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          【大智教研】基于課程標(biāo)準(zhǔn)的閉合電路動態(tài)分析

          瀏覽次數(shù): 發(fā)布日期: 2024-08-03 17:31:59

          閉合電路動態(tài)分析是閉合電路部分的重點,也是高中學(xué)生學(xué)習(xí)時的難點,學(xué)生往往浪費大量時間,并且正確率不高;如何才能攻克這一難點呢?今天大智金復(fù)物理導(dǎo)學(xué)研究服務(wù)所所長管瑞鋒老師給大家介紹一種破解電路動態(tài)分析的方法。閉合電路動態(tài)分析,即閉合電路中只要有一只電阻的阻值發(fā)生變化,就會影響整個電路,使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)生變化。


          一、程序法


          關(guān)于動態(tài)分析程序法是一般的方法,解析的一般思路為部分整體部分”,即:動態(tài)源及動態(tài)電阻的變化外電路總電阻的變化閉合電路總電流的變化外電路電壓(路端電壓)的變化外電路中各物理量的變化.


          1.確定電路的外電阻R外總?cè)绾巫兓?/span>


          ① 當(dāng)外電路的任何一個電阻增大(或減小)時,電路的總電阻一定增大(或減小)


          ② 若電鍵的閉合使串聯(lián)的用電器增多,總電阻增大;若電鍵的閉合使并聯(lián)的支路增多,總電阻減小。


          2.根據(jù)閉合電路歐姆定 確定電路的總電流如何變化;


          3.由U內(nèi)=Ir確定電源內(nèi)電壓如何變化;


          4.由U=EU內(nèi)確定電源的外電壓 ( 路端電壓 )如何變化;


          5.由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化;


          6.確定支路兩端電壓如何變化以及通過各支路的電流如何變化(可利用串聯(lián)電路的電壓關(guān)系、并聯(lián)電路的電流關(guān)系)。


          【典型例題】在如圖所示電路中,當(dāng)變阻器R3的滑動頭Pa端移動時,下列說法正確的是( )

          圖片


          A.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小


          B.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大


          C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大


          D.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小


          解析:一般分析方法:滑動變阻器觸頭由中間滑向a端時,滑動變阻器阻值R變大,R外總變大,總電流 減小,由U內(nèi)=Ir確定電源內(nèi)電壓減小,所以由U=EU內(nèi)確定電源的外電壓 ( 路端電壓 )變大,V的示數(shù)變大; 由部分電路歐姆定律知干路R1兩端電壓UR1=IR1變小,所以支路R2兩端電壓UR2=U-UR1變大,所以通過R2的電流由得,I2變大,A的示數(shù)變大;故正確答案為A。


          用這種分析方法分析較為繁瑣,在做題時學(xué)生往往浪費大量時間,往往會在部分分析中出錯。


          二、串反并同法


          為了避免學(xué)生出現(xiàn)整體部分出現(xiàn)問題,下面介紹一種比較快捷的分析方法-“串反并同法。


          串反:是指某一電阻增大時,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。?/span>某一電阻減小時,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率將增大。


          并同:是指某一電阻增大時,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大;某一電阻減小時,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小。


          同樣以上題為例,滑動變阻器觸頭由中間滑向b端時,滑動變阻器阻值R變大,總電阻R外總變大,總電流 減小,電壓分析通過內(nèi)電壓變化分析,由U=EIrU外增大;電流變化由串反并同由于R變大,電流表A所在電路與R并聯(lián),所以電流表示數(shù)變大;故正確答案為A

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          【對點演練】如圖所示,四個電表均為理想電表,當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭P向左端移動時,下面說法中正確的是( )

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          A.電壓表V1的讀數(shù)減小,電流表A1的讀數(shù)增大


          B.電壓表V1的讀數(shù)增大,電流表A1的讀數(shù)減小


          C.電壓表V2的讀數(shù)減小,電流表A2的讀數(shù)減小


          D.電壓表V2的讀數(shù)減小,電流表A2的讀數(shù)增大


          【答案】BD


          綜上所述:涉及到電路分析要抓住問題的關(guān)鍵,找到問題的本質(zhì),進(jìn)而將負(fù)責(zé)問題轉(zhuǎn)化為簡單問題進(jìn)而分析求解:(1)外電壓關(guān)系,要通過內(nèi)電壓來判定(2)電流關(guān)系由串反并同分析。


          供稿:管瑞鋒(大智金復(fù)物理導(dǎo)學(xué)研究服務(wù)所
          編輯:陳婷婷


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