出的特殊电阻的变化规律,解题思路与滑动变阻器型动态电路相似.3.开关类开关的断开与闭合也会引起电流实际通过路径的变化,从而造成各元件连接关系的改变进而使电路中的电阻、电流和电压发生变化。
解决这类题的关键在于弄清开关断开或闭合时电路的连接方式和各电表的测量对象,最好是能画出不同情况下的等效电路,化繁为简进行分析.4.假滑动变阻器类假滑动变阻器一般是指在滑片上串联一个电压表的变阻器,因为电压表内部电阻很大相当于断路,所以电流会走下面的电阻丝,而不走滑片,导致无论怎样移滑片都(能或不能)改变滑动变阻器接入电路中的阻值。
类型一滑动变阻器型动态电路题型1 串联电路的动态分析例1 如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P向左移动的过程中(不考虑灯丝的电阻受温度的影响),下列说法正确的是()A.电流表示数逐渐变小B.电压表示数逐渐变大C.滑动变阻器两端的电压逐渐变大D.小灯泡的亮度逐渐变暗例2 如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S 后,滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中()A.电压表V1的示数变大,电路消耗的总功率变小B.电压表V2的示数不变,电路消耗的总功率变大C.电流表A的示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变大D.电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大例3 如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压恒定,当闭合开关,滑动变阻器滑片向b端移动时,下列判断正确的是( )A.电流表的示数变大B.R1与R2消耗的电功率之和增大C.R1与R2消耗的电功率之和不变D.电压表V1示数的减少量等于V2示数的增加量题型2 并联电路的动态分析例4 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片向左移动,在此过程中()A.电流表示数变小B.灯泡L亮度变亮C.电压表示数变大D.电路消耗的总功率变大例5 如图所示的电路中,闭合开关后,当滑片P向右移动时,说法正确的是( )A.灯泡L变暗B.电压表示数变小C.电流表A1示数变大D.整个电路消耗的总功率变小【巩固训练】1.如图所示的电路中,电源电压恒为3V,灯泡L的电阻为10Ω且保持不变,闭合开关S 后,滑片P由b端向a端滑动的过程中,下列判断正确的是( ) A.灯泡L亮度变暗 B.电压表示数变大,电流表示数变小C.电压表与电流表示数的比值变小 D.灯泡L的最大功率为0.9W1题图 2题图2.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时( )A.电压表V2示数与电流表A示数比值变大B.电压表V1示数与电流表A示数比值变小C.电流表A示数变大,电压表V1示数变大D.电流表A示数变大,电压表V2示数变大3.如图所示电路,电源电压保持不变。
初三物理动态电路总结归纳动态电路是物理学中的重要知识点,涉及到电流、电压、电阻等基本概念和电路的运作原理。
初三学生在学习这一内容时,往往存在一定的困惑和难点。
本文将对初三物理动态电路进行总结归纳,旨在帮助同学们更好地理解和掌握该知识点。
一、动态电路的基本概念动态电路是指电路中有电流流动的状态,和静态电路相对。
在动态电路中,电流随时间的变化而变化,涉及到充电、放电等过程。
动态电路中的主要元件包括电源、电阻、电容和开关等。
二、串联电路和并联电路在动态电路中,有两种常见的电路连接方式,即串联电路和并联电路。
串联电路中,电流只有一条路径可走,电流大小相同,而电压可以分担;并联电路中,电流可以分流,电流大小不同,而电压相同。
串联电路和并联电路的特点及应用需要同学们深入理解。
三、电容器的充放电过程电容器是动态电路中常见的元件,充放电过程是电容器的重要特性。
当电容器接入电路后,电路会通过电容器将电荷积累起来,形成电荷差异,此过程称为充电;而当电容器上的电荷被释放,回到初始状态时,称为放电。
电容器的充放电过程和电容器的性质密切相关,掌握这一知识点对于解决电路问题至关重要。
四、欧姆定律和功率计算欧姆定律是动态电路分析中的基本定律,表达了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,我们可以计算电路中的电流大小,进而推导出电路中其他要素的数值。
同时,我们还可以利用欧姆定律计算电路的功率,了解电路的能量转化情况,为电路设计和实际应用提供参考。
