动态电路判断
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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。
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。
动态电路专题如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S 1、S 2,电压表示数为6V ,电流表示数为0.6A ,断开S 2后,电压表示数变为2V ,则R 2的电阻和电源电压分别是( ) A. 10Ω、9V B. 20Ω、6V C. 20Ω、9V D. 10Ω、6V如图所示,电源电压不变,R 为定值电阻,当开关S 闭合后,滑动变阻器的滑片P 向右移动的过程中,电压表示数 ,电压表的示数与电流表的示数比值 (选填“变大”、“变小”“不变”)如图所示,R 为定值电阻,电源电压不变,当滑动变阻器R′的滑片向右滑动时,电压表V 1的示数______;电压表V 2的示数______;电流表A 的示数______.(填“变大”,“不变”或“变小”)如图所示,当滑动变阻器滑片P 向右移动时,下列判断正确的是 ( )A.电压表的示数不变,电流表A 1的示数变大,A 2的示数变小B.电压表的示数不变, 电流表A 1的示数不变,A 2 的示数变大C.电压表的示数与A 1的示数的比值变大,A 2 的示数变小D.电压表的示数与A 1的示数的比值不变,A 2 的示数变小如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。
闭合开关S,移动滑片P,多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I,则绘出的U-I关系图像正确的是如图所示,闭合开关S,灯泡L1、L2都能正常发光,两只电表都有示数,工作一段时间后,灯泡L1突然熄灭,L2仍然正常发光,两只电表均无示数,则故障可能是A.电压表短路 B.电流表断路C.L1断路 D.L1短路和S2,如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S灯L正常发光;则断开开关S2时()A. 电流表示数变小,灯L仍然正常发光B. 电流表示数变大,灯L变亮C. 电压表示数变大,灯L的实际功率变小D. 电压表示数不变,电路的总功率变大如图所示电路,电源电压恒为6伏,L1标有“6V 7.2W”,L2标有“6V 3.6W”,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()A.仅闭合S1、S3,L1不亮,L2亮B.仅闭合S2、S3,电流表读数为0.6安C.仅闭合S1、S2,电路总电阻为15欧D.仅闭合S3,电路消耗的总功率为10.8瓦如图所示电路中,L标有“3V 1.5W”字样。
有效判断电路中电流表电压表示数变化情况重庆市潼南县柏梓镇初级中学校周宗顺摘要:学习物理,应该掌握方法。
方法得当会收到事半功倍的效果。
判断电路中电流表电压表示数变化这个问题,主要是告诉学生学习物理应做到循序渐进和注重学习方法。
关键词:串联电路并联电路滑动变阻器电流电压变化电路中电流表电压表示数变化问题是初中物理考试大纲规定的内容,是考试常考的重要问题,也是考生棘手的问题。
学生在学习过程中有一定的困难,针对学生学习实际情况和教材编排体系,应从以下三方面突破。
一、掌握基本概念涉及的基本概念有:电路的三种状态(通路、开路、短路)、电路的两种连接方式(串联、并联)。
1电路的三种状态(1)通路:处处连通的电路。
用电器正常工作,此时电路中有电流通过。
如图一(2)、开路,指断开的电路,也叫断路。
整个电路中有一处是断开的,并不一定是开关断开。
断路的特点用电器不工作,此时电路中无电流。
(3)、短路,又分为电源短路和用电器短路两种。
A电源短路,指导线不经过用电器而直接接到了电源的两极上。
导致电路中电流过大,从而烧坏电源。
这种情况是绝对不允许的。
电源短路,如图二两种情况,图二(1)是开关闭合,导线直接接到电源两极上;图二(2)是开关闭合,电流表直接接到了电源两极上。
B、用电器短路,指的是串联的多个用电器中的一个或多个(当然不是全部)在电路中不工作。
如图三这种情况用电器短路一般是不允许的,但不会造成较大的破坏。
有时可根据要求,设计成这种电路,它可以达到某种特殊功能。
2电路的两种连接方式(1)串联电路把元件逐个顺次连接起来的电路。
特征:电路中只有一条电流路径,一处段开所有用电器都停止工作。
如图四(1)(2)并联电路把元件并列的连接起来的电路。
特征:电路中的电流路径至少有两条,各支路中的元件独立工作,互不影响。
如图四(2)掌握了这些基本概念,是为了更好判断电路中的电流表及电压表的变化情况。
二、有特殊元件识别电路的的方法1开关电路的识别方法断开的开关,在识别电路时,撤掉两端的线;闭合的开关视为导线。
中考物理二轮复习核心考点讲解与训练—动态电路的定性分析与定量计算(含答案解析)知识点一动态电路1.电路动态问题:就是对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路,通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断来改变电路的连接方式,进而改变电路中的总电阻、电流、电压的大小。
