高考物理总复习第八章恒定电流8_2_1闭合电路欧姆定律及动态分析课件
闭合电路欧姆定律及动态分析 01 02 03 04 课堂互动 1 什么是电路的动态分析问题 由于断开或闭合开关 滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化 某处电路变化又引起其他电路一系列变化的问题 灯泡亮度如何变化 电表示数如何变化 2 电路动态分析的方法直流电路的动态分析方法 1 程序法 基本思想是 部分 整体 部分 思维流程如下 2 串反并同 法 所谓 串反 即某一电阻增大 减小 时 与它串联或间接串联的电阻中的电流 两端电压都减小 增大 所谓 并同 即某一电阻增大 减小 时 与它并联或间接并联的电阻中的电流 两端电压都增大 减小 课堂互动 3 极限法 因滑动变阻器的滑片滑动而引起的电路变化问题 可以将滑动变阻器的滑片分别移动到两个极端去讨论 此时要注意是否出现极值情况 即变化是否单调 4 特殊值法 对于某些特殊电路问题 可以采取代入特殊值去判定 从而得出结论 5 内外增减恒定法 要注意两点 第一是通过闭合电路欧姆定律可知电路中各个元件的电压之和一定等于电源电动势 即E U内 U外 第二是路端电压与干路电流的关系 即U E Ir 外电路电压的变化量与电流变化量的绝对值之比一定等于电源内阻值 且不变 课堂互动 3 判定总电阻变化情况的规律 1 当外电路的任何一个电阻增大 或减小 时 电路的总电阻一定增大 或减小 2 若开关的通 断使串联的用电器增多时 电路的总电阻增大 若使并联的支路增多时 电路的总电阻减小 3 滑动变阻器可视为由两段电阻构成 R并与用电器并联 R串与并联部分串联 A B两端的总电阻与R串的变化趋势一致 并联 串联 易错辨析 课堂互动 解析当光照增强时 光敏电阻的阻值减小 电路的总电阻减小 由闭合电路欧姆定律可得 电路中总电流增大 则L2逐渐变亮 U内 Ir增大 由U E Ir可知 路端电压减小 L2两端的电压增大 则L1两端的电压减小 故L1逐渐变暗 故选项A正确 B错误 电路中总电流增大 由P I2r知电源内电路消耗功率逐渐增大 故选项C错误 将L2看成电源内电路的一部分 光敏电阻R和L1消耗的总功率是等效电源的输出功率 由于等效电源的内阻大于外电阻 所以当光敏电阻的阻值减小 即外电阻减小时 等效电源的内 外电阻相差更大 输出功率减小 则光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐减小 故选项D错误 答案A 题组剖析 1 2017 河北石家庄模拟 如图所示电路中 L1 L2为两只完全相同 阻值恒定的灯泡 R为光敏电阻 光照越强 阻值越小 闭合电键S后 随着光照强度逐渐增强 A L1逐渐变暗 L2逐渐变亮B L1逐渐变亮 L2逐渐变暗C 电源内电路消耗的功率逐渐减小D 光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐增大 A 电压表的示数变大B 电流表的示数变小C 滑动变阻器消耗的功率变小D 定值电阻R消耗的功率先变大后变小 题组剖析 2 如图所示 电源的电动势为E 内阻为r 定值电阻R的阻值也为r 滑动变阻器的最大阻值是2r 当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中 下列说法正确的是 解析等效电路图如图所示 滑片从a端滑向b端 其接入电路的阻值RPb减小 由 串反并同 原则有电压表示数减小 电流表示数增大 电阻R消耗的功率增大 选项A B D错误 把电阻R当作电源内电阻 等效电源 则R内 2r RPb减小 且RPb 2r 等效电源的输出功率减小 即滑动变阻器的功率减小 选项C正确 答案C 题组剖析 3 如图所示 电路中R1 R2均为可变电阻 电源内阻不能忽略 平行板电容器C的极板水平放置 闭合电键S 电路达到稳定时 带电油滴悬浮在两板之间静止不动 如果仅改变下列某一个条件 油滴仍能静止不动的是 转到解析 A 增大R1的阻值B 增大R2的阻值C 增大两板间的距离D 断开电键S 题组剖析 转回原题 解析在直流电路中 R2与电容器串联的支路不通 因此电容器两端的电压等于R1两端的电压 增大R1的阻值 R1两端的电压增大 电容器两端的电压增大 由E 可知 电容器两极板间的电场强度增大 因此板间带电油滴受到的电场力增大 会向上运动 选项A错误 增大R2的阻值不改变电路中的总电阻 不改变R1两端的电压 因此电容器中的油滴仍保持静止 选项B正确 增大两板间的距离 而电容器的两板间的电压一定 由E 可知 板间的场强减小 油滴受到的电场力减小 油滴会向下运动 选项C错误 断开电键S 电容器会通过R1 R2放电 使板间场强减小 油滴会因受到的电场力减小而向下运动 选项D错误 答案B 题组剖析 4 2016 全国卷 17 阻值相等的四个电阻 电容器C及电池E 内阻可忽略 连接成如图所示电路 开关S断开且电流稳定时 C所带的电荷量为Q1 闭合开关S 电流再次稳定后 C所带的电荷量为Q2 Q1与Q2的比值为 转到解析 题组剖析 转回原题 甲 乙 规律总结 电路动态分析的一般步骤 1 明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化 2 由局部R的变化 确定R总的变化 3 由I总 E R r 确定I总的变化 4 由U内 I总r 确定U内的变化 5 由U外 E U内 确定U外的变化 6 由U IR 确定干路上定值电阻两端的电压变化 再确定各支路电压 电流的变化情况 电路稳定后 与电容器串联的电路中没有电流 同支路的电阻相当于导线 即电阻不起降低电压的作用 与电容器串联的电阻视为等势体 电容器两端的电压为与之并联的电阻两端的电压 电路稳定时电容器的处理方法 规律总结 备选训练1在如图示的电路中 C为一平行板电容器 闭合开关S 给电容器充电 当电路中电流稳定之后 下列说法正确的是 A 保持开关S闭合 把滑动变阻器R1的滑片向上滑动 电流表的示数变大 电压表的示数变大B 保持开关S闭合 不论滑动变阻器R1的滑片是否滑动 都有电流流过R2C 保持开关S闭合 将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中 R2中有由b到a的电流D 断开开关S 若此时刚好有一带电油滴P静止在两平行板电容器之间 将电容器上极板与下极板稍微错开一些的过程中 油滴将向上运动 备选训练 转到解析 转回原题 备选训练 备选训练2在如图示的电路中 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的滑片在a端时合上开关S 此时三个电表的示数分别为I1 I2和U 现将R2的滑片向b端移动 则三个电表示数的变化情况是 A I1增大 I2不变 U增大B I1减小 I2增大 U减小C I1增大 I2减小 U增大D I1减小 I2不变 U减小 解析由电路结构可知 当R2的滑片向b端移动时 电路的总电阻减小 闭合电路中总电流增大 电源内电压U内 Ir增大 路端电压U E U内 E Ir减小 定值电阻R3两端电压增大 R1 R2并联部分的电压减小 电流I1减小 而总电流增大 故I2 I I1增大 故选项B正确 答案B 备选训练