五、实际电路的应用动态电路的学习并不仅仅限于理论知识,它在生活中的应用也非常广泛。
无论是电灯、电子设备还是汽车等,都涉及到动态电路的运作。
同学们可以从实际生活中的例子出发,加深对动态电路的理解,将所学知识应用于实际问题解决中。
六、解决动态电路问题的方法在学习动态电路时,同学们可能会遇到一些问题和难题。
解决这些问题的关键在于细致观察电路画法,运用所学知识对电路进行分析,并带入相关公式进行计算。
电路动态问题与例题解析 解决电路的动态问题,主要依据是串并联电路的特点和欧姆定律,关键是分析滑动变阻器滑片移动时电路电阻的变化,电源电压不变,找出电流的变化。
这样定值电阻两端电压可以求出,进而得到滑动变阻器两端电压的情况。
电路动态问题是初中学生物理学习过程中的一个难点,也是每年中考考查的热点之一,其原因是这类题目对学生有较高的综合分析能力要求。
研究动态电路需要利用欧姆定律、串并联电路电流电压规律、有时会用到电功率知识,同时对开关、电表、滑动变阻器的使用要更加熟练。
这样可以提高学生的综合分析能力,提高复习的效率。
一、电路动态问题主要研究的基本内容1.会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化.2.会分析滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化.二、解决电路动态问题主要应用的物理规律和方法1.串并联电路特点(1)串联电路:电流关系: I=I 1=I 2电压关系: U=U 1+U 2电阻关系: R=R 1+R 2(2)并联电路:电流关系: I=I 1+I 2电压关系: U=U 1=U 2电阻关系: 1/R=1/R 1+1/R 22.欧姆定律(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.(2)公式:I=U/R(3)变形公式:U=IR R=U/I3.电功率公式P=UI P=I 2R P= U 2/R.5.如何判断电流表测量通过哪个用电器的电流。
.6.如何判断电压表测哪部分电路两端的电压。
方法:电压表与哪个用电器并联就测哪个用电器两端的电压.三、电路动态问题实例及其解析1.滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化(1)串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化(2)并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化【例题1】如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是()A.两个电流表的示数都变大B.两个电流表的示数都变小C.电流表A1示数不变,电流表A2示数变大D.电流表A1示数不变,电流表A2示数变小答案:D解析:两电阻并联,电流表A1测R1的电流,A2测总电流:并联电路各支路独立工作、互不影响,故电流表A1示数不变;当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,变阻器连入电路中的电阻变大,由欧姆定律分析通过其的电流变化,因通过R1的电流不变,根据串联电路电流的规律,分析电流表A2示数变化。
初中物理最新动态电路分析专题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:23 / 9动态电路分析知识分析:动态电路分析题和电路故障分析题是初中学生物理学习过程中的一个难点,其原因是这两类题目对学生有较高的能力要求。
进行电路故障分析,要以动态电路分析能力作为基础,而电路故障分析又是动态电路分析的载体,因此我们将这两类分析题整合成一个专题进行复习有利于提高复习的效率。
在编排顺序中,我们以动态电路分析作为主线,而将电路故障作为电路动态变化的一个原因。
复习目标:1.会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化.2.会分析滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化. 1.电路特点(1)串联电路: (2)并联电路:2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比. (2)公式:(3)变形式:3.判断电路连接——可以先简化电路,电流表当导线看,电压表当开路看(图1)4.如何判断电流表测量通过哪个用电器的电流。
