（整理版）動(dòng)態(tài)電路題型解析

1、動(dòng)態(tài)電路題型解析初中電學(xué)中，電路的分析是極其重要的，而動(dòng)態(tài)電路的分析難度大。所謂動(dòng)態(tài)電路即變化的電路。一般由于開關(guān)的閉合、斷開和滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)而引起。一、 開關(guān)對(duì)電路連接方式的影響方法：開關(guān)斷開時(shí)，開關(guān)所在支路中無(wú)電流通過(guò)，可將該支路去掉；開關(guān)閉合時(shí)，與開關(guān)并聯(lián)的支路被短路而無(wú)電流通過(guò)，該支路也可去掉?？紤]問(wèn)題時(shí)，把不起作用的元件去掉，可使電路簡(jiǎn)化，再畫出簡(jiǎn)化后的電路圖。例1：圖1中，電源電壓3v，r1=r2=2。假設(shè)閉合s1，斷開s2時(shí),電流表1示數(shù)為 a、電流表2示數(shù)為 a；假設(shè)閉合s2，斷開s1時(shí),電流表1示數(shù)為 a、電流表2示數(shù)為 a；假設(shè)s1 、s2均閉合時(shí)，電流表1示數(shù)為 a

2、、電流表2示數(shù)為 a。解析：當(dāng)閉合s1，斷開s2時(shí),電阻 r2和電流表2均無(wú)電流通過(guò)，可將該支路去掉。電路簡(jiǎn)化為圖2所示，顯然：電流表1示數(shù)為 1.5 a，2示數(shù)為 0 a；假設(shè)閉合s2，斷開s1時(shí), 電路簡(jiǎn)化為圖3所示，r1和r2串聯(lián)，電流表1和2的示數(shù)相等，都為 0.75 a；假設(shè)s1 、s2均閉合時(shí)，r2所在支路被短路而無(wú)電流通過(guò)，該支路也可去掉，電路又簡(jiǎn)化為圖2所示。例2：圖4中，燈l標(biāo)有“字樣，r =20。當(dāng)s1斷開、s2閉合時(shí),燈正常發(fā)光，求此時(shí)電流表、電壓表的示數(shù)1、1和r的電功率p1；假設(shè)s1閉合、s2斷開時(shí), 求電流表、電壓表的示數(shù)2、2和r的電功率p2。解析： 當(dāng)s1斷開、

3、s2閉合時(shí), s1支路去掉，r和電壓表都被短路而無(wú)電流通過(guò)，這兩支路也可去掉，電路簡(jiǎn)化為圖5所示，而此時(shí)燈正常發(fā)光，那么很容易計(jì)算出：電流表的示數(shù)1= p / u=0.9w / 3v=0.3a；p1=0w；電壓表的示數(shù)為0 v； 假設(shè)s1閉合、s2斷開時(shí), 燈l被短路而無(wú)電流通過(guò)，去掉，那么電路簡(jiǎn)化為圖6所示。很顯然：電壓表測(cè)量電源電壓，示數(shù)2 = 3 v電流表的示數(shù)2 = u / r=3 v / 20r的電功率p2 = 22 =3 v ×二、 滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)產(chǎn)生的影響 有關(guān)滑動(dòng)變阻器的題型可分為兩類：一類是根據(jù)滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)對(duì)電路的變化進(jìn)行定性判斷，另一類是根據(jù)滑動(dòng)變阻

4、器對(duì)電路進(jìn)行定量的計(jì)算。1、 利用滑動(dòng)變阻器對(duì)電流、電壓進(jìn)行定量的判斷也分兩類： 滑動(dòng)變阻器與用電器串聯(lián)時(shí)的判斷。這類題的解題依據(jù)是串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律。例3：圖7中，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器的滑片p向左移的過(guò)程中，電流表的示數(shù) ，電壓表的示數(shù) 。選填“變大、“變小或“不變 解析：滑片p向左移 r 2變小 總電阻r= r 1 + r 2 變小 電流表的示數(shù) i = u/r變大；r 1兩端電壓1 = i×r 1變大(i變大、r 1不變) 電壓表的示數(shù)2 = 1變小注意：由于i變大、r 2變小，假設(shè)根據(jù)2 = i×r 2那么無(wú)法判斷。 滑動(dòng)變阻器與用電器并聯(lián)時(shí)的判斷。這

