由滑动变阻器引起的 动态电路
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微课教案微课教学过程设计分析过程:1、确定电路的类型。
2、A、V表的测量位置。
3、动态分析:P左滑→V表测量电阻↓→V表↓。
播放第三页幻灯片:配对训练如图,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。
分析过程:1、确定电路的类型。
2、A、V表的测量位置。
3、动态分析:P左滑→R2↓→R总↓→A表↑→V表不变。
检测学生是否掌握由变阻器变化引起电路变化的分析方法、步骤培养学生分析电路时有条理的习惯,克服盲目性。
培养学生具体问题具体分析的习惯。
通过例题使学生正确认识短路,培养学生良好的思维习惯播放第四页幻灯片:由开关引起的电路变化分析步骤•识别电路,确定开关闭合前后电路类型•判断电流表电压表测定位置•动态分析•播放第五页幻灯片:例2例2)在如图所示的电路中,将开关K闭合,则安培表的示数将______,伏特表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。
分析过程:•K闭合前:电路为串联,V表测R1的电•压(小于电源电压),A表测•两电阻串联的电流•K闭合后:R2短路,电路中只有R1 ,V表测R1的电压(等于电源电压),A表测一个电阻的电流•答案:变大,变大播放第六页幻灯片:配对训练在图中,当开关K断开时,电压表的示数将________;电流表的示数将__________(选填“增检测学生是否掌握开关闭与合时电路变化分析的方法、步骤大”、“不变”或“减小”)。
•分析过程:•K断开前:电路为并联,V表测L2的电•压(等于电源电压),A表测•L1的电流,读数不为零。
•K断开后:电路中只有L2 ,V表测L2的电压(等于电源电压),A表中无电流,读数为零。
•答案:不变,变小•播放第七页幻灯片:谢幕。
动态电路分析典例精讲类型1滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P从右向左移动时,试判断电路中各物理量的变化情况.第一步判断电路中各元件的连接情况:R1与R2____联.第二步判断电表的测量对象:测量通过____的电流;测量____两端的电压;测___两端的电压.第三步判断滑片移动时相关物理量的变化情况(选填“增大”“减小”或“不变”):(1)电阻变化:R2接入电路中的阻值____,电路中的总电阻____;(2)电流变化:由欧姆定律UIR=可知,电路中的电流____,的示数____;(3)电压变化:由欧姆定律UIR=得U=IR,可知R1两端电压___;电源电压不变,故R2两端的电压____;的示数____;的示数____;(4)电功率变化:由电功率的表达式P=UI=2UR可知:R1消耗的电功率____,电路消耗的总功率____;(5)与的示数的比值____.与示数的差值____.示数变化量ΔU1与示数变化量ΔU2的关系是ΔU1____ΔU2(选填“>”“<”或“=”).类型2开关通断引起的动态电路分析如图所示电路,电源电压为U且保持不变,若只闭合开关S2,再只闭合开关S1,S3,回答以下问题:(1)只闭合开关S2时:①第一步确定开关闭合后电路的连接情况:R1与R2____联,测量通过____的电流,测量____两端的电压;②第二步分析电表示数:示数____,示数____,电路消耗总功率____.(2)只闭合开关S1,S3,断开开关S2时:①第一步确定开关闭合后电路的连接情况:R1与R2____联,测量通过____的电流,测量____两端的电压;②第二步分析电表示数:示数____,示数____;电路消耗总功率____.③第三步分析物理量的变化:示数____,示数____,电路消耗总功率____.与的比值:____.(3)若在如图所示电路中,电阻R1=20Ω,R2=10Ω,电源电压为6V且保持不变.①当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,的示数为____A,则的示数为____V;②当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,的示数为____V,电路消耗的总功率为____W.