方法:看电流表与哪个用电器串联,则就测通过那个用电器的电流(如图2、图3).5.如何判断电压表测哪部分电路两端的电压。
方法:电压表与哪个用电器并联就测哪个用电器两端的电压(如图5)212121111R R R U U U I I I +===+=电阻关系:电压关系:电流关系:RU I =IU R IRU ==21 2121 R R R U U U I I I + = + = = = 电阻关系: 电压关系: 电流关系: A 3A 2 V 3 V 1V 2 A 1R R VVVRR图1-2A 1 A 2L LA LLV 1 V 2 LL 图54 / 9类型一:滑动变阻器的P 的位置的变化引起电路中电流表、电压表示数的变化。
1、串联电路中滑动变阻器的滑片的位置的变化引起电流表、电压表的变化。
完整版)初三物理动态电路专题初三物理动态电路专题知识精解:动态电路分析方法包括以下步骤:1.确定电路的联接方式,电压表相当于断开的电路,电流表相当于导线。
2.确定各表测量对象,电压表只抱一个,电流表和谁串联。
3.注意电阻的变化情况,包括变阻器滑片的移动以及断开(或闭合)电键,以及局部短路的情况。
4.根据电路的串并联关系和电表的测量对象,判断各表的变化情况。
在并联电路中,电压表示数不变,测定值电阻的电流表示数不变;测滑动变阻器的电流表与电阻变化相反;测干路中的电流表与测滑动变阻器的电流表变化情况相同。
在串联电路中,电流表与电阻的变化相反,测定值电阻的电压表与电流表变化相同,测滑动变阻器的电压表与电阻变化相同。
记忆方法:动态电路判断前,先看电路串并联,电流表来似导线,电压表来似断电;串联电阻在上升,电流示数减小中,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。
定量计算:1.常考由滑动变阻器引起的电流表、电压表示数变化的范围;解答时采用极端值法----即:找出滑动变阻器阻值最大和最小时电流表和电压表的示数,以确定电表范围。
2.多开关的不同状态引起的电路变化,主要表现为电路连接方式的改变,从而导致电表示数变化,这类题的解答关键在于用电器连接方式、电表测量范围的判断;通常会有两到三种状态:简单电路、串联或者并联,判断清楚后,每种状态相当于一个简单的电路计算题。
经典例题:动态专题类型一:开关的断开或闭合引起电路中电流、电压以及电阻的变化。
例1:如图7所示电路,将开关S闭合,电流表的示数将变大,电压表的示数将不变。
分析:先看好开关断开和闭合是分别是什么电路,最好画出等效电路,然后根据欧姆定律判断。
例2:如图9所示电路中,灯泡L1和L2是联,当开关S 断开时,电压表的示数将变小,电流表的示数将不变。
分析:明确开关断开和闭合时是什么样的电路,电流表、电压表分别测的是哪部分的电流和电压,根据欧姆定律或并联电路的特点判断电流表和电压表示数变化情况。
专题七动态电路及电路故障分析一、复习目标:1、会分析滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化;2、会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化;3、会判断两种基本的电路故障(断路和短路)。
二、知识储备:1、串联电路是分压电路,在串联电路中,电阻越大的,分的电压越(多或少);并联电路是分流电路,在并联电路中,电阻越大的分的电流越(多或少)。
2、在串联电路中,当只有其中一个电阻的阻值变大时,它的总电阻将变(大或小);在并联电路中,当只有其中一个电阻的阻值变大时,它的总电阻将变(大或小)。
3、有公式I=U/R得,当电压不变时,电阻越大,电流就越(大或小);有公式U=IR得,通过电阻的电流越大,它两端的电压也越(大或小);4、是断路;短路。
5、电流表的特点是电阻很(大或小),通常相当于,电压表的特点是电阻很(大或小),通常相当于。
三、典型例题动态电路部分第一种类型:滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化(一).串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化例一、如图1,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向右移动时,请你判断A表和V表的变化。
分析;先确定电路,再看电阻的变化,再根据欧姆定律判断电流的变化,最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。
针对练习(1)、如图2,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。
