内容正文:
专题10 电路动态问题
一、电路动态问题主要研究的基本内容
1.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
(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
2.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
(2)并联电路中电键的断开或闭合引起的变化
3.电键的断开或闭合、同时滑动变阻器也移动的情况下,引起电路中电学物理量的变化
4.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
二、解决电路动态问题主要应用的物理规律和方法
1.串并联电路特点
(1)串联电路:
电流关系: I=I1=I2
电压关系: U=U1+U2
电阻关系: R=R1+R2
(2) 并联电路:
电流关系: I=I1+I2
电压关系: U=U1=U2
电阻关系: 1/R=1/R1+1/R2
2.欧姆定律
(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
(2)公式:I=U/R
(3)变形公式:U=IR R=U/I
3.电功率公式
P=UI P=I2R P= U2/R
4.判断电路连接——可以先简化电路,电流表当导线看,电压表当开路看.
5.如何判断电流表测量通过哪个用电器的电流。
方法:看电流表与哪个用电器串联,则就测通过那个用电器的电流.
6.如何判断电压表测哪部分电路两端的电压。
方法:电压表与哪个用电器并联就测哪个用电器两端的电压.
三、解决动态电路问题复习策略
1.学会正确分析电路图。首先要让学生养成分析电路图的习惯,无论是静态电路还是动态电路,都要求学生能够独立分析题目给出的电路图中,各个用电器之间是串联还是并联。具体的方法是把电流表简化成导线,将电压表简化成断开的开关或干脆拿掉,把闭合的开关看成导线,把被局部短路的用电器拿掉,把开关断开的支路去掉,从而简化电路。经过电路简化后,电路中基本只出现电源、用电器,电路显得比较简单,把刚才去掉的电表复原上去,明确电压表和电流表分别测量那个用电器的电压和电流。
2.正确判断滑动变阻器有效电阻及由于滑片的变化引起的有效电阻的变化。
3.熟练掌握串并联电路中电压、电流及电阻的规律。动态电路中涉及的用电器肯定不止一个,必然会运用到串并联电路中电压、电流及电阻的规律,如果学生不能熟练掌握这些规律,那么解题也就无从谈起。
4.熟练掌握欧姆定律的运用,尤其是要分析好电路中局部和整体的关系。欧姆定律是解决动态电路的金钥匙,也是电学的基本定律。在动态电路中一般情况下电源的电压都是不变的,滑动变阻器滑片的变化或开关的通断,必然会引起电路中电流的变化,解题思路是先整体后局部,先利用欧姆定律分析整个电路中电流的变化情况,在具体分析每一个用电器的电流电压变化情况。
5.理解好断路和短路。很多学生遇到电路故障问题就头痛,原因就是没有理解好怎样才是短路,以及短路对整个电路的影响。所以要想学好电学这部分内容还得深刻理解短路这个概念。
【例题1】如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,将P向左移动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.闭合S1、S2,断开S3,将P向左移动,R1消耗的功率增大
C.开关都闭合,将P向左移动,电压表的示数为零,电流表示数变小
D.开关都闭合,将P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变小
【例题2】如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.两个电流表的示数都变大
B.两个电流表的示数都变小
C.电流表A1示数不变,电流表A2示数变大
D.电流表A1示数不变,电流表A2示数变小
【例题3】图甲是小灯L和电阻的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中,已知该电路中电源的电压是2V,则下列结论错误的是( )
A.只闭合开关S,电路消耗的功率是1W
B.当再闭合S1后,电流表示数变化了0.2A
C.当再闭合S1后,电路消耗的总功率为1.2W
D.当再闭合S1后,电路消耗的功率将增大0.4W
一、选择题
1.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,断开开关S3,当滑片P向左滑动时( )
A.灯泡L2亮度变亮,电流表示数减小
B.灯泡L1亮度不变,电压表示数增大
C.电流表示数不变,电压表示数增大
D.电流表示数不变,电压表示数不变
2.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
3.如图所示的电路中,电