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高中物理電路圖的簡化、電路動(dòng)態(tài)分析、故障分析專題(更新版)

2025-05-13 02:39上一頁面

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【正文】 變化情況是:( )A.U1變大,U2變小 B.U1變大,U2變大 C.U1變小,U2變小 D.U1變小,U2變大 A1A2VSR1R2R3abE r,E為電源電動(dòng)勢,r為電源內(nèi)阻,R1和R3 均為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。現(xiàn)取特殊值法:取LL2的阻值均為10Ω,變阻器總阻值也為10Ω,電源電動(dòng)勢為6V;然后取極限值:取滑片P置于最左端和最右端時(shí)分別兩燈實(shí)際工作時(shí)的電壓即可判斷兩燈均變亮。然后應(yīng)用“串反并同”法則,可快捷得到結(jié)果。(3)閉合電路動(dòng)態(tài)分析的一般順序是:先電阻后干路電流;先內(nèi)電壓,后外電壓;先固定電阻的電壓,后變化電阻的電壓;先干電流后并聯(lián)支路上的電流。點(diǎn)評:(1)、根據(jù)全電路歐姆定律,分析總電流的變化情況和路端電壓的變化情況。試討論:當(dāng)R的滑鍵向上滑動(dòng)時(shí),電源總功率及各電表示數(shù)如何變化? 解析:本題等效電路如右下圖所示。③無電流的支路刪去即可專題二:直流電路的動(dòng)態(tài)分析根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì),來分析電路中由于某一電阻的變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量(如I、U、R總、P等)的變化情況,常見方法如下:一.程序法。這種逐級分析的方法在分析等效電路中是很有效的。(3)將各個(gè)電路元件對號入座,畫出規(guī)范的等效電路圖,如圖3所示。⑥理想導(dǎo)線可任意長短、變形;⑦理想電流表可認(rèn)為短路,理想電壓表可認(rèn)為斷路;⑧電壓穩(wěn)定時(shí)電容器可認(rèn)為斷路.  一、簡化電路的具體方法  1.支路電流法:電流是分析電路的核心?! ?.等電勢法:將已知電路中各節(jié)點(diǎn)(電路中三條或三條以上支路的交叉點(diǎn),稱為節(jié)點(diǎn))編號,按電勢由高到低的順序依次用3……數(shù)碼標(biāo)出來(接于電源正極的節(jié)點(diǎn)電勢最高,接于電源負(fù)極的節(jié)點(diǎn)電勢最低,等電勢的節(jié)點(diǎn)用同一數(shù)碼)?!绢}后小結(jié)】等電勢法,關(guān)鍵是找各等勢點(diǎn)?!  窘馕觥坑捎诠?jié)點(diǎn)A、D間是用導(dǎo)線相連,這兩點(diǎn)是等勢點(diǎn)(均標(biāo)1),節(jié)點(diǎn)C、F間是用導(dǎo)線相連,這兩點(diǎn)是等勢點(diǎn)(均標(biāo)2),節(jié)點(diǎn)E、B間是用導(dǎo)線相連,這兩點(diǎn)是等勢點(diǎn)(均標(biāo)3),則A點(diǎn)電勢最高,C(F)次之,B點(diǎn)電勢最低,根據(jù)電流由高電勢流向低電勢,易得出各電阻的電流方向。注:有些初學(xué)者憑感覺認(rèn)為:電流可以沿A→C→D…方向流動(dòng),這是錯(cuò)誤的。③ 如圖所示分壓電路中,滑動(dòng)變阻器可以視為由兩段電阻構(gòu)成,其中一段與電器并聯(lián)(以下簡稱并聯(lián)段),另一段與并聯(lián)部分相路障(以下簡稱串聯(lián)段);設(shè)滑動(dòng)變阻器的總電阻為R,燈泡的電阻為R燈,與燈泡并聯(lián)的那一段電阻為R并,則會(huì)壓器的總電阻為:由上式可以看出,當(dāng)R并減小時(shí),R總增大;當(dāng)R并增大時(shí),R總減小。因電源端電壓,故端電壓增大,即示數(shù)增大。一般來說,應(yīng)該先分析定值電阻上I、U、P的變化情況,后分析變化電阻上的I、U、P的變化情況。例 如圖所示的電路中,RRR和R4皆為定值電阻,R5為可變電阻,電源的電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,設(shè)電流表A的讀數(shù)為I,電壓表V的讀數(shù)為U,當(dāng)R5的滑動(dòng)角點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)( )A.I變大,U變小 B、I變大,U變大C、I變小,U變大 D、I變小,U變小分析與解:本題中變量是R5,由題意知,R5的等效電阻變小。例 如圖(1)所示電路中,閉合電鍵S,當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí),燈泡LL2的亮度變化如何?分析與解:本題中滑動(dòng)變阻器左右兩部分都接入電路,等效電路如圖(2)所示,變阻器R分解得到兩變量RR2,由圖可知:滑片P向右移 → R1(↑),R2(↓)對燈泡L1:R1(↑)R2(↓)L1變亮R1與L1并聯(lián)R2與L1間接串聯(lián)L1變亮L1變亮 R1(↑)R2(↓)L2變暗R1與L2間接串聯(lián)R2與L2串聯(lián)L2變亮L2亮度變化不能確定對燈泡L2: 由上述分析可知:對L1,變量RR2變化均引起L1變亮,故L1將變亮;對L2,變量RR2變化引起L2的亮度變化不一致,故此法不宜判斷L2的亮度變化?;琍置于最左端時(shí),L1被短路,不發(fā)光,而L2兩端電壓最大,亮度最大;滑片P置于最右端時(shí),L1兩端電壓最大,亮度最大,而L2被短路,不發(fā)光。A解析:設(shè)滑動(dòng)變阻器的觸頭上部分電阻為x,則電路的總電阻為,滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí),并聯(lián)支路電阻x增大,故路端電壓變大,同時(shí)并聯(lián)部分的電壓變大,故通過電流表的電流增大, 故選項(xiàng)A正確。二、電路故障的分析方法儀器檢測法(1)斷路故障的判斷:用伏特表與電源并聯(lián),若有電壓時(shí),再逐段與電路并聯(lián),若伏特表指針偏轉(zhuǎn),則該段電路中有斷點(diǎn)。 C、一定是電阻R斷路,電流表的示數(shù)變小。(1)請判斷該電路中存在的故障可能是 。在如圖所示電路中,電源電壓保持不變。閉合電鍵S后,電路正常工作。 (2)小明同學(xué)為進(jìn)一步確定故障,將一個(gè)電流表正確串聯(lián)在圖18所示的電路中,請判斷:他________(選填“能”或“不能”)查找出電路的故障。B.電阻R可能短路。發(fā)生這一現(xiàn)象的原因,下列判斷正確的是( )。 B. 燈L可能不亮。(2)為進(jìn)一步確定故障,小強(qiáng)同學(xué)用一只完好的燈L替換電路中的電阻R1,閉合電鍵S,觀察燈的亮暗情況。(2)說明:根據(jù)第(1)題答案判斷本題是否正確。有時(shí)候覺得自己像個(gè)神
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