(2)、如图3,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化图1 图2 图3图4(3)、在如图4所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时()(A)电流表示数变大,灯变暗。
(B)电流表示数变小,灯变亮。
(C)电压表示数不变,灯变亮。
(D)电压表示数不变,灯变暗。
(4)、在如图5所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时()(A)电压表示数变大,灯变暗。
(B)电压表示数变小,灯变亮。
(C)电流表示数变小,灯变亮。
(D)电流表示数不变,灯变暗。
微专题七动态电路电路中开关的断开与闭合,滑动变阻器滑片的移动,半导体材料受温度、压力、光照、气体浓度、磁场等阻碍,会引发电路电阻转变,从而引发电路中的电流、电阻两头电压和电路消耗电功率的转变,这种电路被称作动态电路。
中考对动态电路的考查有以下两个方面:①分析动态电路中电表示数的转变;②进行定量计算。
解答动态电路问题,第一明确电流发生转变的缘故,第二明确电路的性质(电路是串联仍是并联,电表测量的是哪些物理量),最后明确电路中的转变量和不变量,依照欧姆定律及电路中电流、电压、电阻关系,判定电表示数转变。
类型一开关动作型动态电路1.(2016·金华)如图所示是研究并联电路电流特点的实物图,电源电压维持不变,先同时闭合开关S和S1,两灯均发光,观看并记录电流表示数后,断开开关S1,现在(D)A.甲表示数不变,乙表示数变大 B.甲表示数变小,乙表示数变大C.甲表示数变大,乙表示数不变 D.甲表示数变小,乙表示数不变第1题图第2题图2.(2016·徐州)如图所示电路中,电源电压维持不变,先闭合开关S1,观看电流表、电压表的示数;再闭合开关S2、S3,电表示数的转变情形正确的是(A)A.电流表示数变大,电压表示数变大B.电流表示数变小,电压表示数变小C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数变小,电压表示数变大类型二变阻器动作型动态电路3.(2016·雅安)如图所示的电路中,电源电压6 V维持不变,定值电阻R1阻值为5 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω,当开关S闭合,滑片P由b端向a端移动的进程中,以下说法正确的是(B)A .电压表的示数减小,电流表的示数减小B .电压表示数与电流表的示数之比不变C .当滑片移到中点时,电压表示数为1 VD .当滑片移到a 端时,电流表示数为 A4.(2016·咸宁)在如图所示的电路中,电源电压维持不变,闭合开关S 后,将滑动变阻器滑片P 向左移动时,以下说法正确的是( C )A .两电流表示数的差值变小B .电压表V 示数与电流表A 1示数的比值不变C .电压表V 示数与电流表A 2示数的比值不变D .电压表V 示数与电流表A 2示数的乘积变大5.如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S 后,滑动变阻器的滑片P 向左移动的进程中,下列说法正确的是( D )A .电流表A 2示数变小,电压表V 示数变大B .电流表A 1示数变大,电压表V 示数变小C .电压表V 示数与电流表A 1示数的比值变大D .电压表V 示数与电流表A 2示数的比值变小6.(2015·攀枝花)小梦将定值电阻R 1与滑动变阻器R 2接入电源电压不变的电路中,如图所示。
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、先判断电流表、电压表所测的对象; 2、根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点R 总=R 1+R 2,判断总电阻变化情况; 3、根据I 总=U 总/R 总,判断电流的变化情况;4、先根据U 1=I 1R 1判断定值电阻(小灯泡)两端电压的变化情况;5、最后根据串联电路电压特点U 总=U 1+U 2,判断滑动变阻器两端的电压变化情况。
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 ,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: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6: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”)2、并联电路中的动态变化:(例1图)(例2(例3(例(例5(例6(例1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: 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。
