内容正文:
精练21 动态电路、限制性电路分析
知识点一、基本知识
串联
并联
电流I
I =I1=I2=…
I =I1+I2+…
电压U
U= U1+U2+…
U= U1=U2=…
电阻R
多个
R =R1+R2+…
R = 1/R1+1/R2+…
两个
R =R1+R2
R=(R1*R2)/(R1+R2)
等值
R =nR
R =R/n
比例
R1/R2=U1/U2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2
R2/R1=I1/I2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2
总结
等流分压阻大压大成正比
等压分流阻大流小成反比
欧姆定律:I=U/R 推导式:R=U/I U=IR
知识点二、整体思路
(1) 利用去表法分析电路连接方式:把电流表看做导线,把电压表去掉不看。
(2) 利用串联法分析电流表测量对象,去源法分析电压表测量对象。
(3) 明确电路中电阻变化的情况。(先开关后滑动变阻器,先串后并)
(4) 运用欧姆定律及串并联规律分析各个物理量变化。
知识点三、局部分析
类型一:滑动变阻器引起的串联电路动态分析:R总=R滑+R定
滑动变阻器移动 R滑阻值改变
I总=U总/R总
U定= I定R定
电路总电阻改变 电路中电流(总电功率)改变 P定=I2定R定
P总=U总I总
U滑= U总-U定
定值电阻两端的电压(电功率)改变 滑动变阻器的电压改变(电功率不确定)
类型二:滑动变阻器引起的并联电路动态分析:
滑动变阻器移动 R滑阻值改变
I支=U总/R支
本支路电阻改变 电路中电流(总电功率)改变
考向一 由开关断开或闭合引起的电路分析
[例题1] (2022秋•乐清市校级期末)现有灯泡L1“6V、6W”和灯泡L2“6V、3W”,按右图所示的连接方式接入电路,断开开关S,灯泡L1的功率为P1,灯泡L2的功率为P2。若将开关S与电源的位置对换,再闭合开关S,L1、L2的功率分别为P1′、P2′(不计温度对灯泡电阻的影响,电源电压恒定)。下列关系式正确的是( )
A.P1>P2>P1′>P2′ B.P2>P1>P1′>P2′
C.P1′>P2′>P1>P2 D.P1′>P2′>P2>P1
考向二 由滑动变阻器引起的动态电路分析
[例题2] (2023秋•拱墅区期末)如图甲所示电路的电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的I﹣U图像。闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A.电压表示数为2.5V时,小灯泡的功率是1.25W
B.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是0.25W
C.滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡变暗
D.电流表示数为0.4A时,灯泡的电阻是25Ω
考向三 限制性电路分析
[例题3] (2023秋•西湖区期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为8V
B.滑动变阻器R的最大阻值是10Ω
C.R0的最小电功率为0.2W
D.当滑片P置于中点时,R的电功率为0.9W
难度:★★★ 建议时间:25分钟
1. (2023秋•西湖区月考)把标有“6V3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在总电压恒为18V的电路中,如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。要求闭合开关S后,两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值,且灯泡L两端电压不超过额定值(设灯丝电阻不变),下列说法正确的是( )
A.电路消耗总电功率的最大值为10.8W
B.小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W
C.电路允许通过的最大电流为0.6A
D.滑动变阻器R允许调节的范围是24Ω~40Ω
2. (2023秋•玉环市校级月考)如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻的规格为“10Ω、0.5A”,滑动变阻器的规格为“20Ω、1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在