类型3敏感电阻类的动态电路分析为了更好地保障人民的生命财产安全,很多公共场所都安装有火警报警器.简化电路如图所示,R1为定值电阻,R2是阻值随着环境温度的升高而减小的热敏电阻.闭合开关,当温度升高时,判断电路中电流、电压、电功率的变化第一步确定电路的连接情况:R1与R2____联,测量____的电流,测量____两端的电压.第二步判断电路中的物理量变化:(1)判断电阻:热敏电阻R2的阻值____,电路的总电阻____;(2)判断电流:由欧姆定律UIR=可知,电路中的电流____,的示数____;(3)判断电压:由欧姆定律UIR=得U=IR,可知定值电阻R1两端电压____,电源电压不变,故热敏电阻R2两端的电压____;的示数____;(4)判断电功率:由电功率的表达式为P=UI电路消耗的总功率____;图中定值电阻R1的作用是________________________.实战演练1.(2022陕西预测卷)“蔬菜温室大棚种出了农民脱贫新希望”.如图甲所示是某校创新学习小组为温室大棚设计的温度监测仪的电路原理图.其中的一个电表显示温度,电源电压恒为6V,R为滑动变阻器,热敏电阻滑R作为温度监测仪的测温探头,其阻值随温度t的变化关系如图乙所示,闭合开关S后,把R放入0℃的环接入电路的阻值不变.下列说法正确的是()境中,调节滑片使电流表指针满偏(即为0.6A),然后保持R滑甲乙A.用电流表显示温室大棚内的温度较合适B.温室大棚内的温度越低,电流表的示数越小C.当温室大棚内的温度为25℃时,电路中的电流为0.4AD.当电压表的示数为2V时,电路消耗的总功率为2WE.若想增大温度监测仪的监控范围,可增大电源电压2.小灯泡和定值电阻的I-U图像如图甲所示,将小灯泡与定值电阻R并联在恒压电源两端,如图乙所示,只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2后,下列说法正确的是()A.电源电压为4VB.此时小灯泡的电阻为2.5ΩC.此时电流表的示数为0.6AD.此时电路消耗的总功率为1.6WE.与的比值增大3.(2022陕西22题)物理科技小组在课外制作活动中,把一废旧电饭锅改造成一个由一根电热丝和两个开关组成的简易电饭锅.接通电源,手动开关闭合,电热丝工作,当锅内温度达到103℃时,手动开关自动断开,且无法自动闭合;接通电源,温控开关在锅内温度低于60℃时自动闭合,电热丝工作,锅内温度高于85℃时,温控开关自动断开.通过两个开关的通断,可实现加热和保温两种功能.根据以上描述,下列判断正确的是()A.接通电源,闭合手动开关,电热丝才能开始工作B.当手动开关自动断开时,简易电饭锅马上进入保温状态C.简易电饭锅加热时的功率大于保温时的功率D.锅内温度由103℃降至60℃过程中,电热丝不工作4.(2023中考物理压轴题)如图所示,是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,通过水位计(电表改装)显示的数据来反映水位升降情况.水位最低时,滑杆P位于R的a端处.L是一个指示灯(灯丝电阻不变),电路各部分接触良好,不计导线电阻.下列判断正确的是()A.水位计是用电流表改装成的B.当水位不变时,指示灯不亮C.当指示灯变暗时,则表示水位上升D.当水位计示数为零时,电路中电流为零【补充设问】如图所示,若水位计的示数变大时,指示灯的实际功率________(选填“变大”“变小”或“不变”).小明将水位计改为并联在指示灯L两端,则水位最低时对应的是水位计的________(选填“零刻度”或“最大刻度”).参考答案典例精讲类型1滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析串电路电源(或R 1和R 2)R 2(1)减小减小(2)增大增大(3)增大减小减小不变(4)增大增大(5)减小增大<类型2开关通断引起的动态电路分析(1)①串电路R 2②U R 1+R 2R 2R 1+R 2U U 2R 1+R 2(2)①并R 2电源(或R 1或R 2)②U R 2UR 1+R 2R 1R 2U 2③增大增大增大不变(3)①0.66②21.2类型3敏感电阻类的动态电路分析串电路R 2(1)减小减小(2)增大增大(3)增大减小减小(4)增大保护电路实战演练1.C【解析】A :由图乙可知,t ↑→R ↑。
