九年级:动态电路分析方法(一)

【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:

I=I1=I2     U=U1+U2    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:

I=I1+I2     U=U1=U2    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。

以上三点是电路基础知识点,是电路的基本原理,也是动态电路分析的依据。

【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.如何分析因滑动变阻器应引起的动态电路?

【新课学习】

一、动态电路

1.所谓动态电路是指因电路的电阻发生变化时,引起的电流或电压变化的电路。

2.常见动态电路的类型

(1)滑动变阻器滑片移动引起的动态电路

例如:探究电流跟电压关系实验电路。

(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

【温馨提示】

本期分析与滑动变阻器相关的动态电路

1.串联动态电路分析

例题1:

下图是某种压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,AB间有可收缩的导线,R1为定值电阻。

当闭合开关S,压力F增大时,电流表示数与电压表示数如何变化?

[分析方法]

(1)确定电路的联接方式和电表测量对象。

[提示]

电压表相当于断路,电压表接在谁的两端测的就是谁的电压。

电流表相当于导线,电流表跟谁串联测的就是谁的电流。

找到电路中的下图部分

先确认电阻R1和R2串联;

再确定电压表测R1电压,电流表测串联电流,R1、R2电流关系:I=I1=I2

(2)确定滑动变阻器电阻变化

确定滑动变阻器滑片滑动时,使用部分电阻的大小变化。

找到电路中的动态部分如何变化

当闭合开关S,压力F增大时,滑片P向下滑动,R使用部分电阻增大。

(3)用串、并联电路电流、电压、电阻特点和欧姆定律分析电表示数的变化。

原题中R1为定值电阻不变,当R2 电阻变大时,总电阻R=R1+R2也变大,根据欧姆定律可知,电流跟电阻成反比,电流减小,电流表A的示数变小。

当电阻一定时,电流跟电压成正比,R1电流变小电压也变小,故,电压表示数变小。

所以,当闭合开关S,压力F增大时,电压表、电流表示数都变小。

例题2:

如下图所示:当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时:

(1)电流表A的示数        ,电压表V1的示数          ,V2 的示数           。

(2)V1和A的示数的比 值          ,V2跟A的示数的比值          。

(3)∆V1和∆A的示数的比值           ,∆V2跟∆A的示数的比值          。

(∆为电表示数的变化量)

分析思路同上:

(1)确定电路的联接方式

电阻R1、R2串联

(2)确认电表测量对象

电流表A测电路电流,串联电路I=I1=I2,电压表V1测R1电压,V2测R2电压。

(3)滑动变阻器电阻变化

当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时,R2使用电阻变大,电路总电阻也变大。

(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。

●电流表A示数变化

找到电路下图部分:

当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时,R2使用电阻变大,电路总电阻也变大,电流变小,电流表A的示数变小。

●电压表V1示数变化

找到电路下图部分:

R1为定值电阻不变,电流表A的示数变小,电流跟电压成正比,电压表V1示数也变小。

●电压表V2示数变化

找到电路串联部分:

由于电源电压不变,U=U1+U2,U1变小,U2变大,电压表V2示数变大。

●电压表V1示数跟电流表A示数之比

找到电路下图部分:

电阻R1为定值电阻,它的大小跟电压和电流大小无关。

根据欧姆定律I=U/R得:R=U/I

所以电阻R1的电压与电流比值不变,即:电压表V1跟电流表A示数的比值不变。

●电压表V2示数跟电流表A示数的比值

找到电路下图部分:

当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时,R2使用电阻变大,电压表V2示数变大,电流表A的示数变小,所以V2与A的示数的比值变大。

●∆V1和∆A的示数的比值,∆V2跟∆A的示数的比值

(∆为电表示数的变化量)

找到电路下图部分:

由于R1、R2串联,U=U1+U2,所以,电压表V1和V2 示数的变化量相等。

返回原电路:

因为电阻R1为定值电阻,跟电压和电流大小无关,R1=U1/I=∆U1/∆I比值不变。

即:电压表V1示数的变化量∆V1与电流表∆A示数的变化量的比值,

即:∆V1/∆A不变.

由于∆V2=∆V1,所以,∆V2/∆A也不变.

2.并联动图电路分析

例题:

如图所示,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中:

电压表V的示数           ,电流表A1的示数          ,电流表A2的示数          ,

V的示数跟A1的示数的比值           ,V的示数跟A2的示数的比值           .

[电路分析]

并联电路分析方法跟串联电路分析思路相同。

(1)确定电路的联接方式.

电压表相对于断路,用手指遮挡,电流表相对于导线,直接连通,分析R1、R2的连接方式.

如下图:

电阻R1、R2并联.

(2)确认电表测量对象

电流表A1跟R1串联,测R1电流,电流表A2在干路中,测总电流。

●电压表示数

找到电路中的图乙部分:

甲                乙

电压表测电源电压,电压表示数不变,由于并联电压相等,

所以,U1=U2=U不变。

(3)滑动变阻器电阻变化

当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时,R2电阻变大,电流变小。

(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。

●电流表A1示数

回到原图:

R1为定值电阻不变,电压不变,根据欧姆定律I=U/R可知:R1的电流也不变,即:电流表A1示数不变。

●电流表A2示数

看原图:

电流表A2测干路电流,根据并联电路特点I=I1+I2,R2的电流变小,干路电流也变小,即:电流表A2示数变小。

●根据欧姆定律

V的示数跟A1的示数的比值不变,V的示数跟A2的示数的比值变大.

【中考真题训练】

1.(2020安徽)

在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P自左向右滑动,则(   )

A.电流表A的示数减小

B.电压表V2的示数减小

C.电压表V1与电流表A的示数比值减小

D.电压表V2与电流表A的示数比值减小

2.(2020牡丹江)

如图所示,电源电压不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片向右滑动时,关于电流表和电压表的示数变化情况,正确的是(    )

A.电流表示数不变,电压表示数不变

B.电流表示数不变,电压表示数变大

C.电流表示数变小,电压表示数不变

D.电流表示数变小,电压表示数变大

3.(2020连云港)

如图所示,电源电压恒定,闭合开关,滑动变阻器滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是(   )

A.电流表示数增大

B.电压表示数减小

C.定值电阻R两端的电压增大

D.电压表示数与电流表示数比值增大

4.(2020自贡)

在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了△U和△I.下列分析正确的是(   )

A.△U/△I变大     B.△U/△I变小

C.△U/△I不变     D.△U/△I先变小后变大

5.(2020天津)

如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片.当油量减少时,滑动变阻器的滑片P向上移动,则电路中(   )

A.总电阻增大,电流减小

B.总电阻增大,电流增大

C.总电阻减小,电流增大

D.总电阻减小,电流减小

6.(2020南充)

如图所示电路,当闭合开关,灯泡正常发光,滑动变阻器滑片向右移动时,下列说法正确的是(  )

A.灯L亮度变暗

B.电压表V与电流表A1示数之比不变

C.电路的总功率变小

D.电压表示数变大

7.(2020凉山州)

如图所示,电源电压不变,S闭合后,若滑动变阻器的滑片P向右移动时,则电压表V的示数将            ,电流表A的示数将          .
(均选填“变大”“变小”或“不变”)

8.(2020天水)

如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P向左移动时,电流表A1的示数将              ,电压表V的示数与电流表的示数A2之比将               .
(均先填'变大”变小”或“不变”)

参考答案:

1. C  2. C  3. D  4. C  5. A  6. C

7.  不变  变小   8. 不变   变大

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