2022年高二物理电路的动态分析.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 直流电路的动态分析一般思路为 ：（1）确定电路的外电阻 R外总如何变化； 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时,电路的总电阻肯定增大（或减小） 如电键的闭合使串联的用电器增多,总电阻增大；如电键的闭合使并联的支路增多,总电阻减小；（2）依据闭合电路欧姆定律 I 总 E 确定电路的总电流如何变化；R 外总 r（3）由 U内=I 总r 确定电源内电压如何变化；（4）由 U外=EU 内确定电源的外电压如何（路端电压）如何变化）；（5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化；（6）确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化（

2、可利用串联电路的电压关系、并联电路的电流关系）；基本方法一、“ 先总后分”；即先判定总电阻和总电流如何变化：例 1、如图,当 R3 变小时, R1 、R2 上的电流、电压及灯泡的亮度如何变化？此题中,引起变化的是电阻R3,当光照强度增强时,其阻值变小；依据串并联电路的电阻关系可知, 电路的总电阻变小；这类题仍有个特点,就是电源电动势恒定的,所以依据闭合电路欧姆定律可得：I总E,总电阻变小就总电流增大；R 总二、“ 先干后支”；即先分析干路部分,再分析支路部分：分析时要留意电源内阻必需考虑,且电源内阻是在干路上,依据部分电路欧姆定律有：U内I总r,总电流增大,得就内阻上电压增大；同理有：U R1

3、I总R1,就 R1 两端的电压 增 大 , 即 电 压 表 读 数 增 大 ； 最 后 由EU内U外和U外UR1U并可判定并联部分的电压是减小的；三、“ 先定后变”；即先分析定值电阻所在支路,再分析阻值变化的支路：并联部分有两个支路,其中R2是定值电阻,那么,通过R2 的电流 I2 为：I2U并R2并联部分电压变小,就I2 变小；电阻R3 和灯泡所在的支路阻值是变化的,故不能直接由电压的变化判定其电流的变化；需依据并联电路电流关系来判定,即由I 总I2I3I3I总I2,再由前面的分析可知,I3 是增大的,因此灯泡会变亮；四、“ 并同串反”；1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页

4、,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - “ 并同” ：是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大； 某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；电路中 R2 上的电流、电压、功率都是变小的；“ 串反” ：是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小； 某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大；电路中与 R3串联的灯泡上的电流、电压、功率都是增大的；至此,此题的分析终止；留意“ 串反并同” 法就的应用条件：单变量电路；对于多变量引起的电路变化

5、,如各变量对同一对象分别引起的成效相同,就该原就的结果成立；如各变量对同一对象分别引起的成效相反,就“ 串反并同” 法就不适用；例 2如图 2 所示,电源的电动势为 E,内电阻为 r,外电路接有定值电阻 R1 和滑动变阻器R,合上开关 K,当滑动变阻器的滑动头 P 从 R 的最左端移到最右端的过程中A电压表读数肯定变大 B电压表读数肯定变小CR1消耗的功率肯定变小 DR 消耗的功率肯定变小例 3.如图是一火警报警的一部分电路示意图,其中 R2 为用半导体热敏材料制成图 2 的传感器,电流表为值班室的显示器,a、b 之间接报警器；当传感器R2 所在处显现火情时,显示器的电流 I、报警器两端的电压

6、 U 的变化 aB A 情形是：r R1 R2 A I 变大, U 变大 BI 变小, U 变小 b R3 CI 变小, U 变大 DI 变大, U 变小R1 例 4.在如下列图的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻, R1 和 A 1 R3 R3 均为定值电阻, R2 为滑动变阻器； 当 R2的滑动触点在 a 端时合上 A 2 开关 S,此时三个电表 A 1、A 2 和 V 的示数分别为 I 1、I 2 和 U；现将 a R2 bR2 的滑动触点向 b 端移动,就三个电表示数的变化情形是 VAI 1 增大, I2 不变, U 增大 BI 1 减小, I2 增大, U 减小CI 1 增大,

7、 I 2 减小, U 增大 DI 1 减小, I 2 不变, U 减小 E r S例 5.如右图所示电路中,电源内阻不能忽视,当变阻器 R 的滑片 P向下移动时,电路中的电压表V 1、V 2 和电流表 A 的示数变化情形不正确选项AV 1 示数变大, V 2 示数变小, A 示数变小, R2 消耗功率减小C R1 V 1P BV 1 示数变小, V 2 示数变大, A 示数变小, R2 消耗功率增大E V 2CV 1 示数变大, V 2 示数变小, A 示数变大,电源消耗的总功率增大R2 A R DV 1 示数变小, V 2 示数变大, A 示数变大,电源消耗的总功率减小例 6如下列图电路,电

