串并联动态电路
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2021中考物理复习动态电路的定量计算【动态电路解题的一一般步骤】〔一〕根据电路图判断电路的串、并联关系:串联分压、并联分流,各支路互不影响,干路的电流受支路影响.〔二〕弄清各电表测量的物理量:电流表串联在电路中,电压表并联一在电路中.〔三〕动态分析:电阻R的变化引起电流、电压的变化.①不管是串联还是并联,如果有一.个电阻变大,那么总电阻变大;反之亦然.②由公式1二三得,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拟及不同类物理量变化量间的关系及计算.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拟.“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=才具有普遍意义,但A P=A UX A I是错误的.〔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,此时假设电压表测滑动变阻器两端的电压,注意电压表不能超量程.〔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I 1 = I 2=I ,其他物理量都与电阻成正比.并联:电压U=U=U其他物理量都和电阻成反比.考点一:滑动变阻器引起的动态电路的计算1 .如下图,电源电压恒为12V,定值电阻Ri=10Q, R= 15 ◎,滑动变阻器R的最大阻值为18Q,那么R上每秒钟发热的最小值为J, R的电功率的最大值为W2 .如图甲所示的电路中,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端移动到b端的过程中,定值电阻R两端的电压随Vt动变阻器於接入电路的阻值变化图象如图乙所示,以下说法正确的选项是〔〕A.电源电压为6VB.定值电阻R的阻值为10aC.当,t片P在b端时,通过R的电流为0.6AD.当滑动变阻器接入电路的阻值为20◎时,R消耗的电功率为0.4W3.如甲图所示的电路中,电源电压为8V恒定不变,R为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示, 根据图象信息可知,以下判断错误的选项是〔〕A. R的阻值是5 aB.电路的最大总功率12.8WC. Ro的最小功率是1.6WD.滑动变阻器最大阻值是35 a4 .如图,电源电电压不变,定值电阻R=6◎,电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为“40Q 1A〞,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值一M —R N 2(1)求定值电阻R前后两次电功率之比;(2)求电源电压;(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围.5 .如下图,定值电阻R的阻值为10 Q,滑动变阻器R的阻值变化范围为0〜20 Q,当滑片P移到R 的最左端时,电流表的示数为0.6 A,当,t片P移到R的最右端时电流表和电压表的示数各是多少?6 .如下图,设电源电压保持不变, R=10 Q,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.3 A,移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.2 A.那么电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别是多少?考点二:开关引起的动态电路的计算1 .如下图,电源电压不变,当开关S2断开,S1、S3闭合时,电流表示数为I1 ,电压表示数为U1;当开关S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为I2 ,电压表示数为U2.R1: R2=2: 1,贝^ ( )11」Ui 32 .如下图,电源电压保持不变, R、R2、R3均为定值电阻,R: R>=2: 3, S为单刀双掷开关.当S接到1时,电流表的示数为0.4A, R消耗的功率为P i,此时R消耗的功率为1.6W; 当S接到2时,R2消耗的功率为P2,P i:P2= 32: 27,那么电源电压为V, R i为Q , 6 Q .3 .