内容正文:
欧姆定律的应用之“开关类”动态电路问题
一
动态电路总述
1.基本特点:
电路结构变化→电阻变化→其他元件及相应物理量变化
2.常见类型:
开关类
变阻器类
热敏电阻类
二
“开关类”串联动态电路问题
例1.如图所示,电源电压不变,R1、R2均为定值电阻。闭合开关S1、S2,两电表均有示数;再断开开关S2,则电流表示数_______,电压表示数_______,电压表与电流表示数之比_______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
去电表识图
闭合开关S1、S2
再断开开关S2
判
连接方式
定
测量对象
解析:
(1) “判”:去电表识图——化动为静
画等效电路
闭合开关S1、S2
再断开开关S2
化繁为简
(3)“析”:分析电路变化
——抓住“不变量”
电源电压不变
电源电压不变
电流表:
电流表:
电压表:
U2=U
电压表:
变小
变小
A
V
定值电阻——不变
三
“开关类”并联动态电路问题
例2.如图所示,电源电压不变,R1、R2均为定值电阻。开关S闭合后,再闭合开关S1,则:
(1)电压表V的示数________;(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同)
(2)电流表A的示数________;
(3)电流表 A1 的示数________。
闭合开关S
再闭合开关S1
电源电压不变
定值电阻不变
电压表:
电流表A:
电流表A1:
电压表:
电流表A:
电流表A1:
U
U
不变
变大
不变
抓住“不变量”
四
“开关类”串、并联动态电路问题
例3.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=5Ω、R2=15Ω。
(1)若闭合开关S闭合,断开开关S1、S2时,电流表示数为0.3A,则电源电压是多大?
(2)若开关S、S1、S2都闭合时,电流表示数为1.5A,则定值电阻R3的阻值是多大?
闭合开关S
闭合开关S、S1、S2
闭合开关S
A
R1
R2
=5Ω
=15Ω
0.3A
U=?
R=R1+R2=5Ω+15Ω=20Ω
U=IR=0.3A×20Ω=6V
闭合开关S、S1、S2
R1
R3
A
=5Ω
U=6V
1.5A
=?
I3=I′-I1′=1.5A-1.2A=0.3A
整体
局部
整体
1.如图所示,电源电压恒为3V,R1= 10Ω,R2= 10Ω,R3=20Ω。
(1)只闭合S3,电流表的示数为______A,电压表的示数为 ______V;
(2)同时闭合S1、S2、S3,电流表的示数为______A;
(3)只闭合开关______时,电路中的电流最小。
针对演练
闭合开关S3
R=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω
U2=IR2=0.15A×10Ω=1.5V
是否有其他方法?
U2=1.5V
串联分压规律
闭合开关S1、S1、S3
短路
I=I1′+I3′=0.3A+0.15A=0.45A
要使电路中电流最小
电源电压恒定
电路中总电阻最大
使电阻R1、R2、R3串联
只闭合开关 S4
2.如图所示,电源电压不变,R2=30Ω,R3= 10Ω。
(1)只闭合S1,电流表A1示数为0.2A, 电压表V示数为4.0V,则定值电阻R1为_______Ω,电源电压为_______V。
(2)同时闭合S1、S2、S3, 电流表A1、A2示数之比为_________。
只闭合S1
R=R1+R3=20Ω+10Ω=30Ω
U=IR=0.2A×30Ω=6V
同时闭合S1、S2、S3
I=I1′+I2′=0.3A+0.2A=0.5A
A2
A1
是否有其他方法?
串联分压规律
总结
结束
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