電路的動態(tài)分析

一、動態(tài)電路的討論1、問題概述？閉合電路中只要有一只電阻的阻值發(fā)生變化，就會影響整個電路，使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)生變化。2、解決動態(tài)電路的基本思路是什么？基本思路是“部分→整體→部分”。即從阻值變化的的入手，由串并聯(lián)規(guī)律判知R總的變化情況再由閉合電路歐姆定律判知I總和U端的變化情況，最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律判知各部分的變化情況問題引導(dǎo)下再學(xué)習(xí)1、電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動變阻器R連接成如圖所示的電路，當(dāng)滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時,下列說法正確的是（）A．電壓表和電流表讀數(shù)都增大B．電壓表和電流表讀數(shù)都減小C．電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小D．電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大rRabR1R2EAVA二、總結(jié)動態(tài)電路的規(guī)律如下——“串反并同”“并同”：是指某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小?！按础保菏侵改骋浑娮柙龃髸r，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。荒骋浑娮铚p小時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率將增大。注意“串反并同”法則的應(yīng)用條件：單變量電路。對于多變量引起的電路變化，若各變量對同一對象分別引起的效果相同，則該原則的結(jié)果成立；若各變量對同一對象分別引起的效果相反，則“串反并同”法則不適用。

2、右圖電路中,設(shè)R1增大，各電阻中的電流和兩端電壓如何變化？

R1R2R3R4ErI2I1I3I4I解：R1增大，總電阻增大；I減??；由U=E-Ir，U增大；因此U4、I4增大；由I3=I-I4，I3、U3減??；由U2=U-U3，U2、I2增大；由I1=I3-I2，I1減小。應(yīng)用“串反并同”法則分析同樣可得到結(jié)果：R1增大，R3與R1串聯(lián)，電流I3、電壓U3均減??；R2、R4與R1并聯(lián)，電流I2、I4均增大；電壓U2

、U4均增大。課堂訓(xùn)練與檢測

2．如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，當(dāng)滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為△U1和△U2，下列說法中正確的是（）

A．小燈泡L1、L2變暗，L3變亮

B．小燈泡L3變暗，L1、L2變亮

C．△U1<△U2 D．△U1=△U2V1V2L1L2L3PB練1.如圖所示，電阻R1、R2、R3均為定值電阻，R4為滑動變阻器，電路中的電壓表和電流表均為理想的．當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向右移動時，下列說法正確的是（）A．電表A1、V1示數(shù)均減小,A2、V2示數(shù)均增大B．電表A1、V1、

A2、V2示數(shù)均增大Ｃ．電流表A1示數(shù)變化的絕對值小于電流表A2示數(shù)變化的絕對值D．電壓表V1示數(shù)變化的絕對值大于電壓表V2示數(shù)變化的絕對值C在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動勢為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，圖中電表為理想電流表和電壓表．在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，下列說法中正確的是（）A．電容器C所帶電荷量增多B．a(chǎn)點的電勢降低C．電流表示數(shù)變小D．電壓表示數(shù)變小B由于閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，1．電源提供的功率:

（電源功率）

2．電源的輸出功率:

（外電路得到的功率）

3．電源內(nèi)阻上的熱功率:

三、閉合電路中的功率4．閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化電源提供電能外電路消耗的能量內(nèi)電路消耗的電能結(jié)論：電源的效率隨外電阻的增大而增大5.電源的工作效率對純電阻電路,電源的效率為:6.電源最大輸出功率電源的輸出功率最大時，其效率只有50℅.0RPrPM例1.電源的電動勢和內(nèi)阻都保持一定，在外電路的電阻逐漸減小的過程中，下面說法中正確的是(

)ACD

A．電源的路端電壓一定逐漸變小

B．電源的輸出功率一定逐漸變小

C．電源內(nèi)部消耗的功率一定逐漸變大

D．電源的供電效率一定逐漸變小課堂訓(xùn)練與檢測例2.如圖所示的電路中,電源的電動勢為6V,內(nèi)阻為4Ω,R0為2Ω,變阻器的阻值變化范圍為0-10Ω,求:

(1)電源的最大輸出功率

(2)變阻器阻值多大時,R0消耗功率最大.

(3)變阻器阻值多大時,變阻器消耗的功率最大.其最大功率為多少?(4)若R的變化范圍是0-4Ω，則R取何值時它消耗的功率最大，電源的效率為多大。R0ErR等效電源法若電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，外電路負(fù)載不是一個可變電阻，而是幾個串聯(lián)電阻、并聯(lián)電阻或混聯(lián)電阻，欲求可變電阻的最大功率，可用等效電源法求解，具體解題過程如下：(1)建立等效電源E0(ε0，r0)模型建模方法：把外電路中的全部定值電阻都納入電源E(ε，r)內(nèi)，把它們當(dāng)成E內(nèi)阻的一部分，跟E構(gòu)成電動勢為ε0、內(nèi)阻為r0的等效電源(ε0，r0)，且使外電路中只保留一個可變電阻．(2)求出ε0和r0ε0的求法：ε0等于E0外電路斷路時的路端電壓．當(dāng)E0外電路負(fù)載為串聯(lián)電阻時，ε0=ε．r0的求法：r0等于E內(nèi)阻r跟納入E內(nèi)全部定值電阻的電阻之和．(3)求可變電阻獲得的最大功率當(dāng)可變電阻R=r0時，獲得的最大功率(亦即E0輸出最大功率)P=ε02/r0課堂訓(xùn)練與檢測5.對負(fù)載為R的純電阻電路，當(dāng)R=r時，電源輸出的最大功率(亦即負(fù)載獲得的最大功率)為P=Ε2/4r．這個命題成立的前提條件是，電源電動勢E和內(nèi)阻r均為定值，外電路負(fù)載只有一個可變電阻．完全達(dá)標(biāo)教學(xué)方法歸納：課堂小結(jié)一、電路動態(tài)分析問題1.基本思路：局部