动态电路分析——“串反并同,支源不变”
一、技巧浅释
“串”“并”:指电流表、电压表及用电器与滑动变阻器的位置关系。
“串反”:滑动变阻器的阻值变化时,跟它串联或间接串联的电表示数的变化与滑变的变化相反。
“并同”:滑动变阻器的阻值变化时,跟它并联的电压表示数变化与滑变的变化相同。
“支源不变”:“支”指定值电阻支路;“源”指电源;“支源不变”,意思是说支路电流不变、电源电压不变。
二、串联电路
1.实例引领
如图所示电路,当滑片P向左滑动时,相关变化如下表所示:
电路图 滑片P向左 电表 规律
R2 变小 A 直接串联 变大 串反 串反并同
V1 间接串联 变大 串反
V2 并联 变小 并同
2.原理推导
串联规律 滑片P向左 关系式 物理量 电表 规律
I=I1=I2 U=U1+U2 R串=R1+R2 R2(↓) R串(↓)=R1(×)+R2(↓) R串(↓)
I(↑) (↑) 串反
U1(↑)=I(↑)R1(×) U1(↑) (↑) 串反
U2(↓)=U(×)-U1(↑) U2(↓) (↓) 并同
3.例题精讲
例题:(2023年滨州中考题)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变大,电压表V示数变小 B.电流表A示数变小,电压表V示数变大
C.电流表A示数变大,电压表V示数不变 D.电流表A示数变小,电压表V示数不变
解析:①R和R′串联,电压表V测滑变R′,不是测R。
②滑片P向左→R2↓→R总↓→I↑→↑(串反)→UR′↓→↓(并同)→正确答案是A。
答案:A。
4.思路总结
串联电路中“串反并同”的分析思路:①判定串并联 →②判定电表测量对象 →③滑变R滑 →④R总(=R定+R滑)→⑤I →⑥U定(=IR定)→⑦U滑(=U-U定)。
强调:在串联电路中,步骤③⑥⑦可以这样记忆:“先滑后定,再先定后滑”。
变式练习1.(2023年宜宾中考题)如图所示,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小。闭合开关,逐渐减小R的光照强度,电表示数的变化情况是( )
A. A表和V表示数均变大 B. A和V表示数均变小
C. A表示数变大,V表示数变小 D. A表示数变小,V表示数变大
答案:D。
变式练习2.(2023年牡丹江中考题)如图所示,电源电压不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变大
C.小灯泡变亮 D.滑动变阻器阻值变大
答案:C。
实战演练:(2023年呼和浩特中考题)电梯超载容易引发安全隐患,其超载报警电路简图,如图所示,电源电压恒不变,R0为保护电阻,R为压敏电阻,阻值大小随电梯内压力增大而减小,电流表的示数超过临界值就会自动报警。电梯正常工作,当有人进入电梯后,则( )
A.电流表示数减小 B.电压表示数增大
C.电压表与电流表示数之比减小 D.因为电阻R0是定值电阻,所以它的电压和电流不变
答案:C。
三、并联电路
1.实例引领
如图所示电路,当滑片P向左滑动时,相关变化如下表所示:
电路图 滑片P向左 电表 规律
R2 变小 A2 直接串联 变大 串反 串反并同 支源不变
A 间接串联 变大 串反
A1 定阻支路 不变 支不变
V 电源电压 不变 源不变
2.原理推导
串联规律 滑片P向左 关系式 物理量 电表 规律
I=I1+I2 U=U1=U2 各支路互不影响 R2(↓) I2(↑) (↑) 串反
I(↑)=I1(×)+I2(↑) I(↑) (↑) 串反
I1(×) (×) 支不变
U(×) (×) 源不变
3.例题精讲
例题:(2023年丹东中考题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,在滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变小 B.电压表示数变大
C.电流表A1示数变小 D.电流表A2示数变小
解析:①R和R0并联,电流表A1测定阻R0,A2测滑变R;
②滑片P向右→R(↑)→IR(↓)→(↓)(串反);
③IR0(×)→(×)(支不变);
④U(×)→(×)(源不变)。
所以,答案D正确。
4.思路总结
并联电路中“串反并同”的分析思路:①判定串并联 →②判定电表测量对象 →③滑变R滑 →④滑变支路I滑 (串反——直接串联) →⑤干路电流I总(串反——间接串联) →⑥定阻支路I定 (支不变)→⑦电源电压U电源(源不变)。
强调:在并联电路中,思路也是:“先滑后定”。
变式练习1.(2023年烟台中考题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数不变 B.电流表A1的示数变小
C.电压表V的示数变大 D.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
答案:D。
变式练习2.(2023年黄冈中考题)课后服务时间,老师和物理兴趣小组同不用一个热敏电阻与其它电学元件组成了如图甲所示,开关S闭合,热敏电阻温度升高时,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数减小 B.电流表A2的示数减小
C.电流表A2与A1示数之差不变 D.电压表V与电流表A1示数之比增大
答案:C。
实战演练1.(2023年朝阳中考题)如图所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P由中点向左端滑动过程中,下列说法中正确的是( )
A.电流表A1的示数变大 B.电流表A2的示数不变
C.电压表V的示数变大 D.电压表V示数和电流表A2示数的比值变大
答案:B。
实战演练2.(2023年丹东中考题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,在滑动变阻器R的滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变小 B.电压表示数变大
C.电流表A1示数变小 D.电流表A2示数变小
答案:D。