电路动态变化的分析。
一、基础知识。
1、电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化,一处变化又引起了一系列的变化.
2、电路动态分析的方法。
1)程序法:电路结构的变化→r的变化→→→u端的变化→固定支路→.
2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.
3)判定总电阻变化情况的规律。
当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小).
若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小.
图3③在如图所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段r并与灯泡并联,另一段r串与并联部分串联.a、b两端的总电阻与r串的变化趋势一致.
二、练习。1、在如图所示电路中,当滑动变阻器滑片p向下移动时,则( )
a.a灯变亮、b灯变亮、c灯变亮。
b.a灯变亮、b灯变亮、c灯变暗图2
c.a灯变亮、b灯变暗、c灯变暗。
d.a灯变亮、b灯变暗、c灯变亮。
答案 d解析滑片p向下移动,滑动变阻器电阻减小,外电路总电阻减小,根据i=知,电路电流增大,灯a两端电压ua增大而变亮,根据u=e-ir,路端电压变小,u=ua+ub,所以ub减小,灯b电阻不变,所以灯b电流ib减小,灯b变暗.干路电流i=ib+ic,因为i增大,ib减小,所以ic增大,灯c应变亮,选项d正确.
2、(2011·北京理综·17)如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关s闭合后,在变阻器r0的滑动端向下滑动的过程中( )
a.电压表与电流表的示数都减小图16
b.电压表与电流表的示数都增大。
c.电压表的示数增大,电流表的示数减小。
d.电压表的示数减小,电流表的示数增大。
答案 a解析变阻器r0的滑动端向下滑动的过程中,变阻器r0接入电路中的电阻变小,从而使整个电路中的外电阻变小,干路电流变大,内阻r分得的电压u内=ir变大,u外变小,电压表示数变小.由u1=ir1知u1变大,因u外=u1+u2,故u2变小,由于i2=,所以流过r2的电流变小,电流表示数变小,选项a正确.
3、在如图所示的电路中,当滑动变阻器r3的滑动触头p向下滑动时。
a.电压表示数变大,电流表示数变小。
b.电压表示数变小,电流表示数变大。
c.电压表示数变大,电流表示数变大。
d.电压表示数变小,电流表示数变小。
解析 r3的滑动触头向下滑动,所以r3接入电路的阻值变大,导致并联电路的阻值变大,电路的总电阻变大,干路电流变小;并联电路的电阻变大,则并联电路的分压增大,即r2、r4串联电路的电压变大,所以流过这一支路的电流变大,由于干路电流变小,所以电流表的示数变小;因为r2、r4串联电路的电压变大,使得r2两端分压变大,电压表示数变大,本题答案为a.
答案 a4、在如图所示的电路中,e为电源电动势,r为电源内阻,r1和r3均为定值电阻,r2为滑动变阻器.当r2的滑片在a端时合上开关s,此时三个电表、和的示数分别为i1、i2和u.现将r2的滑片向b端移动,则三个电表示数的变化情况是。
a.i1增大,i2不变,u增大。
b.b.i1减小,i2增大,u减小。
c.i1增大,i2减小,u增大。
d.i1减小,i2不变,u减小。
答案 b解析滑片向b端移动时,r2减小,引起总电阻减小,总电流i=增大,路端电压u=e-ir减小,r3的电流等于总电流,u3=ir3增大,故并联部分电压u并=u-u3减小,r1阻值不变,故电流i1减小,i2=i-i1增大,故选b.
5、(2011·海南·2)如图所示,e为内阻不能忽略的电池,r1、r2、r3为定值电阻,s0、s为开关,与分别为电压表与电流表.初始时s0与s均闭合,现将s断开,则( )
a.的读数变大,的读数变小。
b.的读数变大,的读数变大。
c.的读数变小,的读数变小。
d.的读数变小,的读数变大。
答案 b解析当s断开时,r2所在支路断路,外电路总电阻r变大,根据i=知,干路电流i变小,根据u=e-ir知,路端电压变大,即读数变大;根据u=ir知,r1两端电压u1=ir1变小,而u=u1+u3,所以r3两端的电压u3=u-u1变大,通过r3的电流i3=变大,即的读数变大,所以b正确.
6、如图所示,闭合开关s后,a灯与b灯均正常发光,当滑动。
变阻器的滑片p向左滑动时,以下说法中正确的是。
a.a灯变亮。
b.b灯变亮。
c.电源的输出功率可能减小。
d.电源的总功率增大。
答案 ac解析滑动变阻器的滑片p向左滑动,r的阻值增大,外电路的总电阻增大,由闭合电路欧姆定律知,干路电流i=减小,则b灯变暗,路端电压u=e-ir增大,灯泡a两端的电压ua=u-ub增大,a灯变亮,故a选项正确,b选项错误;电源的输出功率p外=ui=,可能减小,但电源的总功率p=ei减小,则c选项正确,d选项错误.
7、在如图所示的电路中,e为电源,其内阻为r,l为小灯泡(其灯丝。
电阻可视为不变),r1、r2为定值电阻,r3为光敏电阻,其阻值大小。
随所受照射光强度的增大而减小,v为理想电压表.若将照射r3
的光的强度减弱,则。
a.电压表的示数变大。
b.小灯泡消耗的功率变小。
c.通过r2的电流变小。
d.电源内阻的电压变大。
答案 b解析若将照射r3的光的强度减弱,则r3的电阻将增大,电路中的总电阻将增大,总电流减小,故电压表的示数变小,内电压也减小,a、d错误;而电阻r2两端的电压将变大,通过r2的电流变大,而总电流减小,所以通过小灯泡的电流减小,小灯泡消耗的功率变小,b正确,c错误.
8、如图所示,平行金属板中带电质点p原处于静止状态,不考虑电流表和。
电压表对电路的影响,当滑动变阻器r4的滑片向b端移动时,则。
a.电压表读数减小。
b.电流表读数减小。
c.质点p将向上运动。
d.r1上消耗的功率逐渐增大。
答案 bc解析 r4的滑片向b端移动时,r4↑→r总↑→i总↓→u端↑,分析电流表示数变化时可把r1和r3等效为电源内阻,示数即可等效为总电流,由上面分析知其示数减小,b正确;分析示数的变化时,可把r1、r2和r3都等效为电源内阻,其示数即为等效路端电压,增大,a错;分析电容器两板间电压时,可把r1等效为电源内阻,uc=u端,e=,增大,c正确;p1=ir1,d错.
9、如图所示的电路中,电源电动势为e,电源内阻为r,闭合开关s,待电流达到稳定后,将滑动变阻器的滑动触头p从图示位置向a端移动一些,则待电流再次达到稳定后,与p移动前相比 (
a.电流表示数变小,电压表示数变大。
b.小灯泡l变亮。
c.电容器c的电荷量减小。
d.电源的总功率变大。
答案 a解析对电路分析可知,将滑动变阻器的滑动触头p从图示位置向a端移动一些,滑动变阻器连入电路的电阻增大,总电流减小,路端电压增大,因此电流表示数变小,电压表示数变大,选项a正确;通过小灯泡的电流减小,小灯泡l将变暗,选项b错误;小灯泡分得的电压减小,因此滑动变阻器两端电压增大,即电容器c两端电压增大,由q=cu知,电容器c的电荷量将增大,选项c错误;电源总功率由p=可知,电源的总功率变小,选项d错误.
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