2018高考物理15大热门考点押题预测热门考点08+电路的动态分析.doc

电路的动态分析 一、内容概括： 1电路动态变化问题是指由于断开成闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化。一处变化引起了一系列的变化，对它们的分析要熟练掌握的闭合电路欧姆定律，部分电路欧姆定律，串，并联电路的电压、电流关系 2.分析方法 （1）程序法：电路结构的变化-------R的变化------总电阻的变化-----总电流的变化----路端电压的变化-------固定支路的变化 （2）“中反并同结论法 所谓“小反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流两端电压、电动率都将减，反之则增大， 所谓“其同”。即某一电阻增大时。写它并联或间接并联的电阻中的电流两端电压电功率都将增大，反之则减小 二、典例分析 一般电路的动态分析 典例1：如图电路中，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（　　）
A． 电压表示数增大，电流表示数减少 B． 电压表示数减少，电流表示数增大 C． 两电表示数都增大 D． 两电表示数都减少 【答案】A
典例2：用半导体材料制成热敏电阻，在温度升高时，电阻会迅速减小，如图所示，将一热敏电阻接入电路中，接通开关后，经过一段时间会观察到（　　）
A． 电流表示数不变 B． 电流表示数减小 C． 电压表示数增大 D． 电压表示数减小 【答案】D
含容电路的动态分析： 典例1：如图所示，将一根粗细均匀的电阻丝弯成一上闭合的圆环，接入电路中，电路与圆环的O点固定，P为与圆环良好接触的滑动头．闭合开关S，在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点的过程中，电容器C所带的电荷量将（　　）
A． 由小变大 B． 由大变小 C． 先变小后变大 D． 先变大后变小 【答案】C 【解析】当触点P由m点经n点移到q点的过程中，电路总电阻先变大后变小，由闭合电路欧姆定律得知，电路中电流先变小后变大，R的电压先变小后变大，对于电容器，其电压等于R两端的电压，则由电量公式Q=CU，可知电容器的电量先变小后变大，故C正确． 典例2：如图所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(　　)
A． 电压表读数减小 B． 电流表读数减小 C． 质点P将向上运动 D． R3上消耗的功率逐渐增大 【答案】A 【解析】当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，电路中电流增大，路端电压减小，同时R1两端的电压增大，故并联部分的电压减小．流过R3的电流减小，则流过电流表的电流增大，故电流表示数增大．因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A正确，B错误；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C错误；因R3两端的电压减小，由公式P＝
可知，R3上消耗的功率减小，故D错误 有关 EMBED Equation.DSMT4 
 问题的计算 典例1：(多选)在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是 (　　)
A． 
不变，
不变 B． 
变大，
变大 C． 
变大，
不变 D． 
变大，
不变 【答案】ACD
典例2：（多选）如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量的绝对值为△U，电流表示数的变化量的绝对值为△I，则（　　）
A． 变化过程中△U和△I的比值保持不变 B． 电压表示数U和电流表示数I的比值不变 C． 电阻R0端电压减小，减少量为△U D． 电容器的带电荷量增加，增加量为C△U 【答案】AD
有关变压器的动态分析问题典例1：如图理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，现在原线圈两端加上交变电压u＝311sin (100πt)V时，灯泡L1、L2均正常发光，电压表和电流表可视为理想电表. 则下列说法中正确的是(　　)
A． 该交流电的频率为100 Hz B． 电压表的示数为155.5 V C． 若将变阻器的滑片P向上滑动，则电流表读数变大 D． 若将变阻器的滑片P向上滑动，则L1将变暗、L2将变亮 【答案】C 【解析】由交变电压u＝311sin (100πt)V可知，2πf＝100π，该交流电的频率为f＝50 Hz，选项A错误；原线圈电压为220 V，根据变压器变压公式可知副线圈输出电压为110 V，电压表的示数为110 V，选项B错误；若将变阻器的滑片P向上滑动，灯泡L1亮度不变、L2将变亮，电流表读数变大，选项C正确，D错误 典例2：如图所示，理想变压器的原线圈接高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器，其中灯L1、L2的规格完全相同，R为一滑动变阻器．现将R的滑动触头P向下滑动，则交流电压表V、交流电流表A的示数变化及灯L1、灯L2的明暗变化情况为(　　)
A． V增大，A增大，灯L1、灯L2都变亮 B． V增大，A减小，灯L1变亮，灯L2变暗 C． V减小，A减小，灯L1变暗，灯L2变亮 D． V不变，A减小，灯L1不变，灯L2变暗 【答案】B
三、总结归纳 电路动态分析的一般步骤 （1）明确局部电路变化时引起的局部电路电阻的变化 （2）根据局部电阻的变化，确定电路外电阻的变化 （3）利用欧姆定律判断回路中的总电流的变化 （4）由总电流判断回路中路端电压的变化，以及判断局部电路中电流和电压的变化。 含容电路的分析方法 （1）稳态含容直流电路 电容器处于稳定状态时，相当于断路，此时的电路具有以下两个特点： ①电容器所在支路无电流，与电容器直接串联的电阻相当于一根无电阻导线； ②电容器上的电压就是与含有电容器的那条支路并联部分电路的电压。弄清电路结构是解决稳态含容直流电路问题的关键. （2）动态含容直流电路 若直流电路结构发生改变，电容器两端的电压往往会产生相应的变化，从而在电路中产生短暂的充放电现象，使电容器的电荷量发生改变，试题通常要求求出这个电容器所带电荷的电荷量的改变量及充、放电电流的方向.对于这类问题，只要抓住初、末两稳定状态，如果变化前后极板所带电荷的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电 容器所带电荷量之和。 四、强化练习 1、（多选）如图所示的电路中，电源内阻为r，闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中（　　）
A． U先变大后变小 B． I先变小后变大 C． U与I的比值先变大后变小 D． U的变化量的大小与I的变化量的大小的比值等于r 【答案】ABC
2、（多选）如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是
A． 小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B． 小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 C． ΔU1<ΔU2 D． ΔU1>ΔU2 【答案】BD 【解析】当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，总电阻减小，总电流增大，L2变亮，内电压增大，V2示数增大.V1示数减小，L3变暗.因为总电流增大，L3的电流减小，所以流过L1的电流增大，L1变亮.A错误，B正确；回路总电压不变，内电压增大，V2示数增大，V1示数减小，所以V1示数的减小量等于V2示数的增加量加上内电压的增加量，C错误，D正确. 3、（多选）已知压敏电阻的受力面所受压力越小，其阻值越大，如图甲，将压敏电阻R平放在竖直升降电梯的轿厢内，受力面朝上，在其受力面放一质量为m物体，电梯静止时电压表示数为U0；某段时间内电压表示数随时间变化图线如图乙，则（ ）

A． t1- t2时间内压敏电阻受力面所受压力恒定 B． t1- t2时间内电容器处于充电状态 C． t2之后电梯处于超重状态 D． t2之后电梯做匀变速运动 【答案】BD
4、（多选）在如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r.开关S1、S2、S3、S4均闭合，C是水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，下列哪些方法会使P向上运动( )
A． 断开S2 B． 适当减小两板