高考复习物理电路图的简化、电路动态分析、故障分析专题
- 格式:doc
- 大小:1.10 MB
- 文档页数:14
闭合电路欧姆定律一、闭合电路动态分析 1.分析思路:(1)电路中不论是串联还是并联部分,只要有一个电阻的阻值变大时,整个电路的总电阻就变大。
只要有一个电阻的阻值变小时,整个电路的总电阻都变小。
(2)根据总电阻的变化,由闭合电路欧姆定律可判定总电流、电压的变化。
(3)判定变化部分的电流、电压变化。
如变化部分是并联回路,那么仍应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化,最后变化电阻部分的电流、电压就能确定了。
例1R1滑片从右端向左端滑动过程中,各电阻两端电压及流过的电流如何变化?解析:R 1增大,总电阻一定增大;由rR EI+=,I 一定减小;由U=E-Ir ,U 一定增大;因此U 4、I 4一定增大;由I 3= I-I 4,I 3、U 3一定减小;由U 2=U-U 3,U 2、I 2一定增大;由I 1=I 3 -I 2,I 1一定减小。
2.总结规律:(1)总电路上R 增大时总电流I 减小,路端电压U 增大;(2)变化电阻本身和总电路变化规律相同; (3)和变化电阻有串联关系的看电流(即总电路R 增大,总电流减小时,该电阻的电流、电压都减小); (4)和变化电阻有并联关系的看电压(即总电路R 增大,路端电压增大时,该电阻的电流、电压都增大)。
1 如图1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?2如图,电源的内阻不可忽略.已知定值电阻R1=10Ω,R2=8Ω.当电键S 接位置1时,电流表的示数为0.20A .那么当电键S 接位置2时,电流表的示数可能是下列的哪些值A.0.28AB.0.25AC.0.22AD.0.19A3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 24.如图所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻为r 。
高二物理期末综合复习(特训专题+提升模拟)专题11 闭合电路U -I 图像和功率问题、电路动态分析、电路故障分析一、闭合电路U -I 图像和功率问题1.如图甲所示,电动势为E ,内阻为r 的电源与R =6Ω的定值电阻、滑动变阻器R p 、开关S 组成闭合回路。
已知滑动变阻器消耗的功率P 与其接入电路的有效阻值R p 的关系如图乙所示。
下述说法中正确的是( )A .图乙中R x =15ΩB .电源的电动势E =10V ,内阻r =4ΩC .滑动变阻器消耗功率P 最大时,定值电阻R 也消耗功率最大D .调整滑动变阻器R p 的阻值,可以使电源的输出电流达到1.25A 【答案】B【详解】B .由图乙知,当10ΩP R R r =+=时,滑动变阻器消耗的功率最大,6ΩR =时,则4Ωr =最大功率()22.5W 4E P R r ==+解得10V E =,B 正确; A .滑动变阻器的阻值为5Ω与阻值为R x 时消耗的功率相等,有22()()P x P x E ER R R R r R R r=++++解得20Ωx R =,A 错误;C .当回路中电流最大时,即0P R =时定值电阻R 消耗的功率最大,C 错误;D .当滑动变阻器P R 的阻值为0时,电路中电流最大,最大值为10A=1A 64m E I R r ==++则调整滑动变阻器R p 的阻值,不可能使电源的输出电流达到1.25A ,选项D 错误。
故选B 。
2.如图甲所示的电路中,定值电阻04ΩR =。
可变电阻R 的功率随自身阻值变化的函数关系如图乙所示,由此可知( )A .电源电动势2V E =B .内阻43r =ΩC .增大R ,电源效率增大D .增大R ,电源效率可能增大,也可能减小 【答案】C【详解】AB .将定值电阻0R 与电源看成新的电源,当新的电源内阻与可变电阻R 的阻值相等时,可变电阻R 的功率最大,新的电源的输出功率最大,则有002ΩR rR r R ==+解得4Ωr=由功率的定义可知,此时流过可变电阻的电流为R 1A I =其两端电压为R R 2V U I R ==干路电流为RR 01.5A U I I R =+=根据闭合电路欧姆定律有2V 1.5A 4Ω8V E U Ir =+=+⨯=端,AB 错误;CD .电源效率IU U IE E η==,00ErU E Ir E RR r R R =-=-++增大R ,路端电压增大,电源效率增大,C 正确,D 错误。
人教版物理选修3-1第九章专题:电路的动态分析、故障分析和含容电路问题一、多选题。