专题 动态电路分析
类型一 有关开关的断开和闭合的动态电路分析
例1 (2019湖北武汉模拟,11,3分)如图所示的电路中,闭合S2,断开S1和S3,两电表均有示数。
再断开S2,同时闭合S1和S3,则下面判断正确的是 ( D )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表示数和电流表示数的比值变大
D.电压表示数和电流表示数的比值变小
中考复习之动态电路分析高军军教学目标:1、全面复习电学的基础知识;2、学会正确分析电路的方法,特别是滑动变阻器引起的电路变化问题。
3、会用动态电路相关知识解决实际电路问题。
教学重点:正确分析由滑动变阻器引起的电表变化问题教学难点:会用动态电路相关知识解决实际电路问题。
教学准备:课件教学过程:一、复习电学基本规律和公式。
1、欧姆定律 2、串、并联电路特点二、电表示数变化典型试题:1、如图所示电路,电源电压不变,开关S闭合后,滑动变阻器R2的滑片向B端移动,电流表示数将,电压表示数将。
(填变大、变小、不变)2、经典例题2、如图所示电路,电源电压不变,开关S闭合后,滑动变阻器R2的滑片向B端移动,电流表示数将,电压表示数将。
(填变大、变小、不变)总结电表示数变化的分析方法:1、关键是识别电路:明确电路的连接;各电表的测量对象;滑动变阻器的有效电阻。
2、定值电阻和滑动变阻器串联时电表示数变化规律:定值电阻上 I和U的增减情况相同;滑动变阻器上 I和U的增减情况相反三、实际问题典型试题1、如图是大型电子地磅的电路图.当称重物时,质量增大滑片P向下端滑动,滑动变阻器连人电路的电阻,电流表的示数。
(选填“变大”“变小”或“不变”).这样把电流对应的质量刻在电流表的刻度盘上,就可以读出被称物体的质量。
2、小明观察了市场上自动测高仪后,设计了以下四个电路(其中R’是滑动变阻器,R是定值电阻,电源两极间电压恒定)。
其中能实现身高越高,电压表示数越大的电路是()以上题目,把电流表和电压表改装成生活中测量其它量的仪器,为我们提供方便。
练习:1、如图1所示电路,电源电压恒定,闭合开关S后,调节滑动变阻器R2,两电压表的示数随电流变化的图像如图2所示,根据图像可知:(填甲或乙)是电压表V2示数变化图像。
2、1、一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示。
O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板,无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。
滑动变阻器类电路动态电路分析【知识回顾】1.在如图两个电阻串联的电路中,电流、电压、电阻的关系分别为:I=I1=I2U=U1+U2 R=R1+R22.在如图两个电阻并联的电路中,电流、电压、电阻的关系分别为:I=I1+I2U=U1=U2 1/R=1/R1+1/R23.欧姆定律反映了电流跟电压、电流跟电阻之间的关系,即:导体中的电流,跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
公式中R为定值电阻,它是导体的性质,跟电压和电流的大小无关。
也就是同段导体电压跟电流的比值是一个定值。
以上三点是电路基础知识点,是电路的基本原理,也是动态电路分析的依据。
【举手提问】1.什么叫做动态电路?2.动态电路的类型有哪些?3.如何分析因滑动变阻器应引起的动态电路?【新课学习】一、动态电路1.所谓动态电路是指因电路的电阻发生变化时,引起的电流或电压变化的电路。
2.常见动态电路的类型(1)滑动变阻器滑片移动引起的动态电路例如:探究电流跟电压关系实验电路。
(2)敏感电阻引起的动态电路例如:查酒驾用的酒精浓度测试仪电路。
(3)多开关引起的动态电路例如:如下图电路,开关S1的通断改变电路接法。
二、动态电路分析1.串联动态电路分析例题1:下图是某种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,R1为定值电阻。