如下图的电路中, R=5 Q, R=15 ◎.开关S接1时电流表的示数为0.15 A ;开关S接2时,电流表的示数为0.1 A ,那么灯L的电阻是()A. 5 a B . 10 Q C . 15 a D . 20 a2 R&~11---------- 0 --------4 .如下图电路, R为40 Q,当S闭合,S1断开时,电压表的读数是4 V,通过R的电流为A,当S、S1均闭合时,电压表的读数是12 V, R的阻值为Q .5 .如下图是调温型电熨斗的简化电路图,它的工作电压为220V. R和R2均为电熨斗底板中的加热元件,R2的阻值为61.6 Q,只闭合S1时为低温档,电功率为440W同时闭合S1和5时为高温档,试求:।0 一 a a ,I 、(1)低温档工作时,电路中的电流是多少?(2)电阻R的阻值是多少?(3)高温档的电功率是多少?6 .如下图的电路中,电源电压不变,电阻R的阻值为20 ◎.当断开开关S和闭合开关&时,电流表的示数为0.50 A;当断开开关S2,闭合开关S、S3时,电流表的示数为0.90A.求: (1)电阻R的阻值.(2)断开开关S和$,闭合开关S2时,加在电阻R两端的电压.考点三:传感器引起的动态电路的计算1.如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图. 电源电压恒为6V,定值电阻R为l 5 ◎, R为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小, 阻值范围为10 ◎〜20◎,电压表量程为0〜3V,电流表量程为0〜0.6 A.闭合开关S,当环境的湿度增加时,在保证两电表平安的情况下,以下说法中正确的选项是(A.电流表示数变大,R0两端的电压变大B.电压表示数与电流表示数的比值不变C.通过R0的最大电流为0.24AD. R0在电路中的最小电阻值为15a2 .图甲是某新型电饭锅的简化电路图. R0为15◎的定值电阻,其阻值不受温度影响.R T是热敏电阻,其阻值随温度的变化规律如图乙所示. 由图象可知,当R的温度从30c升高到130c的过程中,电路总功率的变化规律是:;当R T的温度到达100c时,R T的功率为3 .如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路.电源电源为 6V 且保持不 变,R 是定值电阻,R 是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示. 电流表采用“0〜0.3 A 〞的量程.(1)当环境温度是40 C 时,电流表的示数为 0.2 A ,求此时R 的电阻值.(2)该电路能测量的最高温度是多少?4 .为预防酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒 精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示.当酒精气体的浓度为0时,R 的电阻为60 Q .在图乙所示的工作电路中,电源电压恒为 8 V,定值电阻 R=20 Q .Q 志工/品]高1% [舒盯1c0 10 加 3040S0M7080 骊 IMdT乙酒帮,仲传播器(1102030405 06 0.70B 091D强精气体浓度甲0OOQOQOOOO 中B7&筝聿321(1)当被检测者酒精气体的浓度为0时,求电压表的示数.(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2 mg/mL w酒精气体浓度w 0.8 mg/mL ,当电流表的示数为0.2 A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾.5 .如图甲所示为某型号电子秤,其结构原理如图乙所示, R是定值电阻;R是压敏电阻,其阻值R随所受压力F变化的关系如图丙所示,改写电流表(量程为0〜0.6 A)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量. 设踏板的质量为5 kg,电源电压保持12 V不变,g取10 N/kg.(1)根据图像可知,当被称物体的质量增加时,压敏电阻R的阻值,电流表的示数(以上两空均选填“变大〞或“变小〞(2)空载时,电流表的示数为0.048 A ,那么R0的阻值为Q .⑶该电子秤的最大测量值是kg.