微专题七动态电路专题概述电路中开关的断开与闭合,滑动变阻器滑片的移动,半导体材料受温度、压力、光照、气体浓度、磁场等影响,会引起电路电阻变化。
从引起电路中的电流、电阻两端电压和电路消耗电功率的变化。
这类电路被称作动态电路。
中考对动态电路的考查有以下两个方面:一、分析动态电路中电表示数的变化;二、进行定量计算。
方法指导解答动态电路问题,首先明确电流发生变化的原因,其次明确电路的性质(电路是串联还是并联,电表测量的是哪些物理量),最后明确电路中的变化量和不变量,根据欧姆定律及电路中电流、电压、电阻关系,判断电表示数变化。
分类训练类型一开关动作型动态电路1.(2015·龙岩)如图所示电路,电源电压恒定,当开关S闭合后,电流表A1的示数__不变__,电流表A2的示数__变大__。
(均填“变大”“变小”或“不变”),第1题图),第2题图)2.(2014·吉林)如图所示,开关由断开到闭合时,电流表的示数将__变小__,电压表的示数将__变大__。
3.(2015·上海)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
当开关S从断开到闭合时,电路中(A)A.电流表的示数变小,电压表的示数变小B.电流表的示数变小,电压表的示数变大C.电流表的示数不变,电压表的示数变小D.电流表的示数不变,电压表的示数变大,第3题图),第4题图)4.(2015·深圳)如图所示,保持电源电压不变,开关S由断开到闭合。
下列说法正确的是(D)A.电流表示数不变,电压表示数变大B.电流表示数变大,电压表示数不变C.电流表示数变大,电压表示数变大D.电流表示数不变,电压表示数不变5.(2015·盐城)如图所示是小明研究并联电路电流特点的实物图,保持电源电压不变,先闭合开关S,再闭合开关S1,闭合S1后(C)A.甲表示数变大,乙表示数变大B.甲表示数变小,乙表示数变小C.甲表示数变大,乙表示数不变D.甲表示数变小,乙表示数不变类型二变阻器动作型动态电路6.(2015·东营)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑片P 向左移动,电压表示数__变小__(填“变大”“变小”或“不变”),电流表示数__变大__(填“变大”“变小”或“不变”)。
微专题七动态电路问题动态电路问题是初中电学最基础、最重要的内容之一,也是泰安市常考内容。
其中动态电路分析考查形式主要是选择题,动态电路计算考查形式主要是选择题、填空题、计算题。
本专题涉及知识点多,电路结构复杂,变化多样,逻辑性及综合性强,因此相关试题区分度较高。
本专题在中考中所占分值一般在3~9分。
动态电路是指通过改变滑动变阻器滑片的位置或通过开关的通断改变电路的连接方式或电路中加入传感器,从而导致电路中电阻的变化,进而改变电路中的电流、电压、电功和电功率等电学物理量大小的电路。
要对动态电路进行正确的分析,必须具备以下知识:(1)串联电路中,串联的电阻越多,电阻越大——越串越大;并联电路中,并联的电阻越多,电阻越小——越并越小。
(2)不论是串联还是并联电路中,一个电阻变大,总电阻就变大。
(3)串联电路中,电阻越大的,分的电压越大——正比分压;并联电路中,电阻越大的通过的电流越小——反比分流。
(4)电压表与哪部分电路构成一个“圈”就测哪部分电路两端的电压,这个“圈”中可以有电流表、闭合的开关,只能有用电器和电源中的一个,不能既有电源又有用电器。
(5)并联电路各支路电流、各用电器互不影响。
类型1滑动变阻器引起的电路变化分析滑动变阻器引起的电路变化问题时,可按以下步骤:(1)对照电路图或实物图分析电路连接方式是串联还是并联。
(2)明确电表测量对象,确定电路中的不变量,如电源电压、定值电阻、额定电压、额定功率。
(3)明确滑动变阻器滑片移动时电路中相关物理量及电表的变化。
(4)根据串并联电路特点、欧姆定律及电功率相关知识进行分析解答。
(2022·肥城模拟)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表测________两端的电压;当R2的滑片P向右移动时,电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
先电流后电压,先整体后部分。
R1变小解析:题图中R1和R2串联,电压表并联在R1的两端,开关S 闭合后,电压表测量R1两端的电压。