1. 如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P向上移动时,下列说法中正确的是()A.电流表示数变大B.电压表示数变小C.电阻R0的电功率变大D.电源的总功率变小2. 湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的,当湿度增加时,湿敏电阻的阻值会减小,常用于制作湿度传感器.在室内设计如图所示电路,当周围环境的湿度增加时()A.电灯L变暗B.电流表的示数变大C.流过湿敏电阻的电流变大D.电源的总功率变小3. 如图所示,平行金属板中带电质点P原来处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,R1的阻值和电源内阻r相等,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.R3消耗的功率逐渐减小B.电流表读数减小,电压表读数增大C.电源的输出功率逐渐增大D.质点P将向上运动4. 将阻值为非线性变化的滑动变阻器R2接入图甲的电路中,移动滑动变阻器滑动触头改变接入电路中的电阻丝长度x(x为图中a点与滑动触头之间的距离),定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图乙所示,a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点,电路中的电流表和电压表均为理想电表,当滑动触头从a点移动到b点和从b点移动到c点的这两个过程中,下列说法正确的是()A.电流表A的示数变化量相等B.电压表V2的示数变化量不相等C.从a点到b点电阻R1的功率变化量较大D.电源的输出功率都不断增大5. 如图甲所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化.图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况.以下说法正确的是()A.图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况B.图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况C.此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大D.此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI的比值不变6. 如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻的阻值R1=r,当滑动变阻器R2的滑片向右滑动过程中,理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2,理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU.下列说法中正确的是()A.电压表V的示数减小B.电流表A1、A2的示数均减小C.ΔU与ΔI1的比值等于电源内阻rD.电源的输出功率逐渐增大7. 在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,灯泡L的电阻大于电源的内阻r.闭合开关S,在滑动变阻器的滑片由a向b移动的过程中,下列各物理量的变化情况正确的是()A.电流表的读数减小B.灯泡L变亮C.电源输出功率先减小后增大D.电压表的读数先增大后减小二、选择题。
专题20电路故障分析——划重点之精细讲义系列一、电流表及电压表示数变化分析1.当电路任何一处位置出现断路时,电流表无示数。
2.当电压表所测的用电器短路时,电流只流被短路用电器那条路,电压表也同时被短路,所以电压表示数为0(或者说电压表实际测的是短路导线两端的电压,而导线两端电压接近于0,电压表示数为0)3.当电压表所测用电器断路,相当于电压表与其他用电器串联,因为电压表阻值非常大,此时电压表分到的电压非常接近电源电压,其他用电器分到的电压几乎为0。
4.当电压表所测范围之外的电路出现断路或者电压表连接出现断路时,电压表无电流通过,电压表示数为0。
二、串联电路故障分析电路图灯泡现象电表示数故障L 1不亮L 2亮有示数(示数变大)无示数变大至等于电源电压L 1短路L 1亮L 2不亮有示数(示数变大)变大至等于电源电压无示数L 2短路L 1不亮L 2不亮无示数变大至等于电源电压无示数L 1断路L 1不亮L 2不亮无示数无示数变大至等于电源电压L 2断路L 1不亮L 2不亮无示数无示数无示数电压表测量范围外某处断路【典例1】如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S ,电路正常工作,过了一会儿,电压表示数变大,电流表示数变为零,则下列判断中正确的是()A .灯L 断路B .电阻R 断路C .灯L 短路D .电阻R 短路【典例2】如图所示,电源电压不变,闭合开关S ,灯L 1和L 2均发光,过了一段时间,突然三个电表中一个示数变大,一个示数变小,另一个示数不变。
若电路中的故障只有一处,且只发生在灯L 1或L 2上,请你判断故障刚发生后,灯可能的发光情况是()A .灯L 1、L 2都发光B.灯L1、L2都不发光C.灯L2仍然发光,灯L1不发光D.灯L1仍然发光,灯L2不发光【典例3】如图所示电路中,只闭合开关S1时,电压表,电流表均无示数;同时闭合S1、S2时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障。
