〔二〕電路參量的動態(tài)分析1、動態(tài)分析：直流電路中，當電源確定以后，電路中某個參量的變化通常會引起電路工作狀態(tài)變化。電路的變化通常有兩種類型：一種是外電路中的某局部電阻變化引起電路工作狀態(tài)變化；第二種是電路中電鍵閉合和斷開使電路結構改變使電路工作狀態(tài)變化。分析電路中各物理量的變化稱為動態(tài)分析，通常結合畫流程圖的方法進行。2、動態(tài)分析的原那么——歐姆定律〔1〕電阻變化引起電路工作狀態(tài)變化——變化電阻的增減外電阻變化由I=ε/（R+r)知電流I的變化由U=ε－Ir判斷路端電壓的變化

由U內(nèi)=Ir判斷內(nèi)電壓的變化

由U=IR、串并聯(lián)電路關系判斷

例1、〔串聯(lián)電路——分壓作用〕如圖電路，當滑動變阻器滑片左移時，判斷電流、電壓表示數(shù)的變化？R0PKE、rAVUV=E-I（R0+r)P左移R變增大R總增大I減小電流表示數(shù)減小例2、〔并聯(lián)電路——分流作用〕如下圖電路中，當滑動變阻器的滑片向b端滑動時，判斷電流、電壓表示數(shù)的變化？分析指導：滑動觸點向b端移動R3阻值增大R總增大總電流I減小內(nèi)壓降U內(nèi)=Ir減小路端電壓U=ε－U內(nèi)增大電壓表的讀數(shù)增大。R3增大并聯(lián)電路兩端電壓增大R2上電流增大I3=I-I2

R3中的電流減小電流表讀數(shù)減小。總結——動態(tài)分析方法：局部變化整體變化局部變化知識補充：1〕某局部電路電阻增大，總電阻增大；該局部電路兩端電壓增大2〕并聯(lián)電路支路增加，總電阻減小3〕并聯(lián)電路電阻代數(shù)和一定，當各支路電阻相等時總電阻最大RABC例3：如下圖：當滑線變阻器R的滑動觸頭從左到右滑動過程中，三個燈泡的亮度變化情況是：A_______________;B_______________;C________________.〔2〕電路中電鍵閉合、斷開引起電路結構改變時，每改變一次開關狀態(tài)就應畫出相應的電路圖，明確電路結構，再應用歐姆定律判斷電路中的參量的變化。例、圖示電路中，電源電動勢為ε，內(nèi)阻不計，滑動變阻器最大阻值為R，負載電阻R0的阻值也為R①

當開關K斷開，滑動觸頭P滑動時R0兩端的電壓U0變化的范圍是多大？②

當K閉合，P滑動時，U0的變化范圍是多大?分析指導：電路變化由開關K的通斷及滑動觸頭P的移動決定。R被P分割為RaP和RPb兩局部，P的變化引起兩局部阻值變化，但它們的和恒等于R。①K斷開時：R0與RaP串聯(lián)P在b端時，由于R0=R，根據(jù)分壓規(guī)律，R0上電壓U0有最小值為ε/2P在a端時，RaP=0，R0上的電壓是最大值為εU0的變化范圍是ε/2≤U0≤ε②K閉合時：R0與Rpb并聯(lián)，再與RaP串聯(lián)P在b端：RPb=0，R0上電壓U0有最小值為零。P在a端：R0與整個R并聯(lián)，R0上電壓有最大值為ε

