初中物理電學(xué)：動態(tài)電路詳細分析

動態(tài)電路問題探究 學(xué)習(xí)目標 熟練掌握常見的動態(tài)電路的分析和計算 2 掌握常見的光敏電阻 熱敏電阻的計算方法 重點難點 電路的定性分析和定量計算 滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化 2 串 并聯(lián)電路中開關(guān)的斷開或閉合引起的變化 學(xué)習(xí)內(nèi)容一 學(xué)習(xí)內(nèi)容二 動態(tài)電路的計算 精講點拔 在解答電學(xué)計算題時候 要先弄清電路的連接情況 再根據(jù)題意求解 解釋動態(tài) 由于滑動變阻器的滑片移動或電路中開關(guān)狀態(tài)不同而使電路中的電流發(fā)生改變 這樣的電路稱之為動態(tài)電路 變化電路的類型 一 A 滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化 二 B電鍵的斷開或閉合引起電路中電學(xué)物理量的變化 A2 并聯(lián)電路中由滑動變阻器引起的變化 A1 串聯(lián)電路中由滑動變阻器引起的變化 B1 串聯(lián)電路中由開關(guān)引起的變化 B2 并聯(lián)電路中由開關(guān)引起的變化 4 解決過程的程序不能出錯 解決動態(tài)電路的難點究竟在哪 1 對電路的認識不能出錯 2 變阻器的有效電阻及由于滑片的移動導(dǎo)致有效電阻變化的判斷不能出錯 3 電表所測對象的判斷不能出錯 至少在以下四個方面都不能出錯 動態(tài)電路分析方法 1 確定電路的聯(lián)接方式 電壓表相當于斷開的電路 電流表相當于導(dǎo)線 2 確定各表測量對象 電壓表只抱一個 電流表和誰串聯(lián) 3 電阻的變化情況 變阻器滑片的移動以及斷開 或閉合 電鍵 注意局部短路的情況 4 各表的變化情況 在并聯(lián)中 電壓表示數(shù)不變 測定值電阻的電流表示數(shù)不變 測滑動變阻器的電流表與電阻變化相反 測干路中的電流表與測滑動變阻器的電流表變化情況相同 在串聯(lián)電路中 電流表與電阻的變化相反 測定值電阻的電壓表與電流表變化相同 測滑動變阻器的電壓表與電阻變化相同 記憶方法 動態(tài)電路判斷前 先看電路串并聯(lián) 電流表來似導(dǎo)線 電壓表來似斷電 串聯(lián)電阻在上升 電流示數(shù)減小中 定值電壓也減小 滑動電壓在上升 并聯(lián)電阻在增大 電壓示數(shù)不變化 滑動電流在減小 干路電流跟著跑 定值電流不變化 反向思考靠大家 在看電路圖的時候 應(yīng)該采用何種方式來弄清電路的連接情況 1 將電流表看成導(dǎo)線 電壓表看成斷開的 先弄清電路是串聯(lián)還是并聯(lián)的 2 在串聯(lián)電路中 所有的電流表的數(shù)值都是一樣的 在并聯(lián)電路中 電流表串聯(lián)在哪一條支路就測這條支路的電流 或者 有哪些用電器的電流流過這個電流表 那么這個電流表就測這些用電器的總電流 電流表如果接在干路上 則測電路中所有用電器的總電流3 在串聯(lián)電路中 電壓表并在哪個用電器的兩端 就測這個用電器的電壓 如果并在N個用電器的兩端就測這些用電器的總電壓 在純并聯(lián)電路中 電壓表總是測電源電壓 動態(tài)電路的解題技巧 1 電流表可視為導(dǎo)線 電壓表可看作斷路 3 元件斷路或短路時可去掉 5 串聯(lián)電路一般先分析電流 并聯(lián)電路一般先分析電壓 2 多個儀表時 一個一個單獨分析 4 同一根導(dǎo)線各處接線效果等同 6 分電阻與等效電阻關(guān)系 并聯(lián)電路 伏特表示數(shù)不變 與位置無關(guān) 4 學(xué)會用多種方案組合進行驗證 綜上所述 解決此類問題的方法是 1 利用 電流表相當于導(dǎo)線 電壓表相當于斷路 可去除 的特點多進行一些電路的等效變換訓(xùn)練 2 串聯(lián)電路的易錯點主要是對電壓表示數(shù)變化的判斷 而電流表的示數(shù)變化則是根據(jù)滑動變阻器有效電阻的改變直接解決 并聯(lián)電路的易錯點主要是對電流表示數(shù)變化的判斷 而電壓表大部分情況是測電源電壓 故常常不變 3 在做題的同時要積累經(jīng)驗 總結(jié)規(guī)律 形成自己的認識 解題步驟 識別電路 確定電路類型判斷電流表電壓表測定位置動態(tài)分析 變動為靜 確定狀態(tài)分狀態(tài)計算 以靜制動 先定性分析 后定量計算 分析步驟 開關(guān)閉 滑片移 析電路 定變量 1 開關(guān)閉變方式 開關(guān)的斷開和閉合會使得用電器的連接方式發(fā)生改變 即單阻 串聯(lián) 并聯(lián)三種方式間發(fā)生轉(zhuǎn)化 三種方式間電阻大小關(guān)系為 R串 R單 R并 2 滑片移變電阻 滑動變阻器滑片的移動不改變電路的連接方式 直接改變接入電路電阻的大小 