电路故障和动态电路分析专题一、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[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。
[变式训练题]参考上图,在伏安法测电阻的实验中,若由于各种原因,电压表改接在滑动变阻器的两端,当滑片P向左移动时,请判断A表和V表的变化。
图1 图2 图3[例2]如图2,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。
[变式训练题]如图3,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。
[例3]在如图4所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时()(A)安培表示数变大,灯变暗。
(B)安培表示数变小,灯变亮。
(C)伏特表示数不变,灯变亮。
(D)伏特表示数不变,灯变暗。
[变式训练题] 在如图5所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时()(A)伏特表示数变大,灯变暗。
(B)伏特表示数变小,灯变亮。
(C)安培表示数变小,灯变亮。
(D)安培表示数不变,灯变暗。
图4 图5 图6 图7 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4]如图6,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?[变式训练题]如图7,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?二、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[例5]在如图8所示的电路中,将电键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”)。
[变式训练题]在如图9所示的电路中,当电键K断开时,电阻R1与R2是________联连接的。
电键K闭合时,电压表的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
图8 图9 图102.并联电路中电键的断开或闭合引起的变化[例6]在图10中,灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题50闭合电路的功率问题、电路动态分析、含容电路、故障分析导练目标导练内容目标1闭合电路的功率问题目标2电路动态分析目标3含容电路目标4故障分析【知识导学与典例导练】一、闭合电路的功率问题1.闭合电路的功率和效率2.输出功率与外电阻的关系与外电阻R的关系图像可知:由P出(1)当R=r时,电源的输出功率最大为P m=E24r。
(2)当R>r时,随着R的增大输出功率越来越小。
(3)当R <r 时,随着R 的增大输出功率越来越大。
(4)当P 出<P m 时,每个输出功率对应两个外电阻R 1和R 2,且R 1R 2=r 2。
【例1】如图,直线A 为某电源的U -I 图线,曲线B 为某小灯泡D 1的U -I 图线的一部分,用该电源和小灯泡D 1组成闭合电路时,灯泡D 1恰好能正常发光,则下列说法中正确的是()A .此电源的内阻为23ΩB .灯泡D 1的额定电压为3V ,功率为6WC .电源的效率为75%D .把灯泡D 1换成阻值为1Ω的定值电阻,电源的输出功率将变大【答案】BCD【详解】A .根据U E Ir =-由图线A 读出电源的电动势为E =4V 图A 的斜率绝对值大小表示电源的内阻,则41Ω0.5Ω6r -==故A 错误;B .灯泡与电源连接时,灯泡D 1恰好能正常发光,A 、B 两图线的交点表示灯泡的工作状态,则知其电压U =3V ,I =2A ,则灯泡D 1的额定电压为3V ,功率为32W 6W P UI ==⨯=故B 正确;C .电源的效率为100%75%UEη=⨯=故C 正确;D .灯泡正常发光时的电阻为1 1.5ΩD UR I==把小灯泡D 1换成一个R =1Ω的定值电阻,即外电阻由1.5Ω变为1Ω,更接近内阻r =0.5Ω,所以电源的输出功率变大,故D 正确。
故选BCD 。
二、电路动态分析常规电路动态分析的三种方法1.程序法2.结论法用口诀表述为“串反并同”:(1)所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小,反之则增大。
电路简化及电阻测量方法汇总(含答案)学生姓名:年级:老师:上课日期:时间:课次:等效电路图的画法1.支路电流法:电流是分析电路的核心。
从电源正极出发顺着电流的走向,经各电阻外电路巡行一周至电源的负极,凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联,凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。
例1:试判断图中三灯的连接方式。
2.等电势法:将已知电路中各节点(电路中三条或三条以上支路的交叉点,称为节点)编号,按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来(接于电源正极的节点电势最高,接于电源负极的节点电势最低,等电势的节点用同一数码)。
