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1、直流动态电路专题,西樵高级中学 方红德,2,1,1.滑动变阻器滑片滑动，使电路的电阻发生变化； 2.开关的闭合、断开或换向(双掷开关)使电路电阻发生变化； 3.电路发生故障（短路或断路）使电路的电阻发生变化； 4.电路中的敏感元件因温度等改变使电路的电阻发生变化,一引起电路中物理量发生变化的主要原因有：,二处理动态电路变化问题的方法,公式定性推导法突出物理思维训练 “串反并同”经验法突出应试技巧训练 极值法 特值法 图像法,（一）公式定性推导法,1. 有关公式：,局部电阻改变,总电阻改变,各物理量的改变,总电流改变,2. 分析思路：,局部,总体,局部,电路的总电阻总是随其中任一电阻的增大而增大
2、，随任一电阻的减小而减小；电阻并联的数目越多，总阻值越小； 从电路分析角度看，断路可认为是电路中某处电阻增大到无穷大，短路可认为是电路某处电阻减小到零，因此故障电路问题可以视为特殊的动态分析问题； 对电路进行简化时，电压表（电容器）视为断路，电流表视为短路； 电容器在稳定状态时相当于一个阻值无穷大的电阻，所以电容器所在电路视为断路,3. 四点说明：,例1： （2010上海高考题）在右图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是（ ） A. A变大，V变大 B. A变小，V变大 C. A变大，V变小 D. A变小，V变小,4. 例题选讲(1)：,UR=（E-U内-UR0 ）,p,R滑,
3、R总,U内=I总r,UR0 =IR0,V,B正确,I总,A,A. A变大，V变大 B. A变小，V变大 C. A变大，V变小 D. A变小，V变小,B,解析：,例2 2011北京卷如图所示电路，电源内阻不可忽略开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( ),A电压表与电流表的示数都减小 B电压表与电流表的示数都增大 C电压表的示数增大，电流表的示数减小 D电压表的示数减小，电流表的示数增大,p ,R0滑,R总,I总,U内,A正确,A,U端,UR2=（ U端-UR1）,V,A电压表与电流表的示数都减小 B电压表与电流表的示数都增大 C电压表示数增大，电流表示数减小 D电压表示数减小，电
4、流表示数增大,A,UR1 =I总R1,解析：,例3 2011海南卷如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( ),AV的读数变大，A的读数变小 BV的读数变大，A的读数变大 CV的读数变小，A的读数变小 DV的读数变小，A的读数变大,S断开,U内=I总r,V,U端 =（E-U内）,B正确,I总,UR1=IR1 ,UR3=（U端UR1）,A,R总,AV的读数变大，A的读数变小 BV的读数变大，A的读数变大 CV的读数变小，A的读数变小 DV的读数变小，A的读数变大,B,解析：,例4如图1所示，R1
5、为定值电阻，R2为一种热敏电阻（温度升高时，阻值降低），L为小灯泡，当温度降低时（ ） AR1两端的电压增大 B电流表的示数增大 C小灯泡的亮度变强 D小灯泡的亮度变弱,C,U内=I总r,U端 =（E-U内）,C正确,I总,UR1=IR1 ,UL=（U端U1）,R总,R2,A,U1,灯,温度,解析：,例5 （2006武汉）如图所示电路，当电键S由断开到闭合时，图中各电表A1、A2和V1、V2的示数的变化情况是（ ） A. A1、A2变大，V1、V2变小 BA1、V1变大，A2、V2变小 CV1、V2变大，A1、A2变小 DA1、V2变大，A2、V1变小,R总,I总,B 正 确,A2,V1,S闭
6、合,A1,U内=I总r,U端=(E-U内),U1=IR3 ,V2,U2=（U端U1）,A. A1、A2变大，V1、V2变小 BA1、V1变大，A2、V2变小 CV1、V2变大，A1、A2变小 DA1、V2变大，A2、V1变小,B,解析：,5. 归纳小结：,（1）分析电路，弄清电路的串并联关系 （各电表所测的对象，判断电阻值变化的大小情况） （2）先整体，后局部，注意内外电路的联系 （首先根据R的变化，由全电路的欧姆定律 判断干路电流的变化， 再判断路端电压和各部分电压的变化情况） （3）分清变和不变的量，再逐个判断各部分（或各支路）中各物理量的变化情况 （如果电路中有两个物理量同时变化，就需要
