类型1:滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中物理量的变化:明确电路(电压表
直接去掉,简化电路);看准每个电表分别测的是谁的电压和电流;先看电阻的变化,再根据欧姆定律判断电流、电压的变化。
类型2:开关的断开或闭合引起电路中物理量的变化:明确断开和闭合是分别是什么电路;
画出等效电路(电压表直接去掉,简化电路);根据欧姆定律判断。
分析动态电路的一般思路是:根据引起电路变化的原因(开关通断、变阻器滑片移动、电路故障),分析判断电路中电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化(电流表示数变化),再根据欧姆定律变形式U=IR(或串并联电路电压特点)进一步判断电路中部分电路中电压的变化(电压表示数变化)或其它物理量的变化。
1、滑动变阻器滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 (1).串联电路中滑动变阻器滑片P的位置的变化引起的变化
[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向左移动时,请你判断电流表和电压表示数的变化。
A表变大。 分析:P左移→R2减小→R总减小→I增大→○V表变大。 R1不变→IR1增大→U1增大→○
V表的变化还可以根据串联电路的电压特点来分析: 判断○
V表变大。 R2减小→U2减小→U1增大→○
V表将如何变化。 A表和○[例2]如图2,当滑片P向左移动时,○
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开关或干脆拿掉。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,滑动变阻器变成了定值电A表示数不变。即:P左移阻,电流表测串联电路的电流,所以○A不变 →R1+R2不变→○
在本电路中,电压表是测量R1和R2部分电阻之和的总电压,当滑片P向左V表示数移动时,被跨接在电压表内的电阻随着变小,根据串联电路电压特点:○减小。
[例3]在如图3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)电流表示数变大,灯变暗。 (B)电流表示数变小,灯变亮。 (C)电压表示数不变,灯变亮。 (D)电压表示数不变,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,小灯泡的电阻由于温度的影响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。根据串联电路的电压特点分析,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。
(2).并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化
A1表、○A2表和○V表将如何变化? [例4]如图4,当滑片P向右移动时,○
V测电源两端电压,○A1测R1支路电流,○A2测干路电流。并联电分析:○
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A1示数不变。滑片P右移,R2变大,两端电条支路没有影响,所以电流表○
A2示数也会变小。 压不变,故电流变小,干路中电流也随之变小,所以○
2、开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化 (1).串联电路中开关的断开或闭合引起的变化
[例5]在如图5所示的电路中,将开关S闭合,则电流表的示数将______,电压表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。
分析:在开关尚未闭合前,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;开关S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。
在开关尚未闭合前,两个电阻组成串联电路。电压表测量R1两端的电压,开关S闭合后,电阻R2被局部短路,只有R1接入电路,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。
还可以根据U=IR来分析开关闭合后电压表的示数变化。 (2)并联电路中开关的断开或闭合引起的变化 [例6] 在图6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”)。
分析: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。电流表串联在小灯L1的支路中,所以开关闭合时,电灯L1接入电路,电流表的示数从0变到有读数,应该选填“增大”。电压表并联在L2两端,也
即测量电源电压,而且不受开关控制,所以电压表示数“不变”。
课堂练习
1.(嘉定区)在图所示的电路中,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,电流表 A 的示数将,电压表V与电压表 V2 示数的差值跟电流表 A 示数的比值( 选填“变小”、“不变”或“变大”)。
2.(金山区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,当滑动变阻器滑片
P自b向a移动的过程中,电压表V2的示数将_____________,电压表V1与电流表A的示数的比值将______________。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
第1题
第2题
3.(静安区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器R1的滑
片P向右移动时,电流表A2的示数I2将________(选填“变大”、“不变”或“变小”);若电流表A1示数的变化量为ΔI1,电流表A2示数的变化量为ΔI2,则ΔI1________ΔI2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
4.(卢湾区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。当电键S由断开到闭合时,电压表V