(4)假设身边没有电流表只有电压表,试问还能制作电子秤吗?假设不能,请说明理由;假设能, 电压表应怎样连入电路?答: , .2021中考物理复习考点专题练习专题八:动态电路的定量计算参考答案考点一:滑动变阻器引起的动态电路的计算1.如下图,电源电压恒为12V,定值电阻Ri=10Q, R2=15Q,滑动变阻器R的最大阻值为18Q,那么R上每秒钟发热的最小值为J, R的电功率的最大值为【答案】0.9 ; 6.6 .如图甲所示的电路中,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端移动到b端的过程中,定值电阻R两端的电压随Vt动变阻器R2接入电路的阻值变化图象如图乙所示,以下说法正确的选项是〔〕A.电源电压为6VB.定值电阻R的阻值为10aC.当,t片P在b端时,通过R的电流为0.6AD.当滑动变阻器接入电路的阻值为20◎时,Ri消耗的电功率为0.4W【答案】ABD7 .如甲图所示的电路中,电源电压为8V恒定不变,R为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示, 根据图象信息可知,以下判断错误的选项是〔〕A.舟的阻值是5 aB.电路的最大总功率12.8WC. K的最小功率是1.6WD.滑动变阻器最大阻值是35 a【答案】G8 .如图,电源电电压不变,定值电阻R=6◎,电流表的量程为0〜0.6A ,电压表的量程为0〜3V,滑动变阻器R的规格为“40Q 1A〞,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值(1)求定值电阻R前后两次电功率之比;(2)求电源电压;(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围.解:(1)滑片由M点滑到N点,电阻变大,电路中的电流减小,所以滑片P置于N点时电路中的电流:I N=I M- 0.1A =0.3A - 0.1A = 0.2A,定值电阻R1前后两次电功率之比:也二巫(0.3A)2 9:4P N I;R (0.2A)2(2)滑片P置于M点时,电源电压U= I M (R+R),滑片P置于N点时,电源电压U= I N (R+R),R=2FM,所以0.3AX (R+R) =0.2AX (R+2R),解得FM= R = 6Q,电源电压:U= I M (R+R) = 0.3A X (6Q+6Q) = 3.6V ;(3)根据电流表量程和滑动变阻器规格可知,电路中的最大电流为I大=0.6A,由欧姆定律可得,电路总电阻:3.6V °----- 60.6A滑动变阻器连入电路的最小阻值:R 滑小=R — R=6Q - 6Q= 0Q;电压表的量程为0〜3V,滑动变阻器两端的最大电压 U 滑=3V,R 两端的电压 U=U — U 滑=3.6V —3V= 0.6V, 角军得R 滑大=30 Q ,所以在不损坏元件的情况下,滑动变阻器的取值范围为0 ◎〜30 0.5.如下图,定值电阻 R 的阻值为10 Q,滑动变阻器 R 的阻值变化范围为 0〜20 Q,当 滑片P 移到R 的最左端时,电流表的示数为 0.6 A,当,t 片P 移到R 的最右端时电流表和电 压表的示数各是多少?【答案】当滑片 P 移到R 的最左端时,电路为 R 的简单电路,电流表测电路中的电流,U 、〜由欧姆7E 律表达式 I=R 变形可得电源电压: U= I iR = 0.6 A X 10 Q = 6 V;当滑片P 移到R 的最右端时,R 与R 的最大阻值串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电 路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路中电流表的示数:6 V---———=0.2 A ,那么电压表的小数: U=I z R= 0.2 A X20 Q= 4 V.I 0 OQ _0 0\J OQ6.如下图,设电源电压保持不变, R=10 Q,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片c 时,电流表的示数为 0.3 A,移动滑片P 至b 端时,电流表的示数为0.2 A.