14.3欧姆定律的应用.ppt

中考复习专题之动态电路问题 2018年中考电学部分考点 动态电路 动态电路动态电路分析是初中电学中的一类综合应用性问题 是中考中的一类重点题型 属于全国中考中的必考题目 题中一般是通过开关的通断或滑动变阻器滑片的移动使电路中的电阻 电流 电压和电功率发生相应的变化 让我们来判断某些物理量或电表示数的变化情况 在每年的中考试题中 此类题都是出现在选择题和填空题 难度有逐年增大的趋势 主要考查的问题有 1 判断电压表 电流表的示数变化 2 电压表与电流表示数的比值变化 3 某用电器的电功率的变化等 动态电路的分析 是欧姆定律和电功率知识的具体应用 在解答此类问题时 基本模式是 部分 整体 部分 即从局部电路的阻值变化入手 先得出整个电路中总电阻的变化 进而得到整个电路中相应的电压 电流的变化 最后再根据这些变化量分析出所要研究的具体电路相关量的变化 具体步骤为 1 先确定电路的连接方式 2 明确各电表所测量的具体是哪段电路 或哪个用电器 的电压或电流 3 分析开关通断后或滑片移动后 电路中电阻的变化 4 由欧姆定律和电路中电流 电压的关系 分析出相关电流 电压的变化 5 最后再分析电压与电流的比值问题和电功率的变化 一 概述 学习目标 熟练掌握常见的动态电路的分析和计算 重点难点 电路的定性分析和定量计算 滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 2 串 并联电路中开关的断开或闭合引起的变化 学习内容一 二 问题导学知识储备必记1 快速说出串联和并联电路的电流 电压 电阻的特点 串联电路串联电路的各处电流相等 串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和 串联电路总电阻等于各串联电阻之和 并联电路 并联电路的干路电流等于各支路电流之和并联电路各支路两端电压相等 并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 2 欧姆定律 导体中的电流 跟导体两端电压成正比 跟导体的电阻成反比 数学表达式为I U R 定律的运用 电阻串联相当于增大了导体的长度 所以总电阻比任何一个分电阻都大 电阻并联相当于增大了导体的横截面积 所以总电阻比任何一个分电阻都小 不论串联还是并联 其中一个电阻增大 总电阻都增大 其中一个电阻减小 总电阻都减小 3 串联分压 电阻大的分的电压大 电阻小的分的电压小 并联分流 电阻大的分的电流小 电阻小的分的电流大 4 判断小灯泡的亮暗程度 要根据它的实际功率 实际功率越大 它就越亮 实际功率越小 它就越暗 二 知识储备须知 1 串联基本电路变化规律如图T1 1甲所示 当滑动变阻器的滑片P向右移动时 滑动变阻器接入电路电阻变大 总电阻变大 电源电压不变 故电路电流变小 图T1 1 2 并联基本电路变化规律如图T1 1乙 丙所示 当滑片P移动或开关S闭合与断开时 只影响其所在支路及干路电流 不影响其他支路电流 且并联电压不变 解释动态 由于滑动变阻器的滑片移动或电路中开关状态不同而使电路中的电流发生改变 这样的电路称之为动态电路 变化电路的类型 一 A 滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 二 B开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化 A2 并联电路中由滑动变阻器引起的变化 A1 串联电路中由滑动变阻器引起的变化 B1 串联电路中由开关引起的变化 B2 并联电路中由开关引起的变化 3 4 解决过程的程序不能出错 解决动态电路的难点究竟在哪 1 对电路的认识不能出错 2 