U0的變化范圍是0≤U0≤ε。練習3、在右圖所示的電路中，觀察三只小燈泡亮度變化和兩只電壓表的變化情況，如果骨線變阻器的觸片P由a端滑至b端，電壓表V1示數(shù)變化的絕對值為△U1，電壓表V2示數(shù)變化的絕對值為△U2，那么以下說法正確的有()A.L1、L3變暗，L2變亮B.L3變暗，L1、L2變亮C.△U1＜△U2D.△U1＞△U2答案：AD練習4、如圖所示，開關S原是斷開的，當S閉合以后，A、B兩點的電勢、 （）A．、都升高 B．、都降低C．升高，降低D．降低，升高答案：B練習1、在圖示電路中，電源的電動勢是E，內(nèi)電阻是r，當滑動變阻器R3的滑動頭向左移動時〔〕A．電阻R1的功率將加大B．電阻R2的功率將減小C．電源的功率將加大D．電源的效率將增加練習2、圖示電路中，A、B兩端電壓恒定，電流表內(nèi)阻可忽略不計，定值電阻與滑動變阻器的全部電阻相等，均為R，當滑動鍵P從變阻器的上端C一直移到下端D的過程中，電流表示數(shù)情況應是〔〕A．先減小后增大B．先增大后減小C．恒定不變D．始終增大答案：C答案：A練習5、如下圖電路中，電鍵K1、K2、K3、K4均閉合，C是極板水平放置的平行板電容器，板間懸浮一油滴P。斷開哪一個電鍵后P會向下運動？(A)K1(B)K2(C)K3(D)K4分析指導油滴P懸浮著，說明它受二力平衡，即向下的重力和向上的電場力。P要向下運動，只有減小電場力，也就是減小C兩極板之間的電壓。從整個電路看，由于C的斷路，電流只通過K1、K2、K3，C兩端的電壓的R3兩端的電壓，即路端電壓，C被充電。斷開K1時，不影響回路的電流，C兩端電勢差沒有變化，油滴不動。斷開K2時，回路不通，此時C兩端所加電壓是電源電動勢。如果不考慮電池內(nèi)阻，油滴受的電場力不變，油滴不動；如果考慮電池內(nèi)阻，電動勢大于原來的路端電壓，電場力要增大，油滴將向上運動。斷開K3時，電源斷開，電容器原來充的電量通過R1、R2、R3放電，C兩端電勢差很快降為零，電場力也為零，油滴受重力向下運動。斷開K4時，電源斷開，但電容器原來充的電量沒有通路中和，電量保持不變，兩極板間電勢差沒有變化，電場力不變，油滴仍保持不動。根據(jù)以上分析，P會向下運動的方法只能是斷開K3，所以選項(C)正確。練習6、如下圖電路，開關K原來是閉合的。當R1、R2的滑片剛好處于各自的中點位置時，懸在空氣平板電容器C兩水平板間的帶電塵埃P恰好處于靜止狀態(tài)。要使塵埃P加速向上運動的方法是()A.把R1的滑片向上移動B.把R2的滑片向上移動C.把R2的滑片向下移動D.把開關K斷開答案：CD〔三〕輸出功率的計算例1、某商場安裝了一臺傾角30°的自動扶梯，該扶梯在電壓為380V的電動機帶動下，以0.4m/s的恒定速率向斜上方運動。電動機的最大輸出功率為4.9kw，不載人時測得電動機中電流為5A，假設載人時扶梯的移動速率和不載人時相同，那么這臺自動扶梯可同時乘載的最多人數(shù)為。〔設人的平均質量為60kg〕1、一般電功率的計算例2、把一個“10V，2.0W用電器A〔純電阻〕接到某一電動勢和內(nèi)阻都不變的電源上，用電器A實際消耗的功率是2.0W；換上另一個“10V，5.0W〞的用電器B〔純電阻〕接到這一電源上，用電器B實際消耗的功率有沒有可能反而小于2.0W？你如果認為不可能，試說明理由。如果認為可能，試求出用電器B實際消耗的功率小于2.0W的條件。〔設電阻不隨溫度改變〕分析指導如果用電器B與A得到的電壓都是10伏，那B的功率將大于A的功率應是5瓦。由于電源內(nèi)電阻的存在，當電動勢一定時，輸出的功率隨外電阻及內(nèi)電阻的不同而變化，B的功率有可能小于A的功率。小結：電路中電功和電功率的計算及能量轉化是電路研究的重要內(nèi)容。正確解決這類問題的根底有兩個，一是對電路結構的正確識別并熟記串、并聯(lián)電路中功率的分配原那么；二是弄清設問的是哪種功率，是哪局部電路的功率。用電器A的電阻R1==50歐，B的電阻R2==20歐，設電源電動勢為ε，內(nèi)電阻為r，P1=2(1)P2=＜2(2)由(1)得ε2=(3)(3)代入(2)得r>10歐。由r值及（1）可知ε>10+2伏。2、輸出功率中的極值分析〔1〕電源內(nèi)阻固定，外電阻可變——R變R0RE、rK0RP出R=rPm例、1〕上圖電路中，當變阻器滑片左移時，說法正確的選項是〔〕A、U外增大B、I增大C、P出增大D、電源效率η增大答案：AD2〕當外電阻分別為R1、R2〔R1、R2不等〕時，可能成立的是〔〕A、U1=U2B、I1=I2C、P1=P2D、η1=η2答案：C（當時，外電路功率相同）練習：在上圖電路中1、假設r=5Ω,R[0,4Ω],當R=Ω時，P出最大；2、假設r=5Ω,R[10,17Ω],當R=Ω時，P出最大;3、假設r=5Ω,R0=2Ω，當R變=Ω時，P出最大；當R變=Ω時，PR0最大；當R變=Ω時，P變最大。思考：輸出功率最大時，電源效率最高嗎？Rη,R時，η100%8Rη,R時，η00當R=r時，η=50%〔2〕電源內(nèi)阻可變，外阻固定：例、知R0=5Ω，那么當r=Ω時，P出最大；當r=Ω時，P內(nèi)最大。EKrR0練習1、知R變[0，3r]，當變阻器滑片由左向右滑動時A、P出：小——大；B、PR：小——大；C、PR。：小——大；D、PE：恒定；E、Ur：大—小—大；F、Pr：小——大；G、電源效率：大——小。R變R0RE、rK〔1〕假設R=r時，有〔〕〔2〕假設R=r/2時，有〔〕答案：ABCEG答案：CEG練習2、內(nèi)阻為4Ω的電源給兩個不同用電器供電時，用電器消耗功率相同，其中一個電阻阻值為8Ω，那么另一個電阻阻值為多少？練習3、如下圖，圖線AB是電路的路端電壓與電流的關系圖線；OM為同一電源向固定電阻R供電時，電阻R兩端電壓與通過電流的關系圖線。由圖可知，該電阻的阻值是_________歐。在圖線交點C處，表示電源輸出功率是_________瓦，在電源內(nèi)部消耗的電功率是瓦，電源的效率是_________。該電源的最大輸出功率是瓦。分析指導從圖線OM看出，固定電阻R的阻值是2歐。從圖線AB看出電源的電動勢ε是6伏，內(nèi)電阻r是1歐。

