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动态电路的分析技巧,初中生最基本的解题思路,都要遵循的原则

动态电路的分析,在初中物理的学习,乃至中考题中都会经常遇到。但是,对于大部分学生来说,这是一个知识难点。因为,没有掌握一定的分析方法,也没有遵循一定的解题步骤,很容易让学生陷入困境,从而找不到解答的思路,于是胡乱猜测,导致无法得出正确的答案。

我们首先来看一道例题:

例题1,如图所示的电路中,如果变阻器的滑片由a向b移动,两表的示数将( )

例1,电路图

A.电压表V的示数变大,电流表A的示数不变

B.电压表V的示数不变,电流表A的示数变小

C.电压表V的示数变小,电流表A的示数不变

D.电压表V的示数不变,电流表A的示数变大

解题时,有电路图我们要先分析电路。有电流表当导线,有电压表暂时当成断开的电路去掉不看。那么我们就很容易看出电路图中,电阻R1与滑动变阻器R2是串联的。电流表测量的是串联电路的电流,而电压表测量的是电源电压。因为我们知道,初中物理考题中,电源电压一般是不变的,那就意味着电压表的示数不变,排除A、C选项。

但是电流表的示数会怎么变化呢?

那得从滑动变阻器的滑片移动情况来分析。因为当滑动变阻器的滑片P有a向b移动时,R2连入电路中的电阻是增大的。这样是不是就可以得出通过的电流减小呢?这么得出结论显然过于草率,因为我们不知道滑动变阻器R2两端的电压怎么变化。因此,我们要利用电源电压不变的原则来做进一步的思考。根据欧姆定律,电流I=U/R,其中U是电源电压,R是R1与R2串联后的总电阻。

所以,I=U/R=U/(R1+R2),分母中R2变大,那(R1+R2)变大,也就是说分母变大,但是分子U保持不变,于是分式变小,即电流I变小。这样来理解就更具有说服力了。

归纳总结一下,我们就可以得出如下分析的步骤:

动态电路题型1:含滑动变阻器的串联电路分析

①分析滑动变阻器滑片移动时,滑动变阻器连入电路的阻值有什么变化(滑片离下接线柱远时变大);

②电路中电流的变化,由电源电压和总电阻根据欧姆定律计算,公式:I=U/(R定+R滑);

③定值电阻两端电压的变化,由U定=IR定去判断;

④滑动变阻器两端电压的变化,由U滑=U-U定来判断,也可以根据串联分压,电压与电阻成正比的规律来判断。

通过上述四个步骤,我们就能很快的分析出,在串联电路中,滑动变阻器的滑片移动时,会引起电路中各物理量的变化情况。

那么,如果遇到是含有滑动变阻器的并联电路呢?有该遵循什么步骤呢?

我们同样先以一道例题的解析说起。

例题2,如图所示,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表的示数将如何变化?

并联动态电路分析

同样,拿到一道题目,我们要首先看题目的已知信息。有电路图,首先要分析电路。根据电路分析的步骤,我们可以看出定值电阻R1与滑动变阻器R2是并联的,并且A1表测量通过R2的电流,A2表测量干路上的电流,V表测量的是R2两端的电压。根据并联电路电压的特点,各支路两端的电压相等,且等于电源电压,我们不难发现,V表的示数不变。

那么,电流表A1和A2的示数,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,会发生什么变化呢?

根据欧姆定律,通过R的电流为:I2=U2/R2,因为分母R2随着滑片P向右移动的过程中,连入的电阻是变大的,分子U2不变,那么电流I2变小。但是,通过R1的电流I1=U1/R1,分子和分母都不变,所以I1不变。此时,干路上的电流I=I1+I2,得知电流I变小。也就是说,电流表A1的示数变小,A2的示数也变小。

再次归纳总结,得出如下解题步骤:

动态电路题型2:含滑动变阻器的并联电路分析

①滑动变阻器的滑片移动时,它所在支路的电阻变化,及滑动变阻器连入电路中的电阻是变大还是变小;

②该支路电流的变化,由欧姆定律公式I滑=U滑/R滑判断;

③定值电路所在支路的电流由I定=U定/R定判断它是不变的;

④干路上的电流变化,由I=I定+I滑判断,主要看通过滑动变阻器的电流I滑的变化情况。

上述四个步骤,很好的总结了含滑动变阻器的并联电路,在滑动变阻器的滑片滑动时,各物理量变化的分析方法,请大家理清思路。

到此,我们的动态电路题型分析完了吗?

实际上,动态电路还有另一种,那就是开关通断引起的电路变化的动态电路。我们也先来看一道例题:

例题3,在如图所示的电路图中,当开关K闭合时( )

A.整个电路发生短路; B.电流表示数变小。

C.电流表示数不变化; D. 电流表示数变大。

开关通断的动态电路

解析:本题中,题目问的是“开关K闭合时”。那么,意味电路分两种状态,前一种状态是开关未闭合时,也就是开关K断开时,后一种状态是开关K闭合时,前后两种状态组合而成本例题的动态电路。

我们先来分析开关K断开时的情况。K断开时,我们可以看出,电阻R1与R2是串联的,电流表A测量串联电路的电流,电压表测量R2两端的电压,此时电路中的电流I=U/(R1+R2),而R2两端的电压U2=IR2。

当开关K闭合时,R1被短接,此时电路中只有R2有电流通过,电流表测量的是通过R2的电流,电压表测量R2两端的电压,也可以说是测量电源两端的电压。因此,我们就可以得出电压表的示数由U2变到U,示数是变大的。而且,电阻R1被短接之后,电路中的电流I=U/R1。对比前后状态,分子都是U,但是分母由(R1+R2)变到R1,也就是总电阻变小,那么电路中的电流是变大的,从而可知,电流表的示数变大。

综合分析,就可以得出,本题应该选择D选项。

归纳这道题目,我们可以总结如下:

动态电路题型3:含开关通断的电路分析

①开关的断开与闭合电路元件的连接方式;

②电阻发生了什么变化?

③电阻电流的变化及灯泡的亮度变化等。

这种题型相对要复杂一些,因为前后两种状态要如何做对比,就可以电阻的变化。但,原则还是利用电源电压不变的道理。

综上所述,初中物理所遇到的动态电路题型也就以上三种情况。同学们知道了只有这三种情况之后,要有针对性的去理清每一种题型的基本解题方法和步骤,从而慢慢领悟出解题的技巧。

如果对以上讲述有疑问的地方,请留言,我会及时回复解答哦!

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