变阻器的有效电阻及由于滑片的移动导致有效电阻变化的判断不能出错 3 电表所测对象的判断不能出错 至少在以下四个方面都不能出错 4 动态电路分析方法 1 确定电路的联接方式 电压表相当于断开的电路 电流表相当于导线 2 确定各表测量对象 电压表只抱一个 电流表和谁串联 3 电阻的变化情况 变阻器滑片的移动以及断开 或闭合 开关 注意局部短路的情况 4 各表的变化情况 在并联中 电压表示数不变 测定值电阻的电流表示数不变 测滑动变阻器的电流表与电阻变化相反 测干路中的电流表与测滑动变阻器的电流表变化情况相同 在串联电路中 电流表与电阻的变化相反 测定值电阻的电压表与电流表变化相同 测滑动变阻器的电压表与电阻变化相同 记忆方法 动态电路判断前 先看电路串并联 电流表来似导线 电压表来似断电 串联电阻在上升 电流示数减小中 定值电压也减小 滑动电压在上升 并联电阻在增大 电压示数不变化 滑动电流在减小 干路电流跟着跑 定值电流不变化 反向思考靠大家 在看电路图的时候 应该采用何种方式来弄清电路的连接情况 1 将电流表看成导线 电压表看成断开的 先弄清电路是串联还是并联的 2 在串联电路中 所有的电流表的数值都是一样的 在并联电路中 电流表串联在哪一条支路就测这条支路的电流 或者 有哪些用电器的电流流过这个电流表 那么这个电流表就测这些用电器的总电流 电流表如果接在干路上 则测电路中所有用电器的总电流3 在串联电路中 电压表并在哪个用电器的两端 就测这个用电器的电压 如果并在N个用电器的两端就测这些用电器的总电压 在纯并联电路中 电压表总是测电源电压 动态电路的解题技巧 1 电流表可视为导线 电压表可看作断路 3 元件断路或短路时可去掉 5 串联电路一般先分析电流 并联电路一般先分析电压 2 多个仪表时 一个一个单独分析 4 同一根导线各处接线效果等同 6 分电阻与等效电阻关系 并联电路 伏特表示数不变 与位置无关 4 学会用多种方案组合进行验证 综上所述 解决此类问题的方法是 1 利用 电流表相当于导线 电压表相当于断路 可去除 的特点多进行一些电路的等效变换训练 2 串联电路的易错点主要是对电压表示数变化的判断 而电流表的示数变化则是根据滑动变阻器有效电阻的改变直接解决 并联电路的易错点主要是对电流表示数变化的判断 而电压表大部分情况是测电源电压 故常常不变 3 在做题的同时要积累经验 总结规律 形成自己的认识 解题步骤 识别电路 确定电路类型判断电流表电压表测定位置动态分析 变动为静 确定状态分状态计算 以静制动 先定性分析 后定量计算 分析步骤 开关闭 滑片移 析电路 定变量 1 开关闭变方式 开关的断开和闭合会使得用电器的连接方式发生改变 即单阻 串联 并联三种方式间发生转化 三种方式间电阻大小关系为 R串 R单 R并 2 滑片移变电阻 滑动变阻器滑片的移动不改变电路的连接方式 直接改变接入电路电阻的大小 然后根据串联分压正比 大电阻分大电压 并联分流反比 大电阻分小电流 进行分析 并联电路中 各支路上的用电器互不影响 变阻器只影响所在支路电流的变化 从而引起干路电流变化 3 析电路定变量 不管是开关闭还是滑片移其实质都是为了改变电路的总电阻 从而引起电路中电流的变化 无论串 并联电路 部分电阻增大 总电阻随之增大 而电源电压不变 总电流与总电阻成反比 4 分析思路图解 三 动态电路分析题与电路故障分析题复习策略1 学会正确分析电路图 首先要让学生养成分析电路图的习惯 无论是静态电路还是动态电路 都要求学生能够独立分析题目给出的电路图中 各个用电器之间是串联还是并联 具体的方法是把电流表简化成导线 将电压表简化成断开的开关或干脆拿掉 把闭合的开关看成导线 把被局部短路的用电器拿掉 把开关断开的支路去掉 从而简化电路 经过电路简化后 电路中基本只出现电源 