内容正文:
动态电路分析
一、动态电路——通过改变滑动变阻器滑片的位置或通过开关的通断改变电路的连接方式,从而导致电路中电阻的变化,进而改变电路中的电流、电压大小的电路。
二、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变化的分析:
(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:
(R为定值电阻,U定为定值电阻R两端的电压,RP为滑动变阻器连入电路的电阻、滑动变阻器两端的电压UP为定值电阻R两端的电压)
分析思路:
分析的顺序:滑动变阻器滑片移动引起局部电阻的变化→电路总电阻的变化→电路总电流的变化→定值电阻电流的变化→定值电阻两端电压→滑动变阻器两端的电压变化。
(2)并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起变化:
分析思路:
分析的顺序:定值电阻支路电流不变→滑动变阻器滑片移动引起局部电阻的变化→滑动变阻器支路电流的变化→干路电路的变化。
三、电路中开关的断开或闭合引起变化的分析:
(1)串联电路中开关的断开或闭合引起的变化:
开关断开往往是单个电阻的电路,而闭合后往往是串联电路,根据串联电路的特点,电流会变小,单个电阻两端的电压变小。
(2)并联电路中开关的断开或闭合引起的变化:
开关断开往往是电路的支路减少,干路电流变小,而闭合后往往是电路支路增多,干路电流变大, 各支路的电流互不影响。
四、传感器电阻变化引起的动态电路的分析:
电路采用了一些不同类型的传感器,其阻值会随着气体浓度、压力、温度、光强等的变化而变化,从而导致电路中电流、电压发生变化。不同的传感器阻值随变气体浓度、压力、温度、光强等的变化不同,所以做好这类题的关键理解好电阻的变化情况,然后按滑动变阻器滑片位置的变化引起的变化的电路分析即可。
五、中考题型分析
中考中,动态电路分析是必考的内容,主要考查滑动变阻器滑片移动引起的动态电路和开关通断引起的动态电路,结合串并联电路电流、电压的特点、欧姆定律以及电压表和电流表的测量对象一并考查,综合性很强。常常以选择、填空形式出现,分值一般在2分—3分左右。
★常考知识点一: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变化
典例1.如图所示电路中,灯丝电阻,电源电压均不变,电路连接正确后,闭合开关,向左移动滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大
B. 滑动变阻器两端电压变小
C. 电路消耗的总功率变小
D. 灯泡亮度变亮
典例2.如图所示,电源电压为且保持不变,滑动变阻器标有“”的字样。当滑动变阻器的滑片在最右端时,闭合开关,通过灯泡的电流为,移动滑动变阻器的滑片,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A. 向左移动滑动变阻器的滑片时灯泡变亮
B. 滑片在最右端时通过干路中的电流是
C. 接入电路的阻值变化范围是
D. 电路总电阻的最大值为
典例3.如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中,两个电阻的关系图象如图所示。则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为
B. 变阻器滑片在中点时,电压表示数为
C. 图线甲是电阻的“”关系图象
D. 滑动变阻器的最大阻值为
★常考知识点二:电路中开关的断开或闭合引起变化
典例4.如图所示为小欣研究并联电路电流特点的实物图,保持电源电压不变,闭合开关。当开关也闭合时,有 ( )
A. 甲表示数变大,乙表示数变大
B. 甲表示数变小,乙表示数变小
C. 甲表示数变大,乙表示数不变
D. 甲表示数变小,乙表示数不变
典例5.如图所示,电源电压恒定,的阻值为,的阻值为。当闭合,、断开时,电流表的示数为。求:
电源电压;
当、、都闭合时,电流表的示数变化了,则此时通过的电流有多大?的阻值是多大?
★常考知识点三:传感器电阻变化引起的动态电路变化
典例6.小华同学设计了一个检测天然气泄漏的电路如图甲所示电源电压恒定不变;为定值电阻;为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示下列说法正确的是 .
A.天然气浓度增大时,电压表示数变小 天然气浓度增大时,的阻值变大
C.天然气浓度减小时,电流表示数变大 天然气浓度减小时,电压表示数减小
典例7.为治理雾霾天气,环保部门加强了对的监控如图是某兴趣小组设计的监测的四个电路图,其中是气敏电阻,阻值随浓度增大而减小,是保护电阻现要求浓度越大,电表的示数就越大,则符合要求的电路图是 .
典例8.空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图。已知电源电压,电压表量程为