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動態(tài)電路的分析方法在處理閉合電路中的動態(tài)分析問題時,一是要抓住變化因素和不變因素,用數(shù)學語言描述時要明確誰是自變量、誰是常量、誰是因變量。一般情況下電源的電動勢和內(nèi)阻不會變化。二是要從元件的變化情況入手,從局部到整體,再回到局部,逐步分析各物理量的變化情況。具體解題可分為四個步驟:判斷局部元件的變化情況,以確定閉合電路的總電阻忌如何變化。例如,當開關(guān)接通或斷開時,將怎樣影響總電阻應(yīng)耳的變化。當然,更常見的是利用滑動變阻器來實現(xiàn)動態(tài)變化。當然,更常見的是利用滑動變阻器來實現(xiàn)動態(tài)變化。應(yīng)該記住,電路中不論是串聯(lián)部分還是并聯(lián)部分,只要一個電阻的阻值變大時,整個電路的總電阻就變大。只要一個電阻的阻值變小時,整個電路的總電阻就變小。判斷總電流I如何變化。例如,當總電阻應(yīng)赳增大時,由閉合電路歐姆定律知%,因此I減小。判斷路端電壓U如何變化。此時,由于外電路電阻R和電流均變化,故用判斷有一定困難,此時可用U=E-!r來判斷。判斷電路中其他各物理量如何變化。上述四個步驟體現(xiàn)了從局部到整體,再回到局部的研究方法。這四個步驟中,第一步是至關(guān)重要的,若判斷失誤,則后續(xù)判斷均會出錯。第四步是最為復(fù)雜的。第四步中要能快捷地作出判斷,要求在利用物理規(guī)律方面,除了歐姆定律、焦耳定律以外,還要熟悉串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點,主要是串聯(lián)電路中的分壓關(guān)系和并聯(lián)電路中的分流關(guān)系。在選取研究對象方面,可采取掃清外圍、逐步逼近的方法。由于與變化元件越近的電路通常與之聯(lián)系也會越密切,因此其物理量變化也將復(fù)雜。這樣,不妨從與變化元件聯(lián)系最松散的電路開始分析,再逐步推理,從已知條件出發(fā),循著規(guī)律,一步一個結(jié)論,將結(jié)論又作為已知條件向下推理,最后判斷變化元件有關(guān)物理量的變化情況。例1.在如圖1所示電路中,當變阻器覽的滑動頭P向b端移動時()電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小解析:當變阻器堆的滑動頭P向b端移動時堆變小,故總電阻變小,由閉合電路歐姆定律知總電流I增大,則內(nèi)電路電壓增大,因電動勢不變,故路端電壓U減小。綣的電壓 增大,故堆的電壓由串聯(lián)電路的分壓特點知WS故6減小。流過盡的電流爲減小。由并聯(lián)電路的分流特點知堆的電流厶二』-厶,所以厶增大。圖中電壓表測的是路端電壓,因此電壓表示數(shù)變小。電流表測的是厶,故電流表示數(shù)變大,B項正確。對本題還可做一些討論。在分析電流表示數(shù)變化情況時,先分析了其他電阻有關(guān)物理量變化的情況,到最后再分析變化電阻堆的電流,這是因為它的情況較復(fù)雜,但是,任何事物都具有兩重性。復(fù)雜到一定程度,量變引起質(zhì)變,反而會變簡單。也就是說,當滑動頭P向b端移動時,堆將減小,能減小到多少?其極限就是零,即堆被短路。也可以這樣分析,設(shè)想P向a端移動,堆將增大,其極限可視為無窮大即堆斷路,電流表將沒有讀數(shù)。結(jié)合初、末狀態(tài)即可判斷電流表示數(shù)的變化情況。當然,要注意極限法的使用要求,即所需判斷的物理量其表達式應(yīng)為單調(diào)函數(shù),也就是說,該電阻應(yīng)為單調(diào)變化。例2.如圖2所示電路。電源電阻不能忽略,血阻值小于變阻器R的總阻值( )。當滑動變阻器的滑片P停在變阻器的中點時,電壓表V的示數(shù)為U,電流表A的示數(shù)為I。則當滑片P向上移動的全過程中()電壓表的示數(shù)總小于U電流表的示數(shù)總大于I電壓表的示數(shù)先增大后減小電流表的示數(shù)先減小后增大圖2解析:此題電路的結(jié)構(gòu)是滑動變阻器滑動端P上部分電阻與血串聯(lián)再與滑動端P的下部分電阻并聯(lián),這并聯(lián)電路再與盡串聯(lián),對于左端的并聯(lián)電路,由于兩支路電路之和一定,當兩支路電阻阻值相等時,并聯(lián)電路總阻值最大。所以當滑動端p向上移動的過程中,并聯(lián)電路的總阻值應(yīng)井耳也是先T后丄(注意開始時p位于R中點;垃工°且小于R),電路中的總電阻止皚先T后丄,則電路中總電流“先J后T;路端電壓卩赳是先T后/,即電壓表測定的電壓先T后丄,所以選項C正確。電流表測定的是滑動端p以上的電阻與姑串聯(lián)支路的電流。當p上移時,電路中總電流先變小,所以盡兩端電壓變小,但路端電壓先變大,所以并聯(lián)電路兩端電壓變大,而姑支路的電阻變小,因此通過電流表的示數(shù)增大;當p上移到電路中總電阻開始變小后,電路中總電流變大,耳兩端電壓變大,但路端電壓變小,所以并聯(lián)電路兩端電壓變小,看滑動端p以下
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