電路動態變化型試題歸類例析

2022-10-10 01:45:02 字數 1915 閱讀 6820

二、開關通斷型

電路中的電鍵閉合、斷開或換向時,電路結構發生變化(若電鍵的通斷使串聯的用電器增多時,總電阻增大;若電鍵的通斷使併聯的支路增多時,總電阻減小),將引起電路中各處的電流和電壓都隨之發生變化。

例3:(2006武漢)如圖3所示電路,當電鍵s由斷開到閉合時,圖中各電表a1、a2和v1、v2的示數的變化情況是( )

a. a1、a2變大,v1、v2變小

b.a1、v1變大,a2、v2變小

c.v1、v2變大,a1、a2變小

d.a1、v2變大,a2、v1變小

解析:電鍵s由斷開到閉合時,總電阻減小,總電流增大,故a1變大,v1變大,內電阻電壓降變大,路端電壓變小,故v2變小,r2兩端電壓變小,故a2變小。所以選項b正確

三、器件故障型

當電路中某一器件發生故障(短路或斷路)時,電路的結構發生變化,將引起電路中各處的電流和電壓都隨之發生變化。

例4:(江蘇南通)如圖4所示電路中,由於某一電阻斷路致使電壓表和電流錶的示數均比該電阻未斷路時要大,則斷路的電阻可能是( )

a. r1

b. r2

c. r3

d. r4

解析:由於r2與電流錶串聯,r3與電壓表串聯,若它們斷路,電流錶、電壓表示數將為零,則排除選項b、c;若假設r1斷路,電路中併聯的支路減少,電路總電阻變大,路端電壓增大,兩表示數均增大,故選項a正確;若假設r4斷路,電路中併聯的支路減少,總電阻變大,路端電壓增大,電流表示數增大,電壓表由原來測r4兩端電壓,變為測路端電壓,於是示數增大,故選項d正確。

四、電表影響型

當在電路中接入非理想電表時,電表起著雙重作用(可理解成會說話的電阻),由於電表電阻的影響,使電路中的電流、電壓發生變化。

例5:(蘭州模擬) 如圖5所示電路中,兩個定值電阻r1、r2串聯後接在輸出電壓u穩定於12v的直流電源上。有位同學把乙個內阻不是很大(和r1、r2相比)的電壓表接在r1兩端,電壓表的示數為8v,如果他把此表改接在r2兩端,則電壓表的示數將( )

a.小於4v

b.等於4v

c.大於4v,小於8v

d.等於或大於8v

解析:由題意知電壓表為非理想電表。不併聯電壓表時u2=12v-8v=4v,併聯電壓表後由於電壓表分流,使i2 電流減小,u2』=i2r2得電壓u2』小於4v,即選項a正確。

五、光敏、熱敏電阻變化型

存在光敏、熱敏電阻的電路中,當有光照射或溫度發生變化時,其導電性能發生顯著的變化,電路中的總電阻發生變化,將引起電路中各處的電流和電壓都隨之發生變化。

例6.(遼寧模擬)如圖6所示電路中,r3是光敏電阻,在沒有光照射時,a、b兩點電勢相等,當用光照射r3時,則:( )

a.r3電阻變小,a點電勢高於b

b.r3電阻變小,a點電勢低於b

c.r3電阻變大,a點電勢高於b

d.r3電阻變大,a點電勢低於b

解析:r3為光敏電阻,根據光敏特性,用光照射時,其電阻大大減小。根據串聯電路的電壓分配規律,r3分得的電壓減少,r4分得的電壓增加。

設圖6中r2、r4的右端有一等電勢點c的電勢為零,則φa=uac 、φb=ubc,由於uac增加,所以φa>φb,即選項a正確。

縱上所述,解決這類問題的常見方法有:

(1)程式法:基本思路是「部分→整體→部分」即從阻值變化的部分入手,判斷總電阻的變化情況,再由閉合電路歐姆定律判斷i總和u總的變化情況,最後再由部分電路歐姆定律判斷各部分物理量的變化。

(2)直觀法:即直接應用「部分電路中r、i、u的關係」中的兩個結論

①任一電阻r的阻值增大,必將引起該電阻中電流i的減小和該電阻兩端電壓u的增大。

②任一電阻r的阻值增大,必將引起與之併聯的支路中電流i並的增大和與之串聯的各電阻電壓u串的減小。

(3)極端法:即因變阻器滑動引起電路變化的問題,可將變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。

(4)賦值法:有些問題,可以採取代入特殊值去判斷,從而找出結論。

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