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电学专题复习_动态电路分析课件

发布时间:2013-09-17 18:01:51  

电学的三个最基本物理量
物理量 符号 电流 电压 电阻 I U R
单位 测量 电流表 联系

A V Ω

欧姆定律
电压表

U I= R

伏安法

例1、当S闭合,滑片P向右滑动时

变大 (1)电流表的示数将________ 变大 (2)电压表的示数将________

等效电路

P右移 →R↓ 总↓ →I↑ → →R

A ↑→ V ↑

思考:电流表电压表示数变化的原因是什么?

电阻发生了变化

例2、在如图所示的电路中,将开关K由断开到闭合时,电流表 变大 变大 的示数将______,电压表的示数将________(均填“变大”“变 小”或“不变”)。

断开

闭合

开关有断开到闭合 R ↓ →I ↑ →A ↑ →V ↑

思考:电流表电压表示数发生变化的原因是什么?

开关的通断

例3、在如图所示的电路中,电源电压等于6V,合上 开关后电压表示数为6V。经分析得出,电路中可能发 L短路或R开路 生的情况是:_____________________。

原因1:R两端的电压值为6V L短路 原因2:电压表串入电路

电阻R开路
思考:电流表电压表示数发生变化的原因是什么?

电路故障

动态电路
动态电路------由于滑动变阻器滑片 的移动、开关的通断、电路故障导致 电路中的物理量发生变化的电路。

动态电路类型
一、 滑动变阻器阻值变化引起的 电路变化问题 二 、开关通断引起的电路变化问 题 三、电路故障引起的电路变化问题

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,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P

向左移动时,请你判断A表和V表的变化。

P左移→R2↓→R总↓→I↑→A表↑。 R1不变→IR1↑→U1↑→V表↑。

判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析: R2↓→U2↓→U1↑→V表↑。

分析方法
第一步:判断连接方式 (去表)
第二步:判断各电表测量的物理量 第三步:动态分析(R变 —I,U 的变化)

[例2]如图,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变 化。

分析:首先要确定电路的类 型。我们可以将电流表看做 导线,将电压表看做断开的 电键,此时可以容易地看出, 这是一个串联电路。而且发 现滑动变阻器的滑片已经悬 空,滑动变阻器接成了定值 电阻,所以A表示数不变。

电压表在本电路中,是测量R1和R2左边部分电 阻之和的电压,当滑片P向左移动时,被跨接在电压 表内的电阻随着变小,根据分压原理:V表示数减小。

[变式训练1] 如图,当滑片P向左移动时,A 表和V表将如何变化。

[例3]在如图所示电路中,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。
分析:电压表直接测量电源电压,因此当滑动变阻器 的滑动片P向右移动时,电压表的示数将不会变化; 而电阻R的阻值变大,小灯的电阻RL大小不变(注 意:在初中阶段,小灯的电阻由于温度的变化引 起的变化往往忽略不计),因此总电阻变大,电 流变小,所以电流表示数变小。从串联电路的分 压角度分析,小灯两端的电压也将变小,小灯的 功率P=ULI也将变小,所以小灯的发光将变暗。本 题正确答案为D。

[变式训练2] 在如图所示电路中,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。

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,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变 化?

P向右移动

R2增大

I2减小

[变式训练3] 如图,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
1 如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,电源电压不变,闭合 开关S1、S2,两电表均有示数。若断开开关S2,则( C ) A.电流表的示数变大,电压表的示数变小 B.电流表的示数变小,电压表的示数变大 C.电流表和电压表的示数都变小 D.电流表和电压表的示数都变大

S1 S2 闭合

S2由闭合到断开

R总

I

A

U

V

[变式训练4]在如图所示的电路中,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”)。

2.并联电路中电键的断开或闭合引起的变化
例题 2 如图所示的电路中,电源电压恒定不变, 当开关S 闭合时( C ) A.电压表示数变小,电流表示数变小,灯变暗 B.电压表示数变大,电流表示数变大,灯变亮 C.电压表示数不变,电流表示数不变,灯的亮度不变 D.电压表示数不变,电流表示数变小,灯变暗

S断开

S闭合

RL不变

IL不变

UL不变

灯泡亮度不变

[变式训练5] 在图中,灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。当 电键K断开时,电压表的示数将________;电流表A1的示数将 __________,电流表A2的示数将__________ (选填“增大”、 “不变”或“减小”)。

分析方法
第一步:判断连接方式 (去表)
第二步:判断各电表测量的物理量

第三步:动态分析 (开关导致I

U 变化)

三、电路的故障引起电路中电学物理量的变化及故障原因分析 [例7]在图中,当电键 K闭合后,两只小灯泡

发光,电压表 示数为4伏。过了2分钟,电压表示数为0,经检查除小灯 泡外其余器材的连接良好,请分析造成这种情况的原因可 能有:_____________________。 分析:电压表示数为0,其原因有三: 1.电压表没有接好或电压表损坏;2. 小灯L2短路;3.小灯L1断路。起先,电 压表有示数,说明不存在原因1的情况。 那么还有两种情况都是可能的。答案 为:小灯L2短路;小灯L1断路。

[变式训练6] 在如图所示的电路中,电源电压等于6伏,合 上电键后电压表示数为6伏。经分析得出,电路中可能发生 的情况是:______________________________。

[例8] 在如图所示的电路中,电源电压不变。闭合电键K后,灯 L1、L2都发光。一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、 电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是( ) (A)灯L1短路。 (B)灯L2短路。(C)灯L1断路。 (D)灯L2断路。
分析:这是一个并联电路。可以采用排除法。 小灯L2短路,会导致电压表示数变小、电 流表示数变大,且导致两灯都不亮;小灯 L2断路,会导致电流表示数变0;小灯L1短 路,也会导致两灯都不亮;一灯熄灭而电 表示数都不变,只有小灯L1发生断路时才 有此可能。本题正确答案为C。

[例9] 在图所示的电路中,电源电压不变。闭合电键K后, 灯L1、L2都发光,—段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而 电压表Vl的示数变小,电压表V2的示数变大,则产生这一现 象的原因是 ( ) (A)灯L1断路。 (B)灯Ll短路。 (C)灯L2断路。 (D)灯L2短路。 分析:属于电路故障分析题。“—段时间 后,其中的一盏灯突然变亮”排除了电路 出现断路的情况,那么,故障现象只有发 生短路了。电压表V2的示数变大,是小灯 变亮的原因,一定是小灯L2突然变亮;电 压表Vl的示数变小说明小灯L1发生了短路。 本题正确答案为B。

[变式训练7] 在图所示的电路中,电源电压不变。闭合电键K, 电路正常工作。一段时间后,发现其中一个电压表示数变大, 则 ( ) (A)灯L可能变亮。 (B)灯L亮度可能不变。 (C)电阻R可能断路。 (D)电阻R可能短路。

解题方法
局部 整体 局部

注意:抓住题中不变的量,如电源电压不变, 定值电阻阻值不变, 灯泡电阻不变。

专题小结
动态电路分析的关键:化动为静

即画出等效电路图,再结合欧姆定律等规 律就能解决这类问题

解决动态电路的难点究竟在哪?
至少在以下四个方面都不能出错: 1.对电路的认识不能出错; (确定电路是串联还是并联) 2.变阻器的有效电阻(接入部分)及由于 滑片的移动导致有效电阻变化的判断不能 出错; 3.电表所测对象的判断不能出错; 4.解决过程的程序不能出错。


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