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专题13 动态电路的分析
一.动态电路
1.类似电路,在滑动变阻器移动的过程中,唯一不变的量是电源电压可通过用电器电压之和等于电源电压,得出等式进行计算。
2.电路的动态发生可能由于断路、短路的发生导致电流电压的变化。
二.滑动变阻器接入电阻的范围
1.最大阻值:首先应先进行分析,若随着变阻器阻值的增大,各电表的示数在减小,则变阻器允许的最大阻值即为变阻器铭牌中标注的最大值;若串联电路中,有电压表并联在滑动变阻器两端,则应利用电压表的量程最大值、电路电流值,求变阻器允许的最大阻值,即Rmax=U电压表max/I
2.最小阻值:应先确定电路中允许的电流最大值,确定的依据是:电流表的量程、滑动变阻器的铭牌、用电器的额定电流以及并联在用电器两端的电压量程,利用这四者分别求出每一条件下允许的最大电流,取四者中最小的,作为电路中允许的最大电流,然后再根据滑动变阻器之外的用电器两端电压、电源电压来计算滑动变阻器的最小阻值,即Rmin=(U电源-U额)/Imin
三.电路的电流、电压的极值
1.电路电流的极值:
a.电路最大电流:依据电路中用电器的额定电流、电流表的量程来决定,取两者中的最小值作为电路的最大电流值;
b.电路最小电流:依据滑动变阻器接入电路的最大阻值决定,此时电路中的总电阻最大,由I=U/R可知此时电路中电流为最小电流:Imin=U电源/R总最大
2.用电器两端电压的极值
a.最大电压:依据用电器的额定电压,电压表的量程来决定,取两者中的最小阻值作为用电器两端的最大电压值;
b.一般是求滑动变阻器的最小电压:此时要根据滑动变阻器之外的用电器的额定电压或电压表的量程来决定,此时要注意电路安全问题,即要注意在变阻器之外的用电器在不超过其额定值及电压表量程的情况下来取最小电压。
四.伏安法测电阻的正反接法
1.串联动态电路分析
1. 电压表V1测R1电压,电压表V2测R2电压
2. 根据欧姆定律得出正接法电流电压成正比U=IR
3.反接法的电压与电流U=U总-IR,反向延长线与电压的交点为电源电压。
即时练习
一、选择题
1.如图,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,V1、V2为实验室用电压表(接线柱上标有“一”“3”“15”),闭合开关,两电压表指针偏转后所指位置相同。下列说法中错误的是( )
A.若电路无故障,电压表V1与V2示数之比为5: 1 B.若电路无故障,R0与R1连入电路的电阻之比为1 :5
C.若R1短路,则两电压表所选量程相同 D.若R0断路,则两电压表所选量程相同
2.为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中,利用接入电路的旋钮变阻器,可控制汽车中电动机的转速,下图中OEF为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大,车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列说法正确是()
A.车速仪是由电压表改装而成
B.车速仪中定值电阻R0工作时会消耗电能,可以不用接入电路
C.踩下油门的过程中,电压表的示数与电流表的示数比值增大
D.踩下油门的过程中,电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变
3.国庆假期,某休闲商超限制每次乘扶梯人数。甲图是小伟在商超检测乘扶梯人数的电路,电源电压不变,力敏电阻R的阻值随压力大小的变化情况如图乙所示。当电压表的示数增大到某设定值时开关自动切断,扶梯停止运转。闭合开关,当力敏电阻上的压力变大时,下列说法正确的是( )
A.力敏电阻的阻值变大 B.电路中的电流变小
C.电压表的示数变小 D.电压表与电流表示数的比值不变
4.如图甲所示,电源电压恒定,R为定值电阻,滑动变阻器标有“;1A”,电流表量程为,电压表量程为。只闭合开关S和,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光;只闭合开关S和,滑片从a点向某一方向移动,直到电压表示数与灯泡L正常发光时的电压相同,两次调节过程中两电表示数关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为 B.定值电阻R的阻值为
C.灯泡正常发光时的电阻为
D.在电路安全的前提下,任意调节开关的通断和滑片位置,电路中的最小电流为
5.为了保护环境,很多农村都不再使用燃煤,而使用天然气,如图是一种天然气泄漏检测仪的简化电路图,其中电源电压不变,R是气敏电阻,其阻值会随天然气浓度的增大而减小,R0为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,下列判断中正确的是( )
A.当天然气的浓度增大时,电压表示数变小,电流表示数变小
B.当天然气的浓度减小时,电压表示数变大,电流表示数变大
C.当天然气的浓度减小时,电压表和电流表示数的比值不变
D.当天然气的浓度减小时,电路的电流变大
6.如图所示电路中,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程