然后按电势的高低将各节点重新排布,再将各元件跨接到相对应的两节点之间,即可画出等效电路。
例2:判断图各电阻的连接方式。
二、综合法:支路电流法与等电势法的综合。
注意点:(1)给相同的节点编号。
(2)电流的流向:由高电势点流向低电势点(等势点间无电流),每个节点流入电流之和等于流出电流之和。
例3:由5个1Ω电阻连成的如图所示的电路,导线的电阻不计,则A 、B 间的等效电阻为 0.5 Ω。
解:假设A 端为电源正极,则电流中电流方向如图所示根据电流流向可以看出电流分为三路,其中一路只有一个电阻,另外两路分别流过一个电阻后汇合,然后又分为两路,再次各经过一个电阻后与第一路汇合;其等效电路为其等效电阻为.因此,本题正确答案是:0.5.三、含电容器、电流表、电压表的复杂电路:画等效电路时,①电流表视为导线,电容器、电压表视为断路(若考虑内阻,则将其视为一个大电阻),与电容器、电压表串联的用电器视为短路即可。
②画等效电路图的同时,根据图中电流方向将电流表接入电路;根据图中所标节点数字,将电压表和电容器接入电路。
③无电流的支路删去即可直流电路的动态分析 一.程序法。
例1、在右图所示电路中,电源的电功势为E 、内阻为r ,R1,R2,R3,为定值电阻,R 是一滑动变阻器,电路中的电压表和电流表均视为理想的。
电路的动态分析例1.在如图所示的电路中,R1,R2和R3皆为定值电阻,R4为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表的读数为I,电压表的读数为U,当R4的滑动触头向图中a端移动时()A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小【答案】D例2.如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电路中O点接地,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,M、N两点电势变化情况是()A.都升高B.都降低C.M点电势升高,N点电势降低D.M点电势降低,N点电势升高【答案】B例3.在如图所示的电路中,开关S闭合后,和未闭合开关S前相比较三个电表的读数变化情况是:()A.V变大、A1变大、A2变小B.V变大、A1变小、A2变大C.V变小、A1变大、A2变小D.V变小、A1变小、A2变大【答案】C例4.为了儿童安全,布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针,可以先将玩具放置在强磁场中,若其中有断针,则断针被磁化,用磁报警装置可以检测到断针的存在.如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图,其中RB是磁敏传感器,它的电阻随断针的出现而减小,A,B接报警器,当传感器RB所在处出现断针时,电流表的电流I,A,B两端的电压U将()A.I变大,U变大B.I变小,U变小C.I变大,U变小D.I变小,U变大【答案】C例5.(多选)在如图所示的电路中,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、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是()A.U1/I不变,ΔU1/ΔI不变B.U2/I变大,ΔU2/ΔI变大C.U2/I变大,ΔU2/ΔI不变吗D.U3/I变大,ΔU3/ΔI不变【答案】ACD同步练习:1.在如图所示电路中,当滑动变阻器滑片P向下移动时,则()A.A灯变亮,B灯变亮,C灯变亮B.A灯变亮,B灯变亮,C灯变暗C.A灯变亮,B灯变暗,C灯变暗D.A灯变亮,B灯变暗,C灯变亮【答案】D2.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1,R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器,当R2的滑动触头在a端时闭合开关S,此时三只电表A1,A2和V的示数分别为I1,I2和U,现将R2的滑动触头向b端移动,则三只电表示数的变化情况是()A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小【答案】B3.如图所示,R4是由半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,电流表是安放在值班室的显示器,电源两极之间接一个报警器,当R4所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是() A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小【答案】A4.在如图所示的闭合电路中,当滑片P向左移动时,则()A.电流表示数变大,电压表示数变大B.电流表示数变小,电压表示数变大C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数变小,电压表示数变小【答案】C5.