内容正文:
[巩固层·知识整合]
[提升层·能力强化]
闭合电路的动态问题分析
1.特点
电路中局部的变化会引起整个电路电阻、电流、电压、电功率的变化,牵一“发”而动全局。
2.基本方法
(1)分析电路,弄清电路的串、并联关系,各电表所测的对象,明确变阻器阻值的变化情况。
(2)先整体,后局部,注意内外电路的联系。首先判断外电阻R的变化情况,再根据闭合电路欧姆定律I=eq \f(E,R+r)判断干路电流的变化,进而明确路端电压的变化情况。
(3)分清变和不变的量及它们之间的关系,先研究不变的量,再研究变化的量的变化情况。
3.分析步骤
(1)确定电路的外电阻R外如何变化。
(2)根据闭合电路欧姆定律I=eq \f(E,R外总+r)确定电路的总电流如何变化。
(3)由U外=E-Ir,确定电源的外电压(路端电压)如何变化。
(4)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。
(5)确定支路电压及通过各支路的电流如何变化。
【例1】 在如图所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,电压表V1的示数为U1,电压表V2的读数为U2,当R5的滑片向a端移动过程中,电流表A1的读数变化量大小为ΔI1,电流表A2的读数变化量大小ΔI2,电压表V1的读数变化量大小为ΔU1,电压表V2的读数变化量大小为ΔU2,则( )
A.I1变大,ΔU1>ΔU2,eq \f(ΔU1,ΔI1)不变
B.I1变大,ΔU1<ΔU2,eq \f(ΔU1,ΔI1)变小
C.I1变小,I2变小,eq \f(ΔU2,ΔI2)变小
D.U1变小,U2变小,eq \f(ΔU2,ΔI2)不变
D [当R5的滑片向图中a端移动时,R5变小,外电路总电阻变小,由闭合电路欧姆定律知,总电流I1变大,路端电压变小,U1变小。根据闭合电路欧姆定律知U2=E-I1(r+R1+R3),I1增大,则U2变小,因此I2变小;而U1变小、U2变小、R1+R3的总电压增大,则知ΔU1<ΔU2。由闭合电路欧姆定律知:U1=E-Ir,则eq \f(ΔU1,ΔI1)=r,不变。故A、B错误;同理,eq \f(ΔU2,ΔI2)等于电阻R2与电阻R4之和,可知eq \f(ΔU2,ΔI2)不变,故C错误,D正确。]
[一语通关]
解答本题