摘要:动态电路变化的分析 动态电路变化的分析是根据欧姆定律及串.并联电路的性质.来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况.常见方法如下: (1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分 部分电路欧姆定律各部分量的变化情况. 即R局增大减小→R总增大减小→I总减小增大→U总增大减小→I分U分 (2)直观法:即直接应用“部分电路中R.I.U的关系 中的两个结论. ①任一电阻R阻值增大.必引起该电阻中电流I的减小和该电阻两端电压U的增大 ②任一电阻R阻值增大.必将引起与这并联的支路中电流I并的增大和与之串联的各电路电压 U串的减小. (3)极限法:即因变阻器滑动引起电路变化的问题.可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论. (4)特殊值法.对于某些双臂环路问题.可以采取代入特殊值去判定.从而找出结论. [例6]如图所示.当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时.判断电路中的电压表.电流表的示数如何变化? 解析:先认清电表A测量R3中的电流.电表V2测量R2和R3并联的电压.电表V1测量路端电压.再利用闭合电路欧姆定律判断主干上的一些物理量变化:P向上滑.R3的有效电阻增大.外电阻R外增大.干路电流I减小.路端电压U增大.至此.已判断出V1示数增大.再进行分支上的分析:由I减小.知内电压U/和R1的端电压UR1减小.由U外增大知R2和R3并联的电压U2增大--判断出V2示数增大.由U2增大和R3有效电阻增大.无法确定A示数如何变化.这就要从另一条途径去分析:由V2示数增大知通过R2的电流I2增大.而干路电流I减小.所以R3中的电流减小.即A示数减小 说明:当电路中任一部分发生变化时.将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化.可谓“牵一发而动全身 .判断此类问题时.应先由局部的变化推出总电流的变化.路端电压的变化.再由此分析对其它各部分电路产生的影响. [例7]如图所示.R1和R2阻值相同.电源内阻不计.当滑动变阻器R1的滑动片P由A向B移动时.试分析电路中各电表示数的变化情况. 解析:先去掉伏特表.短接安培表.可见该电路为一分压电路.如图所示. 首先用程序法判断: 当 P由 A→B时有RAP↑→R总↑→I总↓→U端↑ V1测出的是U端.示数增大.A3测的是总电流I总.示数变小. 先假设RAP不变.用直观法可判知:比较可得.A2示数减小.V2增大.V3减小.而Al不能确定. 再利用特殊值法.令R1=R2=2R.则P位于AB两端点时.均有I1=E/2R.当P位于R1中点时.有I1/=2E/5R.显然I1/<I1.所以Al示数先减小后增大. [例8]在如图所示的电路中.在滑线变阻器滑动片p由a滑到b的过程中.三只理想电压表示数变化的绝对值分别为ΔU1.ΔU2.ΔU3.则下列各组数据中可能出现的是( ) A.ΔU1=0.ΔU2=2 V.ΔU3=2 V B.ΔU1=1V.ΔU2=2 V.ΔU3=3 V C:ΔU1=3V.ΔU2=1V.ΔU3=2V D.ΔU1=1V.ΔU2=1V.ΔU3=2V 解析:在闭合回路中.内.外电路电压降之和等于电源的电动势.在滑线变阻器的滑动片P由a滑到b的过程中.滑线变阻器连入电路中的电阻在减小.它的分压作用在减小.也就是电压表V3的示数要减小.由于滑线变阻器连入电路中的电阻在减小.由闭合回路的欧姆定律可知电路的总电流是增大的.电压表V2的示数是增大的.电压表V1测量的是电源的路端电压U.由U=E-Ir式可知.电压表V1的示数变化反映了内电路上电压的变化值.且它们大小相等.符号相反(路端电压是减小的.但是内电路上的电压降U/是增大的).由E=U+U/可知.由于电源的电动势E不变.在闭合回路中.电压的变化量之和就为零.也可以说是电压减小的值与电压增大值之和相等.即ΔU1十ΔU2=ΔU3.根据此式可以排除 C选项.对于A选项.由于ΔU1是反映电源内电路上的电压降的变化.电源有内阻.ΔU1=0显然是错误的.所以只有B和D选项是正确的. 点评:路端电压 U等于外电路上各部分电压降之和.并不意味着应有ΔU1=ΔU2十ΔU3.(因为题设中 强调这是三只理想电压表示数变化的绝对值).由于是滑线变阻器的电阻变小.它两端的电压减小.从而导致其余电阻的分压作用增大.应有的关系式是第三只电压表中示数的减小量应等于其它两电压表示数变化量的绝对值之和. [例9]如图所示.安培表为理想电表.电源电动势为6V.内阻为1Ω.滑动变阻器的总电阻为11Ω.电阻R0为3Ω.问当S闭合时.变阻器的滑动触头P在R上滑动时.电流表的读数范围为多少? 解析:当S闭合后.电路中的总电流为 I== U1=U0.I1Rap=(I-I1)R0.I1== 当Rap=6Ω时.Il有最小值.电流表的读数为Il=18/72=0.25A 当Rap=0时.即滑动触头P位于a端时.I1有最大值.电流表的读数为I1/=18/=0.5A. 所以电流表的读数范围为 0.25A≤I≤ 0.5A,