然后根據(jù)串聯(lián)分壓正比 大電阻分大電壓 并聯(lián)分流反比 大電阻分小電流 進行分析 并聯(lián)電路中 各支路上的用電器互不影響 變阻器只影響所在支路電流的變化 從而引起干路電流變化 3 析電路定變量 不管是開關(guān)閉還是滑片移其實質(zhì)都是為了改變電路的總電阻 從而引起電路中電流的變化 無論串 并聯(lián)電路 部分電阻增大 總電阻隨之增大 而電源電壓不變 總電流與總電阻成反比 4 分析思路圖解 四 動態(tài)電路分析題與電路故障分析題復(fù)習(xí)策略1 學(xué)會正確分析電路圖 首先要讓學(xué)生養(yǎng)成分析電路圖的習(xí)慣 無論是靜態(tài)電路還是動態(tài)電路 都要求學(xué)生能夠獨立分析題目給出的電路圖中 各個用電器之間是串聯(lián)還是并聯(lián) 具體的方法是把電流表簡化成導(dǎo)線 將電壓表簡化成斷開的開關(guān)或干脆拿掉 把閉合的開關(guān)看成導(dǎo)線 把被局部短路的用電器拿掉 把開關(guān)斷開的支路去掉 從而簡化電路 經(jīng)過電路簡化后 電路中基本只出現(xiàn)電源 用電器 電路顯得比較簡單 把剛才去掉的電表復(fù)原上去 明確電壓表和電流表分別測量那個用電器的電壓和電流 2 正確判斷滑動變阻器有效電阻及由于滑片的變化引起的有效電阻的變化 3 熟練掌握串并聯(lián)電路中電壓 電流及電阻的規(guī)律 動態(tài)電路中涉及的用電器肯定不止一個 必然會運用到串并聯(lián)電路中電壓 電流及電阻的規(guī)律 如果學(xué)生不能熟練掌握這些規(guī)律 那么解題也就無從談起 4 熟練掌握歐姆定律的運用 尤其是要分析好電路中局部和整體的關(guān)系 歐姆定律是解決動態(tài)電路的金鑰匙 也是電學(xué)的基本定律 在動態(tài)電路中一般情況下電源的電壓都是不變的 滑動變阻器滑片的變化或開關(guān)的通斷 必然會引起電路中電流的變化 解題思路是先整體后局部 先利用歐姆定律分析整個電路中電流的變化情況 在具體分析每一個用電器的電流電壓變化情況 5 理解好斷路和短路 很多學(xué)生遇到電路故障問題就頭痛 原因就是沒有理解好怎樣才是短路 以及短路對整個電路的影響 所以要想學(xué)好電學(xué)這部分內(nèi)容還得深刻理解短路這個概念 動態(tài)電路專題總結(jié)1 動態(tài)電路是由于電路中滑動變阻器的滑片移動或電路中各開關(guān)的通斷引起電路中的電流 電壓等物理量的變化 2 解題時 應(yīng)先判斷確定滑動變阻器的滑片移動或各開關(guān)通斷時 電路的連接情況及各電表所測的物理量 3 再根據(jù)已知條件 利用其中一種情況解決部分所求量 然后將所求得的量做為已知帶入另一種情況求解 4 若題目中哪一種情況都沒有將已知條件給足 解決此類問題就必須將幾種情況結(jié)合在一起看 將由不同情況得出的幾個等式聯(lián)立起來解決問題 二 問題導(dǎo)學(xué)知識儲備1 快速說出串聯(lián)和并聯(lián)電路的電流 電壓 電阻的特點 串聯(lián)電路 串聯(lián)電路的各處電流 串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓 串聯(lián)電路總電阻等于各串聯(lián)電阻 并聯(lián)電路 并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和并聯(lián)電路各支路兩端電壓 并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的 2 歐姆定律 導(dǎo)體中的電流 跟導(dǎo)體 成正比 跟導(dǎo)體的 成反比 數(shù)學(xué)表達式為 定律的運用 電阻串聯(lián)相當于增大了導(dǎo)體的 所以總電阻比任何一個分電阻 電阻并聯(lián)相當于增大了導(dǎo)體的 所以總電阻比任何一個分電阻 不論串聯(lián)還是并聯(lián) 其中一個電阻增大 總電阻 其中一個電阻減小 總電阻 3 串聯(lián)分壓 電阻大的分的電壓 電阻小的分的電壓 并聯(lián)分流 電阻大的分的電流 電阻小的分的電流 4 判斷小燈泡的亮暗程度 要根據(jù)它的 越大 它就越亮 越小 它就越暗 二 問題導(dǎo)學(xué)知識儲備1 快速說出串聯(lián)和并聯(lián)電路的電流 電壓 電阻的特點 串聯(lián)電路串聯(lián)電路的各處電流相等 串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和 串聯(lián)電路總電阻等于各串聯(lián)電阻之和 并聯(lián)電路 并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等 并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和 