那么电源电压 U与滑动变阻器的最大阻值 R 分别是多少?jr _?8一【答案】闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 在中点c 时,电阻和滑动变阻器串联; 串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 根据欧姆定律可得,电路中的电流: I = R0^U R C = U -RI = 0.3 A ①,10 Q + 2移动滑片P 至b 端时,电阻 R 和滑动变阻器串联;根据串联电路的分压特点可知: U 1 R 1 _0.6V 6 U 滑R 滑大 3VR 滑大I 2=R+RP 在中点此时电路中的电流:U UI = R OT R; = io Q+ R T0.2 A ②’由①②两式可得:U= 6 V, R= 20 Q .考点二:开关引起的动态电路的计算1 .如下图,电源电压不变,当开关S2断开,S1、S3闭合时,电流表示数为I1 ,电压表示数为U1;当开关S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为I2 ,电压表示数为U2.R1:R2=2: 1,那么〔11 3A'h=9 r ___ ___ _____2 .如下图,电源电压保持不变, R i、R2、R3均为定值电阻,R: R2=2: 3, S为单刀双掷开关.当S接到1时,电流表的示数为0.4A, R i消耗的功率为P i,此时R消耗的功率为1.6W; 当S接到2时,R2消耗的功率为P2,R: P2= 32: 27,那么电源电压为V, R为Q , 6 Q .【答案】12; 20; 10.3 .如下图的电路中, R=5 Q, R2=15 ◎.开关S接1时电流表的示数为0.15 A ;开关SU 220V R ------------- I 2A110 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R1的阻接2时,电流表的示数为 0.1 A ,那么灯L 的电阻是( )A. 5 a B . 10 Q C . 15 a D . 20 a4 .如下图电路, R 为40 Q,当S 闭合,S 1断开时,电压表的读数是 4 V,通过R 的 电流为 A,当S 、S i 均闭合时,电压表的读数是 12 V, R 2的阻值为 Q .【答案】0.1 805 .如下图是调温型电熨斗的简化电路图,它的工作电压为220V. R 和R 2均为电熨斗底板中的加热元件,R 2的阻值为61.6 Q,只闭合&时为低温档,电功率为 440W 同时闭合S 和 及时为高温档,试求:(1)低温档工作时,电路中的电流是多少? (2)电阻R 的阻值是多少? (3)高温档的电功率是多少?解:(1)只闭合 S1时为低温档,电功率为440W,由P=UI 可得,电路中的电流:I 压 440W 2A;U 220V(2)只闭合S1时,R1与R2串联,电熨斗处于低温档, 由I= U R 可得,电路的总电阻:答:(1)低温档工作时,电路中的电流是 2A;(2)电阻R1的阻值是48.4 Q;(3)高温档的电功率是 1000W 6.如下图的电路中,电源电压不变,电阻 R 的阻值为20 ◎.当断开开关S 和险,闭合开关&时,电流表的示数为 0.50 A;当断开开关S 2,闭合开关S 、S 3时, A.求: (1)电阻R 2的阻值.(2)断开开关S 和闭合开关 5时,加在电阻 R 两端的电压.【答案】(1)当S i 和Q 断开,S 3闭合时,F 2断路,通过电阻 R 的电流:11=0.50 A , 电源电压:U= I 1R = 0.50 A X20 Q= 10 V;当及断开,S1和与闭合时,R 和R 并联, 通过 R 的电流:I2= I -11=0.90 A -0.50 A =0.40 A , U 10 VR2= ~= = 2512 0.40 A(2)当S 1、S 3断开,S 2闭合时,R 和R 串联,电路中电流: ,一 UR 10 V X 20 a R两端的电压:□=I 1R = R ^ =2.Q + 25 Q 考点三:传感器引起的动态电路的计算3V,电流表量程为 .〜0.6 A.闭合开关S,当环境的湿度增加时,在保证两电表平安的情况下,以下说法中正确的选项是()值:R1=R-R2=110Q-61.6 Q =48.4 Q ;(3)同时闭合S1和S2时,电路为R1的简单电路,电熨斗处于高温档,那么高温档的电功率:「高=U :〞组R 148.41000W .电流表的示数为0.90R+R'〜4.4 V.1.如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图.电源电压恒为6V,定值电阻R 为I5Q,R 为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小, 阻值范围为10 ◎〜20Q,电压表量程为.