当闭合开关S,压力F增大时,电流表示数与电压表示数如何变化?[分析方法](1)确定电路的联接方式和电表测量对象。
[提示]电压表相当于断路,电压表接在谁的两端测的就是谁的电压。
电流表相当于导线,电流表跟谁串联测的就是谁的电流。
找到电路中的下图部分先确认电阻R1和R2串联;再确定电压表测R1电压,电流表测串联电流,R1、R2电流关系:I=I1=I2(2)确定滑动变阻器电阻变化确定滑动变阻器滑片滑动时,使用部分电阻的大小变化。
找到电路中的动态部分如何变化当闭合开关S,压力F增大时,滑片P向下滑动,R使用部分电阻增大。
动态电路分析导读动态电路分析是电学模块的重点知识.动态电路分析问题一般有三种形式:滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析、多开关(开关通断)引起的动态电路分析及敏感电阻(如压敏电阻、热敏电阻等)引起的动态电路分析,主要考查电表示数变化、灯泡亮度变化、功率变化、比值分析等,是全国中考的高频考点.七嘴八舌说考情陕西说:我近 10 年考查 8 次,在选择题中考查 3 次,三种考查形式各 1 次;填空题中考查 2 次,均为串联电路结合图像进行分析,实验与探究题中以伏安法实验电路图为背景进行分析.安徽说:我近 10 年考查 8 次,7 年考查滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析,2013 年考查敏感电阻变化引起的动态电路分析,主要在选择题中考查,6 次串联电路、1 次混联电路、1 次并联电路;考查内容有电表示数变化、小灯泡亮暗与电功率变化分析等,2015 年考查判断电表示数变化对应的U-I图像.云南说:我们纯动态电路分析的题目考查较少,考查形式有:结合并联电路考查开关通断引起的动态电路分析、结合串联电路考查滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析或结合敏感电阻考查外界条件变化后开关通断引起的动态电路分析;考查内容有:电表示数变化、电功率变化及灯泡亮度变化等.河北说:我每年必考,一般结合电路图或实物图进行考查,且均为混联电路.主要考查滑动变阻器滑片移动引起的、滑片移动和开关开闭共同引起的动态电路变化,考查内容有:电表示数变化分析、比值分析、变化量分析、电功率分析等,分析难度较大.河南说:我 10 年 4 考,近 3 年均结合生活背景在选择题中考查,主要涉及电表示数变化及电功率大小变化判断,2011 年在填空题中结合电磁铁磁性强弱的影响因素进行考查.山西说:我每年必考,均在选择题中考查,近 4 年连续考查结合生活背景的动态电路,其中近 3 年都是敏感电阻,题目难度慢慢降低,注重考查动态电路与图像、表格等的分析能力.说来说去还得练一、多开关(开关通断)引起的动态电路分析1.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关 S 从断开到闭合时,电路中()第1题图A.电流表的示数变小,电压表的示数变大B.电流表的示数变小,电压表的示数变小C.电流表的示数不变,电压表的示数变大D.电流表的示数不变,电压表的示数变小(推荐云南、山东、福建区域)2.如图所示,电源电压保持不变,若只闭合开关 S1,灯 L1正常发光,再闭合开关 S2,则下列说法正确的是()第2题图A.灯 L1的亮度变亮B.电流表的示数变小C.电路的总电阻变大D.电路的总功率变大(推荐云南、山东、江西区域)3.如图所示,电源电压一定,关于电路工作情况,下列说法中正确的是()第3题图A.只闭合 S1时,两只灯泡是并联的B.若先闭合 S1,再闭合 S2,电压表和电流表的读数的比值变大C.若先闭合 S1,再闭合 S2,电压表、电流表的读数均变大D.若先闭合 S1,再闭合 S2,电压表读数不变、电流表读数变大(推荐陕西、云南、河北、江西区域)二、滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键 S,向右移动滑动变阻器滑片 P 的过程中()第4题图A.电流表示数变大B.电压表示数变小C.电压表示数与电压表示数的差值变大D.