2 歐姆定律 導(dǎo)體中的電流 跟導(dǎo)體兩端電壓成正比 跟導(dǎo)體的電阻成反比 數(shù)學(xué)表達式為I U R 定律的運用 電阻串聯(lián)相當于增大了導(dǎo)體的長度 所以總電阻比任何一個分電阻都大 電阻并聯(lián)相當于增大了導(dǎo)體的橫截面積 所以總電阻比任何一個分電阻都小 不論串聯(lián)還是并聯(lián) 其中一個電阻增大 總電阻都增大 其中一個電阻減小 總電阻都減小 3 串聯(lián)分壓 電阻大的分的電壓大 電阻小的分的電壓小 并聯(lián)分流 電阻大的分的電流小 電阻小的分的電流大 4 判斷小燈泡的亮暗程度 要根據(jù)它的實際功率 實際功率越大 它就越亮 實際功率越小 它就越暗 A 滑動變阻器類 一 滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學(xué)物理量的變化 分析方法 首先分析清楚電路是串聯(lián)或是并聯(lián) 然后分析滑片的移動引起滑動變阻器的電阻變化是怎樣的 根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路 并聯(lián)電路的特點綜合分析得出結(jié)論 第一步 簡化電路 分析方法 第二步 留值 第三步 動態(tài)分析 去表 恢復(fù)電表 R變 I U的變化 A1 串聯(lián)電路中由滑動變阻器引起的變化 C 專題5 動態(tài)電路問題 例1 當滑動變阻器的滑片P向右移動時 判斷電表的示數(shù)如何變化 若將R1換成小燈泡 它的亮度如何變化 先判斷電流表 電壓表所測的對象 根據(jù)滑動變阻器的滑片移動情況及串聯(lián)電路電阻特點R總 R1 R2 判斷總電阻變化情況 根據(jù)I總 U總 R總 判斷電流的變化情況 先根據(jù)U1 I1R1判斷定值電阻 小燈泡 兩端電壓的變化情況 最后根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點U總 U1 U2 判斷滑動變阻器兩端的電壓變化情況 分析方法 串聯(lián)電路中的動態(tài)變化 C 針對訓(xùn)練 例3 如圖所示是伏安法測電阻的實驗電路圖 閉合電鍵S 當滑片向右移動時 請判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化 電流表的示數(shù) 電壓表的示數(shù) 均選填 變大 不變 或 變小 U1 變小 變小 I總 C 2 如圖4 Z 4所示的電路 電源電壓不變 閉合開關(guān) 當滑動變阻器的滑片向右移動時 圖4 Z 4 A 電壓表示數(shù)變大 電流表示數(shù)變小 燈泡變暗B 電壓表示數(shù)變小 電流表示數(shù)變大 燈泡變亮C 電壓表示數(shù)變小 電流表示數(shù)變小 燈泡變暗D 電壓表示數(shù)變大 電流表示數(shù)變大 燈泡變亮 B B 例4 如圖所示 閉合電鍵S 當滑片向右移動時 請判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化 電流表的示數(shù) 電壓表的示數(shù) 均選填 變大 不變 或 變小 I總 U1 2左 不變 變大 針對訓(xùn)練1 如圖4 Z 3所示電路中 電源電壓不變 當滑片P向左移動時 電流表A的示數(shù)將 電壓表V的示數(shù)將 圖4 Z 3 不變 變小 例5 如圖所示 閉合電鍵S 當滑片向右移動時 請判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化 電流表的示數(shù) 電壓表的示數(shù) 均選填 變大 不變 或 變小 串聯(lián)電路中的動態(tài)變化 I總 U總 變小 不變 C B 命題角度 1 分析電路中由滑動變阻器引起的電表示數(shù)和燈泡亮度變化 2 聯(lián)系生活實際 如風(fēng)力計 油量表 壓力計等 確定電路的動態(tài)變化 3 針對動態(tài)變化 計算相關(guān)物理量 解析分析電路知 兩電阻串聯(lián) 電壓表測R1兩端的電壓 電流表測電路中電流 當滑片P由b端移到a端的過程中 電路總電阻變小 故電流表示數(shù)變大 根據(jù)歐姆定律 電阻R1的電流變大 所以電壓表示數(shù)也變大 故正確選項為A 變式題 2013 河北模擬 如圖J9 3所示 AB間的彈簧中間有可收縮的導(dǎo)線將滑動變阻器接入電路 R1為定值電阻 當閉合開關(guān)S A板上受到的壓力F增大時 圖J9 3 1 電流表示數(shù)將 電壓表的示數(shù)將 2 此裝置可作為壓力計使用 為使壓力增大時 壓力計的示數(shù)隨指針向右擺動而增大 應(yīng)把 選填 電流表 或 電壓表 改裝為壓力計 減小 增大 電壓表 點評處理滑動變阻器引起的動態(tài)電路問題時 先判斷電路的連接 然后分析電阻的變化 再利用歐姆定律確定各部分電路的電流和電壓的變化情況 