7、从先只有一个物理量变化的电路判断，再利用串并联电路的特点进行判断）,练习1.（2008年高考物理广东卷）电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时, 下列说法正确的是（ ） A电压表和电流表读数都增大 B电压表和电流表读数都减小 C电压表读数增大，电流表读数减小 D电压表读数减小，电流表读数增大,6. 实战训练-初试牛刀（1）,A电压表和电流表读数都增大 B电压表和电流表读数都减小 C电压表读数增大，电流表读数减小 D电压表读数减小，电流表读数增大,A,解 析：,练习2.如图所示，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动
8、时( ) A电流表读数变小，电压表读数变大 B小电珠L变亮 C小电珠L变暗 D电源的总功率变大,AC,解析 本题考查了闭合电路欧姆定律以及电路的动态分析等知识点当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入的阻值变大，电路中总电流变小，由UEIr可知电压表读数变大，故A、C正确，B错误；由P总IE可知，电源的总功率变小，D错误,解析：,练习3.如图，R2为定值电阻，A、B是两个小灯泡，当滑动变阻器R1触点向上滑动时,两灯的亮度变化情况是 ( ) AA灯变亮,B灯变亮； BA灯变暗,B灯变亮； CA灯变暗,B灯变暗； DA灯变亮,B灯变暗。,滑动变阻器触点向上滑动，变阻器接入电路的有效阻值增大，所以R总增大
9、，使得总电流I总减小，路端电压U总增大，即UA增大，所以A灯变亮，IA变大；又因为A灯和左边电路的关系是并联关系，分析电流有：流过R2的电流 I2=I总-IA ，所以I2减小，U2减小；又R2和R1、B灯串联，分析电压：UB=U总-U2 ，U总增大，U2减小，所以UB增大，即得B灯变亮。故正确答案是A。,A,解析：,练习4. 如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时,下列说法错误的是（ ） A电压表的示数增大 BR2中电流减小 C小灯泡的功率增大 D电路的路端电压增大,当光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而
10、增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，而电压表的示数增大，A项正确，D 项错误；由路端电压减小，而 R1 两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡电流必增大，则小灯泡率增大,AB,解析：,练习5.2010上海模拟 如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3、R4均为定值电阻，A、B为两个小灯泡当电路中某电阻发生故障后，A灯变亮、B灯变暗，则该故障可能为( ) A.R1短路 B.R2断路 C.R3短路 D.R4断路,若R1短路，外电阻减小，路端电压减小，总电流增大，通过R4的电流减小，通过小灯泡A、B的电流都增大，A、B灯
11、都变亮，选项A错误；若R2断路，外电阻增大，路端电压增大，通过R4的电流增大，而总电流减小，则通过A灯的电流减小，A灯变暗，选项B错误；若R3短路，外电阻减小，路端电压减小，通过R4的电流减小，而总电流增大，通过A灯的电流增大，A灯变亮，加在A灯和R1两端的电压增大，B灯两端的电压减小，B变暗，选项C正确；若R4断路，外电阻增大，路端电压增大，小灯泡A、B两端的电压都增大，A、B都变亮，选项D错误,A. R1短路 B. R2断路 C. R3短路 D. R4断路,C.,解析：,“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接
12、并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。,“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大。,（二）“串反并同”经验法,“判断串或并”：是以“变化部分的电阻R变”为标准：凡通过R变的电流有可能通过（不管是全部还是部分）导体RX，则RX与R变为串；凡通过R变的电流一定不通过RX，则RX与R变为并.,例6. （2002年上海高考题）在如图所示电路中，当变阻器3的滑动头向端移动时，（ ） 电压表示数变大，电流表示数变小 电压表示数变小，电流表示数变大 电压表示数变大，电流表示数变大
