高中物理電路圖的簡(jiǎn)化、電路動(dòng)態(tài)分析、故障分析專(zhuān)題(編輯修改稿)
2025-05-01 02:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 起的電路變化，若各變量對(duì)同一對(duì)象分別引起的效果相同，則該原則的結(jié)果成立；若各變量對(duì)同一對(duì)象分別引起的效果相反，則“串反并同”法則不適用。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(duì)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(duì)燈泡L2： 由上述分析可知：對(duì)L1，變量RR2變化均引起L1變亮，故L1將變亮；對(duì)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。但若把變阻器R與L1的總電阻合成一個(gè)變量R合，則由上述結(jié)論可知，P右移時(shí)，R合減小，L2與R合串聯(lián)，由“串反并同”法則可知，L2亮度變大。三．特殊值法與極限法：①極限法：即因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論。②特殊值法：對(duì)于某些雙臂環(huán)路問(wèn)題，可以采取代入特殊值去判定，從而找出結(jié)論。例 在圖所示的四個(gè)電路中，當(dāng)分別閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器角頭從左端至右端時(shí)，能使其中一個(gè)燈由暗變亮同時(shí)，另一個(gè)燈由亮變暗，則符合要求的電路是（ ）A圖：對(duì)燈L1，可由“串反并同”法則判斷其變亮；而對(duì)L2由于兩個(gè)變量引起它亮度變化不一致，故“串反并同”不適用?，F(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(shì)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。B圖：對(duì)L1，可由“串反并同”法則判斷其變亮；對(duì)L2，采用合成變量法，再根據(jù)“串反并同”法則可判斷其變亮。C圖：采用極限值法?；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。由此分析可知，該電路符合題目要求。D圖：燈L1一直被短路，不發(fā)光，不合要求。綜上分析有：符合要求的電路是（C）。四、小試身手：1．如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。當(dāng)可變電阻的滑片P向b點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，電壓表V1的讀數(shù)U1與電壓表V2的讀數(shù)U2的變化情況是：（ ）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(shì)，r為電源內(nèi)阻，R1和R3 均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開(kāi)關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表AA2和V的示數(shù)分別為II2和U?，F(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，則三個(gè) 電表示數(shù)的變化情況是（ ）A．I1增大，I2不變，U增大 B．I1減小，I2增大，U減小C．I1增大，I2減小，U增大D．I1減小，I2不變，U減小，在滑動(dòng)觸頭由a端滑向b端的過(guò)程中，下列表述正確的是（ ）A．路端電壓變小 B．電流表的示數(shù)變大C．電源內(nèi)阻消耗的功率變小 D．電路的總電阻變大、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻RR2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖所示的電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是 （ ），電流表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大在右圖所示電路中是定值電阻，是滑動(dòng)變阻器，當(dāng)?shù)幕I由左端向右端滑動(dòng)時(shí)，各個(gè)電表的示數(shù)怎樣變化？ 答案：A BA解析：當(dāng)滑片向b端滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻減少，使得總電阻減小D錯(cuò)；根據(jù)，可知總電流在增加，根據(jù)閉合電路中的歐姆定律有,可知路端電壓在減小，A對(duì)；流過(guò)電流表的示數(shù)為，可知電流在減小，B錯(cuò)；根據(jù)，可知內(nèi)阻消耗的功率在增大，C錯(cuò)。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(guò)電流表的電流增大， 故選項(xiàng)A正確。解析：當(dāng)?shù)幕I向右滑動(dòng)時(shí)，由和組成的分壓器的串聯(lián)段電阻減小，所以電路的總電阻減小：根據(jù)可知干路中的電流強(qiáng)度增大，電流表的示數(shù)增大，再根據(jù)，可知路端電壓減小，電壓表的示數(shù)減小。因?yàn)闉槎ㄖ惦娮?，?dāng)干路中電流強(qiáng)度增大時(shí)，其兩端電壓隨之增大，所以電壓表的示數(shù)增大。根據(jù)，因U減小，增大，所以減小，電壓表的示數(shù)減小。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑鍵向右滑動(dòng)時(shí)，的左段電阻與并聯(lián)部分的電阻增大，且干路中的電流強(qiáng)度增大，根據(jù)部分電路歐姆定律可知電壓表的示數(shù)增大，由于為定值電阻，且增大，根據(jù)部分電路歐姆定律可知電流表示數(shù)增大。根據(jù)并聯(lián)分流原理，通過(guò)電流表的電流強(qiáng)度為：在上式中，分子為恒量，分母為關(guān)于的二次函數(shù)，且二次項(xiàng)的系數(shù)小于零，分母有極大值，由此可見(jiàn)，電流表的示數(shù)先減小后增大。五、規(guī)律小結(jié)專(zhuān)題三：電路的故障分析一、電路故障的特點(diǎn)斷路的特點(diǎn)：電路中發(fā)生斷路，表現(xiàn)為電源
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