电压表示数与电流表示数的比值变大(推荐河南、安徽、江西、广西、贵州区域)5.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关 S 后,当滑动变阻器的滑片向右移动时()第5题图A.电压表的示数变小B.电流表的示数变大C.小灯泡 L 变亮D.电压表示数与电流表示数的比值变大(推荐陕西、江西、贵州区域)6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R2和R3是定值电阻,闭合开关 S,将滑动变阻器R1的滑片P从中点移动到b端,下列说法正确的是()第6题图A.电压表的示数变大B.R2的功率变大C.电流表示数的变化量大于电流表示数的变化量D.电压表的示数与电流表的示数的比值变小(推荐安徽、广西区域)三、敏感电阻引起的动态电路分析7.如图甲所示是家用电子体重秤,其电路图如图乙所示,其中R1为压敏电阻,其阻值随人体质量的增大而减小,R2为定值电阻.下列说法正确的是()第7题图A.电子秤显示器相当于一个电压表B.质量越大,电子秤的示数越小C.质量越大,R2两端的电压越小D.质量越大,电路中消耗的电功率越大(推荐山西、云南、山东区域)8.小兰设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R 为光敏电阻,R 的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小到某一值时,装置报警.开关 S 闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时()第 8 题图A. 电流表的示数增大,电压表的示数增大B. 电流表的示数减小,电压表的示数减小C. 电压表与电流表的示数之比减小D. 增大 R 0 的阻值,可使装置在更低浓度烟雾下报警(推荐河南、山西区域)答案解析1.B 【解析】由电路图可知,开关断开时,两电阻串联,电流表测量通过电路的电流,电压表测量 R 1 两端的电压,电压表与电流表都有示数;开关闭合时电压表与电流表都被短路,电压表与电流表示数都变为零,故它们的示数都变小,故选 B.2.D 【解析】只闭合开关 S 1,电路为只有 L 1 的简单电路,电流表测电路中的电流;再闭合开关 S 2 时,两灯泡并联,电流表测干路电流;并联电路中各支路独立工作、互不影响,再闭合开关 S 2 时,通过灯 L 1 的电流不变,L 1 的功率不变,亮度不变,A 错误;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,干路电流变大,B 错误;电源电压不变,根据 I =U R 知电路中的总电阻变小,C 错误;由 P =UI 知电路中的总功率变大,D 正确.故选 D.3.D 【解析】由电路图可知:只闭合开关 S 1 时下面的灯泡未接入路,只有上面一个灯泡工作,A 错误;两个开关都闭合时两个灯泡并联,由电路图可得电压表始终测量电源电压,其读数不变;只闭合开关 S 1 时只有上面一个灯泡工作,电流表测量的是通过上面一个灯泡的电流,再闭合开关 S 2 时两个灯泡并联工作,电流表测量的是干路的电流,所以电流表的示数增大;因为电压表读数不变,电流表读数增大,故这一过程中,电压表与电流表读数的比值变小,B 、 C 错误,D 正确.故选 D.4.D 【解析】由电路图可知,电阻 R 1 与滑动变阻器 R 2 串联,电流表 测电路电流,电压表测电源电压,电压表测滑动变阻器 R 2 两端的电压,滑片向右移动时,滑动变阻器 R2接入电路中的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变小,电流表示数变小,故A错误;由U=IR 知,定值电阻R1两端的电压变小,由串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压增大,即电压表示数增大,故B错误;电压表示数与电压表示数的差值等于定值电阻R1两端的电压,定值电阻R1两端的电压是变小的,故 C 错误;电压表示数与电流表示数的比值等于电路中的总电阻,总电阻是变大的,故 D 正确.