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为其内阻,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表.若将照射R3的光的强度减弱,则()A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2的电流变小D.电源内阻的电压变大【答案】B6.如图所示电路中,当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,A,B两灯亮度的变化情况为()A.A灯和B灯都变亮B.A灯和B灯都变暗C.A灯变亮,B灯变暗D.A灯变暗,B灯变亮【答案】B7.如图所示电路中,A,B两灯均正常发光,R为一滑动变阻器,P为滑动片,若将滑动片向下滑动,则()A.A灯变亮B.B灯变亮C.总电流变小D.R1上消耗功率变大【答案】D8.酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测,它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器. 酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化.在如图所示的电路中,不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻,这样,显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()A.U越大,表示c越大,c与U成正比B.U越大,表示c越大,但是c与U不成正比C.U越大,表示c越小,c与U成反比D.U越大,表示c越小,但是c与U不成反比【答案】B9.(多选)如图所示电路中,电源电动势为12 V,内电阻不能忽略.闭合S后,调整R的阻值,使电压表的示数增大ΔU=2 V,在这一过程中()A.通过R1的电流增大,增大量为B.通过R2的电流减小,减小量小于C.R2两端的电压减小,减小量为ΔU D.路端电压增大,增大量为ΔU【答案】AB14.在如图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是()A.电流表变大,电压表变大B.电流表变小,电压表变大C.电流表变大,电压表变小D.电流表变小,电压表变小【答案】B15.(多选)如图所示,电源内阻不可忽略,已知R1为半导体热敏电阻,R2为锰铜合金制成的可变电阻,若发现灯泡L的亮度变暗,可能的原因是()A.R1的温度逐渐降低B.R1受到可见光的照射C.R2的阻值逐渐增大D.R2的阻值逐渐减小【答案】AD二、多选题16.如图所示,电路中当可变电阻R的阻值增大时()A.通过R1的电流I增大B.通过R1的电流I减小C.A,B两点间的电压增大D.A,B两点间的电压减小【答案】BC17.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当开关闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是()A.小灯泡L1,L2均变暗B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗C.电流表的读数变小,电压表的读数变大D.电流表的读数变大,电压表的读数变小【答案】BC18.如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,以下判断正确的是()A.电压表读数变大,通过灯L1的电流变大,灯L2变亮B.电压表读数变小,通过灯L1的电流变小,灯L2变亮C.电压表读数变大,通过灯L2的电流变小,灯L1变暗D.电压表读数变小,通过灯L2的电流变大,灯L1变暗【答案】BD19.(多选)如下图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法正确的是()A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗B.各灯两端电压在灯多时较低C.通过电池的电流在灯多时较大D.电池输出功率灯多时较大【答案】ABC22.(多选)如图,电源内阻为r,电流表和电压表均为理想电表,下列判断正确的是()A.若R1断路,两表的读数均变小B.若R2断路,两表的读数均变小C.若R3断路,电流表读数为0,电压表读数变大D.若R4断路,两表的读数均变大【答案】CD。
努力必有收获,坚持必会胜利,加油向未来!高三复习专题9 闭合电路欧姆定律应用一、闭合电路欧姆定律应用【知识梳理】【题型1】如图,电路中电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,小灯泡L额定电压U=8V,额定功率字迹模糊不清,电动机M线圈电阻RM=2Ω.闭合开关S后,灯泡恰好正常发光,电动机输出机械功率P=3.5W.求:(1)电源中电流I;(2)电动机线圈中电流IM;(3)小灯泡额定功率PL。