解析從題圖可看出 電阻R2為滑動變阻器 它與電阻R1串聯(lián)在電路中 電壓表測變阻器兩端的電壓 當壓力增大時 從原理圖可知 滑片P向下移動 變阻器R2接入電路中的電阻變大 根據(jù)歐姆定律可知 電路中電流變小 定值電阻兩端的電壓變小 所以變阻器兩端電壓即電壓表的示數(shù)變大 所以要使壓力增大時 壓力計的示數(shù)也增大 應(yīng)把電壓表改裝為壓力計 C 例2 如圖 當滑片P向左移動時 A表和V表將如何變化 例3 在如圖所示電路中 當閉合電鍵后 滑動變阻器的滑動片P向右移動時 A 安培表示數(shù)變大 燈變暗 B 安培表示數(shù)變小 燈變亮 C 伏特表示數(shù)不變 燈變亮 D 伏特表示數(shù)不變 燈變暗 分析 將電流表等效為一根導(dǎo)線 可以看到電壓表直接測量電源電壓 因此當滑動變阻器的滑動片P向右移動時 電壓表的示數(shù)將不會變化 而電阻R的阻值變大 小燈的電阻RL大小不變 注意 在初中階段 小燈的電阻由于溫度的變化引起的變化往往忽略不計 因此總電阻變大 電流變小 所以電流表示數(shù)變小 從串聯(lián)電路的分壓角度分析 小燈兩端的電壓也將變小 小燈的功率P ULI也將變小 所以小燈的發(fā)光將變暗 本題正確答案為D 變式訓(xùn)練題 在如圖所示電路中 當閉合電鍵后 滑動變阻器的滑動片P向右移動時 A 伏特表示數(shù)變大 燈變暗 B 伏特表示數(shù)變小 燈變亮 C 安培表示數(shù)變小 燈變亮 D 安培表示數(shù)不變 燈變暗 A 專題練習(xí) 1 圖中 A B C D是滑動變阻器的四個接線柱 若將A C分別與圖中電路的導(dǎo)線頭M N相連接 閉合電鍵后 當滑動片P向右移動時 安培表的示數(shù)將 填 變大 不變 或 變小 若將D與N相連接 接線柱 與M相連接 則閉合電鍵后 滑動片P向左移動時 伏特表的示數(shù)增大 變小 B 7 如圖所示 閉合電鍵K 當滑動變阻器的滑片P向右移動時 電流表A的示數(shù)將 6 如圖所示 當滑片P向右移動時 A 電流表A示數(shù)不變 電壓表V示數(shù)不變 B 電流表A示數(shù)不變 電壓表V示數(shù)變大 C 電流表A示數(shù)變小 電壓表V示數(shù)變大 D 電流表A示數(shù)變小 電壓表V示數(shù)不變 6題圖 7題圖 A 不變 A2 并聯(lián)電路中由滑動變阻器引起的變化 例3如圖4 Z 5所示電路中 電源電壓不變 當滑片P向右移動時 電流表A1的示數(shù)將 電流表A2的示數(shù)將 電壓表V的示數(shù)將 均選填 變大 變小 或 不變 圖4 Z 5 不變 不變 變小 例1 當滑動變阻器的滑片P向右移動時 判斷電表的示數(shù)如何變化 若將R1換成小燈泡 它的亮度如何變化 C 例2 如圖 當滑片P向左移動時 A表和V表將如何變化 例4 如圖 當滑片P向右移動時 A1表 A2表和V表將如何變化 2 并聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化 解題方法總結(jié) 先判斷電路的連接方式 畫草圖時可去掉電壓表 把電流表當成一條導(dǎo)線 判斷滑片P移動時 滑動變阻器的阻值如何變化 若減小 總電阻會減小 總電流會增大 再根據(jù)串聯(lián)分壓和并聯(lián)分流電路判斷電表示數(shù)的變化 強調(diào) 若為并聯(lián)電路 電壓表示數(shù)一定不變 各支路互不影響 滑動變阻器定性分析類 例1 如圖 是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖 當滑片P向左移動時 請你判斷A表和V表的變化 為了分析簡潔 約定符號 表示引起電路變化 表示物理量增大或電表示數(shù)增大 表示物理量減小或電表示數(shù)減小 P左移 R2 R總 I A表 R1不變 IR1 U1 V表 判斷V表的變化還可以根據(jù)串分壓原理來分析 P左移 R2 U2 U1 V表 A1 串聯(lián)電路中由滑動變阻器引起的變化 MBJ 分析思路 定值電阻阻值不變 分電壓 正比分壓 金屬滑片移動 滑動變阻器接入電路的阻值 總電阻 電源電壓不變 跳躍思維 電流 分析步驟 識別電路 確定電路類型判斷電流表電壓表測定位置動態(tài)分析 變式訓(xùn)練1 如圖 當滑片P向左移動時 A表和V表將如何變化 分析過程 確定電路的類型 A V表的測量位置 動態(tài)分析 P左滑 R2 R總 A V表不變 例2 如圖所示電路中 電源電壓不變 當滑動變阻器的滑片向右滑動時 電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是 A 電流表和電壓表的示數(shù)變大 B 電流表和電壓表的示數(shù)變小 C 電流表示數(shù)變小 電壓表示數(shù)變大 D 電流表示數(shù)變大 電壓表示數(shù)變小 若由于各種原因 電壓表接在滑動變阻器的兩端 小結(jié) 