广东省陆河外国语学校高中物理《专题四 闭合电路的动态问题的分析方法（4课时）》教案 粤教版选修3-1VIP免费

广东省陆河外国语学校高中物理《专题四闭合电路的动态问题的分析方法（4课时）》教案（粤教版选修3-1）1、程序法：“部分→整体→部分”.（1）由局部电阻变化判断总电阻的变化。（2）由判断总电流的变化。（3）根据判断路端电压的变化。（4）由欧姆定律及串并联电路的规律判断各部分电路电压及电流的变化。以上分析可形象表示为：【例1】如图所示，电键闭合时，当滑动变阻器滑片P向右移动时，试分析L1、L2、L3的亮度变化情况。解析：当P向右移动时，滑动变阻器的有效电阻变大，因此，整个电路的电阻增大，总电流减小，内电压U内=Ir减小，路端电压增大，流过L1的电流将减小，L1将变暗；同时L1分得的电压变小，L2两端电压增大，故L2变亮；我们注意到总电流减小，而L2变亮，即流经L2的电流增大，可见L3上的电流比L1上的电流减小得还要多，因此L3也要变暗。点评：（Ⅰ）讨论灯泡亮度的变化情况，只需判断其电流或电压如何变化就可以。（Ⅱ）像这样的电路，由于滑动变阻器电阻的变化而引起整个电路的变化，一般不应通例1图灯L1变暗UL2（↑）IL2（↓）IL3（↓）灯L2变亮P右移R滑（↑）R总（↑）I总（↓）灯L3变暗过计算分析，否则会很繁杂，应进行定性分析。处理的一般原则是：①主干路上的用电器，看它的电流变化；②与变阻器并联的用电器看它的电压变化；③与变阻器串联的电器看它的电流变化。（Ⅲ）闭合电路动态分析的一般顺序是：先电阻后干路电流；先内电压，后外电压；先固定电阻的电压，后变化电阻的电压；先干路电流后并联支路上的电流。2、串反并同法.（1）“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流I、两端电压U、电功率P都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。（2）“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流I、两端电压U、电功率P都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大。【例2】如图所示，滑动变阻器R1的最大值是200Ω，R2=R3=300Ω，A、B两端电压UAB=8V。（1）当开关S断开时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？（2）当S闭合时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围又是多少？解析：（1）限流式接法，易算得R2两端可获得的电压变化范围为4.8V~8V。（2）分压式接法，滑片P向上移动的过程，相当于与R2并联的那部分电路的电阻变大，根据“并同”原理，可知R2两端可获得的电压也会逐渐增大，所以当滑片在最下端时R2两端的电压最小，滑片滑至最上端时R2两端的电压最大。易算得R2两端可获得的电压变化范围为3.43V~8V。【例3】如图（a）所示电路中，闭合电键S，当滑片P向右移动时，灯泡L1、L2的亮度变化如何？图（a）图（b）解析：本题中滑动变阻器左右两部分都接入电路，等效电路如图（b）所示，变阻器R分解得到两变量R1、R2，由图可知：滑片P向右移→R1（↑），R2（↓）对灯泡L1：对灯泡L2：由上述分析可知：对L1，变量R1、R2变化均引起L1变亮，故L1将变亮；对L2，变量R1、R2变化引起L2的亮度变化不一致，故此法不宜判断L2的亮度变化。但若把变阻器R与L1的总电阻合成一个变量，则由上述结论可知，P右移时，减小（见下面的证明），L2与串联，由“串反并同”法则可知，L2亮度变大。【证明】：把变阻器R与L1的总电阻合成一个变量，将变阻器R分解成两变量R1、R2，R=R1+R2，则可知，R、RL1是定值，P右移时，R1增大，减小。3、极值法.对含有可变电阻的电路，当可变电阻的阻值变化而导致电路出现动态变化时，使可变电阻的阻值极端（零或最大），然后对电路加以分析从而得出正确结论的方法。R1（↑）R2（↓）L1变亮R1与L1并联R2与L1间接串联L1变亮L1变亮R1（↑）R2（↓）L2变暗R1与L2间接串联R2与L2串联L2变亮L2亮度变化不能确定（此方法常用于选择题排除法）4、等效电源法.所谓等效电源法，就是把电路中包含电源的一部分电路视为一个“电源”，比较常用的是将某些定值电阻等效为电源内阻。【例4】如图所示，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0~10Ω。求：R2上消耗的最大功率.解析：将R1看成电源的内阻的一部分，则电源...