2.动态电路判断要点(1)弄清电路中各元件之间的关系:具体来说,要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有:所给的电表是测量干路的电流(或电压)还是支路中的电流(或电压)等。
(2)两个总电阻的变化规律:①并联电路中的总电阻比并联的每个电阻都小;②在任何一个电路(无论该电路是串联还是并联或两者皆有)中,总电阻随电路中某一个电阻的增大而增大,随某一个电阻的减小而减小。
3.基本思想明确电路中的变量和不变量,首先确定不变的物理量(如电源的电压、各定值电阻,小灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压等),然后根据相关的规律去分析其它量的变化。
4.解题思路总体遵循“先局部--再整体--再局部”的思路,具体说来:①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化(局部);②根据欧姆定律,由总电阻的变化分析总电流的变化(整体);③由总电流的变化,根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化(局部)。
5.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。
知识点二两种分析模型类型一:滑动变阻器引起的串联电路动态分析滑动变阻器移动R 滑阻值改变电路总电阻改变电路中电流(总电功率)改变定值电阻两端的电压(电功率)改变滑动变阻器的电压改变(电功率不确定)类型二:滑动变阻器引起的并联电路动态分析滑动变阻器移动R 滑阻值改变本支路电阻改变电路中电流(总电功率)改变1.(2023•兰州)小明设计的质量测量仪如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S 后,下列说法中正确的是()R 总=R 滑+R 定U 定=I 定R 定U 滑=U 总-U 定I 总=U 总/R 总I 支=U 总/R 支P 总=U 总I 总P 定=I 2定R 定A.不放重物时,小灯泡L的亮度最暗B.与电流表相比,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯C.重物的质量越大,电流表示数越小,电压表示数也越小D.重物的质量越小,电路消耗的总功率越小【解答】解:A、不放重物时,滑片在最上方,滑动变阻器接入电路的电阻最小,总电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,根据P=I2R可知,小灯泡的功率最大,小灯泡L的亮度最亮,故A 错误;BC、重物的质量越大,滑动变阻器接入电路中电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变大,电压表示数变大;此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小;与电流表相比,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯,故B正确、C错误;D、同理可知,重物的质量越小,电路中的电流越大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率越大,故D错误。
闭合电路的欧姆定律的应用一、电路的动态分析问题闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化,就会影响整个电路,使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。
讨论依据是:闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系思路:动态电路的分析方法程序法:基本思路是“局部→整体→局部”,即从阻值部分的变化入手,由串、并联规律判断总电阻的变化情况,再由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化情况,最后由部分电路欧姆定律判断各部分电路中物理量的变化情况。
分析步骤详解如下:(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。
(2)根据局部电阻的变化,确定电路的外电阻R外总如何变化。
(3)根据闭合电路欧姆定律I总=E/(R外总+r),确定电路的总电流如何变化。
(4)由U内=I总r,确定电源的内电压如何变化。
(5)由U外=E-U内,确定电源的外电压如何变化。
(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。
(7)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化。
由以上步骤可以看出,基本思路是“局部→整体→局部”,同时要灵活地选用公式,每一步推导都要有确切的依据。