〜D. R0在电路中的最小电阻值为 15a【答案】BC2 .图甲是某新型电饭锅的简化电路图. R 为15◎的定值电阻,其阻值不受温度影响. R T 是热敏电阻,其阻值随温度的变化规律如图乙所示. 由图象可知,当R 的温度从30c 升高到130c3 .如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路.电源电源为 变,R 是定值电阻,R 是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示. 0.3 A 〞的量程.1金 甲(1)当环境温度是40 C 时,电流表的示数为0.2 A ,求此时R 的电阻值.(2)该电路能测量的最高温度是多少?【答案】(1)由图甲知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,A. B. C. 电流表示数变大,R0两端的电压变大 电压表示数与电流表示数的比值不变 通过R0的最大电流为 0.24A的过程中,电路总功率的变化规律是:;当R T 的温度到达100c 时,R T 的功率为【答案】先增大后减小; 640.6V 且保持不 电流表采用“0〜甲品当环境温度是 40 c 时,由图乙知,热敏电阻的阻值为 R = 25 Q,此时电流表的示数为 I= 0.2 A ,,一,… rU 6 V根据欧姆定律可得,电路的总电阻: R=「=不六-=30 Q,I 0.2 A根据串联电路的电阻规律可得, R 的电阻值:R=R — R=30 Q- 25 Q = 5 Q .(2)电流表采用“ 0〜0.3 A 〞的量程,故最大电流不能超过 0.3 A , 根据欧姆定律可得,串联电路的最小总电阻:U 6 V R 小=;-=c c A= 20I 大 0.3 A根据串联电路的电阻规律可得,热敏电阻的最小阻值:R 小=R 小—R = 20 Q- 5 Q= 15 Q;由图乙知,对应的最高温度为 90 C.4 .为预防酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒 精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示.当酒精气体的浓度为0时,R 的电阻为60 Q .在图乙所示的工作电路中,电源电压恒为 8 V,定值电阻 R =20 Q .酒精气体桢旃器用-- 1 1 -1—@—十次广产呼呼 ——__——(110203 0405ID酒蒋气体浓度甲乙(1)当被检测者酒精气体的浓度为 0时,求电压表的示数.(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2 mg/mL w 酒精气体浓度w 0.8 mg/mL ,当电流表的示数为0.2 A 时,试通过计算判断被检测者是否酒驾.【答案】(1)从图甲中可以看出,当被检测者酒精气体的浓度为 0时,R 的电阻为60 Q,根据串联电阻的特点可知电路中的总电阻为R= R + R=60 Q + 20 Q = 80 Q ,所以电路中的电流为I=U= T 8-V r=0.1 A ,在串联电路中电流处处相等,所以R 两端的电压为 U=IR 80 L2 XR=0.1 A X60 Q = 6 V.(2)当电路中的电流为 0.2 A 时,电路中的总电阻为R = 4 =岛一 =40 Q,所以此时 RI 0.2 A冷OOQOQOOOU 曲87554321的阻值为R' =R' - R2=40 Q- 20 Q= 20 Q,由图甲可知此时对应的酒精气体浓度为0.3 mg/mL , 0.2 mg/mL<0.3 mg/mL<0.8 mg/mL ,所以被检测者属于酒驾.5 .如图甲所示为某型号电子秤,其结构原理如图乙所示, K是定值电阻;R是压敏电阻,其阻值R随所受压力F变化的关系如图丙所示,改写电流表 (量程为0〜0.6 A)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量. 设踏板的质量为5 kg,电源电压保持12 V不变,g取10 N/kg.(1)根据图像可知,当被称物体的质量增加时,压敏电阻R的阻值,电流表的示数.(以上两空均选填“变大〞或“变小〞)(2)空载时,电流表的示数为0.048 A ,那么R的阻值为Q .⑶该电子秤的最大测量值是kg.(4)假设身边没有电流表只有电压表,试问还能制作电子秤吗?