基本信息
文件名称:第十四章专题2动态电路分析及计算.docx
文件大小:982.24 KB
总页数:14 页
更新时间:2025-06-09
总字数:约7.83千字
文档摘要

苏科版九年级上册

第十四章《欧姆定律》

专题2动态电路分析及计算

【知识梳理】

一、滑动变阻器引起的电表示数变化判断

1.串联电路

(1)电流表示数变化分析思路:

①由,通过变阻器阻值变化判断总电阻的变化,进而判断电流的变化。

②由,根据定值电阻两端电压的变化判断电流的变化。

(2)电压表示数变化分析思路:

①先由U=IR,根据通过定值电阻的电流的变化判断定值电阻两端的电压变化,再结合总电压不变,进而得出变阻器两端的电压变化。

②先由串联分压,电阻越大,分压越大,判断变阻器两端的电压变化,再结合电源电压不变,U总=U1+U2,进而得出定值电阻两端的电压变化。

举例:

分析法一:如左图所示,当R1变大时,总电阻变大,电流变小,电流表A示数变小,由U=IR可知,R0两端电压变小,电压表V1示数变小,由电源电压不变,U总=U1+U2可知,R1两端电压变大,电压表V2示数变大。

分析法二:如左图所示,当R1变大时,由串联分压,电阻越大,分压越大可知,R1两端电压变大,电压表V2示数变大,由电源电压不变,U总=U1+U2可知,R0两端电压变小,电压表V1示数变小。由U=IR可知,电流变小,电流表A示数变小。

同理可知,如右图所示当R1变小时,电流表示数变大,电压表V1示数变大,电压表V2示数变小。

由以上分析可知,与变阻器有并联关系的电压表V2示数变化与变阻器阻值变化趋势相同,与变阻器有串联关系的电压表V1、电流表A示数变化与变阻器阻值变化趋势相反,简记为“串反并同”。

2.并联电路

(1)电流表示数变化分析思路:

先通过变阻器阻值变化判断所在支路电流的变化,再根据并联电路各支路互不影响得到定值电阻所在支路电流不变,进而由I总=I1+I2判断干路电流的变化。

(2)电压表示数变化分析思路:

由电源电压不变,U总=U1=U2,可知各支路两端电压均不变。

举例:

如左图所示,当R1变大时,其所在支路电流变小,电流表A2示数变小,由并联电路各支路互不影响可知,R0所在支路电流不变,电流表A1示数不变,而由干路电流I总=I1+I2可知,干路电流变大,电流表A示数变大。由电源电压不变,U总=U1=U2,可知各支路两端电压均不变,电压表V1、V2均不变。

同理可知,如右图所示当R1变小时,电流表A、A2示数变大,电压表V1、V2、电流表A1示数均不变。

由以上分析,与变阻器有并联关系的电压表V1、V2、电流表A1示数不变,与变阻器有串联关系的电流表A2、电流表A示数变化与变阻器阻值变化趋势相反,简记为“串反并恒”。

二、滑动变阻器引起的动态电路计算

1.确定电表、滑动变阻器的取值范围

类型一电压表在定值电阻两端

(1)分析思路:通过比较电路中各元件允许通过的最大电流,确定电路允许通过的最大电流,进而确定变阻器的最小阻值,电压表的最大示数;由串反并同可知,变阻器阻值增大,其他元件电压、电流均减小,对电路安全无影响,因此可以调节到其最大阻值,进而可确定电流表、电压表的最小示数。

(2)举例:

如上图所示,已知电源电压U为6V,定值电阻R0阻值为10Ω,电流表量程为0~0.6A,R1允许通过的最大电流为1.0A,最大阻值为20Ω,电压表量程为0~3V,请确定电流表、电压表、滑动变阻器的可变化范围。

(3)解析:当R0两端电压为电压表量程最大值3V时,允许通过R0的最大电流为

比较电流表、R1、R0允许通过的最大电流,电路允许通过的最大电流为0.3A。则电流表示数最大值为0.3A,此时R1两端的电压为

此时有R1的最小阻值

当R1调节到最大值20Ω时,有电路的最小电流

电压表的最小示数为

故电流表的变化范围是0.2A~0.3A,电压表的变化范围是2V~3V,滑动变阻器的变化范围是10Ω~20Ω。

类型二电压表在滑动变阻器两端

(1)分析思路:由串反并同可知,电压表示数与电流表示数变化趋势相反,故当电压表达到最大值时,有电流表示数最小值,此时有变阻器最大阻值;当电流达到允许的最大值(电流表和滑动变阻器允许通过的最大电流中较小的那个值)时,有电流表示数最大值,电压表示数最小值,此时有变阻器最小阻值。

(2)举例:

如上图所示,已知电源电压U为6V,定值电阻R0阻值为5Ω,电流表量程为0~0.6A,R1允许通过的最大电流为1.0A,最大阻值为20Ω,电压表量程为0~3V,请确定电流表、电压表、滑动变阻器的可变化范围。

(3)解析:当R1两端电压为电压表量程最大值3V时,R0两端的电压为

此时有电流表示数最小值

此时有R1的最大阻值

比较电流表、R1允许通过的最大电流,电路允许通过的最大电流为0.6A。则电流表示数最大值为0.6A,此时R0两端的电压为

此时电压表示数有最小值

则R1的最小阻值

故电流表的变化范围是0.3A~0