例1、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?练习 1. 如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,下面说法正确的是()A. 电压表和电流表的读数都减小;B. 电压表和电流表的读数都增加;C. 电压表读数减小,电流表的读数增加D. 电压表读数增加,电流表的读数减小2、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3、如图所示电路中,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?4、 在如图电路中,闭合电键S ,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示.下列比值正确的是 ( )A 、U 1/I 不变,ΔU 1/ΔI 不变.B 、U 2/I 变大,ΔU 2/ΔI 变大.C 、U 2/I 变大,ΔU 2/ΔI 不变.D 、U 3/I 变大,ΔU 3/ΔI 不变.5、如图所示,电源电动势为E ,内电阻为r .当滑动变阻器的触片P 从右端滑到左端时,发现电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2,下列说法中正确的是( )A .小灯泡L 1、L 3变暗,L 2变亮B .小灯泡L 3变暗,L 1、L 2变亮C .ΔU 1<ΔU 2D .ΔU 1>ΔU 2二、电源的外部特性曲线 ——路端电压U 随电流I 变化的图像.(1)图像的函数表达式 (2)图像的物理意义 :①在纵轴上的截距表示电源的电动势E 。
模块四电学专题04 欧姆定律之动态电路分析*知识与方法一、由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化1.串联电路:解题方法:对于串联电路,一般的分析顺序为:滑动变阻器电阻R p的变化→电路总电阻R总的变化(R总=R+R P)→ 电路电流I的变化(U不变,I总RU=)→定值电阻R两端电压U1的变化(U1=IR)→滑动变阻器两端电压U2的变化(U2 =U−U1)快速巧解方法:根据串联电路分压规律,R p增大时,U2增大。
2.并联电路:解题方法:①电源两端电压U不变⇒通过R的电流I1不变(I1RU=);②P的移动方向⇒滑动变阻器阻值的变化⇒滑动变阻器所在支路电流I2的变化(U不变,I2PRU=)①②⇒干路电流I的变化(I = I1+I2)二、由开关引起的电路中物理量的变化R PAV2V1SR解题方法:① 画等效电路图:分析闭合不同开关时,分别有谁连入电路;② 分析电表:电压表、电流表分别测谁;③ 根据欧姆定律、串并联电路规律和电源电压不变的条件,判断电表示数的变化。
三、由敏感电阻(光敏电阻、热敏电阻、气敏电阻、压敏电阻等)、与浮力杠杆等(加油、称体重等) 结合的应用型动态电路分析分析思路基本与“由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化”相同四、利用变化量求定值电阻 1.U 1 = IR ,U ′1 = I ′R ,U ′1—U 1=(I —I ′)R ,ΔU 1=ΔIR2.∵U 不变,∴ΔU 1=ΔU 2∴ΔU 2=ΔIR*针对训练一、单选题1.(2023秋·山东泰安·九年级统考期末)热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的.要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路,要求温度升高时电表示数减小,以下电路符合要求的是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】A .由电路图可知,热敏电阻与R 0并联,电流表测并联电路干路电流.当温度升高时,热敏电阻R P AV 2 V 1 SR阻值变小,干路电流变大,故A不符合题意.B.热敏电阻与R0并联,电流表测热敏电阻的电流,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,由IUR=可知,通过热敏电阻的电流变大,电流表示数变大,故B不符合题意.C.已知热敏电阻与R0串联,电压表测R0两端的电压,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据串联电路分压原理,电压表示数变大,故C不符合题意.D.已知热敏电阻与R0串联,电压表测热敏电阻两端的电压,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据串联电路分压原理,电压表示数变小,故D符合题意为答案.2.(2023秋·河北保定·九年级统考期末)如图所示是一种温度测试仪的电路,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(阻值随温度升高而减小)。
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。
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。
