九年级:动态电路分析方法(二)

【知识回顾】

1.在如图两个电阻串联的电路中,电流、电压、电阻的关系分别为:

串联电路的电流都相等.

公式:I=I1=I2

串联电路的总电压等于各导体电压之和.

公式:  U=U1+U2

串联电路的总电阻等于各导体电阻之和.

公式:R=R1+R2

2.在如图两个电阻并联的电路中,电流、电压、电阻的关系分别为:

并联电路的总电流等于各导体电流之和.

公式:I=I1+I2

并联电路的电压都相等.

公式:U=U1=U2

并联电路总电阻的倒数等于各导体电阻的倒数之和.

公式:1/R=1/R1+1/R2

3.欧姆定律:

反映了电流跟电压、电流跟电阻之间的关系.

即:导体中的电流,跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。

公式中R为定值电阻,它是导体的性质,跟电压和电流的大小无关。

也就是同段导体电压跟电流的比值是一个定值。

例如:下列U-I图像:电压与电流的比值不变。

U/I=1.8V/0.6A=1.2V/0.4A

=0.6V/0.2A=3Ω

以上三点是电路主要基础知识点,是电路的基本原理,也是动态电路分析和电路计算最基本的依据。

【举手提问】

1.什么叫做动态电路?

2.动态电路的类型有哪些?

3.什么叫做敏感电阻?

4.如何分析敏感电阻引起的动态电路?

【新课学习】

一、动态电路

1.定义

所谓动态电路是指因某种因素使电路电阻发生变化时,引起的电流或电压变化的电路。

2.动态电路常见类型

(1)因滑动变阻器滑片移动引起的动态电路

例如:一种测定油箱内油量电路原理图。

分析方法及思路请点击下边链接

九年级:动态电路分析方法(一)

(2)敏感电阻引起的动态电路

例如:查酒驾用的酒精浓度测试仪电路。

(3)多开关引起的动态电路

例如:如下图电路,开关S1的通断改变电路接法。

二、动态电路分析

[提示]

本期进行敏感电阻引起的动态电路分析

1.敏感电阻

敏感电阻是指器件特性对温度,湿度,光照,气体,磁场,压力等作用电阻变化敏感的电阻器。

2.常见敏感电阻的种类

(1)热敏电阻:是一种阻值随温度变化的元件,广泛应用于工业和家电的温度测量。

热敏电阻

需要采集温度或者有过热保护功能的家电都会用到热敏电阻。

例如:空调、洗衣机、电冰箱、电视机等都要用到热敏电阻。

空调               洗衣机

(2)光敏电阻:光敏电阻是电阻随着光照强度变化而变化的电子元件。

光敏电阻

楼道常见的光控开关和光控小夜灯就是光敏电阻的应用之一。

光控开关            小夜灯

(3)力敏电阻:又称压力传感器,它是一种阻值随压力变化而变化的电阻。

力敏电阻

电子体重计、电子磅都要用到力敏电阻。

电子体重秤             大地磅

(4)气敏电阻:利用某些半导体吸收某种气体后,电阻发生敏感变化的电阻。

气敏电阻

厨房天然气泄露报警器、查酒驾用的酒精浓度测试仪等都要用到气敏电阻。

查酒驾          燃气报警器

还有压敏、磁敏、湿敏、声敏等形形色色的敏感电阻,它们的电阻特性广泛应用于生活和生产中。

3.敏感电阻动态电路分析方法

(仅举两例说明)

●热敏电阻

串联例题:(2020攀枝花)

某简易电子温度计的工作原理如图甲所示,R为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙所示,R0为保护电阻,电源电压恒定.闭合开关S,温度升高,电流表的示数会              ,电压表的示数会         .
(均选填“减小”“增大”或“不变”)

[分析思路方法]

(1)确定电路的联接方式

热敏电阻R与保护电阻Ro串联。

(2)确认电表测量对象

电流表A测串联电流,电压表V测热敏电阻R电压。

(3)热敏电阻随温度变化规律

读懂图像:弄清楚电阻跟温度的关系。

从图像中知道,热敏电阻的阻值与温度成反比,即:热敏电阻的温度越高它的电阻值就越小.

原题条件:闭合开关S,温度升高,R电阻变小。

(4)用串电路电流、电压、电阻特点和欧姆定律分析电表示数的变化。

回到原电路:

★电流表A的示数

热敏电阻R与保护电阻R0串联,总电阻R总=R+Ro,R变小,R总也变小,由欧姆定律:I=U/R得:电流变大.电流表A的示数变大。

★电压表V的示数

根据欧姆定律I=U/R得:U=IR,由于保护电阻Ro为定值电阻,当电流变大时,它的电压Uo也变大。

因为:R、Ro串联,所以U=UR+Uo,由于电源电压U不变,所以,Uo变大UR变小.即:电压表V的示数变小。

●光敏电阻

并联例题:(2018镇江)

如图所示,电源电压恒定,R为光敏电阻,其阻值随着光照的增强而减小,Ro为定值电阻,当光照减弱时:

A.V与A1示数的比值减小   B.V与A2示数的比值不变

C.A2与A1示数之差变大    D.电路消耗的总功率减小

[分析思路方法]

(电路分析思路方法跟上题相同)

(1)确定电路的联接方式

光敏电阻R与定值电阻Ro并联。

(2)确认电表测量对象

电压表V测R电压,同时测Ro和电源电压,电流表A1跟光敏电阻R串联,测R的电流,电流表A2在干路中,测总电流。

(3)光敏电阻随光强弱变化规律

原题内容:

其阻值随着光照的增强而减小.