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精英家教网(1)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交变电流,其电动势表达式为e=311sin314t(V).已知线圈匝数是100,面积为0.02m2,则匀强磁场的磁感强度B=
 
T(保留一位有效数字),当线圈从中性面开始转过3π/4 时,电动势的瞬时值为
 
V.
(2)如图为用DIS(位移传感器、数据采集器、计 算机)研究加速度和力的关系的实验装置.实验前已平衡摩擦力.精英家教网
①实验中采用控制变量法,应保持
 
不变,用钩  码所受的重力作为小车所受的
 
,用DIS测小车的加速度.
②改变所挂钩码的数量,多次重复测量.根据测得的多组数据可 画出a-F关系图线(如图所示).分析此图线的OA段可得出的实验结论是
 
.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是:
A.小车与轨道之间存在摩擦    B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大      D.所用小车的质量太大
(3)在“测电池的电动势和内阻”的实验中,测量对象为1节新的干电池.某同学用图甲所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器,发现电压表读数变化不明显,估计是因为电池较新造成.为了提高实验精度,该同学采用图乙所示电路.实验室提供的器材有:量程3V的电压表;量程0.6A的电流表(具有一定内阻);定值电阻R0(阻值未知,约几欧姆);滑动变阻器R1(0~10Ω),滑动变阻器R2(0~200Ω);单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2,导线若干.精英家教网
①乙电路中,加接电阻R0有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是
 

②为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用
 
(填R1或R2).
③开始实验之前,S1、S2都处于断开状态.现在开始实验:
A、闭合S1,S2打向1,测得电压表的读数U0,电流表的读数为I0
B、闭合S1,S2打向2,改变滑动变阻器的阻值,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则新电池电动势的表达式为E=
 
,内阻的表达式r=
 
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(1)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交变电流,其电动势表达式为e=311sin314t(V).已知线圈匝数是100,面积为0.02m2,则匀强磁场的磁感强度B=______T(保留一位有效数字),当线圈从中性面开始转过3π/4 时,电动势的瞬时值为______V.
(2)如图为用DIS(位移传感器、数据采集器、计 算机)研究加速度和力的关系的实验装置.实验前已平衡摩擦力.
①实验中采用控制变量法,应保持______不变,用钩  码所受的重力作为小车所受的______,用DIS测小车的加速度.
②改变所挂钩码的数量,多次重复测量.根据测得的多组数据可 画出a-F关系图线(如图所示).分析此图线的OA段可得出的实验结论是______.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是:
A.小车与轨道之间存在摩擦    B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大      D.所用小车的质量太大
(3)在“测电池的电动势和内阻”的实验中,测量对象为1节新的干电池.某同学用图甲所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器,发现电压表读数变化不明显,估计是因为电池较新造成.为了提高实验精度,该同学采用图乙所示电路.实验室提供的器材有:量程3V的电压表;量程0.6A的电流表(具有一定内阻);定值电阻R(阻值未知,约几欧姆);滑动变阻器R1(0~10Ω),滑动变阻器R2(0~200Ω);单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2,导线若干.
①乙电路中,加接电阻R有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是______.
②为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用______(填R1或R2).
③开始实验之前,S1、S2都处于断开状态.现在开始实验:
A、闭合S1,S2打向1,测得电压表的读数U,电流表的读数为I
B、闭合S1,S2打向2,改变滑动变阻器的阻值,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则新电池电动势的表达式为E=______,内阻的表达式r=______.

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(1)(4分)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交变电流,其电动势表达式为e = 311sin314t(v).已知线圈匝数是100,面积为0.02m2,则匀强磁场的磁感强度       B =        T(保留一位有效数字),当线圈从中性面开始转过3π/4 时,电动势的瞬时值为    V.

(2)(6分)如图为用DIS(位移传感器、数据采集器、计 算机)研究加速度和力的关系的实验装置.实验前已平衡摩擦力.

①实验中采用控制变量法,应保持___不变,用钩  码所受的重力作为小车所受的___,用DIS测小车的加速度.

②改变所挂钩码的数量,多次重复测量。根据测得的多组数据可 画出a-F关系图线(如图所示).分析此图线的OA段可得出的实验结论是______.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是:

A.小车与轨道之间存在摩擦       B.导轨保持了水平状态

C.所挂钩码的总质量太大         D.所用小车的质量太大

(3)(8分)在“测电池的电动势和内阻”的实验中,测量对象为1节新的干电池.某同学用图甲所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器,发现电压表读数变化不明显,估计是因为电池较新造成。为了提高实验精度,该同学采用图乙所示电路.实验室提供的器材有: 量程3V的电压表;量程0.6A的电流表(具有一定内阻);定值电阻R0(阻值未知,约几欧姆);滑动变阻器R1(0 ~ 10Ω),滑动变阻器R2(0 ~ 200Ω);单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2,导线若干.

   

①乙电路中,加接电阻R0有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是___  .

②为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用        (填R1或R2).

③开始实验之前,S1、S2都处于断开状态.现在开始实验:

A、闭合S1,S2打向1,测得电压表的读数U0,电流表的读数为I0;

B、闭合S1,S2打向2,改变滑动变阻器的阻值,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则新电池电动势的表达式为E =        ,内阻的表达式r =        .

 

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