【强化练习1】如图所示,电源电动势E=6V,小灯泡L标有“3V,0.9W”,开关S接1,当滑动变阻器调到R=4Ω时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作,则()A.电源的内阻为10ΩB.电动机的内阻为4ΩC.电动机正常工作的电压为1.8VD.电源的效率为70%【强化练习2】如图所示,图线a是某一电源的U-I曲线,图线b是一定值电阻的U-I曲线,若将该电源与该定值电阻连成闭合电路(该电源的内阻r=2.0Ω),则下列说法正确的是()A.该定值电阻为6ΩB.该电源的电动势为20VC .将3只这种电阻并联作为外电阻,电源输出功率最大D .将2只这种电阻串联作为外电阻,电源输出功率最大二、闭合电路动态分析【题型1】在图所示电路中,电源电动势为E ,内阻为r ,电流表A 、电压表V 1、V 2、V 3均为理想电表,R 1为定值电阻,R 2为滑动变阻器。
闭合开关S ,当R 2的滑动触头P 由下端向上滑动的过程中( )A .电压表V 1、V 2的示数增大,电压表V 3的示数不变B .电流表A 示数变大,电压表V 3的示数变小C .电压表V 2示数与电流表A 示数的比值不变D .电压表V 3示数变化量的绝对值与电流表A 示数变化量的绝对值的比值不变【题型2】如图所示,当滑线变阻器的滑动触头向上端移动时( )A .电压表V 的示数增大,电流表A 的示数减小B .电流表A 和电压表V 的示数都增大C .电流表A 和电压表V 的示数都减小D .电压表V 的示数减小,电流表A 的示数增大【方法总结】【强化练习1】如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R 1和R 3均为定值电阻,R 2为滑动变阻器。
实用文档专题:等效电路图的画法电路化简原则①无电流的支路化简时可去除;②凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计电阻的电流表连接的点)③等电势的各点化简时可合并;④凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
⑤在外电路,沿着电流方向电势降低。
⑥理想导线可任意长短、变形;⑦理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路;⑧电压稳定时电容器可认为断路.一、简化电路的具体方法1.支路电流法:电流是分析电路的核心。
从电源正极出发顺着电流的走向,经各电阻外电路巡行一周至电源的负极,凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联,凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。
例1:试判断图1中三灯的连接方式。
2.等电势法:将已知电路中各节点(电路中三条或三条以上支路的交叉点,称为节点)编号,按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来(接于电源正极的节点电势最高,接于电源负极的节点电势最低,等电势的节点用同一数码)。
然后按电势的高低将各节点重新排布,再将各元件跨接到相对应的两节点之间,即可画出等效电路。
例2:判断图2各电阻的连接方式。
实用文档解析】【。
2)将节点标号,四个节点分别标上1、(1 )将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。
(2 所示。
)将各个电路元件对号入座,画出规范的等效电路图,如图33()从等效电路图可判断,四个电阻是并联关系。
(4 。
例3:由5个1Ω电阻连成的如图4所示的电路,导线的电阻不计,则A、B间的等效电阻为_______Ω。
练习实用文档实用文档专题:电路的故障分析一、电路故障的特点1、断路的特点:电路中发生断路,表现为电源电压不为零而电流强度为零,若外电路中任意两点之间的电压不为零,则这两点间有断点,而这两点与电源联结部分无断点。
2、短路的特点:电路中发生短路,表现为有电流通过电路而电压为零。
二、电路故障的分析方法1、仪器检测法(1)断路故障的判断:用伏特表与电源并联,若有电压时,再逐段与电路并联,若伏特表指针偏转,则该段电路中有断点。
专题一:等效电路图的画法电路化简原则①无电流的支路化简时可去除;②凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计电阻的电流表连接的点)③等电势的各点化简时可合并;④凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
⑤在外电路,沿着电流方向电势降低。
⑥理想导线可任意长短、变形;⑦理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路;⑧电压稳定时电容器可认为断路.一、简化电路的具体方法1.支路电流法:电流是分析电路的核心。
从电源正极出发顺着电流的走向,经各电阻外电路巡行一周至电源的负极,凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联,凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。
