动态电路解题技巧
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动态电路规律分析、解题方法及例题解析【知识点】1.欧姆定律的应用:①同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关,但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。
(R=U/I)②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。
(I=U/R)③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。
(U=IR)2.电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联)①电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)②电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)③电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个阻值相同的电阻串联,则有R总=nr④比例关系:电流:I1:I2=1:1分压作用:U1:U2=R1:R23.电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联)纯并联非混联①电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)1/R1+1/R2(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)③电阻:1/R总=如果n个阻值相同的电阻并联,则有R总=r/n④比例关系:电压:U1∶U2=1:1分流作用:I1:I2=R2:R1动态电路在中考中一定有一个题,可能是选择,也可能是填空【例题】如图所示电路中,当闭合开关S后,滑片P向右移动时,灯泡变亮的是()解析:A选项中,滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电流变小,灯泡变暗B选项中,灯泡和滑动变阻器并联,二者互不影响,所以当滑片P 向右移动时,灯泡的亮度不变;C选项中,闭合开关后,滑动变阻器被短路,不能起到改变电路电阻的作用;D选项中,当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮。
答案:D【方法技巧】“四步法"巧解动态电路问题在含有滑动变阻器的电路中,由于滑片的移动,会导致电路的有关物理量发生变化,我们一般把这类问题称为动态电路问题。
“四步法”解答动态电路问题的一般思路为:(1)分析题图明确电路的连接方式;在判断电路的连接方式时可采用前面所学习的“去表法”来分析,即将电流表“去掉”相当于一根导线;将电压表“去掉”,电压表处相当于断路;(2)明确滑动变阻器接入电路的位置,是在串联电路中还是在并联电路中,是在并联电路的干路上还是在并联电路的支路上;(3)分析滑片移动时滑动变阻器连入电路的电阻如何变化;(4)根据电阻是对电流的阻碍作用,分析电阻变化时电路中的电流或电压是否变化,如何变化。
【干货】五步法,解决动态电路在处理闭合电路中的动态分析问题时,一是要抓住变化因素和不变因素,用数学语言描述时要明确谁是自变量、谁是常量、谁是因变量。
一般情况下电源的电动势和内阻不会变化。
二是要从元件的变化情况入手,从局部到整体,再回到局部,逐步分析各物理量的变化情况。
具体解题可分为四个步骤:1判断局部元件的变化情况,以确定闭合电路的总电阻如何变化。
例如,当开关接通或断开时,将怎样影响总电阻的变化。
当然,更常见的是利用滑动变阻器来实现动态变化。
当然,更常见的是利用滑动变阻器来实现动态变化。
应该记住,电路中不论是串联部分还是并联部分,只要一个电阻的阻值变大时,整个电路的总电阻就变大。
只要一个电阻的阻值变小时,整个电路的总电阻就变小。
2判断总电流I如何变化。
例如,当总电阻增大时,由闭合电路欧姆定律知,因此I减小。
3判断路端电压U如何变化。
此时,由于外电路电阻R和电流均变化,故用判断有一定困难,此时可用来判断。
4判断电路中其他各物理量如何变化。
把握住并联电路电压相同,串联电路电流相同,从局部到整体之间判断相互的影响。
5在某些使用滑动变阻器的题目里,还会用到极值法来判断。
上述五个步骤体现了从局部到整体,再回到局部的研究方法。
这五个步骤中,第一步是至关重要的,若判断失误,则后续判断均会出错。
第四步是最为复杂的。
第四步中要能快捷地作出判断,要求在利用物理规律方面,除了欧姆定律、焦耳定律以外,还要熟悉串联电路、并联电路的特点,主要是串联电路中的分压关系和并联电路中的分流关系。
