物理选修3-1《闭合电路的动态》课件解读.ppt

闭合电路的动态分析 学习目标： 1.掌握闭合电路的动态分析的方法[来源:学科网ZXXK] 2.能解决一些相关的闭合电路的动态问题 知识要点 1、总电流I和路端电压U随外电阻R的变化规律： 当R增大时，I变小，又据U=E-Ir知，U变大。当R增大到∞时，I=0，U=E（断路）。 当R减小时，I变大，又据U=E-Ir知，U变小。当R减小到零时，I=E r ，U=0（短路） 2、所谓动态就是电路中某些元件（如滑动变阻器的阻值）的变化，会引起整个电路中各部分相关电学物理量的变化。引起电路特征发生变化主要有三种情况：(1)、滑动变阻器滑片位置的改变，使电路的电阻发生变化；(2)、开关的闭合、断开或转向（双掷开关）使电路结构发生变化；(3)、非理想电表的接入使电路结构发生变化。 3、解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析，同时，还要掌握一定的思维方法，如程序法，直观法，极端法，理想化法和特殊值法等等。 4、基本思路是“部分→整体→部分”，从阻值变化的部分入手，由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻，干路电流和路端电压的变化情况，然后再深入到部分电路中，确定各部分电路中物理量的变化情况。 特别提醒: 在电路的动态分析中，要注意闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律及串联分压和并联分流的综合应用。在分析电灯明暗变化时，可从电流、电压和功率三个量中的任何一个量分析都可确定。 例1: 在如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触头向a端移动时，判定正确的是（ ） A、I变大，U变小 B、I变大，U变大 C、I变小，U变大 D、I变小，U变小 [解析] 当R5向a端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小。 根据闭合电路的欧姆定律 知道，回路的总电流I变大，内电压U内=Ir变大，外电压U外=E-U内变小。所以电压表的读数变小。外电阻R1及R4两端的电压U=I（R1+R4）变大。R5两端的电压，即R2、R3两端的电压为U’=U外-U变小，通过电流表的电流大小为U’/(R2+R3)变小。答案：D [规律总结] 在某一闭合电路中，如果只有一个电阻变化，这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化，它们遵循的规则是： （1）凡与该可变电阻有并关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同。阻值增大，它们也增大。 （2）凡与该可变电阻有串关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同。阻值增大，它们也增大。 所谓串、并关系是指：该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点。简单记为：并同串反[来源:Zxxk.Com] 例2（2011·海南高考）如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（ ） A、V的读数变大， A的读数变小 B、V的读数变大， A的读数变大 C、V的读数变小， A的读数变小 D、V的读数变小， A的读数变大 程序法分析：S由闭合到断开，R2所在支路电阻变大（R2→）+∞→外电路总电阻变大→ 干路电流I减小→R1两端电压减小 U2增大且增大量大于U1的减小量→ U端=U1+U2，U端变大而U1减小 路端电压U端变大→V的读数变大 A的读数变大 综上分析，V的读数变大，A的读数变大，即B正确。 结论法分析：S由闭合到断开，R2与S整体电阻变大（R2→+∞）与之并联的有R3、A，与之间接并联的有V，故这三个元件的电流、电压、电功率都变大，即A、V读数都变大，所以B正确。 当堂练习: 导学案练习 1、在图4电路中，当滑动变阻器滑动键P向下移动时，则（ ） A、A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮 B、A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗 C、A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗 D、A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮 2、在如图所示电路中，当变阻器局的滑动头P向b端移动时 A、电压表示数变大，电流表示数变小 B、电压表示数变小，电流表示数变大 C、电压表示数变大，电流表示数变大 D、电压表示数变小，电流表示数变小 3、如图所示的电路中，电源的电动势为 ，内阻为r．当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表 V1 的读数U1与电压表 V2 的读