例1:试判断图1中三灯的连接方式。
2.等电势法:将已知电路中各节点(电路中三条或三条以上支路的交叉点,称为节点)编号,按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来(接于电源正极的节点电势最高,接于电源负极的节点电势最低,等电势的节点用同一数码)。
然后按电势的高低将各节点重新排布,再将各元件跨接到相对应的两节点之间,即可画出等效电路。
例2:判断图2各电阻的连接方式。
【解析】(1)将节点标号,四个节点分别标上1、2。
(2)将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。
(3)将各个电路元件对号入座,画出规范的等效电路图,如图3所示。
(4)从等效电路图可判断,四个电阻是并联关系。
【题后小结】等电势法,关键是找各等势点。
在解复杂电路问题时,需综合以上两法的优点。
二、综合法:支路电流法与等电势法的综合。
注意点:(1)给相同的节点编号。
(2)电流的流向:由高电势点流向低电势点(等势点间无电流),每个节点流入电流之和等于流出电流之和。
例3:由5个1Ω电阻连成的如图4所示的电路,导线的电阻不计,则A、B间的等效电阻为_______Ω。
【策略】采用综合法,设A点接电源正极,B点接电源负极,将图示电路中的节点找出,凡是用导线相连的节点可认为是同一节点,然后按电流从A端流入,从B端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。
【解析】由于节点A、D间是用导线相连,这两点是等势点(均标1),节点C、F间是用导线相连,这两点是等势点(均标2),节点E、B间是用导线相连,这两点是等势点(均标3),则A点电势最高,C(F)次之,B点电势最低,根据电流由高电势流向低电势,易得出各电阻的电流方向。
由于电阻R1,R2均有一端接点1,另一端接点2;电阻R4,R5均有一端接点2,另一端接点3;电阻R3一端接点1,另一端接点3,易得其等效电路如图5所示。
或者用图4中所标电流方向,也可得其等效电路如图5,相比第一种方法更简单。
故AB间总电阻力0.5Ω。
【题后小结】在分析电路时,首先应找出各个节点,凡是用导线相连的两节点是等势点,可以等效为一个节点(如图4中的A与D、C与F、E与B),连在两个相邻的节点间的电阻是并联的(如图4中的电阻1和电阻2,电阻4和电阻5),当把最基本的电路等效后,再对高一级电路进一步分析,即电阻1、2并联后与电阻4、5并联后串联,之后再与电阻3并联。
这种逐级分析的方法在分析等效电路中是很有效的。
(此方法侧重于等电势法)但是,若将图4改为图6,即使画出等效电路图5,(按习惯总将电流表看作导线),也无济于事,而且将电流表置于图5中的合适位置更是难上加难。
若根据图中的电流方向则易得:电流表A1测的是电阻R2和R3的电流之和;电流表A2测的是电阻R1和R2的电流之和;电流表A3测的是电阻R3和R4的电流之和。
注:有些初学者凭感觉认为:电流可以沿A→C→D…方向流动,这是错误的。
因为电流由高电势点流向低电势点,不可能由点1(A)经点2(C)又流回点1(D)。
其它点同理可得电流流向。
三、含电容器、电流表、电压表的复杂电路:画等效电路时,①电流表视为导线,电容器、电压表视为断路(若考虑内阻,则将其视为一个大电阻),与电容器、电压表串联的用电器视为短路即可。
②画等效电路图的同时,根据图中电流方向将电流表接入电路;根据图中所标节点数字,将电压表和电容器接入电路。
③无电流的支路删去即可专题二:直流电路的动态分析根据欧姆定律及串、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I 、U 、R 总、P 等)的变化情况,常见方法如下:一.程序法。
基本思路是“局部→整体→局部”。
即从阻值变化的的入手,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联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为:(1)确定电路的外电阻R 外总如何变化;① 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 若电键的通断使串联的用电器增多,总电阻增大;若电键的通断使并联的支路增多,总电阻减小。
③ 如图所示分压电路中,滑动变阻器可以视为由两段电阻构成,其中一段与电器并联(以下简称并联段),另一段与并联部分相路障(以下简称串联段);设滑动变阻器的总电阻为R ,灯泡的电阻为R 灯,与灯泡并联的那一段电阻为R 并,则会压器的总电阻为:211并灯并灯并灯并并总R R R R R R R R R R R +-=++-= 由上式可以看出,当R 并减小时,R 总增大;当R 并增大时,R 总减小。
由此可以得出结论:分压器总电阻的变化情况,R 总变化与并联段电阻的变化情况相反,与串联段电阻的变化相同。
④在图2中所示并联电路中,滑动变阻器可以看作由两段电阻构成,其中一段与R 1串联(简称R 上),另一段与R 2串联(简称R 下),则并联总电阻()()R R R R R R R R总上下=++++1212由上式可以看出,当并联的两支路电阻相等时,总电阻最大;当并联的两支路电阻相差越大时,总电阻越小。
