《2022年电路的动态变化模型.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年电路的动态变化模型.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品学习资源模型组合讲解电路的动态变化模型模型概述 “电路的动态变化”模型指电路中的局部电路变化时引起的电流或电压的变化，变化起因有变阻器、电键的闭合与断开、变压器变匝数等；不管哪种变化，判定的思路是固定的， 这种判定的固定思路就是一种模型；模型讲解一、直流电路的动态变化1. 直流电路的动态变化引起的电表读数变化问题例 1. 如图 1 所示电路中， 当滑动变阻器的滑片P 向左移动时， 各表（各电表内阻对电路的影响均不考虑）的示数如何变化？为什么？图 1解析：这是一个由局部变化而影响整体的闭合电路欧姆定律应用的动态分析问题；对于这类问题， 可遵循以下步骤： 先弄清晰外电路的串、并联关系， 分析外
2、电路总电阻怎样变化；欢迎下载精品学习资源由 IERr确定闭合电路的电流强度如何变化；再由UEIr确定路端电压的变化情欢迎下载精品学习资源况；最终用部分电路的欧姆定律化情形；UIR 及分流、分压原理争论各部分电阻的电流、电压变欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源当滑片 P 向左滑动，数增大；R3 减小，即R总 减小，依据 I 总ER总r判定总电流增大，A 1 示欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源路端电压的判定由内而外，依据UEIr知路端电压减小，V 示数减小；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源对 R1，有 U 1I 总R1 所以 U 1 增大，V1 示数增大；欢迎下载精品学习资源
3、欢迎下载精品学习资源对并联支路，U 2UU 1 ，所以 U 2 减小， V 2 示数减小；U 2欢迎下载精品学习资源对 R2，有 I 2，所以 I 2 减小， A 2 示数减小；R2欢迎下载精品学习资源评点：从此题分析可以看出，在闭合电路中，只要外电路中的某一电阻发生变化，这时除电源电动势、 内电阻和外电路中的定值电阻不变外，其他的如干路中的电流及各支路的电 流、电压的安排，从而引起功率的安排等都和原先的不同，可谓“牵一发而动全身”，要留意电路中各量的同体、 同时对应关系， 因此要当作一个新的电路来分析；解题思路为局部电路整体电路局部电路，原就为不变应万变（先处理不变量再判定变化量）；欢迎下载
4、精品学习资源2. 直流电路的动态变化引起的功能及图象问题例 2. 用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，伏安图象如下列图，依据图线回答：（ 1）干电池的电动势和内电阻各多大？（ 2）图线上 a 点对应的外电路电阻是多大？电源此时内部热耗功率是多少？（ 3）图线上 a、b 两点对应的外电路电阻之比是多大？对应的输出功率之比是多大？（ 4）在此试验中，电源最大输出功率是多大？欢迎下载精品学习资源图 2解析：（ 1）开路时（ I=0 ）的路端电压即电源电动势，因此E1.5V，内电阻欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源rE1.5I 短7.50.2欢迎下载精品学习资源也可由图线斜率的肯定值即内阻，有
5、：欢迎下载精品学习资源r1.51.00.2欢迎下载精品学习资源2.5U a（ 2）a 点对应外电阻RaI a1.02.50.4欢迎下载精品学习资源此时电源内部的热耗功率：欢迎下载精品学习资源r2PrI a2.520.2W1.25W欢迎下载精品学习资源也可以由面积差求得：欢迎下载精品学习资源PrI a EI aU a2.51.51.0W1.25W欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Ra（ 3）电阻之比：Rb1.0 / 2.540.5 / 5.01欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Pa输出功率之比：Pb1.00.52.5W15.0W1欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源（ 4 ）电源
6、最大输出功率显现在内、外电阻相等时，此时路端电压UE ，干路电流2欢迎下载精品学习资源I 短I，因而最大输出功率2P出m1.527.5 W 22.81W欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源当然直接用可以求出此值；P出mE运算或由对称性找乘积IU （对应于图线上的面积）的最大值，也24r欢迎下载精品学习资源评点：利用题目赐予图象回答疑题，第一应识图（从对应值、斜率、截矩、面积、横纵坐标代表的物理量等） ，懂得图象的物理意义及描述的物理过程：由U I 图象知 E=1.5V ， 斜率表内阻， 外阻为图线上某点纵坐标与横坐标比值；当电源内外电阻相等时，电源输出功率最大；欢迎下载精品学习资源二、交变