13、 电压表示数变小，电流表示数变小,B,p ,R滑,A与R3串联,并同,B 正 确,串反,V与R3并联,V,A,解析：,7. 例题选讲(2)：,例7.如图所示电路中，R1、R2、R3、和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑片P向a端移动时（ ） AI变大，U变小 B、I变大，U变大 C、I变小，U变大 D、I变小，U变小,D,pa,R5,A与R5间接并联,并同,D 正 确,并同,V与R5间接并联,V,A,解析：,例8. 如图所示，电键K闭合，电流表、电压表均为理想电表，若电阻R1断路，则下列说法中正确的是（ ） A电流
14、表示数变小 B电压表示数变大 C电源内电路消耗的功率变大 DR3消耗的功率变大,R1断路,R1 ,A与R1间接并联,并同,BD 正 确,并同,V与R1间接并联,V,A,串反,电源与R1 串联,P源,并同,R3与R1间接并联,P3,A电流表示数变小 B电压表示数变大 C电源内电路消耗的功率变大 DR3消耗的功率变大,BD,解析：,例9. 如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动，下列结论正确的是（ ） A电流表读数变小，电压表读数增大 B小灯泡L变亮 C电容器C上电荷量减小 D电源的总功率变大,A,p,R,A与R串联,并同,A 正 确,串反,V与R并联,V,
15、A,串反,L与串联,L,并同,电容与R并联,Q=CU,串反,电源与R串联,P源,解析：,*例10如图所示，电路中的电源的电动势为E、内电阻为r，开关S闭合后，将滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动的过程中，小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况是 （ ） AL1灯变亮，L2灯变暗，L3灯变亮 BL1灯变暗，L2灯变亮，L3灯变暗 CL1、L2两灯都变亮，L3灯变暗 DL1、L2两灯都变暗，L3灯变亮,解: 画出等效电路如右图所示,AL1灯变亮，L2灯变暗，L3灯变亮 BL1灯变暗，L2灯变亮，L3灯变暗 CL1、L2两灯都变亮，L3灯变暗 DL1、L2两灯都变暗，L3灯变亮,p,R,L1与R并
16、联,串反,A 正 确,并同,L2与R串联,L2,L1,L3与R并联,并同,L3,A,解析：,说明：“串反并同” 的适用条件： “串反并同”判断直流电路变化的一些问题有化难为易、化繁为简的效果，但也是有条件的： 1.电源内阻不能忽略 2.单变量电路 3.滑动变阻器必须是限流接法,练习6.在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使电流表的示数变小，灯L变亮，则故障可能是( ) AR1短路 BR2断路 CR3断路 DR4短路,BC,8. 实战训练-初试牛刀（2）,练习7、在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开
17、关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是 （ ） AI1增大，I2不变，U增大 BI1减小，I2增大，U减小 CI1增大，I2减小，U增大 DI1减小，I2不变，U减小,B,练习8.如图所示，是一火警报警电路的示意图。其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ） AI变大，U变小 BI变小，U变大 CI变小，U变小 DI变大，U变大,D,练习9.如图所示电路中，电源内阻不能忽略，当变阻器R的滑片P向下移动时，电路中的电压表V1、V2和电流表A的示数变化情况正确的是（ ） AV1示数变大，V2示数变小，A示数变小，R2消耗功率减小 BV1示数变小，V2示数变大，A示数变小，R2消耗功率增大 CV1示数变大，V2示数变小，A示数变大，电源消耗的总功率增大 DV1示数变小，V2示数变大，A示数变大，电源消耗的总功率减小,C,练习10.（江苏南通）如图所示电路中，由于某一电阻断路致使电压表和电流表的示数均比该电阻未断路时要大，则断路的电阻可能是（ ） A. R1 B. R2 C. R3 D. R4,AD,祝同学们学习快乐！,再见,2,1,