故选 D.5.D 【解析】灯泡和滑动变阻器并联,电流表测量通过灯泡的电流,电流表测量通过变阻器的电流,电压表测量电源电压.滑动变阻器使用左下接线柱,滑片向右移动,接入电路中电阻变大.因为电压表测量电源电压,而电源电压不变,所以电压表示数不变,A 错误;因为并联电路各支路互相不影响,所以变阻器支路的变化对灯泡支路无影响,故灯泡亮度不变、电流表示数不变,B、C 错误;根据R=UI可得,电压表的示数与电流表示数的比值就是滑动变阻器接入电路中的电阻值,因为变阻器的电阻变大,故此比值变大,D正确.故选 D.6.ACD 【解析】由电路图可知,R1与R2并联后再与R3串联,电流表测R1支路的电流,电流表测R2支路的电流,电压表测R3两端的电压,将滑动变阻器 R1的滑片 P 从中点移动到 b 端,接入电路中的电阻变小,并联部分的总电阻变小,电路中的总电阻变小,由 I=UR可知,电路中的电流变大,由 U=IR可知,R3两端的电压变大,即电压表的示数变大,A 选项正确;因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以,并联部分两端的电压变小,所以,由 I=UR可知,通过 R2的电流变小,由 P=UI 可知,R2消耗的电功率变小,B 选项错误;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且总电流是增大的,通过 R2的电流是减小的,所以,通过 R1的电流必定增大,即电流表的示数变大,并且电流表的变化量大于电流表的变化量,C选项正确;因通过电流表的示数变化量大于通过 R3的电流变化量,所以电压表的示数与电流表比值变小,D 选项正确.故选 ACD.7.D【解析】电压表不能串联在电路中,电子秤的显示器相当于电流表,A 错误;质量越大,电阻 R 1 的阻值越小,则电路总电阻越小,由 I =U R 得电路的电流越大,即电子秤的示数越大,B 错误;质量越大,电流越大,由 U =IR得 R 2 两端的电压越大,C 错误;质量越大,电流越大,由 P =UI 得,电路消耗的总功率越大,D 正确.故选 D.8.D 【解析】由电路图可知,光敏电阻 R 和定值电阻 R 0 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流.因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而 增大,所以,当有烟雾遮挡射向 R 的激光时,R 的阻值增大,电路中的总电阻增大,由 I =U R 可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,A 错误;由 U=IR 可知,R 0 两端电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,光敏电阻 R 两端的电压增大,即电压表的示数增大,B 错误;由于电压表与电流表的示数之比等于 R 的阻值,因此比值变大,C 错误;增大 R 0 的阻值时电路中的总电阻增大,由 I =U R 可知,电路中的电流减小,则可使装置在更低浓度烟雾下报警,D 正确.故选 D.专家密招赶紧看一、多开关(开关通断)引起的动态电路分析以下图为例第一步:等效电路如图甲所示(开关 S1、S2均断开)图甲电路为只有 R1的简单电路,电流表、测量电路中的电流且、的示数相等.第二步:等效电路如图乙所示(开关 S1、S2同时闭合)图乙电阻 R1、R2并联,电流表测量R1所在支路的电流,测量干路电流,电压表测量电源电压.第三步:二、滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析1.含滑动变阻器的串联电路(以图甲为例)图甲2.含滑动变阻器的并联电路(以图乙为例)图乙三、敏感电阻引起的动态电路分析在解决敏感电阻(如压敏电阻、热敏电阻等)引起的动态电路问题时,要先弄清楚其电阻阻值随外界因素变化的特点,如(热敏电阻)阻值是随温度的升高而增大还是随温度的降低而增大,然后把它当作滑动变阻器来分析,具体方法见:专家密招“二、滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析”.。