原题条件:当光照减弱时,光敏电阻R的阻值变大。

(4)用串电路电流、电压、电阻特点和欧姆定律分析电表示数的变化。

回到原图:

●电压表V的示数

因为R、Ro并联,电源电压U不变,并联电压相等,那么,无论光照如何变化,电压表V的示数不变。

●电流表A1的示数

当光照减弱时,光敏电阻R的阻值变大,电压不变,根据欧姆定律:I=U/R,电流减小。即:电流表A1的示数变小。

●电流表A2的示数

在并联电路中,I=I1+I2,当电流表A1的示数变小时,电流表A2的示数也变小。

●解答原题选项

A选项应为:V与A1示数的比值变大

B选项应为:V与A2示数的比值变大

C选项应为:A2与A1示数之差不变

C选项看原图分析:

因为I=I1+I2,电路中A2与A1的示数之差,指的是定值电阻Ro的电流。

由于电源电压U不变,定值电阻Ro阻值不变,根据欧姆定律,通过定值电阻Ro的电流不变,即:A2与A1示数之差不变.

D选项正确:电路消耗的总功率减小(√)

根据电功率公式:P=UI得:电源电压U不变,总电流变小,电路总功率变小。

【中考真题训练】

1.(2019长沙)

如图所示是小海设计的温度测量仪的电路,R1是定值电阻,R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻,当R2的温度随环境温度降低时(   )

A.电流表的示数增大

B.电压表V1的示数增大

C.电压表V2的示数增大

D.电压表V2的示数减小

2.(2020北京)

如图所示是一种温度测试仪的电路,R1为定值电阻,R2为热敏元件(阻值随度升高而减小,R2电路图符号见下图).电源两端的电压不变,闭合开关S,当所测物体温度升高时,下列判断正确的是(  )

A.电流表示数变小   B.电流表示数不变

C.电压表示数变小   D.电压表示数变大

3.(2020怀化)

光敏电阻是一种阻值随着光照强度的增大而减小的电阻,图中R0为定值电阻,R1为光敏电阻,闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,电路中的情况应该是(  )

A.电压表示数变大,电流表示数变小

B.电压表示数变大,电流表示数变大

C.电压表示数变小,电流表示数变小

D.电压表示数变小,电流表示数变大

4.(2019玉林)

光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小.如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是(     )

A.电流表和电压表的示数均变小

B.电流表和电压表的示数均变大

C.电流表的示数变小,电压表的示数变大

D.电流表的示数变大,电压表的示数变小

5.(2019淄博)

新型PC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中广泛应用图甲是PIC调试工作电路,R是保护电阻,阻值恒定;R是PC电阻阻值随温度变化的图像如图乙所示.闭合开关S,当温度从20℃升高到60℃的过程中(  )

A.电流表示数先变小后变大

B.电压表示数先变大后变小

C.电压表与电流表示数的比值先变小后变大

D.保护电阻R0消耗的功率先变小后变大

6.(2019青岛)

如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为酒精气体敏感电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示.闭合开关,驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大,R2的阻值             ,电压表示数           ,当电压表示数达到一定值时,检测仪发出报警信号.

参考答案:

1. C   2. D   3. B   4. C   5. C

6. 越小  越大

【九年级上册全部课程】

第十一章:电流和电路

九年级:“电”的初步认识

九年级:静电与电流

九年级:从这开始学电路

九年级:电路的常见状态

九年级:串联电路接法

九年级:并联电路连接

九年级:识别串、并联电路的方法

九年级:[难点]电路实物图连接

第十二章:电压和电阻

九年级:学习电压的方法

九年级:用电压表测电压

九年级:实验:串、并联电路电压规律

九年级:[实验]:伏安法电路连接

九年级:[实验]物质的导电性

九年级:[实验]导体的电阻

九年级:决定电阻大小的因素

九年级:实验:串、并联电路的连接

九年级:[实验]电路短路与短接

九年级:简单电路的识别方法

第十三章:欧姆定律

九年级:[实验]电流跟电压的关系

九年级:[实验]电流与电阻的关系

九年级:如何解读欧姆定律

九年级:动态电路分析方法(一)

九年级:[实验]测定值电阻

九年级:小灯泡电阻跟温度的关系

九年级:[中考难点]伏阻法测电阻

九年级:[中考难点]安阻法测电阻(一)

九年级:[中考难点]安阻法测电阻(二)

九年级:[中考难点]安阻法测电阻(三)

九年级:[中考难点]等效法测电阻

九年级:[实验]电阻的串联

九年级:电阻的并联

第十四章:电功率

九年级:电能

九年级:电功

九年级:电功率(一)

九年级:电功率(二)

九年级:[中考重难点]电功率(三)

九年级:[实验]测量小灯泡的电功率

九年级:焦耳定律(实验)

九年级:焦耳定律(计算)

第十五章:安全用电

九年级:家庭电路(组成与接法)

九年级:家庭电路(漏电与短路)

九年级:家庭电路(过载)

九年级:家庭电路(短路)

九年级:人体触电的原因

九年级:触电和急救

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