九年级物理上册 动态电路题型解析 教科版试卷VIP专享VIP免费

动态电路题型解析初中电学中，电路的分析是极其重要的，而动态电路的分析难度大。所谓动态电路即变化的电路。一般由于开关的闭合、断开和滑动变阻器滑片的滑动而引起。一、开关对电路连接方式的影响方法：开关断开时，开关所在支路中无电流通过，可将该支路去掉；开关闭合时，与开关并联的支路被短路而无电流通过，该支路也可去掉。考虑问题时，把不起作用的元件去掉，可使电路简化，再画出简化后的电路图。例1：图1中，电源电压3V，R1=R2=2Ω。若闭合S1，断开S2时,电流表Ａ1示数为A、电流表Ａ2示数为A；若闭合S2，断开S1时,电流表Ａ1示数为A、电流表Ａ2示数为A；若S1、S2均闭合时，电流表Ａ1示数为A、电流表Ａ2示数为A。解析：当闭合S1，断开S2时,电阻R2和电流表Ａ2均无电流通过，可将该支路去掉。电路简化为（图2）所示，显然：电流表Ａ1示数为1.5A，Ａ2示数为0A；若闭合S2，断开S1时,电路简化为（图3）所示，R1和R2串联，电流表Ａ1和Ａ2的示数相等，都为0.75A；若S1、S2均闭合时，R2所在支路被短路而无电流通过，该支路也可去掉，电路又简化为（图2）所示。例2：图4中，灯L标有“3V0.9W”字样，R=20Ω。当S1断开、S2闭合时,灯正常发光，求此时电流表、电压表的示数Ｉ1、Ｕ1和R的电功率P1；若S1闭合、S2断开时,求电流表、电压表的示数Ｉ2、Ｕ2和R的电功率P2。解析：⑴当S1断开、S2闭合时,S1支路去掉，R和电压表都被短路而无电流通过，这两支路也可去掉，电路简化为（图5）所示，而此时灯正常发光，则很容易计算出：电流表的示数Ｉ1=P/U=0.9W/3V=0.3A；P1=0W；电压表的示数为0V；⑵若S1闭合、S2断开时,灯L被短路而无电流通过，去掉，则电路简化为（图6）所示。很显然：电压表测量电源电压，示数Ｕ2=Ｕ＝3V∴电流表的示数Ｉ2=U/R=3V/20Ω=0.15AR的电功率P2=Ｕ2Ｉ2=3V×0.15A=0.45W二、滑动变阻器滑片的滑动产生的影响㈠有关滑动变阻器的题型可分为两类：一类是根据滑动变阻器滑片的滑动对电路的变化进行定性判断，另一类是根据滑动变阻器对电路进行定量的计算。1、利用滑动变阻器对电流、电压进行定量的判断也分两类：①滑动变阻器与用电器串联时的判断。这类题的解题依据是串联电路的特点和欧姆定律。例3：图7中，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片P向左移的过程中，电流表的示数，电压表的示数。（选填“变大”、“变小”或“不变”）解析：滑片P向左移→R2变小→总电阻R=R1+R2变小→电流表的示数I=U/R变大；R1两端电压Ｕ1=I×R1变大(I变大、R1不变)→电压表的示数Ｕ2=Ｕ—Ｕ1变小（注意：由于I变大、R2变小，若根据Ｕ2=I×R2则无法判断）。②滑动变阻器与用电器并联时的判断。这类题的解题依据是并联电路的特点和欧姆定律。例4：图8中，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片P向右移，则电流表Ａ1的示数，Ａ2的示数，电压表V1的示数，电压表V2的示数。（选填“变大”、“变小”或“不变”）解析：在图8中，电压表V2显然测量电源电压，示数不变；电压表V1和滑动变阻器R2接右端电阻Rpb被短路,所以电压表V1的示数也不变；由于电压表的电阻很大，在电路中相当于开路，图8的电路可简化为图9所示，滑动变阻器R2接入电路中的电阻是ap段。滑片P向右移→R2变大→总电阻R变大（想一想原因）→电流表Ａ1的示数即干路电流I=U/R变小；因为R1和R2并联，滑片P向右移的过程中，R1两端电压Ｕ1=Ｕ保持不变、电阻R1阻值不变，所以电流表Ａ2的示数I1=U1/R1不变。㈡根据滑动变阻器对电路进行定量的计算。这类题中，滑动变阻器的滑片P一般都停留在某一点（端）时，告诉我们一些特定的数值。我们在解题时，就要分析滑片P停留在某一点（端）时电路的组成，并画出相应的电路图，再根据串、并联电路的特点和欧姆定律列出相应的关系式即可。例5：如图10，R1=10Ω、R2=20Ω、电源电压Ｕ=6V。求滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表的示数变化范围。解析：⑴当滑片P在a端时，滑动变阻器R2没用，电路中只有电阻R1等效电路如（图11）。∴电压表的示数：Ｕ=6V电流表的示数：I=U/R1=6V/10Ω=0.6A⑵当滑片P在b端时，R1和R2串联，电流表的示数：I’=U/(R1+R2)=6V/(10Ω+20Ω)=0.2A电压表的示数：Ｕ’=I’×R1=...