文档介绍：电路动态变化分析
电路动态分析和电路故障分析专题
考点剖析:
电路动态分析题和电路故障分析题是初中学生物理学习电学过程中的重难点之一,其原因是这类题目对大家有较高的能力要求。根据近年中考中难度题有再提高要求的趋势,因此我们将常见的一些分析题整合成一个专题进行复习,希望同学有足够的信心去挑战这些难题,力争通过自己的努力,掌握一般的推理方法,在协作中攻克难关。
一、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化
分析方法:
1、先判断电流表、电压表所测的对象;
2、根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点
R总=R1+R2,判断总电阻变化情况;
3、根据I总=U总/R总,判断电流的变化情况;
4、先根据U1=I1R1判断定值电阻(小灯泡)两端电压的变化情况;
5、最后根据串联电路电压特点U总=U1+U2,判断滑动变阻器两端的电压变化情况。
[例1]如图1,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。
[变式训练题]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1 图2 图3
[例2]如图2,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。
[变式训练题] 如图3,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。
[例3]在如图4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。
[变式训练题] 在如图5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。
(例
2(例
3(例
1:如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化: 电流表的示数电压表的示数。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
2:如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数;电压
表的示数。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
3:如图所示,闭合电键S,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数;电压
表的示数。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
4:如图所示,闭合电键S,请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数;电压表的示数。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
5:如图所示,闭合电键S,请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数;电压表的示
数。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
6:如图所示,闭合电键S,请判断电流表和电压表的