(2)根据闭合电路欧姆定律rR E I +=外总总确定电路的总电流如何变化;(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)⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==↓↑→↑→↓→=∞→↑↓→↓→↑→-=00U R U Ir I R EU R U Ir I R Ir E U 短路当断路当外; (5)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化;(6)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(可利用节点电流关系)。
动态分析问题的思路程序可表示为:简单表示为:⇒⇒例1、在右图所示电路中,电源的电功势为E 、内阻为r R R R ,、、123为定值电阻,R 是一滑动变阻器,电路中的电压表和电流表均视为理想的。
试讨论:当R 的滑键向上滑动时,电源总功率及各电表示数如何变化?解析:本题等效电路如右下图所示。
R 的滑键上滑时,其阻值增大,导致电路中总电阻增大。
由I ER r=+外可知,电路中的总电流减小,即表示数减小。
因电源端电压U EI r =-,故端电压增大,即示⇒⇒⇒⇒↑↓↓↑↑↓↑↓端总总局U I R R I 分U 分局部 R 的变化全局I 总、U 端的变化局部I 分、U 分的变化数增大。
电源的总功率P E I =减小。
R 1上的电压因总电流的减小而变小,U 2变大,(U U U 21=-端)所以示数变大。
R 2上的电流强度I 2变大,所以的示数变大。
因总电流变小,I 2变大,所以I 3变小(I I I 总=+23),的示数变小,的示数变小。
点评:(1)、根据全电路欧姆定律,分析总电流的变化情况和路端电压的变化情况。
因此电源的电动势E 和内电阻r 是定值,所以,当外电阻R 增大(或减小)时,由I ER r=+可知电流减小(或增大),由U EI r=-可知路端电压随之增大(或减小)。
(2) 根据串、并联电路的特点和局部电路与整个电路的关系,分析各部分电路中的电流强度I 、电压U 和电功率P 的变化情况。
一般来说,应该先分析定值电阻上I 、U 、P 的变化情况,后分析变化电阻上的I 、U 、P 的变化情况。
例2、 例2如图所示,电键闭合时,当滑动变阻器滑片P 向右移动时,试分析L 1、L 2的亮度变化情况。
分析与解:当P 向右移动时,滑动变阻器的有效电阻变大,因此,整个电路的电阻增大,路端电压增大,总电流减小,流过L 1的电流将减小,L 1将变暗;同时L 1分得的电压变小,L 2两端电压增大,故L 2变亮;我们注意到总电流减小,而L 2变亮,即L 2两端电流增大,可见L 3上的电流比L 1上的电流减小得还要多,因此L 3也要变暗点评:(1)讨论灯泡亮度的变化情况,只需判断其电流或电压如何变化就可以。
(2)象这样的电路,由于滑动变阻器电阻的变化而引起整个电路的变化,一般不应通过计算分析,否则会很繁杂。
处理的一般原则是:①主干路上的用电器,看它的电流变化;②与变阻器并联的用电器看它的电压变化;③与变阻器串联的电器看它的电流变化。
23L L L I I I -=总rR EI +=外总总121L R I p L ⋅=总2221L LR p =22L L R U I =灯L 1变暗U L2(↑)I L2(↓) I L3(↓) 灯L 2变亮P 右移R 滑(↑)R 总(↑)I 总(↓) 灯L 3变暗3233L L R I p L ⋅=)(12R r I E U L L +⋅-=总(3)闭合电路动态分析的一般顺序是:先电阻后干路电流;先内电压,后外电压;先固定电阻的电压,后变化电阻的电压;先干电流后并联支路上的电流。
二.“串反并同”①“串反”:是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大。
②“并同”:是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
例3、 如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3、和R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为E ,内阻为r ,设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U ,当R 5的滑动角点向图中a 端移动时()A .I 变大,U 变小B 、I 变大,U 变大C 、I 变小,U 变大D 、I 变小,U 变小分析与解:本题中变量是R 5,由题意知,R 5的等效电阻变小。
简化电路结构可各知,电压表V ,电流表A 均与R 5间接并联,根据“串反并同”的原则,电压表V ,电流表A 的读数均与R 5的变化趋势相同,即两表示数均减小。
答案:选 D 。
点评:(1)近几年高考对电路的分析和计算,考查的重点一般不放在基本概念的理解和辨析方面,而是重在知识的应用方面。