当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,串联电路中的总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流减小,即电流表的示数变小。
类型2开关引起的电路变化对于开关引起的动态电路,开关断开或闭合常常引起电路结构发生变化,同时电流表、电压表测量对象也会发生变化。
对于这类题应先分清开关变化前、后的电路连接情况,再根据电源电压不变、定值电阻不变和欧姆定律来判断开关闭合前、后各物理量的大小变化情况。
分析时,可按以下步骤:(2022·泰山月考)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
当开关S由断开到闭合时()A. 电流表A示数不变B. 电压表V示数变小C. 电路消耗的总功率不变D. 电路的总电阻变小D解析:开关S断开时,电阻R1和R2串联,电压表测电源电压;开关S 闭合时,电阻R2被短路,电路为电阻R1的简单电路,电压表测电阻R1两端的电压即电源电压,所以电压表示数不变,电路由R1和R2串联变为R1的简单电路,则总电阻变小;根据欧姆定律可知,电路电流变大,即电流表A示数变大,故A、B错误,D正确;因为电源电压不变,电路电流变大,由P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故C错误。
故选D。
(2021·聊城)如图甲所示是通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像。
将小灯泡连接到如图乙所示的电路中,已知电源电压保持3 V不变,小灯泡的额定电流是0.3 A,R1=20 Ω,R2标有“30 Ω 2 A”字样。
(1)求小灯泡正常发光时的电阻;(2)同时闭合开关S、S2,断开S1,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为1 V,求此时滑动变阻器R2的电阻;(3)同时闭合开关 S 、S 1和 S 2,当滑动变阻器的滑片调至最左端时,求此时整个电路工作1 min 消耗的电能;(4)在电路通电的情况下,调整开关 S 1、S 2的开闭状态,并移动滑动变阻器的滑片,求整个电路消耗的最小电功率。
(1)10 Ω (2)4 Ω (3)81 J (4)0.18 W 解析:(1)小灯泡的额定电流是0.3 A ,由题图甲可知,小灯泡的额定电压为U L =3 V =U ;由欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻R L =U L I L =3 V 0.3 A=10 Ω。
(2)同时闭合开关 S 、S 2 ,断开 S 1,小灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为1 V ,根据串联电路的电压规律,得小灯泡两端的电压为U ′L =U -U V =3 V -1 V =2 V ;由题图甲可知,此时流过小灯泡的电流为I ′=0.25 A ,根据串联电路电流的规律,由欧姆定律,得此时滑动变阻器 R 2的电阻R 滑=U V I ′= 1 V 0.25 A =4 Ω。
(3)同时闭合开关 S 、S 1 和 S 2,当滑动变阻器的滑片调至最左端时,R 1与小灯泡并联,两端电压均为3 V ,此时通过R 1的电流I 1=U R 1=3 V 20 Ω=0.15 A ,电路中的总电流I 总=I 1+I L =0.15 A +0.3 A =0.45 A ;此时整个电路工作 1 min 消耗的电能W =UI 总t =3 V ×0.45 A ×60 s =81 J 。
(4)根据P =U 2R 可知,当电路的电阻最大时,电路消耗的功率最小。
根据串联电阻大于其中任一电阻,并联电阻小于其中任一电阻,定值电阻R 1大于小灯泡的电阻,故当定值电阻R 1与变阻器的最大电阻串联,即只闭合开关 S 、S 1,滑动变阻器的滑片移动到最大阻值时,电路的总电阻最大,根据串联电路的规律,则电路消耗的最小功率为P =U 2R 1+R 2大=(3 V )220 Ω+30 Ω=0.18 W 。
类型3 传感器电阻变化引起的动态电路电路中常采用的一些不同类型的传感器,其阻值会随着气体浓度、压力、温度、光强等的变化而变化,从而导致电路中电流、电压发生变化。
不同的传感器,阻值随气体浓度、压力、温度、光强等的变化不同,所以做好这类题的关键是理解电阻的变化情况,然后按滑动变阻器引起的变化的电路问题的分析思路进行解答即可。
(2021·聊城)针对新冠肺炎疫情,我国采取了各项措施,例如图甲所示,在公共场所的入口设有自动测温设备,当人通过时,可以显示出人的体温。