定值電阻兩端的電壓與電流表示數(shù)的變化方向相同 電壓表與電流表示數(shù)的比值不變 滑動變阻器兩端的電壓與電流表示數(shù)變化方向相反 此時電壓表與電流表示數(shù)的比值改變 變式訓(xùn)練2 在如圖所示電路中 當閉合開關(guān)后 滑動變阻器的滑動片P向右移動時 A 安培表示數(shù)變大 燈變暗 B 安培表示數(shù)變小 燈變亮 C 伏特表示數(shù)不變 燈變亮 D 伏特表示數(shù)不變 燈變暗 分析過程 確定電路的類型 A V表的測量位置 動態(tài)分析 P右滑 R R總 A表 燈變暗 D 練習(xí)1如圖 當滑片P向左移動時 A表和V表將如何變化 A V1 V2 V R2R1 練習(xí)2如圖所示 R是一只光敏電阻 當光照射強度增大時 其電阻會減小 閉合開關(guān)S 減小對光敏電的照射強度 電壓表和電流表示數(shù)的變化情況是 A 兩表示數(shù)均減小B 電流表示數(shù)增大 電壓表示數(shù)減小C 兩表示數(shù)均增大D 電流表示數(shù)減小 電壓表示數(shù)增大 練習(xí)3如圖 當滑片P向左移動時 A表和V表將如何變化 練習(xí)4在如圖所示電路中 當閉合開關(guān)后 滑動變阻器的滑動片P向右移動時 A 安培表示數(shù)變大 燈變暗 B 安培表示數(shù)變小 燈變亮 C 伏特表示數(shù)不變 燈變亮 D 伏特表示數(shù)不變 燈變暗 例3如圖所示的電路中 電源電壓保持不變 閉合開關(guān)S 將變阻器的滑片向右移動 判斷電壓表 電流表示數(shù)的變化 例4 如圖 當滑片P向左移動時 A表和V表將如何變化 分析過程 確定電路的類型 A V表的測量位置 動態(tài)分析 P無論怎樣移動A表示數(shù)不變P左滑 V表測量電阻 V表 變式訓(xùn)練3 在如圖所示電路中 當閉合開關(guān)后 滑動變阻器的滑動片P向右移動時 A 伏特表示數(shù)變大 燈變暗 B 伏特表示數(shù)變小 燈變亮 C 安培表示數(shù)變小 燈變亮 D 安培表示數(shù)不變 燈變暗 分析過程 確定電路的類型 A V表的測量位置 動態(tài)分析 P右滑 R R總 A表 燈變暗 V表 A A2 變式訓(xùn)練4 如圖 當滑片P向右移動時 A1表 A2表和V表將如何變化 分析過程 確定電路的類型 AV表的測量位置 動態(tài)分析 P右滑 R2 R總 A2表 A1表 V表不變 解題小技巧 分電阻變大 等效電阻也變大串聯(lián)電路 并聯(lián)電路同時適用 MBJ 例5 如圖 當滑片P向右移動時 A1表 A2表和V表將如何變化 A2 并聯(lián)電路中由滑動變阻器引起的變化 分析過程 確定電路的類型 AV表的測量位置 動態(tài)分析 P右滑 R2 R總 A2表 A1表不變V表不變 練習(xí)5如圖所示的電路中 電源電壓不變 閉合開關(guān) 當變阻器的滑片向右移動時 電流表A1的示數(shù) 電流表A的示數(shù) 變大 不變 變小 練習(xí)6如圖所示 電源電壓和燈泡電阻都保持不變 當滑動變阻器的滑片P由中點向右移動時 下列判斷正確的是 A 兩表示數(shù)都增大B 電流表示數(shù)增大 電壓表示數(shù)不變C 兩表示數(shù)都減小D 電流表示數(shù)減小 電壓表示數(shù)不變 注意 1 并聯(lián)電路中各支路互不影響 2 干路的電流受支路影響 練習(xí)7如圖所示 電源電壓保持不變時 當滑動變阻器滑片P向右滑動過程中 A 電壓表V示數(shù)變小B 電流表A1示數(shù)變大C 電流表A2示數(shù)不變D 電流表A2示數(shù)變小 生活中的物理 1 小明觀察了市場上的測重儀后 設(shè)計了如圖四個電路 R是定值電阻 R1是滑動變阻器 可以測量人體重的電路是 2 重慶市高速公路收費站于去年開始對過往的超載貨車實施計重收費 某同學(xué)結(jié)合所學(xué)物理知識設(shè)計了如圖所示的計重秤原理圖 以下說法正確的是A 稱重表相當于一個電壓表B 電路中的R1是沒有作用的C 當車輛越重時 稱重表的示數(shù)越小D 當車輛越重時 稱重表的示數(shù)越大 3 如圖所示 是小麗設(shè)計的壓力傳感器的原理圖 其中R1是滑動變阻器 R2是定值電阻 當壓力F增大時 A 電流表示數(shù)減小 電壓表示數(shù)增大B 電流表示數(shù)減小 電壓表示數(shù)減小C 電流表示數(shù)增大 電壓表示數(shù)增大D 電流表示數(shù)增大 電壓表示數(shù)減小 5 計算機鼠標內(nèi)裝有起自動控制作用的傳感器 如圖是它的工作原理示意圖 當物體M在導(dǎo)軌上平行移動時 可帶動與之相連的金屬滑片P移動 通過電壓表示數(shù)可反映物體M移動的距離 當物體M向右移動時 電表示數(shù)將 如圖所示是某電子秤的結(jié)構(gòu)示意圖 其中P是一個可以緊貼AB滑動的金屬滑片 S為自動控制開關(guān) 閉合開關(guān)S 秤盤內(nèi)不放物體時 