8、源的电动势为E,内阻为 r,R0 为固定电阻, R 为滑动变阻器；在变阻器的滑片由a 端移向 b 端的过程中,电容器所带的电量E r A逐步增加B逐步减小C先增加后减小R0C D先减小后增加a R b 2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【跟踪练习】1. 关于闭合电路,以下说法中正确选项A. 闭合电路中,电流总是从电势高的地方流向电势低的地方B.闭合电路中,电源的路端电压越大,电源的输出功率就越大C.闭合电路中,电流越大,电源的路端电压就越大D.闭合电路中,外电阻越大,电源的路端电压就越大2.如下列图,直线A 为电

9、源的 UI 图线,直线B 为电阻 R 的 UI图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电路的总功率分别是A.4 W 、8 W B.2 W 、4 W C.4 W 、6 W D.2 W 、 3 W 3.如下列图,电源 E 的电动势为 3.2 V ,电阻 R 的阻值为 30 ,小灯泡 L 的额定电压为 3.0 V,额定功率为 4.5 W,当电键 S 接位置 1 时,电压表的读数为 3 V,那么当电键 S接到位置 2 时,小灯泡 L 的发光情形是A. 很暗,甚至不亮 B.正常发光C.比正常发光略亮 D.有可能被烧坏4.如下列图的电路中,闭合电键S 后,灯 L1 和 L2 都正常发光,后来由

10、于某种故障使灯 L 2 突然变亮,电压表读数增加,由此推断,这故障可能是A. L1 灯灯丝烧断 B.电阻 R2 断路C.电阻 R2 短路 D.电容器被击穿短路5.如下列图,直线 OAC 为某始终流电源的总功率 P总随电流 I 变化的图线 .抛物线 OBC 为同始终流电源内部热功率Pr 随电流 I 变化的图线 .如 A、B 的横坐标为1 A ,那么 AB 线段表示的功率等于A.1 W B.3 W V 的示数增大C.2 W D.2.5 W 6.调整如下列图电路的可变电阻R 的阻值,使电压表 U,在这个过程中A. 通过 R1 的电流增加,增加量肯定等于 U/R1B.R2 两端的电压减小,削减量肯定等

11、于 UC.通过 R2 的电流减小,但削减量肯定小于 U/R2D.路端电压增加,增加量肯定等于 U7.如下列图的电路中,电池的电动势 E=9.0 V,内电阻 r=2.0 ,固定电阻 R1=1.0 , R2 为可变电阻,其阻值在 010 范畴内调剂,3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 问：取 R2=_时, R1 消耗的电功率最大.取 R2=_时, R2 消耗的电功率最大. 8.如下列图,变阻器R2 的最大电阻是10 , R3=5 ,电源的内电阻r=1 ,当电键S 闭合,变阻器的滑片在中点位置时,电源的总功率为16 W

12、,电源的输出功率为12 W.此时电灯 R1正常发光,求：（1）电灯阻值R1 是多少 .（设 R1 阻值恒定不变）（2）当电键S 断开时,要使电灯正常工作,应使变阻器的电阻转变多少 . 9.如图 13011 所示的电路中, 电源由 6 个电动势 E0=1.5 V 、内电阻 r 0=0.1 的电池串联而成；定值电阻 R1=4.4 , R2=6 , R2 答应消耗的最大电功率为 Pm=3.375 W ,变阻器开始接入电路中的电阻 R3=12 ,求：（1）开头时通过电池的电流多大 .电源的输出功率多大 . （2）要使 R2实际消耗的功率不超过答应的最大值,可变电阻 R3 的取值范畴是什么 . 答案：例

13、 2A C 例3 B 例 4. B 例 5. A B D 例 6B 跟踪答案1.D 2.C 从图中可知E=3 V,图线 A 和图线 B 的交点是电源和电阻R 构成电路的工作点,因此 P 出=UI =4 W ,P 源=EI=6 W. 3.A S 接 1 时,由 E=U+Ir 得 r=2 .RL=U额2/P 额=2 ,故 S 接 2 时,UL=ErRL= 1.6 R LV3.0 V ,故灯很暗,此时电路中电流I =0.8 A ,有可能超过电源的额定电流,使电源烧毁导致灯不亮 . 4.B 5.C PAB =PA-PB.表示电源的输出功率.C 点表示电源处于短路状态,P源=P内. 6.AC 7.0;3.0 .当 RL=0 时,电路中电流最大,R1 消耗的电功率最大；电源进行等效变换,保持电源电动势E 不变,将固定电阻R1归并到内电路,等效内电阻r=r+R1,当 R2=R1+r 时,电源输出功率最大.8.（1）2.5 ;（2）1.5 9.（1）1 A 8.4 W;（2） 0R330 ,第（ 2）问可将 R1 归为内电路,利用等效电源进行 处理 . 4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页