初中物理电路故障及动态电路分析1、先根据题给条件确定故障是断路还是短路:两灯串联时,如果只有一个灯不亮,则此灯一定是短路了,如果两灯都不亮,则电路一定是断路了;两灯并联,如果只有一灯不亮,则一定是这条支路断路,如果两灯都不亮,则一定是干路断路。
在并联电路中,故障不能是短路,因为如果短路,则电源会烧坏。
2、根据第一步再判断哪部分断路或短路。
例1:L1与L2串联在电路中,电压表测L2两端电压,开关闭合后,发现两灯都不亮,电压表有示数,则故障原因是什么?解:你先画一个电路图:两灯都不亮,则一定是断路。
电压表有示数,说明电压表两个接线柱跟电源两极相连接,这部分导线没断,那么只有L1断路了。
例2、L1与L2串联,电压表V1测L1电压,V2, V2示数很大,则L1 短路而L2正常;B若V1=0而V2示数很大,说明L2都断路。
测L2 电压。
闭合开关后,两灯都不亮。
则下列说法正确的是:A、若V1=0解:可能你会错选A。
其实答案为B。
首先根据题给条件:两灯都不亮,则电路是断路,A肯定不正确。
当L2断路时,此时V2相当于连接到了电源两极上,它测量的是电源电压,因此示数很大。
而此时L1由于测有电流通过,因此两端没有电压,因此V1的示数为零。
首先要分析串并联,这个一般的比较简单,一条通路串联,多条并联。
如果碰上了电压表电流表就把电压表当开路,电流表当导线。
这个是因为电流表电压小,几乎为零。
但电压表不同。
此处要注意的是, 电压表只是看做开路,并不是真的开路。
所以如果碰上了一个电压表 一个用电器一个电源串联在一起的情况, 要记得。
电压表是有示数的(话说我当时为这个纠结了好久)。
还有一些东西光看理论分析是不 好的,要多做题啊,做多得题,在分析总结以下,会好很多。
而且如 果有不会的,一定要先记下来,没准在下一题里就会有感悟、一.常见电路的识别方法与技巧在解决电学问题时,我们遇到的第一个问题往往是电路图中各个用电器(电阻)的连接关系问题。
专题(七)动态电路分析【动态电路解题的一般步骤】一、判断电路的串、并联关系(电路类型)。
串联分压:U1U2=R1R2;并联分流:I1I2=R2R1,各支路互不影响,干路的电流受支路影响。
二、弄清各电表的类型及测量的物理量:电流表串联在电路中(相当于导线),电压表并联在电路中(相当于此处断路)。
三、动态分析:电阻R的变化引起电流、电压的变化。
1.不论是串联还是并联,如果有一个电阻变大,则总电阻变大;反之亦然。
2.由公式I=UR得,当电压不变时,电阻越大,电流就越小;由公式U=IR得,通过电阻的电流越大,它两端的电压也越大。
四、同类物理量变化量大小的比较及不同类物理量变化量间的关系及计算。
处理此类问题时:先定性地判定电流、电压如何变化,再进行同类物理量变化量大小的比较。
“不同类物理量的变化量”,主要指的是电压、电流及电功率的变化量。
当电路状态发生变化时,定值电阻:R=ΔUΔI具有普遍意义,但ΔP=ΔU×ΔI是错误的,应运用ΔP=U22R -U12R或ΔP=I22R-I12R计算[或可化简为ΔP=ΔU(I1+I2)、ΔP=ΔI(U1+U2)]。
五、动态电路变化的同时要注意保护电路,各物理量变化范围(极值)的计算。
此类问题指的是两个极值点下的I、U、R、P的计算:①电流最大时需要考虑:电流表量程、电压表量程、灯的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流。
②电流最小,即电阻最大时,此时若电压表测滑动变阻器两端的电压,注意电压表示数不能超量程。
六、当电路发生变化时,利用电路特点和欧姆定律、电功和电功率的计算公式即可确定各物理量之间的比值。
串联:电流I1=I2=I,其他物理量都与电阻成正比。
并联:电压U1=U2=U,其他物理量都和电阻成反比。
针对训练类型一滑动变阻器引起的变化问题1.如图ZT7-1所示电路中,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,电流表A 示数,电压表V1示数,电压表V2示数,电压表V1示数与电流表A示数的比值,电压表V2示数与电流表A示数的比值,电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量之比,电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比,电路消耗的总功率。
判断动态电路的“串反并同法则”作者:罗文权来源:《大东方》2019年第04期摘要:电路知识是高中物理的重要内容。
电路中的主要问题是电路的分析和计算,其中动态电路问题,是高考中的热点。
在直流电路中,当开关接通或断开,改变电路结构时,或者移动滑动变阻器的滑键,改变某一部分电路的电阻时,电路中各部分的电流、电压和电功率都会随之发生变化。
这类题型有利于考查学生的判断推理能力、逆向思维能力及半定量分析能力。
常规解答的基本思路是:“部分—整体—部分”,即从阻值变化的部分入手,由串联、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端的变化情况,最后再由部分电路欧姆定律和串并联电路电流电压关系确定各部分电学量的变化情况。
这种分析过程复杂繁琐,下面介绍浓缩分析思维过程的一种方法──“串反并同”法。