電子秤刻度表示數(shù)為0 在秤盤內(nèi)放入物體時 就可以從電子秤刻度表上讀出該物體的質(zhì)量 當被測物體的質(zhì)量超過電子秤量程時 開關(guān)S自動斷開 電子秤無示數(shù) 則下列判斷正確的是 A 電子秤的刻度表是一個電流表 它的示數(shù)越小說明所稱物體質(zhì)量越大B 電子秤的刻度表是下個電壓表 它的示數(shù)越大說明所稱物體質(zhì)量越大C 電子秤的AB部分是一個滑動變阻器 且A端為絕緣體D 電子秤所稱物體的質(zhì)量越大 消耗的電能越少 滑動變阻器定量計算類 電路的極值和滑動變阻器的取值范圍 例1 如圖1所示 電源電壓為9V R1 3歐姆 R2范圍0 20歐姆 1 求電流表 電壓表的最大值和最小值 2 若電流表0 0 6A 電壓表0 3V 為使電表不致?lián)p壞 求滑動變阻器R2的取值范圍 例2 如圖2所示 電源電壓為12V R1 18歐姆 R2范圍0 20歐姆 圖2 1 求電流表 電壓表的最大值和最小值 2 若電流表0 0 6A 電壓表0 3V 為使電表不致?lián)p壞 求滑動變阻器R2的取值范圍 練習(xí)1 如圖3所示的電路中 電源電壓U 4 5V 且保持不變 電阻R1 5 變阻器R2的最大阻值為20 電流表量程為0 0 6A 電壓表量程為0 3V 為保護電表 變阻器接入電路的阻值范圍是 A 2 5 10 B 0 20 C 2 5 20 D 0 10 練習(xí)2 如圖所示的電路中 滑片滑動時 電壓表變化范圍是0 4V 電流表變化范圍是1 3A 求R1和電源電壓 練習(xí)3 如圖所示的電路中 電源電壓為6V R1電阻為6 滑片從中點滑到B端 電流表示數(shù)變化了0 15A 求R2的最大阻值以及此時電流表的示數(shù) 練習(xí)4 如圖所示 電源電壓為6V保持不變 電阻R 5 變阻器R 的最大阻值是10 求 1 電流表示數(shù)的變化范圍 2 電壓表示數(shù)的變化范圍 練習(xí)6 如圖所示 當開關(guān)S閉合后 滑動變阻器滑片 在B端時 電壓表示數(shù)為9V 電流表示數(shù)為0 15A 滑片P在中點C時電壓表的示數(shù)為6V 求 1 滑動變阻器R 的最大阻值 2 電源電壓和R2的阻值 例6 如圖所示的電路 電源電壓6V不變 定值電阻為10 滑動變阻器標有 20 1A 當滑動變阻器的滑片由右向左滑動時電流表和電壓表的變化范圍 當滑片滑至最右端時 當滑片滑至最左端時 變動為靜 定性分析 例6 如圖所示的電路 電源電壓6V不變 定值電阻為10 滑動變阻器標有 20 1A 當滑動變阻器的滑片由右向左滑動時電流表和電壓表的變化范圍 解 當滑片滑至最右端時 當滑片滑至最左端時 電流表示數(shù) Imin U R1 R 6V 20 10 0 2A電壓表示數(shù) U min IR 0 2A 10 2V 定量計算 電流表示數(shù) Imax U R 6V 10 0 6A電壓表示數(shù) Umax 6V 所以 電流表范圍為0 2A 0 6A 電壓表范圍為2V 6V BZ 解題步驟 識別電路 確定電路類型判斷電流表電壓表測定位置動態(tài)分析 變動為靜 確定狀態(tài)分狀態(tài)計算 以靜制動 先定性分析 后定量計算 練習(xí)6 如圖所示的電路 滑動變阻器的滑片P在移動過程中 電壓表的示數(shù)變化范圍是0 4V 電流表的示數(shù)變化范圍是0 5A 1 5A 則電阻R的阻值為 變阻器R 的最大阻值是 電源電壓是 V 練習(xí)7 右圖所示的電路中 電源電壓為30V 定值電阻為30 滑動變阻器標有 60 1 5A 字樣 在該電路正常使用的情況下 則 A 電路消耗的最大功率為75WB 電流表的最小示數(shù)為1 5AC 滑動變阻器消耗的最小功率為15WD 電路總電阻的變化范圍為0 20 練習(xí)8 把標有 6V3W 的小燈泡L與最大阻值為100 的滑動變阻器R連接在總電壓恒為18V的電路中 如圖4所示 電流表和電壓表選擇的量程分別為 0 0 6A 和 0 15V 要求閉合開關(guān)S后 兩電表的示數(shù)均不超過所選量程的最大測量值 且燈泡L兩端電壓不超過額定值 設(shè)燈絲電阻不變 求 1 電路允許通過的最大電流 2 電路消耗總電功率的最大值 3 小燈泡L消耗電功率的最小值 4 滑動變阻器R允許調(diào)節(jié)的范圍 小練習(xí) 相信你一定行 1 如圖所示電路 閉合后滑動變阻器的滑片向左移動 以下說法正確的是 A A示數(shù)變大 V示數(shù)變小B A示數(shù)變大 V示數(shù)變大C A示數(shù)變小 V示數(shù)變小D A示數(shù)變小 V示數(shù)變大 B 2 小明觀察了市場上的測重儀后 設(shè)計了如圖四個電路 R是定值電阻 R1是滑動變阻器 可以測量人體重的電路是 B 4 如圖所示的電路中 電源電壓恒定不變 當開關(guān)S閉合時 A 電壓表示數(shù)變小 電流表示數(shù)變小 燈變暗B 電壓表示數(shù)變大 電流表示數(shù)變大 