在选取研究对象方面,可采取扫清外围、逐步逼近的方法。
由于与变化元件越近的电路通常与之联系也会越密切,因此其物理量变化也将复杂。
这样,不妨从与变化元件联系最松散的电路开始分析,再逐步推理,从已知条件出发,循着规律,一步一个结论,将结论又作为已知条件向下推理,最后判断变化元件有关物理量的变化情况。
1例在如图1所示电路中,当变阻器的滑动头P向b端移动时()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,电流表示数变小图1解析:当变阻器的滑动头P向b端移动时变小,故总电阻变小,由闭合电路欧姆定律知总电流I增大,则内电路电压增大,因电动势不变,故路端电压U减小。
中考物理电学专题—动态电路解题技巧【基本概念】(1)欧姆定律:RU I =(2)串联电路的特点:电流:在串联电路中,各处的电流都相等。
表达式:I =I 1=I 2电压:电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
表达式:U =U 1+U 2 (3)并联电路的特点:电流:在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。
表达式:I =I 1+I 2 电压:各支路两端的电压相等。
表达式:U =U 1=U 2【解题关键】1、抓住不变量:电源电压—U 总,定值电阻—R 定2、利用欧姆定律按顺序判断)(定总变变总不变定总定定总总U U U U R I U U I R R U -)(=↓−−−→−=↑↑→↓→↓→)(定总变变总不变定总定定总总U U U U R I U U I R R U -)(=↑−−−→−=↓↓→↑→↑→ 【实例解析】(一)串联电路动态问题例1、二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测,它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小。
将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中,则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时,电压表示数U 与电流表示数I 发生变化,其中正确的是( ) A .U 变大,I 变大 B .U 变小,I 变小 C .U 变小,I 变大 D .U 变大,I 变小解析:当浓度增大时→电阻↓R →电路的总电阻↑→↓→总总总电流I R R 两端电压)(定总变变总不变定U U U U U U -=↓−−−→−↑ ,电压表测量的是U 定,所以正确答案是A. (二)混联电路动态问题例2、如下图所示,电路中电源的电动势为E ,开关S 闭合后,当滑动变阻器的滑片P 从滑动变阻器R 的中点位置向右滑动时,小灯泡L 1、L 2、L 3的亮度变化情况是: A. L 1灯变亮,L 2灯变暗,L 3灯变亮;B. L 1灯变暗,L 2灯变亮,L 3灯不变;C. L 1、L 2两灯都变亮,L 3灯变暗;D. L 1、L 2两灯都变暗,L 3灯不变。
动态电路审题技巧一、了解电路结构在解决动态电路问题时,首先需要了解电路的结构。
要明确电路中各个元件的连接方式,判断是串联还是并联,以及电路中是否存在电源、电阻、电容、电感等元件。
二、分析元件性质对于电路中的各个元件,需要了解其性质和作用,例如电阻、电容、电感的阻抗特性,以及电源的电压和电流特性。
这些信息将有助于理解电路的动态变化。
三、理解动态变化动态电路中的元件参数(如电阻、电容、电感等)可能会发生变化,从而影响整个电路的性能。
要理解这些变化对电路的影响,需要掌握动态电路的分析方法。
四、掌握解题方法解决动态电路问题需要掌握一定的解题方法,如欧姆定律、基尔霍夫定律、法拉第电磁感应定律等。
同时,也需要借助电路分析方法和计算技巧,如支路电流法、节点电压法、叠加原理等。
五、结合欧姆定律欧姆定律是电路分析中最基本的定律之一,适用于任何线性电阻的电路。
在分析动态电路时,需要结合欧姆定律,通过测量或计算得到各个支路的电流和电压。
六、判断总电阻变化当电路中的电阻发生变化时,总电阻也会随之改变,从而影响整个电路的性能。
要判断总电阻的变化情况,可以通过测量或计算各个电阻的阻值和相互关系。
七、分析电流和电压变化电流和电压是电路分析中的基本物理量,它们的值会随着电路中元件参数的变化而变化。
要分析电流和电压的变化情况,可以通过测量或计算各个支路的电流和电压。
八、计算元件功率元件功率是衡量元件性能的重要指标之一,通过计算元件功率可以了解各个元件的工作状态和能量消耗情况。
在动态电路中,需要根据电路参数和元件性质计算各个元件的功率。
九、考虑电源效率在动态电路中,电源的效率也会影响整个电路的性能。
需要考虑电源的效率,了解其能量转换效率和热损耗情况。
