九年级物理电学动态电路专题

秭归县茅坪中学杜成斌动态电路分析动态电路类型A、滑动变阻器类B、开关类A1．串联电路中由滑动变阻器引起的变化A2．并联电路中由滑动变阻器引起的变化B1．串联电路中由开关引起的变化B2．并联电路中由开关引起的变化[例1]如图，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A表和V表的变化。为了分析简洁，约定符号：“→”表示引起电路变化；“↑”表示物理量增大或电表示数增大；“↓”表示物理量减小或电表示数减小。P左移→R2↓→R总↓→I↑→A表↑R1不变→IR1↑→U1↑→V表↑。判断V表的变化还可以根据串分压原理来分析：P左移→R2↓→U2↓→U1↑→V表↑。A1．串联电路中由滑动变阻器引起的变化分析思路定值电阻阻值不变分电压正比分压金属滑片移动滑动变阻器接入电路的阻值总电阻电源电压不变跳跃思维电流分析步骤识别电路,确定电路类型判断电流表电压表测定位置动态分析[例2]如图所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表和电压表的示数变化情况是[]A、电流表和电压表的示数变大；B、电流表和电压表的示数变小；C、电流表示数变小，电压表示数变大；D、电流表示数变大，电压表示数变小。若由于各种原因，电压表接在滑动变阻器的两端。小结定值电阻两端的电压与电流表示数的变化方向相同。电压表与电流表示数的比值不变。滑动变阻器两端的电压与电流表示数变化方向相反。此时电压表与电流表示数的比值改变。练习1如图，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。AV1V2VR2R1练习2如图所示，R是一只光敏电阻，当光照射强度增大时，其电阻会减小．闭合开关S，减小对光敏电的照射强度，电压表和电流表示数的变化情况是（）•A、两表示数均减小•B、电流表示数增大，电压表示数减小•C、两表示数均增大•D、电流表示数减小，电压表示数增大练习3如图，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。Av1v2pR2R1练习4在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（）(A)安培表示数变大，灯变暗。(B)安培表示数变小，灯变亮。(C)伏特表示数不变，灯变亮。(D)伏特表示数不变，灯变暗。例3如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将变阻器的滑片向右移动，判断电压表、电流表示数的变化。[例4]如图，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。分析过程：１、确定电路的类型。２、A、V表的测量位置。３、动态分析：P无论怎样移动A表示数不变P左滑→V表测量电阻↓→V表↓。[变式训练1]如图，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。分析过程：１、确定电路的类型。２、A、V表的测量位置。３、动态分析：P左滑→R2↓→R总↓→A↑→V表不变。[变式训练2]在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（）(A)安培表示数变大，灯变暗。(B)安培表示数变小，灯变亮。(C)伏特表示数不变，灯变亮。(D)伏特表示数不变，灯变暗。分析过程：１、确定电路的类型。２、A、V表的测量位置。３、动态分析：P右滑→R↑→R总↑→A表↓→灯变暗。D[变式训练3]在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（）(A)伏特表示数变大，灯变暗。(B)伏特表示数变小，灯变亮。(C)安培表示数变小，灯变亮。(D)安培表示数不变，灯变暗。分析过程：１、确定电路的类型。２、A、V表的测量位置。３、动态分析：P右滑→R↑→R总↑→A表↓→灯变暗→V表↑。A[例5]如图，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？A2．并联电路中由滑动变阻器引起的变化分析过程：１、确定电路的类型。２、AV表的测量位置。３、动态分析：P右滑→R2↑→R总↑→A2表↓A1表不变V表不变。[变式训练4]如图，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？分析过程：１、确定电路的类型。２、AV表的测量位置。３、动态分析：P右滑→R2↑→R总↑→A2表↓A1表↓V表不变。解题小技巧：分电阻变大，等效电阻也变大串联电路、并联电路同时适用练习5如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关，当变阻器的滑片向右移动时，电流表A1的示数，电流表A的示数。（“变大”、“不变”、“变小”）练习6如图所示，电源电压和灯泡电阻都保持不变，当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是（）A、两表示数都增大B、电流表示数增大，电压表示数不变C、两表示数都减小D、电流表示数减小，电压表示数不变注意：1、并联电路中各支路互不影响。2、干路的电流受支路影响。AV练习7如图所示，电源电压保持不变时,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中（）A、电压表V示数变小B、电流表A1示数变大C、电流表A2示数不变D、电流表A2示数变小SR1A2A1VPR2VAVVABCDRRRR1RR1R1R1SSSS生活中的物理1、小明观察了市场上的测重仪后，设计了如图四个电路（R是定值电阻，R1是滑动变阻器）．可以测量人体重的电路是2、（2010，重庆）重庆市高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图，以下说法正确的是A．称重表相当于一个电压表B．电路中的R1是没有作用的C．当车辆越重时，称重表的示数越小D．当车辆越重时，称重表的示数越大3、如图所示，是小丽设计的压力传感器的原理图，其中R1是滑动变阻器，R2是定值电阻．