燈變亮C 電壓表示數(shù)不變 電流表示數(shù)不變 燈亮度不變D 電壓表示數(shù)不變 電流表示數(shù)變小 燈變暗 C 5 如圖所示電路中電源電壓不變 當S閉合 且滑片P向左滑動時 各電表示數(shù)的變化情況是 A A1表讀數(shù)不變 A2表讀數(shù)變小 V表讀數(shù)變小B A1表讀數(shù)變大 A2表讀數(shù)變大 V表讀數(shù)不變C A1表讀數(shù)變小 A2表讀數(shù)變大 V表讀數(shù)變大D A1表讀數(shù)不變 A2表讀數(shù)變大 V表讀數(shù)不變 S D 1 在圖6所示的電路中 當開關(guān)閉合后 滑動變阻器滑片P向右移動時 對電表讀數(shù)的變化 分析正確的是 A 電流表A 電壓表V1示數(shù)都減小 電壓表V2示數(shù)增大B 電流表A 電壓表V1示數(shù)都變大 電壓表V2示數(shù)變小C 電流表A的示數(shù)減小 兩電壓表示數(shù)不變D 三個電表的示數(shù)都變小 2 如圖所示 AB間的彈簧中間有可收縮的導(dǎo)線將滑動變阻器接入電路 R1為定值電阻 當閉合開關(guān)S A板上受到的壓力F增大時 1 電流表示數(shù)將 電壓表的示數(shù)將 2 此裝置可做為壓力計使用 為使壓力增大時 壓力計的示數(shù)隨指針向右擺動而增大 應(yīng)把 填 電流表 或 電壓表 改裝為壓力計 3 如圖7所示是某電子秤的結(jié)構(gòu)示意圖 其中P是一個可以緊貼AB滑動的金屬滑片 S為自動控制開關(guān) 閉合開關(guān)S 秤盤內(nèi)不放物體時 電子秤刻度表示數(shù)為0 在秤盤內(nèi)放入物體時 就可以從電子秤刻度表上讀出該物體的質(zhì)量 當被測物體的質(zhì)量超過電子秤量程時 開關(guān)S自動斷開 電子秤無示數(shù) 則下列判斷正確的是 A 電子秤的刻度表是一個電流表 它的示數(shù)越小說明所稱物體質(zhì)量越大B 電子秤的刻度表是下個電壓表 它的示數(shù)越大說明所稱物體質(zhì)量越大C 電子秤的AB部分是一個滑動變阻器 且A端為絕緣體D 電子秤所稱物體的質(zhì)量越大 消耗的電能越少 4 如圖所示是小明設(shè)計的一個簡易電子身高測量儀的示意圖 其中 電源電壓恒為6V 保護電阻R0 20 R是一只固定著的 豎直放置的硬電阻棒 總長為40cm 其接入電路的電阻與接入電路的棒長成正比 金屬桿cd和MP 右端P是滑片 與電路接觸良好 電阻不計 小明用該測量儀對小聰 小英和小亮的身高進行了測量 其數(shù)據(jù)見下表 若已知小英測量時 滑片恰在電阻棒ab的中點位置 則根據(jù)題中提供的信息可知A 電阻棒的總電阻是45 B 小聰?shù)纳砀呤? 7m 小亮的身高是1 5mC 小聰?shù)纳砀呤? 5m 小亮的身高是1 7mD 從理論上分析 該測量儀的身高測量范圍是1 2 1 8m 自主訓(xùn)練 D D B C B 3 將光敏電阻R 定值電阻R0 電流表 電壓表 開關(guān)和電源連接成如圖所示電路 光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而減小 閉合開關(guān) 逐漸增大光敏電阻的光照強度 觀察電表示數(shù)的變化情況是 A A表和V表示數(shù)均變小B A表示數(shù)變大 V表示數(shù)變小C A表示數(shù)變小 V表示數(shù)變大D A表和V表示數(shù)均變大 D 示例二 導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間 其電阻受溫度影響較大 如圖十甲是某種半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系圖像 根據(jù)這種半導(dǎo)體材料電阻的特性 小星和他的同學(xué)設(shè)計了一個電路 如圖十乙 可以測定某一空間的溫度 使用的器材如下 半導(dǎo)體電阻 電源 電流表 0 0 6A 開關(guān) 定值電阻R0 10 導(dǎo)線若干 1 當環(huán)境溫度為20 時 電流表的讀數(shù)為0 2A 求電源的電壓 2 電流表的讀數(shù)為0 4A時 當時環(huán)境溫度是多少 分析 1 這是什么電路 要求電源電壓要知道哪些條件 怎樣得到這些已知條件 這是串聯(lián)電路 要求電源電壓要知道對應(yīng)溫度下的電流值和總電阻 由圖像可以知道當溫度為20 時 熱敏電阻對應(yīng)的阻值為50 則總電阻為R總 50 10 60 電源電壓U總 R總I1 60 0 2A 12V 2 環(huán)境溫度根據(jù)什么來求 請寫出解答過程 由題意可以知道 環(huán)境溫度可以根據(jù)熱敏電阻的阻值來求 所以要先求出電流為0 4A時熱敏電阻的阻值 再根據(jù)圖像得出環(huán)境溫度 當I2 0 4A時 電路中的總電阻R總 U總 I2 12V 0 4A 30 熱敏電阻的阻值R