示数将_____________。闭合电键后,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表A1与电流表A示数变化量的比值将_____________。(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
A1 R2 V A2 R1 R1 S A A1 R2 P S 第3题 第4题
5.(普陀区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P
向右移动时,电压表V的示数将___________(选填“变小”、“不变”或“变大”),电流表A1的变化值___________电流表A的变化值。(选填“大于”、“等于”或“小于”) 6.(松江区)在图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键S,当滑片P向右移时,电压表
V的示数将______________(选填“变大”、“不变”或“变小”),电流表A1示数的变化量△I1和电流表A示数的变化量△I之比值________________(选填“大于1”、“等于1”或“小于1”)。
7.(杨浦区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片 P
向右移动时,电流表 A1的示数将,电流表A与电流表 A2 示数的差值跟电压表V示数的比值( 均选填“变小”、“不变”或“变大”)。
8.(长宁区)在图所示的电路中,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,电流表A的示数将___________,电压表V与电压表V1示数的差值跟电压表V1示数的比值___________。(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
R1 R2 P A1 A P S SVPR1V 第图5题3
A1R2A图第6题7
V1 A V 第7题
第8题
V2 S 9.(青浦区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P
向右滑动时,电流表A1的示数将________________(选填“不变”、“变小”、“变大”),电流表A与电流表A1示数的差值跟电流表A示数的比值__________(选填“不变”、“变小”、“变大”)。
10.(虹口区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P
向右移动时,电压表V的示数将___________,电流表A1与电流表A2示数的比值将____________。(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
第9题
R1 S R2 P R1 A1 S V1 a R2 A p b A2 V V22 第11题
第10题
11.(黄浦区)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,Rl为定值电阻,R2为滑动变阻器。
闭合电键S后,若将滑动变阻器滑片P自b向a端移动,则电流表A的示数将(选填:“变大”、“变小”或“不变”),电压表V2的示数变化值与电压表V1的示数变化值的比值将(选填“小于1”、“等于1”或“大于1”)。
12.(浦东新区)在图所示的电路中,电源电压保持不变。电键S由断开到闭合,电压表V
的示数将 ______(选填“变小”、“不变”或“变大”),电流表A1示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值________(选填“小于1”、“等于1”或“大于1”)。 13.(徐汇区)在图所示的电路中,电源电压保持不变,电键S、S2闭合。当电键S2由闭合
到断开时,电流表A1的示数将___________,电压表V与电流表A示数的比值将____________。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
第12题
第13题
14.(闸北区)在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,当滑动变阻器的滑片
向右移动时,电压表V的示数将,电流表A与电流表A1示数的比值将(均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
15.(奉贤区)如图所示,闭合电键S,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表V的示数
将。电流表A3与电流表 A1 示数的差值跟电压表V示数的比值( 均选填“变小”、“不变”或“变大”)。
第15题 第14题
16:在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表V1的示数将 _____ ,电压表V1与电压表V2示数之和与电流表A示数的比
值将 ______ 。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
17:在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变小的是
A.电压表V2示数与电压表V1示数的和值 B.电压表V2示数与电流表A示数的比值 C.电压表V1示数与电流表A 示数的乘积 D.电压表V1示数与电流表A 示数的比值
P R2 V2 A
R1 V1 S 18:在图4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,电流表A的示数将,电压表V与电压表V1示数的差值跟电压表V2示数的比值.(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
19:如图所示,电源电压保持不变,当电键S闭合滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是()
A.V1示数增大,V2的示数增大 B.V1示数减小,V2的示数增大 C.V1示数减小,V2的示数减小 D.V1示数增大,V2的示数减小
20:如图所示电路,R1=10欧,R2是标有“50Ω1A”的滑动变阻器,电源电压保持18伏不变。为保证电路能够正常工作,R2接入电路的电阻值只能在什么范围内变化?
R1 R2 P V1 A V V2 S V1 P R2 V2
R1 S A
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