直流动态电路问题的分类及解法

2017-05-17江苏省如皋市长江高级中学226532石劲松

数理化解题研究 2017年10期

江苏省如皋市长江高级中学(226532) 石劲松●

直流动态电路问题的分类及解法

江苏省如皋市长江高级中学(226532)
石劲松●

电路动态变化是指电路某一部分结构的变化引起电流、电压、电阻、电功率等物理量的变化，电路动态变化问题是高考考查的重点.学生处理这类电路问题时，往往不知从何着手，如何突破这个难点呢? 笔者结合自身的教学体会，将动态电路问题进行归类并介绍其解法.

一、基础知识

1.电阻变化规律

无论是串联电路还是并联电路，任何一电阻增大，总电阻增大；任何一电阻减小，总电阻减小

在电路任何位置串联任一电阻，总电阻增大；并联任一电阻时，总电阻减小

2.外电阻R外变化引起干路电流I总、外电压U外的变化规律

3.功率及效率的判断

二、解题思路

采用“局部——整体——局部”的思路：①从整体电路中的变化部分着手，判断该部分电阻变化情况及相应总电阻变化情况②根据欧姆定律判断干路电流I总及外电压U外的变化情况③结合部分电路欧姆定律判断各支路相应用电器物理量的变化.具体方法参考“基础知识”介绍.

三、分类举例

1.滑动变阻器位置变化引起的物理量变化

例1 在图1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.变大，变大B.变小，变大

C.变大，变小D.变小，变小

解析因滑动变阻器向右移动R阻值增大，导致外电阻R外增大，干路电路I总变小，外电压U外增大，故电流表读数变小，电压表读数增大.选项B正确.

二、开关闭合引起的物理量变化

例2 如图2所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作.如果再合上S2，则下列表述正确的是( ).

A.电源输出功率减小

B.L1上消耗的功率增大

C.通过R1上的电流增大

D.通过R3上的电流增大

三、非理想电压表或电流表接入引起的物理量变化

例3 两个定值电阻R1、R2串联后接入输出电压U稳定于12V的直流电源上.有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端(如图3)，电压表的示数为8V.如果他把电压表该接在R2的两端，则电压表的示数将( ).

A.小于4VB.等于4V

C.大于4V小于8VD.等于或大于8V

解析由题知电压表为非理想电表，其与R1、R2并联都会引起总电阻的变化.设R1与RV并联电阻值为R1V，R2与RV并联电阻为，由并联电阻的阻值小于每个支路电阻，R1>R1v，R2>R2v，输出电压U=12V稳定，则R1v：R2=8：(12-8)=2:1，故R1：R2v>2:1，说明电压表读数小于4V，故A选项正确