关键词:动态电路;串反并同串反:当某电阻变化时,与它串联导体的各电学量(如电流、电压和电功率)都做与之相反的变化。
并同:当某电阻变化时,与它并联导体的各电学量(如电流、电压和电功率)都做与之相同的变化。
判断串或并只能以“变化部分的电阻R变”为标准:凡通过R变的电流有可能通过(不管是全部还是部分)导体RX,则RX与R变为串;凡通过R变的电流一定不通过RX,则RX与R 变为并。
适用条件:(1)加载电路的电压或者是电源的电动势恒定,如电源是干电池;(2)电路中只有一个可变电阻;(3)电源内阻不可忽略的情况。
下面看例题说明:例1:如图所示,电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。
只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作.如果再合上开关S2,则下列表述正确的是:A.电源输出功率减小B.L1上消耗的功率增大C.通过R1上的电流增大D.通过R3上的电流增大思维导图:R2电阻由断开到闭合,相当于电阻由无穷大到有限值即电阻在减小。
电源与R2串联,输出功率增大。
L1与R2并联,L1上消耗功率减小。
R1与R2串联,R1电流增大。
电路理论判断模拟题(含参考答案)一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1、含有动态元件(电容和电感)的电路称为动态电路。
( )A、正确B、错误正确答案:A2、电路的时间常数z的取值决定于电路结构、电路参数以及电路的输入和输出。
( )A、正确B、错误正确答案:B3、如果受控源提供功率,那么受控源可以相当于一个负电阻。
( )A、正确B、错误正确答案:A4、理想变压器的阻抗变换公式为:Zm=n²Zl,此式会随着同名端的位置的改变而改变 ( )A、正确B、错误正确答案:B5、选用仪表时,应考虑仪表的准确度及量程。
()A、正确B、错误正确答案:A6、二端网络一定可以称为一端口网络或者单口网络()A、正确B、错误正确答案:A7、由于动态元件的VCR为微分关系,因此动态电路的方程为微分方程。
( )A、正确B、错误正确答案:A8、当负载作星形连接时,必须有中线。
( )A、正确B、错误正确答案:B9、有一集成在硅片上的计算机电路,硅片的长、宽皆为1mm。
现知其内信号的最短周期为1ns,该集成电路可以当作集中参数电路处理。
( )A、正确B、错误正确答案:A10、两个非正弦周期电流的有效值相同,它们的最大值也一定相同。
( )A、正确B、错误正确答案:B11、工程上常用有功功率衡量电气设备在额定电压电流下最大的负荷能力。
( )A、正确B、错误正确答案:B12、电流所做的功称为功,其单位有焦耳和度。
( )A、正确B、错误正确答案:A13、戴维南定理是一个十分有用的定理。
它的特点在于可将电路中某一部分电路简化,以利于分析剩下来的那部分电路。
()A、正确B、错误正确答案:A14、应用叠加定理时,即每个分电路中电源个数只能为一个。
()A、正确B、错误正确答案:B15、M称为互感系数,单位为亨利(H)( )A、正确B、错误正确答案:A16、电路中含受控源的支路可以和独立源一样进行等效变换( )A、正确B、错误正确答案:A17、支路分析法适用于分析支路数较少的电路( )A、正确B、错误正确答案:A18、通过电容元件的电流越大,则电容元件两极板上集聚的电荷量越多( )A、正确B、错误正确答案:B19、复功率等于电压相量乘以电流相量,视在功率等于电压相量有效值乘以电流相量有效值。
电路动态分析与故障判断练习题一、电路动态分析:例1: 如图所示的电路中,电源电压E 。
开关S 闭合后,电灯L 1、L 2均能发光。
现将滑动变阻器R 的滑片P 稍向上移动,下列说法正确的是( )A .电灯L 1、L 2均变亮B 、电灯L 1变亮,L 2变暗C .电流表的示数变小D .电源的总功率变小例2:如图所示,电源电压E 。
当滑动变阻器滑片P 向右端移动时,下面说法中正确的是( ) A 、电压表V 1的读数减小,电流表A 1的读数增大 B .电压表V 1的读数增大,电流表A 1的读数减小 C 、电压表V 2的读数减小,电流表A 2的读数增大 D .电压表V 2的读数增大,电流表A 2的读数减小练习1. 如图所示电路,当滑动变阻器滑片向右滑动时,电流表和电压表示数变化情况是A .电流表和电压表示数都不变B .电流表示数不变,电压表示数都变大C 、电流表示数变小,电压表1示数变小,电压表2示数不变D .电流表示数变大,电压表1示数不变,电压表2示数变大练习2. 如图所示的电路图中,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 向左滑动,下列说法正确的是( )A .电流表A 的示数变小,电压表V 1的示数变大B 、电流表A 的示数变小,电压表V 1的示数不变C .电压表V 1与电压表V 2的示数之和不变D .电压表V 2与电流表A 的示数之比不变练习3. 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。
闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 向右移动,下列说法正确的是( )A. 灯L 变亮,电压表V 1的示数不变B. 灯L 变亮,电压表V 2的示数变小C. 电流表A 的示数变小,电压表V 1的示数变大 D 、电流表A 的示数变小,电压表V 2的示数变大练习4. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片滑动时,发现电流表A1的示数变大,则( )A、滑动变阻器的滑片在向左滑动B.电压表V的示数变大C、电流表A的示数变大D.电压表V与电流表A示数的比值变大练习5. 如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,开关S闭合后,滑片向右移动时( )A.电流表示数变大,电压表与电流表示数之比变大B、电流表示数变小,电压表与电流表示数之比不变C.电流表示数变大,电压表与电流表示数之比不变D.电压表示数变大,电压表与电流表示数之比变大练习6. 如图所示的电路,电源电压不变。
《动态电路》练习题1、判断下列各图中,闭合开关S 后,当滑动变阻器滑片向右移动时,各电压表、电流表的示数如何变化?2、判断下列各图中,当开关S 由断开到闭合后,各电压表、电流表的示数如何变化?《动态电路分析》1.如图1所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R 1 = 2R 2,当S 1闭合、S 2断开时,电压表和电流表示数分别U 1和I 1;当S 1断开、S 2闭合时,电压表和电流表示数分别U 2和I 2,则I 1与I 2的比值是 ,U 1与I 1的比值 U 2与I 2的比值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
2.在图2所示的电路中,电源电压不变。
电键S 闭合后,当电键S 1由断开到闭合时,电压表V 的示数将 ;电键S 1闭合后,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电流表A 与电流表A 2示数的差值跟电流表A 1示数的比值将 。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)3.在图3所示的电路中,电源电压保持不变,若电键S 由闭合到断开,电压表V 1的示数将 。
电键S 闭合后,滑动变阻器的滑片P 向右移动的过程中,电压表V 1示数的变化量与电流表A 示数的变化量的比值将 。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)4.在图4所示的电路中,电源电压不变,将滑片P 向左移动的过程中,示数始终不变的电表是 。
当滑片P 移至左端时,断开电键S ,电压表V 示数与电流表A 示数的比值将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
5.在图5所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S 后,将滑动变阻器滑片P 向右移动时, 电流表A 示数______ ,电压表V 1示数跟电流表A 示数的比值________,电压表V 1示数跟电压表V 2示数的比值________(均选填“变大”、“不变”或 “变小”)。
6.在图6所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S ,当滑动变阻器R 2的滑片向左移动时,电压表V 1的示数将 ;电压表V 1与V 2示数之和跟电流表A 示数的比值将 。
欧姆定律应用——动态电路判断
二次备课 一、学习目标:
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;
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,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、串联电路中,总电阻和分电阻之间的关系是 ,当其中一个电阻的阻值变大时,它的总电阻将变 (大或小);并联电路中,总电阻和分电阻之间的关系是 ,当其中一个电阻的阻值变大时,它的总电阻将变 (大或小)。
3、由公式I=U/R 得,当电压不变时,电阻越大,电流就越 (大或小); 由公式U=IR 得,通过电阻的电流越大,它两端的电压也越 (大或小);
三、类型归纳:
类型一: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1】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。
方法提示:先确定电路,再看分电阻的变化,再看总电阻的变化,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。
【例2】如图2所示,开关S 闭合,滑动变阻器的滑片向左移动时,请你判断A 表和V 表的变化以及灯的亮暗程度的变化。
(二)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
图1 图2
【例3】如图3,当滑片P 向右移动时,A 1表、A 2表和V 表将如何变化?