当压力F增大时()A．电流表示数减小，电压表示数增大B．电流表示数减小，电压表示数减小C．电流表示数增大，电压表示数增大D．电流表示数增大，电压表示数减小4、（2010，镇江）将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况应该是A．电流表和电压表表示数均变小B．电流表表示数变大，电压表表示数变小C．电流表示数变小，电压表表示数变大D．电流表和电压表表示数均变大5、计算机鼠标内装有起自动控制作用的传感器，如图是它的工作原理示意图．当物体M在导轨上平行移动时，可带动与之相连的金属滑片P移动，通过电压表示数可反映物体M移动的距离．当物体M向右移动时，电表示数将电路的极值和滑动变阻器的取值范围例1、如图1所示，电源电压为9V，R1=3欧姆，R2范围0—20欧姆。（1）求电流表、电压表的最大值和最小值。（2）若电流表0—0.6A，电压表0—3V,为使电表不致损坏，求滑动变阻器R2的取值范围。R1R2图1例2、如图2所示，电源电压为12V，R1=18欧姆，R2范围0—20欧姆。图2（1）求电流表、电压表的最大值和最小值。（2）若电流表0—0.6A，电压表0—3V,为使电表不致损坏，求滑动变阻器R2的取值范围练习1、如图3所示的电路中，电源电压U=4.5V，且保持不变，电阻R1=5Ω，变阻器R2的最大阻值为20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（）A.2.5Ω~10ΩB.0Ω~20ΩC.2.5Ω~20ΩD.0Ω~10Ω练习2、如图所示的电路中，滑片滑动时，电压表变化范围是0~4V，电流表变化范围是1~3A，求R1和电源电压练习3、如图所示的电路中，电源电压为6V，R1电阻为6Ω，滑片从中点滑到B端，电流表示数变化了0.15A，求R2的最大阻值以及此时电流表的示数。练习4、如图所示，电源电压为6V保持不变，电阻R=5Ω，变阻器R′的最大阻值是10Ω。求：（1）电流表示数的变化范围；（2）电压表示数的变化范围。练习6、如图所示，当开关S闭合后，滑动变阻器滑片ｐ在B端时，电压表示数为9V，电流表示数为0.15A；滑片P在中点C时电压表的示数为6V．求：(1)滑动变阻器R,的最大阻值；(2)电源电压和R2的阻值．【例6】如图所示的电路，电源电压6V不变，定值电阻为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω,1A”当滑动变阻器的滑片由右向左滑动时电流表和电压表的变化范围当滑片滑至最右端时：当滑片滑至最左端时：变动为静定性分析【例6】如图所示的电路，电源电压6V不变，定值电阻为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω,1A”当滑动变阻器的滑片由右向左滑动时电流表和电压表的变化范围解：当滑片滑至最右端时：当滑片滑至最左端时：电流表示数：Imin=U/（R1+R２）=6V/(20Ω+10Ω)=0.2A电压表示数:U１min=IR１=0.2A×10Ω=2V定量计算电流表示数:Imax=U/R=6V/10Ω=0.6A电压表示数:Umax=6V所以：电流表范围为0.2A－0.6A电压表范围为2V－6V解题步骤识别电路,确定电路类型判断电流表电压表测定位置动态分析变动为静,确定状态分状态计算,以静制动先定性分析后定量计算练习6、如图所示的电路，滑动变阻器的滑片P在移动过程中，电压表的示数变化范围是0~4V，电流表的示数变化范围是0.5A~1.5A。则电阻R的阻值为________Ω，变阻器R′的最大阻值是___________Ω，电源电压是_________V。练习7、右图所示的电路中，电源电压为30V,定值电阻为30Ω，滑动变阻器标有60Ω，1.5A字样，在该电路正常使用的情况下，则（）A．电路消耗的最大功率为75WB.电流表的最小示数为1.5AC．滑动变阻器消耗的最小功率为15WD.电路总电阻的变化范围为0Ω～20Ω练习8、把标有“6V3W”的小灯泡L与最大阻值为100的滑动变阻器R连接在总电压恒为18V的电路中，如图4所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）。求：（1）电路允许通过的最大电流？（2）电路消耗总电功率的最大值？（3）小灯泡L消耗电功率的最小值？（4）滑动变阻器R允许调节的范围？VLRPSA[例4]在如图所示的电路中，将开关K闭合，则安培表的示数将______，伏特表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。B1．串联电路中由开关引起的变化变大变大[变式训练5]在如图所示的电路中，当开关K断开时，电阻R1与R2是________联连接的。开关K闭合时，电压表的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。串变小[例5]在图中，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”)。B2．并联电路中由开关引起的变化并不变变小[变式训练6]在图中，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A1的示数将__________，电流表A2的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。并变小不变变小【练习】电压为6V不变,灯L1的电阻为12Ω,灯L2的电阻为9Ω，灯L3的电阻为18Ω求：开关S1、S2同时断开和闭合时，电压表的示数分别为多少？定性分析变动为静当S1、S2同时断开时：当S1、S2同时闭合时：【练习】电压为6V不变,灯L1的电阻为12Ω,灯L2的电阻为9Ω，灯L3的电阻为18Ω求：开关S1、S2同时断开和闭合时，电压表的示数分别为多少？定量计算当S1、S2同时断开时：当S1、S2同时闭合时：电流表示数：I=U/（R1+R２）=6V/(１２Ω+９Ω)=0.2９A电压表示数:U１=IR１=0.2９A×1２Ω=３.４８V电流表示数:I‘=U/R=6V/６Ω=１A电压表示数:U=０V