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
(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)
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
在
下
边
找
哦
!
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
第十二章:电压和电阻
第十三章:欧姆定律
第十四章:电功率
第十五章:安全用电