动态电路专题

动态电路何龙天（2012年、3分）、如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是A．体重显示表是用电压表改装成的B．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路C．体重越大，体重显示表的示数越大D．体重测试仪所测体重越大，电路消耗电能越少（2013、3分）图8是某种“呼气式酒精测试仪”的原理简图，其中R2为定值电阻，R1是酒精气体传感器，其电阻随酒精气体浓度增大而减小，则()A．酒精浓度越高，电压表示数越大B．酒精浓度越低，电流表示数越小c．酒精浓度越高，电源电压与电流表示数的乘积越小D．酒精浓度越低，电压表与电流表示数比值越小（2014、3分）如图.电源电压18V保持不变。电流表址程0-0.6A，，电压表量程0一1.5v，小灯泡上标有“6v3w”字样，要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允超过额定电压(灯丝电阻不变).则下列说法正确的是()•A.滑动变阻器的滑片向左移动时.•电流表和电压表示数变大•B.当电流表示数为0.4A时。•电压表示数为I2V•C.该电路的最大功率为10.8W•D.滑动变阻器允许调节•的范围是24一60Ω.中考分析电学综合题：通过滑动变阻器、或者开关的通断、或者表的互换，引起电流、电压、电路的变化。考的类型;1、电表变大，变小，以及比值、乘积等。2、引起变化量范围的计算。动态电路类型•A、滑动变阻器类B、开关类A1．串联电路中由滑动变阻器引起的变化A2．并联电路中由滑动变阻器引起的变化B1．串联电路中由开关引起的变化B2．并联电路中由开关引起的变化定性分析•识别电路,确定电路类型•判断电流表电压表测定位置•动态分析[例1]如图，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P向左移动时，请你判断A表和V表的变化。为了分析简洁，约定符号：“→”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左移→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分压原理来分析：P左移→R2↓→U2↓→U1↑→V表↑。A1．串联电路中由滑动变阻器引起的变化[例2]如图，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。分析过程：１、确定电路的类型。２、AV表的测量位置。３、动态分析：P左滑→V表测量电阻↓→V表↓。[变式训练1]如图，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。分析过程：１、确定电路的类型。２、AV表的测量位置。３、动态分析：P左滑→R2↓→R总↓→A表↑→V表↓。[变式训练2]在如图所示电路中，当闭合开关后，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。分析过程：１、确定电路的类型。２、AV表的测量位置。３、动态分析：P右滑→R↑→R总↑→A表↓→灯变暗。D[变式训练3]在如图所示电路中，当闭合开关后，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。分析过程：１、确定电路的类型。２、AV表的测量位置。３、动态分析：P右滑→R↑→R总↑→A表↓→灯变暗→V表↑。A[例3]如图，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？A2．并联电路中由滑动变阻器引起的变化分析过程：１、确定电路的类型。２、AV表的测量位置。３、动态分析：P右滑→R2↑→R总↑→A2表↓A1表不变V表不变。[变式训练4]如图，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？分析过程：１、确定电路的类型。２、AV表的测量位置。３、动态分析：P右滑→R2↑→R总↑→A2表↓A1表↓V表不变。解题小技巧：分电阻变大，等效电阻也变大串联电路、并联电路同时适用[例4]在如图所示的电路中，将开关K闭合，则安培表的示数将______，伏特表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。B1．串联电路中由开关引起的变化变大变大[变式训练5]在如图所示的电路中，当开关K断开时，电阻R1与R2是________联连接的。开关K闭合时，电压表的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。串变小[例5]在图中，灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。当开关K断开时，电压表的示数将________；电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。B2．并联电路中由开关引起的变化并不变变小[变式训练6]在图中，灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。当开关K断开时，电压表的示数将________；电流表A1的示数将__________，电流表A2的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。并变小不变变小首先画出等效电路，再进行电路分析分分端总总分UIUIRR由局部——整体——局部由表及里，逐层深入，交替运用欧姆定律及串并联关系。电路电压重新分配电路电流的变化电路总电阻的变化电路的局部电阻变化小结：定量计算•识别电路,确定电路类型•判断电流表电压表测定位置•动态分析变动为静,确定状态分状态计算,以静制动先定性分析后定量计算•图1•此时，I=I1=P1/U1=3W/6V=0.5A•R=U/I=8V/0.5A=16Ω•R1=U12/P1=(6V)2/3W=12Ω•R2'=R-R1=16Ω-12Ω=4Ω•(2)当P移至B端时，R1与R2串联•I1'=I'=U/（R1+R2）•=8V/（12Ω+8Ω）=0.4AABPR2R1例6、如图，电源电压为8v，灯泡上标有“6v3w”的字样，R2为滑动变阻器，其最大阻值为8Ω，闭合电键后，变阻器滑片P移到AB间某一位置时灯泡正常发光，求（1）滑动变阻器接入电路的电阻；（2）当P移动B时，通过灯泡的电流强度。