用电器 电路显得比较简单 把刚才去掉的电表复原上去 明确电压表和电流表分别测量那个用电器的电压和电流 2 正确判断滑动变阻器有效电阻及由于滑片的变化引起的有效电阻的变化 3 熟练掌握串并联电路中电压 电流及电阻的规律 动态电路中涉及的用电器肯定不止一个 必然会运用到串并联电路中电压 电流及电阻的规律 如果学生不能熟练掌握这些规律 那么解题也就无从谈起 4 熟练掌握欧姆定律的运用 尤其是要分析好电路中局部和整体的关系 欧姆定律是解决动态电路的金钥匙 也是电学的基本定律 在动态电路中一般情况下电源的电压都是不变的 滑动变阻器滑片的变化或开关的通断 必然会引起电路中电流的变化 解题思路是先整体后局部 先利用欧姆定律分析整个电路中电流的变化情况 在具体分析每一个用电器的电流电压变化情况 5 理解好断路和短路 很多学生遇到电路故障问题就头痛 原因就是没有理解好怎样才是短路 以及短路对整个电路的影响 所以要想学好电学这部分内容还得深刻理解短路这个概念 动态电路专题总结1 动态电路是由于电路中滑动变阻器的滑片移动或电路中各开关的通断引起电路中的电流 电压等物理量的变化 2 解题时 应先判断确定滑动变阻器的滑片移动或各开关通断时 电路的连接情况及各电表所测的物理量 3 再根据已知条件 利用其中一种情况解决部分所求量 然后将所求得的量做为已知带入另一种情况求解 4 若题目中哪一种情况都没有将已知条件给足 解决此类问题就必须将几种情况结合在一起看 将由不同情况得出的几个等式联立起来解决问题 A 滑动变阻器类 一 概述 二 知识储备 1 串联基本电路变化规律如图T1 1甲所示 当滑动变阻器的滑片P向右移动时 滑动变阻器接入电路电阻变大 总电阻变大 电源电压不变 故电路电流变小 图T1 1 2 并联基本电路变化规律如图T1 1乙 丙所示 当滑片P移动或开关S闭合与断开时 只影响其所在支路及干路电流 不影响其他支路电流 且并联电压不变 为了分析简洁 约定符号 表示引起电路变化 表示物理量增大或电表示数增大 表示物理量减小或电表示数减小 三 典例分析 例1如图T1 2所示 电源电压保持不变 闭合开关 当滑动变阻器的滑片P向左移动时 电流表示数将 电压表示数将 均选填 变大 不变 或 变小 变大 类型一滑动变阻器引起的电表示数变化 1 串联电路 图T1 2 变小 思路点拨 C 针对训练 2 多选 如图T1 3所示 R1为定值电阻 R2为滑动变阻器 电源电压恒定 闭合开关S 调节滑动变阻器的滑片 R1 R2两端的电压U1 U2与电流I的变化关系图象如图T1 4所示 其中正确的是 BC 针对训练 图T1 3 图T1 4 先判断电流表 电压表所测的对象 根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点R总 R1 R2 判断总电阻变化情况 根据I总 U总 R总 判断电流的变化情况 先根据U1 I1R1判断定值电阻 小灯泡 两端电压的变化情况 最后根据串联电路电压特点U总 U1 U2 判断滑动变阻器两端的电压变化情况 分析方法 串联电路中的动态变化 例2如图T1 5所示 电源电压保持不变 闭合开关 在滑动变阻器的滑片P从a向b滑动的过程中 设灯泡工作时的电阻不变 下列说法正确的是 A L1灯逐渐变亮B L2灯逐渐变亮C 电流表的示数变小D 滑动变阻器两端的电压逐渐变大 2 并联电路 图T1 5 B 思路点拨 针对训练 2 如图T1 6所示的电路 电源电压保持不变 当开关S闭合时 在滑动变阻器的滑片由中点向右滑动的过程中 下列说法正确的是 A 电流表A1示数变小 电流表A2示数不变B 电流表A1示数不变 电流表A2示数变小C 电流表A1示数变大 电流表A2示数变小D 电流表A1示数变小 电流表A2示数变大 图T1 6 B B