假设不能,请说明理由;假设能,电压表应怎样连入电路?答: , .【答案】(1)变小变大(2)10⑶115 (4)能并联在R两端【解析】(1)当被称物体的质量增加时,压敏电阻受到的压力增大;由R- F图像可知,压力增大时,压敏电阻的阻值减小,总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大.(2)空载时,踏板对压敏电阻的压力:F= G踏板=m踏板g = 5 kg x 10 N/kg=50 N,根据图丙可知,压力F=50 N时,压敏电阻的阻值R= 240 Q;此时电路的总电阻:= 丁=八=250 Q ,由串联电路的电阻特点可得, R的阻值:R)=R E、一R= 250 ◎一I 0.048 A240 Q= 10 Q .(3)由题意可知,电子秤是由电流表改装而成的,且当电子秤所测质量最大时,对应的电流表示数到达最大值;所以,此时电路中的电流:I最大=0.6 A ,那么定值电阻两端的电压为U0= I最大R=0.6 AX 10 Q = 6 V,压敏电阻两端分得的电压:U R= U— U)= 12 V-6 V = 6 V,压敏电阻的阻值:R = [U^=06VA-=10 由图丙可知,此时压敏电阻受到的压力为1200 N由于F=6踏板+6物,那么所测物体的最大重力为G物最大= F—G踏板= 1200 N— 50 N= 1150 N,由G= mg 可得,该电子秤的最大测量值:m物最大=°5取大= =115 kg.(4)根据串联分压的规律g 10 N/kg可知,当压力增大时,压敏电阻的阻值减小,压敏电阻两端的电压也减小,那么定值电阻R0两端的电压变大,故可以把电压表并联在R0两端,能反映物体质量的变化情况,所以能利用电压表制造电子秤.如下图.。
学术争鸣·326·动态电路中的“分压与分流”小议“串联分压并联分流”在初中动态电路中的应用迷局及应对策略杨启顺贵州省独山县为民中学摘要:串联分压与并联分流是初中物理教学的重要知识,学生综合运用时感觉云里雾中,需要老师带领学生走出迷局,迎来碧海蓝天的物理天地。
关键词:动态电路:分压与分流 中图分类号:G623.5 文献标识码:A物理学家爱因斯坦曾经说过:真理是经得起实践的考验的!串联分压与并联分流是初中物理教学的重要知识。
但是到了动态电路分析时,对于串、并联电路从局部到整体的电压、电流具体变化情况,学生常常云里雾里,如何破解迷局,带领学生走出阴霾迎来曙光,下面笔者结合教学实践略谈施策方法。
1 迷局一——串联分压1.1 典型题例例1( 开关类 ) 如图1所示,电源电压不变,开关S1和S2均闭合,电压表○V 示数为U1,接着断开开关,电压表○V 的数为U2。
U1 U2(大于/小于/等于)。
例题2( 滑动变阻器类) 如图2所示,滑动变阻器滑片置于最右端时,电压表示数为U1,开关S 闭合后,滑片从最右移动到到最左端,电压表示数为U2,则U1 U2(大于/等于/小于)。
1.2 常见错误当学生看到此类题型时,他们常常不能做出正确判断,在学生眼中,上面例题就是一个简单的串联电路,即有:U=UR1+UR2,只要电源电压不变,电路中各部分电压均不变,电压表测量的电阻两端的电压也就不变。
所以容易得出R1两端电压始终不变的错误结论。
即U1=U2。
1.3 应对策略例题1学生分析电路时出错的原因是:学生不能结合电路中开关状态和滑动电阻器滑片位置变化,对电路中各电阻的大小及电路连接方式做出正确判断,当电路中开关S 、S1均闭合时,R2被短接。
在例题2中,滑片P 在最左端时,滑动变阻器R2接入电路中的电阻为零。
效果等同于例题1中电阻R2被短接,所以两题中依题意将电路化简后如图3。
这时,我们看到的应该是一个最简单的电路,就不存在谁和R1串联起来然后去共同“分”电源电压,也就得到了正确的结论:U1>U2。
一、短路、断路和开路1、短路:(1)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。
会导致电路中电流过大而烧坏电源。
(2)用电器短路:指串联的多个用电器中的一个或多个(当然不是全部)在电路中不起作用,这种情况是由于接线的原因或者电路发生故障引起的。
(一般不会造成较大的破坏。
)2、断路:从电源的正极到负极,有且只有一条通路,若在某出断开,整个电路就成为断路。
可能是由于接触问题或者电流过大把用电器烧毁引起的。
3、开路:一般情况下等同于断路。
就是负载断开或者电路断开出现一个端口,一般是电路的干路没有连接电源正负极,也有可能是导线断了,或者是干路串联了电压表等特大电阻的元件。