•解：(1)当P移至某一位置时，R1与R2'串联，灯正常发光，U1=6V，P1=3W小结：•1、此动态电路是由于滑动变阻器的滑片移动引起电路中的电流、电压、电功率等物理量的变化；•2、解题时，应先判断确定滑片在不同位置时，电路的连接情况及各电表所测的物理量；•3、再根据已知条件，利用其中一种情况解决部分所求量，然后将所求得的量做为已知带入另一种情况求解。练习7、如图，电源电压为18伏，灯泡上标有“6V3W”的字样，当滑片P在中点时，灯泡正常发光，求：（1）滑动变阻器的最大阻值；（2）当P滑到最右端B时，灯泡的实际功率。•图2•1/2R2=U2/I2=12V/0.5A=24Ω•R2=48Ω•（2）当P在B端时，R1与R2串联，此时：•I1'=I'=U/（R1+R2）•=18V/（12Ω+48Ω）=0.36A•P1'=I1'2R1•=（0.36A）212Ω=1.56WR1ABPR2•解：（1）当P在中点时，R1与1/2R2串联，灯正常发光，U1=6V，P1=3W，R1=U12/P1=(6V)2/3W=12Ω•U2=U-U1=18V-6V=12V•I2=I1=P1/U1=3W/6V=0.5A•图3•=12V/（18Ω+12Ω）=0.4A•WL=IL’2RLt•=（0.4A）218Ω60S=172.8J•（3）S，S1都闭合时，L与R1并联，A测I''，U1=U=12V•P1=U12/R1=（12V）2/36Ω=4W•R并=R1RL/（R1+RL）•=36Ω18Ω/（36Ω+18Ω）=12Ω•I''=U/R并=12V/12Ω=1ALR1S1AR2S例7、如图，R1=36Ω，R2=12Ω，灯L标有“12V8W”字样，电源电压不变，若只闭合S，灯正常工作，求：（1）电源电压；（2）S,S1都断开,每分钟电流通过电灯做功多少；（3）S,S1都闭合，R1消耗电功率和电流表的示数各是多少。•解：（1）只闭合S，电路中只有L，灯正常发光，此时，•U=UL=12V，RL=UL2/PL=18Ω•（2）S，S1都断开，L与R2串联，IL'=I=U/（RL+R2）小结•1、此动态电路是由于各开关的通断引起电路中的电流、电压、电功率等物理量的变化；•2、解题时，应先判断确定各开关通断时，电路的连接情况及各电表所测的物理量；•3、再根据已知条件，利用其中一种情况解决部分所求量，然后将所求得的量做为已知带入另一种情况求解。练习8、如图，电阻R1=R2=R3=10欧，电源电压不变，求：（1）S1、S2均闭合，电流表示数为0.6安，则电源电压是多少，R2与R3消耗电功率之比；（2）S1,S2均断开与S1,S2均闭合时，R3消耗电功率之比。•图4•P3=U32/R3=3.6W•（2）S1、S2均断开时，R1与R3串联，•I3'=I'=U/(R1+R3)•=6V/（10Ω+10Ω）=0.3A•P3'=I3'2R3=0.9W•P3'/P3=1/4S1AR1S2R2R3•解：（1）S1、S2均闭合，R2与R3并联，A测I3=0.6A•U=U2=U3=I3R3=0.6A•10Ω=6V•P2/P3=R3/R2=1/1例8、如图，电源电压保持不变，移动变阻器的滑片，使电压表示数为10伏时，变阻器的功率是10瓦；移动滑片到另一位置时，电压表的示数为5伏，此时变阻器的功率为7.5瓦，求电源电压和R0的阻值。•图5•当P在另一位置时，R0与•R''串联，V测U0'=5V，•I0'=I''，因此：•U0'/R0=P''/（U-U0'）•5/R0=7.5/(U-5)（2）•联解（1）（2）式，可得：•U=20V，R0=10ΩPRR0V•解：当P在某一位置时，R0与•R'串联，V测U0=10V，I0=I',因此：U0/R0=P'/（U-U0）•10/R0=10/（U-10）（1）例9、如图所示，R1=12欧，R3=7欧，电源电压保持不变，当开关S1、S3断开、S2闭合时，电流表的示数为0.6安；当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数为2.5安，求：R2的阻值（R2R1）。•图7•当S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，A测I'=2.5A，•U=I‘R并=I'[R1R2/(R1+R2)]•U=2.5•12R2/（12+R2）（2）•联解（1）（2）式，可得•0.6R22-18.6R2+50.4=0•R2=28Ω（R2=3Ω，舍去）R1S1R3AS2R2S3•解：当S1、S3断开、S2闭合时，R2与R3串联，A测I=0.6A，•U=I（R2+R3）•U=0.6（R2+7）（1）以上两题不论是哪一种情况都没有将已知条件给足，因此解决此类问题就必须将几种情况结合在一起看，将由不同情况得出的几个等式联立起来解决问题。小结：练习9、如图，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压一定，温度对电阻的影响可以不计，已知：若滑动变阻器的滑片滑到最右，R1消耗的功率为0.16瓦；若滑片滑到最左，R1消耗的功率为4瓦；现把滑片移到某一位置，使滑动变阻器连入电路的电阻为最大电阻的3/4，求这时R1和滑动变阻器R2消耗的电功率各是多少。•图6•当P在另一位置时，•R总=R1+3/4R2=4R•由P=I2R及（2）式，此时•P1=（U/R总）2R1•=（U/4R1）2R1•=U2/16R1=1/16•4=0.25W•P2=（U/R总）2•3/4R2•=（U/4R1）2•3/4•4R1）•=3U2/16R=3/16•4=0.75WR1R2•解：P到最右，R1与R2串联，由P=I2R得•0.16=[U/(R1+R2）]2•R1（1）•P到最左，只有R1，由P=U2/R得•4=U2/R1（2）•联解（1）（2）得R2=4R1练习10、如图，电源电压保持不变，当K1断开，滑片在变阻器的a端时，电灯消耗的功率是87瓦，电压表的示数为U1，当K1闭合，滑片在变阻器的b端时，灯的功率是100瓦，电压表的示数为U2，电流表的示数为2安，已知电阻R的阻值是变阻器最大阻值Rab的3倍（设电阻不随温度改变）求：（1）U1：U2=？（2）RL=？•图8•U=I（Rab+RL）（1）•当K