5、類題的解題依據(jù)是并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律。例4：圖8中，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器的滑片p向右移，那么電流表1的示數(shù) ，2的示數(shù) ，電壓表v1的示數(shù) ，電壓表v2的示數(shù) 。選填“變大、“變小或“不變 解析：在圖8中，電壓表v2顯然測(cè)量電源電壓，示數(shù)不變；電壓表v1和滑動(dòng)變阻器r 2接右端電阻r pb被短路,所以電壓表v1的示數(shù)也不變；由于電壓表的電阻很大，在電路中相當(dāng)于開路，圖8的電路可簡(jiǎn)化為圖9所示，滑動(dòng)變阻器r 2接入電路中的電阻是ap段。滑片p向右移 r 2變大 總電阻r 變大想一想原因 電流表1的示數(shù)即干路電流 i = u/r變?。灰?yàn)閞 1和r 2并聯(lián)，滑片p向右移的過(guò)程中，r 1

6、兩端電壓1 = 保持不變、電阻r 1阻值不變，所以電流表2的示數(shù)i1 = u1/ r 1不變。 根據(jù)滑動(dòng)變阻器對(duì)電路進(jìn)行定量的計(jì)算。這類題中，滑動(dòng)變阻器的滑片p一般都停留在某一點(diǎn)端時(shí)，告訴我們一些特定的數(shù)值。我們?cè)诮忸}時(shí)，就要分析滑片p停留在某一點(diǎn)端時(shí)電路的組成，并畫出相應(yīng)的電路圖，再根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律列出相應(yīng)的關(guān)系式即可。例5：如圖10，r1 =10、r2 =20、電源電壓=6v。求滑片p從a端滑到b端的過(guò)程中，電流表和電壓表的示數(shù)變化范圍。解析： 當(dāng)滑片p在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器r2沒用，電路中只有電阻r1等效電路如圖11。電壓表的示數(shù)：=6v電流表的示數(shù)：i = u/r1=6

7、v / 10 當(dāng)滑片p在b端時(shí)，r 1和r 2串聯(lián)，電流表的示數(shù)：i= u/(r1 +r2)=6 v /( 10+20)電壓表的示數(shù)：= i ×r1×10=2v滑片p從a端滑到b端的過(guò)程中，電流表和電壓表0.2a；6v2v。 開關(guān)和滑動(dòng)變阻器同時(shí)引起電路的變化例5：如圖13，有規(guī)格為“兩盞完全相同的電燈l1 、l2，電源電壓20v。當(dāng)s斷開時(shí)，l1恰好正常發(fā)光；當(dāng)s閉合時(shí)，要使l1仍能正常發(fā)光，變阻器r的阻值應(yīng)怎樣改變？改變多少？分析：此題考查了電功率，串、并聯(lián)電路的電壓、電阻特點(diǎn)，電壓和電阻的關(guān)系等特點(diǎn)。初看比擬復(fù)雜，應(yīng)注意“正常發(fā)光，s斷開或閉合滑動(dòng)變阻器有無(wú)變化，怎樣改變，解起來(lái)就簡(jiǎn)單多了。根據(jù)題意，很顯然應(yīng)求出變阻器r在兩種情況下接入電路的電阻大小，就可知r的阻值應(yīng)怎樣改變。解析： 當(dāng)s斷開時(shí)，l2所在支路中無(wú)電流通過(guò)，可將該支路去掉，電路可簡(jiǎn)化為圖14所示，l1和變阻器r串聯(lián)，又因l1恰好正常發(fā)光，易知ur=u-u1 =20v-8v=12v ，ir =i1 = p1/ u1=6.4w / 8v =0.8a r = ur/ ir=12v / 0.8a =15當(dāng)s閉合時(shí)，要使l1仍能正常發(fā)光，顯然規(guī)格完全相同的l1 、l2兩端電壓u1= u2=8v，變阻器r