同时,也需要关注电源的容量和电压范围,以确保其能够满足电路的需求。
一、关于动态电路的类型的概述在电路中,往往会利用开关来控制电路中电流的产生与终止,并通过滑动变阻器的变化来对电阻进行控制,进而改变电路中的电流以及相应的电压,这种电路一般被称为动态电路。
学生需要明确的是,在动态电路中有两个恒定的量:电压以电阻的值。
在以往的考题中,一类是确定定量后再进行计算,另一类则是分析动态电路中相应数值的变化。
二、关于动态电路题型的解题技巧分析1.化繁为简、化动为静。
画出简化的电路图是解答动态电路题型的基本步骤,通过将原本复综合、动态的电路图简化为一个简单明了的静态电路图,能够让学生更好地对其中的变化要素加以分析。
要做到这一步,首先需要把电流表的存在认为是“短路”。
其次,要把电压表的存在认为是“断路”。
最后,将题干中明确给出或者暗示给出的相关物理量应用到电路简图中,从而更好思考出解题思路。
2.合理应用相关的定律公式。
动态电路相关试题中主要涉及到三个定律,欧姆定律是最常用的,也是解答电学问题需要使用到的最基本的定律,其公式为:I=U/R。
除此之外,动态电路试题中还经常会用到电功计算公式和电功率计算公式。
3.熟悉基本的情况。
由于初中物理属于知识的入门阶段,因此知识点的考查不会太深。
在动态电路相关试题中主要有两种类型的试题,即“开关型”、“滑动变阻器”型试题这两种,学生往往掌握了这两种基本题型的解题思路之后,对于其变形题也能很快得出答案。
三、关于动态电路的题型分析在涉及到动态电路相关内容的考试中,考查的类型主要有以下两种:第一,利用开关的闭合来控制电路,即在电路中接入一个或者一个以上的电阻来改变其连接的方法,从而影响其中电流的流动方向。
例1:现有一个电路,在电源和电压都保持恒定的状态下,如果将开关S闭合之后,会出现以下哪种情况()A.电流表上所显示的值有所增加B.电压表上所显示的值有所增加C.整个电路中的电阻增加D.电路所消耗的功率下降解析:这是最基本、也是最简单的题型。
第一步是根据电路图来观察开关的闭合情况,可以看出,开关之前是断开的,而题干中所涉及到的情况时在闭合之后,因此开关是一个由闭到开的过程。
动态电路题
现象阐述
动态电路是指当电路中的电阻、电键等发生变化时,会引起电路中的电流或电压发生改变的现象。
在初中物理中,一般会有两种可能:一种是由于电路中存在滑动变阻器,当滑片P 移动时会使连入电路的电阻发生变化;另一种可能是因为电路中的电键从断开到闭合,或从闭合到断开,也会引起电路中的电阻变化。
中考提示
1、判断方法:
A看清电路的本质结构,明确电路的连接方式;
B弄清电路中各电表的测量对象;
C认清滑动变阻器滑片移动或电键开、闭对电路阻值的影响;
D先看电流表示数,再看电压表示数。
2、题型分析:
A串联电路中滑动变阻器滑片位置的改变引起电路的变化;
B并联电路中滑动变阻器滑片位置的改变引起电路的变化;
C串联电路中电键的断开、闭合引起电路中电学物理量的变化;
D并联电路中电键的断开、闭合引起电路中电学物理量的变化;
E关注示数不变的电压表:并联电路中的电压表、并联电路中定值电阻所在支路电流表、串联电路中测电源不电压的电压表。
电功率动态电路解题技巧一、解题步骤1.识别电路,确定电路类型,分析各用电器的串并联情况。
复杂电路可以画等效电路图分析。
画等效电路图时电流表可视为导线,电压表可看作断路,直接去掉。
2.判断电表的测量对象:串联电路只需判断电压表,并联电路只需判断电流表。
3.动态分析:分析各个物理量的变化情况。
(1)串联电路分析思路:先电流后电压、先整体后部分;(2)并联电路分析思路:先电压后电流,先支路后干路。
二、基本方法1.程序法:基本思路是“部分→整体→部分”,即从阻值变化部分入手,由串、并联规律判断R总的变化情况,再由欧姆定律判断I总和U总的变化情况,最后由部分电路欧姆定律确定各部分的变化情况:如:R局↑(↓)→R总↑(↓)→I总↓(↑)→U定↓(↑)→I分、U分、P分的变化情况。
2.结论法:根据“串反并同”结论来判断:(1)若电路中某电阻(或电器)与电阻R x串联,则U、I、P均与电阻R x的变化趋势相反;(2)若电路中某电阻(或电器)与电阻R x并联,则U、I、P均与电阻R x的变化趋势相同。
注意:初中范围内此结论不适合于单纯并联的电路,也就是说,此结论适合于串联电路和混联电路。
三、分析小技巧1.电流表可视为导线,电压表可看作断路。
2.多个仪表时,一个一个单独分析。
3.元件断路或短路时可去掉。
4.同一根导线各处接线效果等同。
5.串联电路一般先分析电流,并联电路一般先分析电压。
