内容正文:
专题13动态电路的分析
备考方向
常见题型
动态电路的分析是电学中的难点,由开关闭合断开引起,滑动变阻器滑动引起电压电流电功率的变化问题一直是学生头痛的问题,总把握不住答题方向,做好此类问题的关键首先要清晰知识点,学会画等效电路,再结合欧姆定律,串并联电路特点,电功率特点来分析即可。
选择题
知识点一、知识储备
1、串联电路和并联电路的特点
电路名称
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
I=I1=I2
I=I1+I2
电压关系
U=U1+U2
U=U1=U2
电阻关系
R=R1+R2
2.公式(1)欧姆定律I= (2)电功率 P=UI=W/t=I2R=U2/R
3.判断电路连接——可以先简化电路,电流表当导线看,电压表当开路看,如下图
(
简化图
)
知识点二、动态电路类型
类型一 滑动变阻器引起的电表示数变化
1、串联电路
①明确电路连接:电阻R1 与滑动变阻器R2串联
②电表测量情况:电流表测量串联电流,电压表测量滑动变阻器R2两端电压
③滑片移动结果:滑片向左移动→滑动变阻器阻值变小→串联总电阻变小→总电压不变,电路电流变大(电流表示数变大)→定值电阻R1两端电压变大(U1=IR1)→滑动变阻器两端电压变小(U=U1+U2)
2、并联电路
①明确电路连接:滑动变阻器R2与电阻R1并联
②电表测量情况:电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过电阻R1的电流,电压表测量并联电压,即电源电压
③滑片移动结果:滑片向右移动→滑动变阻器R2阻值变大→总电压(电压表V的示数)不变,该支路电流变小→电流表A1的示数不变(并联支路互不影响)→电压表V的示数与电流表A1的示数乘积不变→干路电流表A的示数变小(I=I1+I2)→电压表V的示数与电流表A的示数乘积变小
类型二 开关开闭引起的电路变化问题
①明确开关S2闭合前电路连接:电路中只有灯泡L
②开关S2闭合前电表测量情况:电流表测量电路中的电流,电压表测量电源电压
③明确开关S2闭合后电路连接:电阻R与灯泡L并联
④开关S2闭合后电表测量情况:电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压
⑤判断结果:电压表仍然测量电源电压→电压表示数不变→电流表由只测量通过灯泡L的电流变化到测量干路中的电流(I=IL+IR)→电流表示数变大
类型三 可变电阻的阻值变化引起的电路变化问题
①明确电路连接:光敏电阻R与电阻R0串联
②电表测量情况:电流表A测量串联电流,电压表V测量R0电压.
③判断情况:逐渐增大光敏电阻的光照强度,光敏电阻的电阻减小,电路中总电阻减小,电源电压不变,电流表A的示数增大,R0电阻不变,通过的电流增大,U=IR0,电压表示数变大
(建议用时:40分钟)
1.(2023•温州模拟)图甲是一款车载USB充电器,工作原理如图乙,闭合S后稳压元件两端电压恒为U,可为手机等提供稳定的充电电压,汽车电源电压为U总(U总>U),R为定值电阻,其消耗的电功率为P,则下列关于P﹣U总图象的变化正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2023•义乌市模拟)如图所示的电路中,电源电压不变,R0=10Ω。当S1、S2、S3闭合时,定值电阻R0消耗的电功率为3.6W,灯泡L恰好正常发光。下列说法中正确的是( )
A.断开开关S1小灯泡会变亮
B.向右移动滑片P,小灯泡会变暗
C.小灯泡的额定电压是6V
D.把灯泡换成电压表,此电路可以探究一段电路中电流与电压的关系
3.(2023•鹿城区模拟)如图甲所示,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列结论正确的是( )
A.电源电压为12V
B.该过程中,电路消耗的总功率最大值为24W
C.滑动变阻器的最大阻值可能为12Ω
D.滑片在a点时,10s内电阻R2消耗的电能为180J
4.(2023•宁波模拟)如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器(其最大阻值为40Ω)。闭合开关S后,在滑动变阻器的滑片P从α端移至b端的过程中,R1消耗的电功率随R1阻值的变化关系如图乙所示。根据图像信息,则下列判断错误的是( )
A.R0的阻值是10Ω
B.1min内电路消耗的最小总电能为240J
C.电源电压10V
D.R0消耗的最大电功率10W
5.(2023•江干区校级四模)如图甲所示,电源工作时输出的总功率恒定不变,R1=10Ω。在移动滑动变阻器R2的滑片P时,电流表A的示数I与电流表A1的示数I1之间变化关系如图乙所示。根据图中信息判断,下列说法中正确的是( )
A.当滑片P向右移动时,电流表A的示数逐渐增大
B.当滑片P向左移动时,电源的输出电压逐渐增大
C.电源工作时每秒