圖線交點C處，路端電壓是4伏，電路電流是2安，此狀態(tài)時輸出功率P出=IU=2×4瓦=8瓦。電源內(nèi)部消耗的電功率P內(nèi)=I2r=4瓦。電源效率η=當外電阻R=r時輸出功率最大，Pm=9瓦。這樣，此題的答案順序分別為“2”、“8”、4、“67%”、“9”。〔四〕電路設計例1、如下圖電路中，R0是的，要使AB間的總電阻恰等于R0，那么R1=______________。分析指導此題是一道最基本的求等效電阻的題目，從電路看4個電阻的關系是R1與R0串聯(lián)，再與另一個R1并聯(lián)，最后與第三個R1串聯(lián)。要求AB間總電阻為R0，可列出+R1=R0，3R12+2R0R1=2R0R1+R02R1=練習1、如下圖電路，假設R兩端的電壓為0.1V，那么A、B兩端的電壓為V；假設R消耗的功率為0.1W，那么A、B兩端的輸入的功率為W。(其中R=9Ω，r=10/9Ω〕ABRRRrrr答案：100，10000例2、兩只燈泡A和B額定電壓都是110V，A的額定功率為60W，B的額定功率為100W，為了把它們接在220V電路上都能正常發(fā)光，并要電路中消耗的電功率最小，應采用下面的哪種接法：(如圖)練習1、把六個相同的電燈接成圖所示，調節(jié)變阻器使電燈均正常發(fā)光，甲、乙電路消耗的功率分別為P甲和P乙，因此可以判定 （）A．P甲>3P乙 B．P甲<3P乙C．P甲=3P乙 D．P甲=P乙答案：C答案：B練習2、設計一個電路，使三盞燈“110V，100W〞、“110V，40W〞、“110V，25W〞接入220V電路，即能正常發(fā)光，又能省電？〔五〕電路故障分析例1、〔97年高考試題〕在圖示電路的三根導線中，有一根是斷的，電源、電阻器R1、R2及另外兩根導線都是好的。為了查出斷導線，某學生想先將萬用表的紅表筆連接在電源的正極a，再將黑表筆分別連接在電阻器R1的B端和r2的c端，并觀察萬用表指針的示數(shù)。在以下選檔中，符合操作規(guī)程的是〔〕(A)直流10V檔；(B)直流0.5A檔；(C)直流2.5V檔；(D)歐姆檔。分析指導使用歐姆檔時一定要斷開電源，按著題中的接法，如果右邊的線不斷，則歐姆表的兩端加在電源兩端，是不允許的。如果用直流0.5A檔，則量程不夠，因為電動勢6伏，整個外電阻R1+R2=15伏，電池內(nèi)阻又很小，電路電流I==0.4安；如果黑表筆接C點，電路電流I′==1.2安。因此不能選用直接0.5A。選用直流電壓檔，應大于電源電動勢6伏，小于6伏是不行的。所以，選項(A)是正確的。例2、在如下圖的電路中，燈泡A和B都是正常發(fā)光的。突然燈泡B比原來變暗了些，而燈泡A比原來變亮了些。試判斷電路中什么地方出現(xiàn)了斷路的成心〔設只有一處出了故障〕。分析指導既然A、B二