动态电路的类型及分析.doc
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动态电路的类型及分析.doc
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动态电路的类型及分析
A
V1
R1
R2
图7
类型一:
开关的断开或闭合引起电路中电流、电压以及电阻的变化.
1.串联电路中电键的断开或闭合引起的变化
例1.如图7所示电路,将开关S闭合,电流表的示数将;电压表的示数将.(选填“变大”、“变小“或”不变“)
分析:
在电键尚未闭合前,两个电阻组成串联电路。
电压表测量R1两端的电压,电键K闭合后,电阻R2被局部短路,电压表变成测量电源两端的电压了,因此电压表的示数将变大。
在电键尚未闭合前,电流表测量的是串联电路的电流值,由于此时电阻较大,故电流较小;电键K闭合后,电阻R2被局部短路,电路中的电阻只有R1了,因此电流表的示数将变大。
图8
V
R1
R2
针对练习:
如图8所示电路中,当开关S断开时,电阻R1和R2是联,开关S闭合后,电压表的示数将(选填”变大“、”变小“或”不变“).
图9
V
L2
A
L1
2.并联电路中电键的断开或闭合引起的变化
例2.如图9所示电路中,灯泡L1和L2是联,当开关S断开时,电压表的示数将,电流表的示数将.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
图10
A
V
L2
L1
A1
分析:
明确开关断开和闭合时是什么的电路.电流表、电压表分别测的是哪部分的电流和电压。
根据欧姆定律或并联电路的特点判断电流表和电压表示数变化情况.本题的难度首先在电路的识别,我们可以将电流表看作导线,将电压表拿去,就容易看出这个电路是“并”联电路。
电流表是串联在小灯L1的支路中的,所以电键闭合时,电流表的示数从0变到有读数,应该选填“增大”。
电压表是测量电源电压,而且不受电键控制,所以示数“不变”。
针对练习:
如图10所示电路,灯泡L1和L2是联,开关S断开时,电压表的示数将;电流表的示数A1的示数将;A的示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”).
类型二:
滑动变阻器的P的位置的变化引起电路中电流表、电压表示数的变化.
1、串联电路中滑动变阻器的滑片的位置的变化引起电流表、电压表的变化。
例3.如图11,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向右移动时,请你判断A表和V表的变化。
分析:
本题中,为了分析表达的简洁,我们约定一套符号:
“→”表示引起电路变化;“↑”表示物理量增大或电表示数增大;“↓”表示物理量减小或电表示数减小。
P右移→R2↑→R总↑→I↓→A表↓。
R1不变→IR1↓→U1↓→V表↓。
(判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析:
R2↑→U2↑→U1↓→V表↓。
)
扩展:
根据串联电路的特点,滑动变阻器R2两端的电压U2将↑。
推论:
如果滑动变阻器R2足够大,当滑片P向右一直滑动时,电阻将不断增大,那么U2将不断增大,U1将不断减小,I将不断减小。
假设R2无限大,这时U2将增大到电源电压,U1将变为0,I也将变为0,这时的电路就相当于断路。
这就是用电压表来判断电路断路和短路的道理。
针对练习:
参考上图,在伏安法测电阻的实验中,若由于各种原因,电压表改接在滑动变阻器的两端,当滑片P向左移动时,请判断A表和V表的变化。
图11图12图13
例4.如图12,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。
分析:
首先要确定电路的类型,此电路属于串联电路呢还是并联电路。
我们可以将电流表简化成导线,将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。
此时可以容易地看出,这是一个串联电路。
而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空,滑动变阻器接成了定值电阻,所以A表示数不变。
电压表在本电路中,是测量R1和R2部分电阻之和的电压,当滑片P向左移动时,被跨接在电压表内的电阻随着变小,根据分压原理:
V表示数减小。
针对练习:
如图13,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。
例5.在如图14所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时()
(A)安培表示数变大,灯变暗。
(B)安培表示数变小,灯变亮。
(C)伏特表示数不变,灯变亮。
(D)伏特表示数不变,灯变暗。
分析:
将电流表等效为一根导线,可以看到电压表直接测量电源电压,因此当滑动变阻器的滑动片P向右移动时,电压表的示数将不会变化;而电阻R的阻值变大,小灯的电阻RL大小不变(注意:
在初中阶段,小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不计),因此总电阻变大,电流变小,所以电流表示数变小。
从串联电路的分压角度分析,小灯两端的电压也将变小,小灯的功率P=ULI也将变小,所以小灯的发光将变暗。
本题正确答案为D。
针对练习:
在如图15所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时()
(A)伏特表示数变大,灯变暗。
(B)伏特表示数变小,灯变亮。
(C)安培表示数变小,灯变亮。
(D)安培表示数不变,灯变暗。
图14图15
2、并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置变化引起电流表电压表示数的变化.
A2
V
R1
R2
A1
图16
例6.如图16所示,当滑动变阻器的滑片向右移动时电流表A1的示数;A2的示数;电压表的示数。
(填“变大”、“变小”或“不变”)
分析:
先确定电路,然后看准每个电表分别测的谁的电压和电流值,再根据欧姆定律判断变化,欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断。
并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压表V示数不变。
由于并联电路各支路独立工作,互不干扰,滑动变阻器滑片P向右移动时,对R1这条支路没有影响,所以电流表A1示数不变。
滑片P右移,R2变大,两端电压不变,故电流变小,干路中电流也随之变小,所以A2示数也会变小。
综合练习
V
1.如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左移动时,电表的示数变化情况是
A.电流表示数增大,电压表示数增大
A
P
B.电流表示数减小,电压表示数增大
C.电流表示数不变,电压表示数不变
S
D.电流表示数减小,电压表示数不变
2.如图所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.闭合开关S后,在滑动变阻器滑片P向左滑动的过程中
A.电流表A1的示数变小
B.电流表A2的示数变大
C.电压表V的示数变小
D.电灯的亮度变暗
3.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当滑动变阻器R:
的滑片P向
左移动时,电流表和电压表示数的变化情况是
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.电流表的示数变大,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电压表V的示数将______________,电流表A与电流表A1示数的差值将_____________。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
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