二、电路故障分析(一)针对串联电路中的断路故障方法1:将完好的用电器与被测电路并联。
若用电器正常工作,说明被测电路上发生断路;若用电器不能工作,说明未测的电路上发生断路。
方法2:用导线与被测电路并联。
若未测电路正常工作,说明被测电路上发生断路;若未测电路不能工作,说明未测电路上发生断路。
(二)利用电流表的示数变化判断电路故障1.对于电路中原有电流表的示数变化情况分析。
(1)示数增大,说明电路(或支路)中部分用电器被短路(若所有用电器都被短路,则电流表烧毁)。
(2)示数减小,说明电路(或支路)中发生断路。
2.(针对串联电路)将电流表与被测电路并联分析。
(1)有示数,说明被测电路上发生断路。
(2)无示数,说明:未测电路上发生断路。
(三)利用电压表的示数变化判断电路故障1.对于电路中原有电压表的示数变化情况分析。
(1)示数增大,说明未与电压表并联的用电器被短路。
(2)示数减小,说明:与电压表并联的被测电路上发生短路或电压表与电源正负极间发生断路。
2.将电压表与被测电路并联分析。
(1)有示数,说明:电压表与电源正负极间是通路的。
(2)无示数,说明:与电压表并联的被测电路上发生短路或电压表与电源正负极间发生断路。
(四)串联电路的断路或局部短路故障现象如下表: 内容 断路 局部短路 实质某电阻(或导线)变为阻值无穷大。
串并联电路计算题—动态电路串并联电路是电路中常见的两种连接方式。
在实际电路中,我们经常需要计算串并联电路中的电流和电压等参数,以便进行电路分析和设计。
本文将介绍串并联电路的计算方法,并通过动态电路的实例来说明。
串联电路的计算方法串联电路是指多个电阻、电容或电感连接在一起,电流依次通过各个元件。
串联电路中的总电阻等于各个电阻的总和。
计算串联电路的总电阻可以使用以下公式:总电阻 = 电阻1 + 电阻2 + 电阻3 + ...并联电路的计算方法并联电路是指多个电阻、电容或电感连接在一起,电流在各个元件中分流。
并联电路中的总电阻等于各个电阻的倒数之和的倒数。
计算并联电路的总电阻可以使用以下公式:总电阻 = (1 / 电阻1) + (1 / 电阻2) + (1 / 电阻3) + ...动态电路示例假设我们有一个简单的动态电路,由一个电压源、一个电阻和一个电容组成。
电压源的电压为V,电阻为R,电容为C。
1. 计算电路的总电流:根据欧姆定律,电路的总电流等于电压除以电阻。
总电流 = V / R2. 计算电路的总电阻:由于电阻和电容并联,所以总电阻等于电阻。
总电阻 = R3. 计算电路的电容充电时间:电容充电时间等于电容倍数乘以电阻。
充电时间 = R * C以上是串并联电路计算的基本方法和一个动态电路的示例。
在实际应用中,我们需要根据具体电路的特点和需求进行更加复杂的计算和分析。
希望本文对你理解串并联电路的计算有所帮助。
如果有任何进一步的问题,请随时向我提问。
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)。
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)。
动态电路分析(串联电路)
串联电路。
串联电路最完整模型如图所示,电路不发生故障的情况下,
电源电压恒定(保持不变)。
假设R2 的滑片P 向右移动。
问1:请分析电表的示数变化情况(变大、不变或变小):
1、电压表V 示数________
2、电流表A示数_______
3、电压表V1示数_______
4、电压表V2示数_______
问2:电表示数变化的相互关系(变大、不变或
变小):
1、差值:V-V1________
2、和:V1+V2______
3、比值:
(1)V/A _______ (2)(V1+V2)/A_______
(3)V1/A________(4)V2/A ________
(5)(V-V1)/A ________(6)(V-V2)/A________
(7)V/V1 _______ (8)V/V2________
(9)V1/V2________ (10)V2/V1________
补充:
a、ΔV1(V1的变化量)=ΔV2(V2的变化量),V1和V2总共分享一个电源电压,一个增大了多少,另一个就减少了同样多少。
b、ΔV1/ΔA=ΔV2/ΔA=R1
在如图所示的电路中,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,电压表V2的示数将