受其启发,小明同学为学校的图书馆设计了“自动测温门”,电路如图乙所示,R 是定值电阻,R t 是一个由半导体材料制成的热敏电阻,其阻值随温度变化关系如图丙所示,电源电压不变,则被测者体温越高,电流表的示数________(选填“越大”或“越小”),电压表的示数________(选填“越大”或“越小”)。
越大 越小 解析:由题图乙可知,定值电阻R 与热敏电阻R t 串联,电压表测R t 两端的电压,电流表测电路中的电流。
由题图丙可知,被测者体温越高,R t 的阻值越小,电路中的总电阻越小,由I =U R 可知,电路中的电流越大,即电流表的示数越大;由U =IR 可知,定值电阻R 两端的电压越大,由串联电路的电压特点知,R t 两端的电压越小,即电压表的示数越小。
1. (类型1)(2021·烟台)如图所示为某压力传感器的原理图,R 1为定值电阻,滑动变阻器R 2的滑片P 通过AB 间可以伸缩的导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S ,压力F 增大时,下列说法正确的是( )A. 电压表V 1的示数变大B. 电压表V 2的示数变小C. 电压表V 2的示数与电流表A 的示数比值变大D. 电压表V 1的示数与电流表A 的示数比值变小C 解析:R 1和滑动变阻器R 2串联,电流表测电路的电流,电压表V 1测R 1的电压,电压表V 2测R 2的电压。
当压力F 增大时,变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律I =U R 知,电路的电流变小,根据U =IR ,电压表V 1的示数变小,由串联电路电压规律,知电压表V 2的示数变大,故A 、B 错误; 根据欧姆定律I =U R 可得R =U I,电压表V 2的示数与电流表A 的示数比值即为变阻器连入电路的电阻,这个比值变大;电压表V 1的示数与电流表A 的示数比值即为定值电阻的大小,这个比值不变,故C 正确,D 错误。
故选C 。
2. (类型1)(2022·岱岳一模改编)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R 1为定值电阻。
开关S 闭合后,将滑动变阻器R 2的滑片向右移动时,下列说法正确的是()A. 电压表V的示数减小B. 电流表A的示数减小C. 电流表A1的示数减小D. 滑动变阻器R2消耗的电功率变大B解析:由题中电路图知,两个电阻并联在电路中,电流表A1测电阻R1支路的电流,电流表A测干路的电流,电压表测电源电压。
当滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大,而电源电压保持不变,故电压表示数不变,由欧姆定律知,变阻器所在支路的电流变小,R1所在支路的电阻不变,那么通过的电流也不变,所以电流表A1的示数不变,根据并联电路的电流特点知,干路的电流变小,即电流表A的示数变小,故A、C错误,B正确。
滑片向右移动时,通过变阻器的电流变小,其两端的电压不变,根据P=UI知,变阻器R2消耗的电功率变小,故D错误。
3. (类型1)(2022·新泰月考)某同学在实验室连接了如图所示的电路,开关S 闭合后,滑动变阻器滑片从a端向b端滑动过程中,下列说法()①电流表A的示数会增大②电压表V3的示数会增大③三个电压表的示数之和变小④电压表V3与电流表A的示数的比值在减小A. 只有①②正确B. 只有②③正确C. 只有①④正确D. 只有②④正确C解析:由题图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表V1测定值电阻两端电压,电压表V2测电源电压,电压表V3测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流。
开关S闭合后,滑动变阻器滑片从a端向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数会增大,故①正确;因滑动变阻器接入电路中的阻值减小,故由串联电路分压规律可知,滑动变阻器两端电压变小,则电压表V3的示数会变小,故②错误;由串联电路的电压规律可知,电压表V1和V3的示数之和等于电源电压,电压表V2的示数等于电源电压,故可知三个电压表的示数之和等于电源电压的两倍且不变,故③错误;电压表V3与电流表A的示数的比值为滑动变阻器的阻值,因滑动变阻器的阻值变小,故电压表V3与电流表A的示数的比值在减小,故④正确。
故选C。
4. (类型1、2)(2022·岱岳一模)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为15 Ω。