【典例引领】类型1.开关通断引起的动态电路分析1——串联例1.如图所示,灯泡L1和L2(灯泡中只要有电流就能发光)相同,电源电压小于灯泡的额定电压,且保持不变,开关S由闭合到断开,电路中()A.L1变亮,电压表示数变小B.L1变暗,电流表示数变大C.L2亮起来,电压表示数变大D.L2亮起来,电流表示数变小解析:开关S闭合时,电路为灯泡L1的简单电路,L2被短路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;当开关S断开时,灯泡L1与L2串联,电压表测灯泡L1两端的电压,电流表测串联电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的总电阻变大,电源电压保持不变,由UIR可知,电路中的电流变小,电流表示数变小,灯泡L1变暗、L2亮起来,由串联电路电压规律可知,电压表示数变小,故A、B、C错误,D正确。
动态电路分析的思路和技巧诀窍:去表判连接,恢复断所测,动态综合看,电表示数定。
浅释:定性分析动态电路的解题思路分三步:第一步:采用“去表法”分析电路的连接方式。
电流表内阻很小,可视为导线;电压表内阻很大,可视为断路;电压表可连同它两端的导线取走以简化电路结构,方便进行电路分析,这种方法叫做去表法。
第二步:将电表再恢复来判断电表测量对象。
第三步:动态分析,确定电表示数的变化。
简记:去表判连接,恢复断所测,动态综合看,电表示数定。
详解:欧姆定律是电学的重点,也是中考出题的方向,动态电路是它所衍生的知识板块之一。
动态电路变化问题大致可以分为两类,一是滑动变阻器滑片的位置变化引起电路中电学量的变化;二是开关的断开或闭合引起电路中电学量的变化。
一、滑动变阻器类分析思路顺口溜:一看电路串并联,二看电表与谁连,三看滑片移哪边,总阻随着变阻变,要问电表怎么变,欧姆定律来实现。
先电流,后电压,电压分析有技巧,定值电阻要先看,滑阻电压源压减。
注释:“欧姆定律来实现”,是指综合运用欧姆定律或分压分流原理等规律,抓住题中不变的量,如电源电压不变、定值电阻阻值不变等,把动态电路变成静态电路来处理,从而解决具体的实际问题。
“滑阻电压源压减”,即滑动变阻器两端的电压等于电源电压减去定值电阻两端的电压:U滑阻=U电源-U定阻。
1.串联第一步:分析总电阻R总变化情况,找到总电流I总的变化情况(一般地,U总不变,根据I总=U总/R总,得出电流I总与总电阻R总变化情况相反);第二步:根据电流变化情况,找到阻值不变的部分的电压变化情况(由U定=IR定,可判断出阻值不变部分的电压与电流变化情况相同);第三步:根据串联电路“分压”规律,找到阻值变化部分的电压变化情况(由U变=U总-U定,可判断阻值变化部分电压变化与阻值不变部分电压变化情况相反)。
(在实际解题中,我们还可以根据串联中电压分配与电阻成正比,先判断出变化部分的电压与此部分电阻变化情况相同;进一步判断其他阻值不变部分电压变化与阻值变化部分电压变化相反)。
有关动态电路几种类型题的分析方法动态电路指根据欧姆定律及串、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R 总、I 、U 、P 等)或变化量、比值关系、小灯泡的亮暗程度等的变化情况。
近几年也通常将动态电路的分析作为重点考查内容之一。
本文从动态电路的基本内容着手,系统归纳了常见的四种类型题,并以下面介绍的基本思路为基础,采用箭头式分析法,着重介绍这几种类型题分析方法。
分析动态电路问题的基本思路是“局部→整体→局部”。
即从阻值的变化入手,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、并联电路规律判知各部分的变化情况。
其分析方法为:1、确定电路的外电阻R 总如何变化: 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、根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流如何变化;rR E I +=总总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(或U 外=E -Ir)确定电源的外电压如何(路端电压如何变化);5、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一、电压表、电流表示数大小变化问题例1:如图1所示为火警报警器部分电路示意图。
其中R 2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器,电流表A 为值班室的显示器,B 为值班室报警电铃。
当传感器R 2所在处出现火情时,显示器A 的电流I 、报警电铃两端的电压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 变小分析与解:当传感器R 2所在处出现火情时,R 2阻值减小R 2R 总(↑) U 内=I总)(↑)(将干路上的电阻R 1当rR EI +=总总3R UI 外=r图1做内电路电阻)U 外=E —U 内(↓)(↓),即显示器A 的电流减小。