求解剖析两类动态电路题

时间:2022-04-24 12:57:11

【前言】求解剖析两类动态电路题由文秘帮小编整理而成,但愿对你的学习工作带来帮助。(B) A1示数变大,A2示数变大 (C) A1示数不变,A2示数不 变 (D) A1示数不变,A2示数变小 解析:由电路图可知,两电阻并联,开关S控制干路,开关S1控制电阻R1所在支路,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过电阻R2的电流;并联电路各支路独立工作、互不影响,S1由断开变...

求解剖析两类动态电路题

在中考题中,有关动态电路的计算题比较常见,其特点是电路中接入了开关或滑动变阻器等元件,在开关开合或滑片滑动时,电路中电阻、电流、电压、电功率等量要发生相应变化,处于动态变化之中.由于电路结构有时也随着发生变化,由串联电路变成了并联电路,或由并联电路变成了串联动态,使题目变得更为复杂,解答时则需分清特点,总揽全局,全面分析,综合考虑,此类题目因能较好地考查学生观察、分析解决问题的能力和灵活应变的处理能力,成为中考必备题型.下面就以2013年中考试题为例,对常见两种电路题型作以剖析

一、开关开与合构成的动态电路

例1 (江苏省常州市)

如图1所示的电路,电源电压不变,开关S闭合后,当S1由断开变为闭合时,则( )

(A) A1示数变大,A2示数不变

(B) A1示数变大,A2示数变大

(C) A1示数不变,A2示数不 变

(D) A1示数不变,A2示数变小

解析:由电路图可知,两电阻并联,开关S控制干路,开关S1控制电阻R1所在支路,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过电阻R2的电流;并联电路各支路独立工作、互不影响,S1由断开变为闭合时,通过支路R2的电流不变,即电流A2示数不变;又并联电路中干路电流等于各支流电流之和,干路电流变大,即电流A1的示数变大.故选(A).

例2 (2013年山东省日照市)

如图2所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20 Ω.当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.50 A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.90 A.求:

(1)电阻R2的阻值.

(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压.

解析:(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,R2断路,电路中只有电阻R1,电流表测通过R1的电流,可由U=IR计算出电源电压.当断开开关S2,闭合开关S1和S3时,电阻R1和R2并联,电流表测干路总电流,可求出通过电阻R2的电流,再用R=U/I计算出R2的阻值.

(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1和R2串联,可由I=U/R计算出电路中的电流,再由U=IR计算出电阻R1两端的电压.

解答过程如下:

(1)当S1和S2断开,S3闭合时,R2断路,I1=0.50 A

电源电压U=I1R1=0.50 A×20 Ω=10 V

当S2断开,S1和S3闭合时,R1和R2并联

通过R2的电流I2=I-I1=0.90 A-0.50 A=0.40 A

R2=U/I2=10 V/0.40 A=25 Ω.

(2)当S1、S3断开,S2闭合时,R1和R2串联,

电流中电流I=I1=I2=U/(R1+R2),

R1的电压U1=I1R1=UR1/(R1+R2)=10 V×20Ω/(20 Ω+25 Ω)=4.4 V.

答:(1)电阻R2的阻值为25 Ω.

(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压为4.4 V.

剖析:解答本类题目时应当分清电路的性质,看电路的结构是串联还是并联,弄清电路中接入的电表所测量的量,明确开关闭合或断开时电路结构是否发生变化,发生何种变化,是串联变成了并联,还是串联变成了并联,并深入挖掘出解题所需的隐含条件,在确定了这些问题后,解题便是易如反掌.

二、滑片滑动构成的动态电路

例3 (辽宁省营口市)

如图3所示的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移,下列说法中正确的是( )

(A) 电流表A的示数变小

(B) 电压表V1的示数不变

(C) 电压表V2的示数变大

(D) 电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变

解析:闭合开关S后,滑动变阻器R2与电阻R1串联,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压;将滑片P向右移时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=U/R知电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故(A)正确;电阻R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,故(B)不正确;又总电压不变,则R2两端的电压变大,即电压表V2的示 数变大,故(C)正确;又电压表V1与电压表V2的示数之和等于电源电压,且电源电压不变,则电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变,故(D)正确.本题正确答案为(A)、(C)、(D).

例4 (贵州省遵义市)

如图4所示,电路中电源电压和灯L的电阻保持不变,定值电阻R=20 Ω,灯L标有“8 V, 6.4 W”字样,电流表用0~0.6 A量程,电压表用0~15 V量程.

(1)灯泡L的电阻为多少?

(2)开关S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6 V,电源电压为多少?

(3)将滑动变阻器的滑片移到b端,闭合开关S1、S2、S3时,电流表的示数为0.6 A,滑动变阻器的最大电阻为多少?

(4)当开关S2闭合,S1、S3断开,在确保电路安全的情况下,当电路消耗的功率最大时,滑动变阻器消耗的功率是多少?

解析:(1)读题后知灯泡的额定电压和额定功率,由P=UI求出额定电流,据欧姆定律求出电阻;

(2)开关S1闭合,S2、S3断开时,R与L串联,电压表测R两端的电压,据欧姆定律和串联电路的电压特点求出电源电压;

(3)将滑动变阻器的滑片移到b端,闭合开关S1、S2、S3时,R与变阻器的最大值Rab并联,据并联电路的特点和欧姆定律求出通过R的电流和通过变阻器的电流,从而求出变阻器的最大阻值.

(4)当开关S2闭合,S1、S3断开,变阻器与灯泡L串联,据灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流,此时电路消耗的功率最大,依据欧姆定律,利用P=UI求出变阻器消耗的功率.

解:

(1)灯泡的额定电流IL额=PL额 UL额=

6.4 W 8 V=0.8 A,

灯泡的电阻RL=

UL额 IL额=

8 V 0.8 A=10 Ω;

(2)开关S1闭合,S2、S3断开时,R与L串联,

电路中的电流I=UR R=

上一篇:开放探索性问题几种类型设计形式及处理对策 下一篇:“有关面积客观性问题 ”的几种解题方法