___________,电压表V1与V2的差值跟电流表A示数的比
值将___________。
(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
要点:变阻器动态变化,串联电路分压原理,电压、电流
组合计算关系的物理意义。
在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,
当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数将
___________,电压表V与电压表V1示数的差值跟电压表
V1示数的比值___________。
(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
要点:变阻器动态变化。
串联电路的分压关系。
A
R1P
R2
S
V1V2
V
如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,示数变大的电表有_________个;电压表V1的变化量△V1与电压表V2的变化量△V2的比值将。
(选填“变小”、“不变”或“变大”)
要点:变阻器动态变化,串联电路分压关系,电源电压恒定。
P A
R1P
R2
S
V1V2
V
①当滑片P在最右端a端时,R2=_____欧。
②当滑片P在中间b点时,R2=_____欧。
电压表 V示数____伏电压表 V示数____伏
电压表V1示数____伏电压表V1示数____伏
电压表V2示数_____伏电压表V2示数____伏
电流表 A示数_____安电流表 A示数____安
R2变小,电流表A示数_____,电压表V1示数______,电压表V2示数_____。
①当滑片P在最左端a端时,R2=_____欧。
②当滑片P在中间b点时,R2=_____欧。
电压表 V示数____伏电压表 V示数____伏
电流表A1示数____安电流表A1示数____安
电流表A2示数_____安电流表A2示数____安
电流表 A示数_____安电流表 A示数____安
R2变小,电流表A示数_____,电流表A1示数______,电流表A2示数_____。
动态电路分析(并联电路)
并联电路。
并联电路最完整模型如图所示,电路不发生故障的情况下,
电源电压恒定,保持不变。
假设R2 的滑片P 向左移动。
问1:请分析电表的示数变化情况(变大、不变或变小):
1、电压表V示数________
2、电流表A示数_______
3、电压表V1示数_______
4、电压表V2示数_______
问2:电表示数变化的相互关系(变大、不变或变小)。
1、差值A–A1_______
2、和A1+A2_______
3、比值V/A 或V/(A1+A2)_______
V/A1_______
A1/A2________
A1/A______
补充:
(a)无法用控制变量法的:A/A2
A(减小)/A2(减小)或A2(减小)/A(减小):A 和A2是同向变化,无法用控制变量法,可以用展开法:即是将A 用A1+A2来替代,接着用数学方法来拆分数,当然,(A1+A2)/A2好拆,如果出现A2/(A1+A2),建议将分数倒一
下之后再拆,不过记得最后还要倒过来,这是非常容易忘记的。
(b)变化值(量)ΔA2=ΔA,分电流少了多少,总电流就少了多少。
电路的短路和断路
a.断路:由于用电器的损坏或断开导致电路中的某处电路里没有电流通过。
b.电源短路:将导线直接并在电源两端接通成闭合回路。
c.局部短路(用电器短路):将导线并联在某个用电器或某一段电路的两端。
电源短路电源短路用电器短路
如图的串联电路:闭合电键后,
1、若只出现电阻R断路的故障,电压表V示
数会____,电流表A示数会______,灯
L______.
2、若只出现电阻R短路的故障,电压表V示
数会____,电流表A示数会______,灯
L______.
3、若只出现灯L断路的故障,电压表V示数
会____,电流表A示数会______,灯L会
______.
4、若只出现灯L短路的故障,电压表V示数
会____,电流表A示数会______,灯L会
______.
在图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭
合电键S,电路正常工作。
经过一段时间,电
流表突然无示数。
若电路中只有一处故障,
且只发生在电阻R1或R2上。
(1)该电路中存在的故障可能是__________;。