R總 R1 30 10 20 由圖像可知道此時環(huán)境溫度為40 2 熱敏電阻應(yīng)用非常廣泛 可以制成溫度傳感器 如圖12甲所示 圖中電源電壓6V 定值電阻R0為100 Q為溫度儀表 其允許通過的最大電壓為3V 溫度傳感器其阻值隨室內(nèi)溫度的改變而改變 如圖12乙所示 試問 1 圖甲中溫度儀表Q應(yīng)用什么電表改裝 2 當溫度傳感器R的電阻為200 時 室內(nèi)溫度是多少 3 圖甲電路正常工作時 最高可以測的溫度是多少 練習(xí)2如圖所示 R是一只光敏電阻 當光照射強度增大時 其電阻會減小 閉合開關(guān)S 減小對光敏電的照射強度 電壓表和電流表示數(shù)的變化情況是 A 兩表示數(shù)均減小B 電流表示數(shù)增大 電壓表示數(shù)減小C 兩表示數(shù)均增大D 電流表示數(shù)減小 電壓表示數(shù)增大 5 計算機鼠標內(nèi)裝有起自動控制作用的傳感器 如圖是它的工作原理示意圖 當物體M在導(dǎo)軌上平行移動時 可帶動與之相連的金屬滑片P移動 通過電壓表示數(shù)可反映物體M移動的距離 當物體M向右移動時 電表示數(shù)將 C 專題5 動態(tài)電路問題 B A 變小 變大 B 開關(guān)類 B1 串聯(lián)電路中由開關(guān)引起的變化 分析方法 1 先判斷電流表 電壓表所測對象 2 弄清電鍵斷開 閉合對總電阻的影響 3 根據(jù)I U R 判斷電流變化情況 4 最后根據(jù)電路的變化串 并聯(lián)電路的特點進行分析 判斷電壓表的示數(shù)變化 第一步 簡化電路 去表 分析清楚開關(guān)斷開前后的電路連接情況是關(guān)鍵 同時電流表是一個很小的電阻等效處理為導(dǎo)線直接連通 電壓表是一個大電阻 處理為斷路 第二步 留值 恢復(fù)電表 第三步 動態(tài)分析 開關(guān)導(dǎo)致IU變化 解題方法 局部 注意 抓住題中不變的量 如電源電壓不變 定值電阻阻值不變 燈泡電阻不變 整體 局部 1 串聯(lián)電路中電鍵的斷開或閉合引起的變化 例5 在如圖所示的電路中 將電鍵K閉合 則安培表的示數(shù)將 伏特表的示數(shù)將 均填 變大 變小 或 不變 分析 在電鍵尚未閉合前 兩個電阻組成串聯(lián)電路 電壓表測量R1兩端的電壓 電鍵K閉合后 電阻R2被局部短路 電壓表變成測量電源兩端的電壓了 因此電壓表的示數(shù)將變大 在電鍵尚未閉合前 電流表測量的是串聯(lián)電路的電流值 由于此時電阻較大 故電流較小 電鍵K閉合后 電阻R2被局部短路 電路中的電阻只有R1了 因此電流表的示數(shù)將變大 物理 新課標 RJ 例2在如圖4 Z 2所示的電路中 電源電壓不變 將開關(guān)S閉合 則電流表的示數(shù)將 電壓表的示數(shù)將 均選填 變大 變小 或 不變 圖4 Z 2 變大 變大 變大 變大 專題5 動態(tài)電路問題 針對訓(xùn)練 不變 變小 例8 如圖所示 閉合電鍵S 請判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化 電流表的示數(shù) 電壓表的示數(shù) 均選填 變大 不變 或 變小 U1 U總 I總 I 總 變大 變大 例9 如圖所示 閉合電鍵S 請判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化 電流表的示數(shù) 電壓表的示數(shù) 均選填 變大 不變 或 變小 I總 U1 I 0 U導(dǎo) 0 變小 變小 串聯(lián)電路中的動態(tài)變化 串聯(lián)電路中的動態(tài)變化 例11 如圖11所示 閉合電鍵S 請判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化 電流表的示數(shù) 電壓表的示數(shù) 均選填 變大 不變 或 變小 I 0 U總 I總 0 變大 U1 變小 變式訓(xùn)練題 在如圖所示的電路中 當電鍵K斷開時 電阻R1與R2是 聯(lián)連接的 電鍵K閉合時 電壓表的示數(shù)將 串 變小 3 在如圖七所示的電路中 電源電壓不變 當開關(guān)K斷開時 電阻R1與R2是串聯(lián)的 開關(guān)K閉合時 電壓表的示數(shù)將變大 4如圖所示 電阻R1的阻值為20歐 R2為40歐 當電鍵K斷開時 電流表A的示數(shù)為0 1安 則電源電壓為 伏 若電鍵K閉合時 電流表A的示數(shù)為 安 6 0 4題圖 B2 并聯(lián)電路中由開關(guān)引起的變化 例2如圖J9 4所示 開關(guān)S1閉合 當S2由1擲到2 電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是 A 電流表示數(shù)變小 電壓表示數(shù)變大B 電流表示數(shù)變小 電壓表示數(shù)不變C 電流表示數(shù)變大 電壓