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动态电路分析方法电路的动态分析,是欧姆定律的具体应用,在历年的高考中经常出现。此类问题能力要求
较高,同学们分析时往往抓不住要领,容易出错。电路发生动态变化的原因是由于电路中滑动变阻器触头位置的变化,弓I起电路的电阻发生改变,从而引: .
动态电路分析方法电路的动态分析,是欧姆定律的具体应用,在历年的高考中经常出现。此类问题能力要求
较高,同学们分析时往往抓不住要领,容易出错。电路发生动态变化的原因是由于电路中滑动变阻器触头位置的变化,弓I起电路的电阻发生改变,从而引起电路中各物理量的变化,在此将动态电路的分析方法介绍如下。
一、程序法
根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析。基本思路是:“部分一整体一部分”,即从阻值变化的部分如手,由串并联电路规律判知R总的变化情况,再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况,最后由部分电路的欧姆定律得知个部分物理量的变化情况,一般思路是:
1确定电路的外电阻R外总如何变化。
E2根据闭合电路的欧姆定律I总确定电路的总电流如何变化。(利用电动势不变)
R外总r3由U内-|内r确定电源内电压如何变化。(利用r不变)
4由U外二EU内确定电源的外电压如何变化5由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端电压如何变化。
6由部分电路和整体的串并联规律确定支路两端电压如何变化及通过各支路电路如何变化。
二、图像法电路发生动态变化时,其电路图可等效为如图(1)所示,根据闭合电路的欧姆定律得到
UEIr,其图像如图(2)中的a,根据部分电路的欧姆定律可知UFR,其导体的U—I图像如(2)中b,在电源确定的电路中,由图(2)得,当电阻R增大时(即图中的
角度变大),通过R的电流减小,R两端的电压变大,当电阻R减小时(即图中的角度变小),其电流增大,电压减小。
三、“串反并同”法
所谓“串反”,即某一电阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都减小(增大)。所谓“并同”,即某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都增大(减小)。但须注意的前提有两点:1电路中电源内
阻不能忽略;2滑动变阻器必须是限流接法。
四、极限法即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端讨论。(一般应用于滑至滑动变阻器阻值为零)
例1、在图中电路中,当滑动变阻器的滑动片由a向b移动时,下列说法正确的是:
A、电压表读数增大,电流表读数减小。
B、电压表读数减小,电流表读数增大。
C、两表读数均增大。
D、两表读数均增大。
Ri
E法一:当滑片由a向b移动时,R3增大,导致外电阻R也增大。,总电流I
r+r减小,路端电压U=ETr增大,即电压表读数增大,R2两端电压U2二E—1「计Ri增大,
U2、匚、通过R2电流12-增大,通过R3的电流13」|2变小,即电流表读数减小,所以答案
R2选A。
法二、利用“图像法”由图(2)可知,当R3增大时,通过R3的电流减小,则与R3串联的电流表的读数也减小。把整个外电路等效为一个可变电阻,当R3阻值变大时,外电路电阻
也变大,同样