方法提示:先确定电路,然后看各电表分别测的对象,再根据欧姆定律判断变化,欧姆定律无法判断的再用串并联电路的电流、电压、和电阻的关系判断。
类型二:由开关的断开和闭合引起电路中电学物理量的变化
(一)串联电路中开关的断开或闭合引起的变化
【例4】在如图4所示的电路中,将开关K 闭合,则电流表的示数将______,电压表的示数将______,电压表与电流表示数的比值将 (均填“变大”、“变小”或“不变”)。
方法提示:先看好开关断开和闭合是分别是什么电路,最好分别画出等效电路,然后根据欧姆定律判断。
(二)并联电路中开关的断开或闭合引起的变化
【例5】在图5中,灯泡L 1和灯泡L 2是______联连接的。
当开关K 断开时,电压表的示数将________;电流表的示数将__________
(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
四、随堂反馈
1. 如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S 后,将滑动变阻器R 的滑片P 向左移动,在此过程中
图
4 图
3 图
5
A. 电压表V 1示数变小,电压表V 2示数变大
B. 电流表A 示数变小,电压表V 1示数不变
C. 电流表A 示数不变,灯泡L 亮度变亮
D. 电压表V 1示数不变,灯泡L 亮度变暗
2. 如图 所示的电路中, 电源电压不变, R 1 为定值电阻, 开关S 闭合后, 滑动变阻器滑片P 向右移动时, 下列说法正确的是
A. 电流表示数变小, 电压表与电流表示数之比变大
B. 电流表示数变大, 电压表与电流表示数之比不变
C. 电流表示数变小, 电压表与电流表示数之比不变
D. 电压表示数变大, 电压表与电流表示数之比变大
3. 如图所示,当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 由右端向左滑向中点处的过程中
A. 电压表V 的示数变小,电流表A2示数变大
B. 灯泡变亮,电流表A2示数变小
C. 电压表V 的示数不变 ,灯泡亮度不变
D. 电流表A1示数不变,电流表A2示数变大
4.在下左图所示的电路中,当开关K 断开时,电阻R 1与R 2是________联连接的。
开关K 闭合时,电压表的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
5. 如上右图所示的电路中,R 1、R 2均为定值电阻.电源电压不变.闭合开关S 1、S 2,两电表均有示数;再断开开关S 2,则电流表示数 ,电压表示数 ,电压表与电流表示数之比 (本题每空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
五、课后巩固
1. 如图所示电路,电源电压保持不变,其中R 0、R 1为定值电阻,闭合开关,当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中,下列说法中正确的是( )
A .电流A 1示数变小
B .电压表V 1示数变小
C.电压V2示数变小
D.R0两端的电压变小
2. 在图2所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变小的是()
A.电压表V示数
B.电压表V示数与电流表A1示数的乘积
C.电流表A1示数
D.电压表V示数与电流表A示数的乘积
3.下面有两个电路图,请分析两电路中的电表示数随着滑片P向右移动时的变化情况:左图:电压表;电流表;右图:电压表;电流
表;
4. 如图所示,电源电压保持不变,R1和R2为定值电阻。
下列说法正确的是
A.只闭合S1,滑片P向右滑动,电压表示数变大
B.先闭合S1,再闭合S2,电压表示数变大,电流表示数不变
C.先闭合S1和S2,再闭合S3,电压表与电流表示数的比值变小
D.闭合S1、S2和S3,滑片P向右滑动,电压表与电流表示数的比值变大。