直流動態電路問題的分類及解法

江蘇省如皋市長江高級中學(226532) 石勁松●

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直流動態電路問題的分類及解法

江蘇省如皋市長江高級中學(226532)
石勁松●

電路動態變化是指電路某一部分結構的變化引起電流、電壓、電阻、電功率等物理量的變化，電路動態變化問題是高考考查的重點.學生處理這類電路問題時，往往不知從何著手，如何突破這個難點呢? 筆者結合自身的教學體會，將動態電路問題進行歸類并介紹其解法.

一、基礎知識

1.電阻變化規律

無論是串聯電路還是并聯電路，任何一電阻增大，總電阻增大；任何一電阻減小，總電阻減小

在電路任何位置串聯任一電阻，總電阻增大；并聯任一電阻時，總電阻減小

2.外電阻R外變化引起干路電流I總、外電壓U外的變化規律

3.功率及效率的判斷

二、解題思路

采用“局部——整體——局部”的思路：①從整體電路中的變化部分著手，判斷該部分電阻變化情況及相應總電阻變化情況②根據歐姆定律判斷干路電流I總及外電壓U外的變化情況③結合部分電路歐姆定律判斷各支路相應用電器物理量的變化.具體方法參考“基礎知識”介紹.

三、分類舉例

1.滑動變阻器位置變化引起的物理量變化

例1 在圖1的閉合電路中，當滑片P向右移動時，兩電表讀數的變化是( ).

A.變大，變大B.變小，變大

C.變大，變小D.變小，變小

解析 因滑動變阻器向右移動R阻值增大，導致外電阻R外增大，干路電路I總變小，外電壓U外增大，故電流表讀數變小，電壓表讀數增大.選項B正確.

二、開關閉合引起的物理量變化

例2 如圖2所示，電動勢為E、內阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接.只合上開關S1，三個燈泡都能正常工作.如果再合上S2，則下列表述正確的是( ).

A.電源輸出功率減小

B.L1上消耗的功率增大

C.通過R1上的電流增大

D.通過R3上的電流增大

三、非理想電壓表或電流表接入引起的物理量變化

例3 兩個定值電阻R1、R2串聯后接入輸出電壓U穩定于12V的直流電源上.有人把一個內阻不是遠大于R1、R2的電壓表接在R1兩端(如圖3)，電壓表的示數為8V.如果他把電壓表該接在R2的兩端，則電壓表的示數將( ).

A.小于4VB.等于4V

C.大于4V小于8VD.等于或大于8V

解析 由題知電壓表為非理想電表，其與R1、R2并聯都會引起總電阻的變化.設R1與RV并聯電阻值為R1V，R2與RV并聯電阻為，由并聯電阻的阻值小于每個支路電阻，R1>R1v，R2>R2v，輸出電壓U=12V穩定，則R1v：R2=8：(12-8)=2:1，故R1：R2v>2:1，說明電壓表讀數小于4V，故A選項正確

四、用電器出現故障引起的物理量變化

例4 如圖4所示的電路中，燈泡A和等泡B原來都是正常發光的，現在突然燈泡A比原來暗了些，燈泡B比原來變亮了些，則電路中出現的故障可能是( ).

A.R1短路B.R2斷路

C.R3斷路

D.R1、R2同時短路

G

B

1008-0333(2017)10-0076-01