7、电路的动态变化例 3. 如图 3 所示为一抱负变压器， S 为单刀双掷开关 P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1 为欢迎下载精品学习资源加在初级线圈两端的电压，I 1 为初级线圈中的电流强度，就（）欢迎下载精品学习资源A. 保持 U 1 及 P 的位置不变， S 由 a 合到 b 时， I 1 将增大欢迎下载精品学习资源B. 保持 P 的位置及U 1 不变， S 由 b 合到 a 时， R 消耗的功率减小欢迎下载精品学习资源C. 保持 U 1 不变， S 合在 a处，使 P 上滑， I 1 将增大欢迎下载精品学习资源D. 保持 P 的位置不变， S 合在 a 处，如U 1增大，I 1 将增大欢迎
8、下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源解析：S 由 a 合到 b 时，n 减小，由 U 1图 3n1 可知 U增大，PU 22随之增大，而 PP ，欢迎下载精品学习资源12212U 2n2R欢迎下载精品学习资源又 P1I 1U 1 ，从而I 1 增大，可见选项 A 是正确的；当S 由 b 合到 a 时，与上述情形相反，欢迎下载精品学习资源P2 将减小，可见，选项B也是正确的；当P 上滑时， R 增大， P2U 22减小，又欢迎下载精品学习资源PP ， PU I ，从而I 减小，可见选项 C 是错误的；当RU 1U 增大，由n1，可知欢迎下载精品学习资源1211 111U 2n2欢迎下载精品学习资
9、源U 2 增大， I 2U 2I 1随之增大；由RI 2n2可知 I 1也增大，就选项 D 是正确的；n1欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源说明：在处理这类问题时，关键是要分清变量和不变量，弄清抱负变压器中U 2 由U 1 和欢迎下载精品学习资源匝数比打算；I 2 由U 2 和负载电阻打算；I1 由 I 2 和匝数比打算；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源总结：变压器动态问题（制约问题）电压制约： 当变压器原、 副线圈的匝数比n2U 1 n1 n2 肯定时， 输出电压U 2 由输入电压打算，欢迎下载精品学习资源即U 2，可简述为“原制约副” ；n1欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学
10、习资源电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比 n1 n2 肯定，且输入电压U 1 确定时，原线圈欢迎下载精品学习资源中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2 打算，即 I1n2 I 2n1，可简述为“副制约原” ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源负载制约：变压器副线圈中的功率P2 由用户负载打算， P2P负1P负 2；原线圈欢迎下载精品学习资源的输入功率P1P2 简述为“副制约原” ；欢迎下载精品学习资源特例：当变压器空载时（即负载电阻 R ），输出功率为零，输入电流为零，输入功率也为零；当副线圈短路时（即负载电阻 R=0），输出电流为无穷大，就输入电流也是无穷大，使原线圈处于“短路”状
11、态；模型要点 判定思路：（ 1）电路中不论是串联仍是并联部分，只要有一个电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻就变大；只要有一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻都变小；（ 2）依据总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可判定总电流、电压的变化；（ 3）判定变化部分的电流、电压变化；如变化部分是并联回路，那么仍应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化，最终变化电阻部分的电流、电压就能确定了；上述的分析方法俗称“牵一发而动全身”，其要点是从变量开头，由缘由导出结果，逐层递推，最终得出题目的解；图象特性类型公式图象特例欢迎下载精品学习资源I-R 图线If R ERrUIR短路 R图象顶端0 ，IE断 路 R，
12、rI0 图象末端欢迎下载精品学习资源短 路R0，断 路 R，欢迎下载精品学习资源U-R 图线ERrRU0 ， U EUE ，U 0欢迎下载精品学习资源短 路R0，断 路 R，欢迎下载精品学习资源U-I 图线UEIrIE / r ， U0I0 ， UE欢迎下载精品学习资源P出当 R=r时，电源的输出功率最大，欢迎下载精品学习资源P-R 图线E 2rR2 R2PmE， P 4rPm 时有两个等效电阻欢迎下载精品学习资源误区点拨1. 区分固定导体的 I-U 图线与闭合电路欧姆定律的U-I 图象；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2. 在固定导体的 I-U 图线中， Rcot1k斜率，斜率越大，
13、 R 越小；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源在固定导体的U-I 图线中，Rtank斜率，斜率越大， R 越大，在闭合电路欧姆定律欢迎下载精品学习资源的 U-I 图象中，电源内阻r| k斜率|，斜率越大，内阻r 越大；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源3. 区分电源总功率 P总E I （消耗功率） ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源输出功率P输出U 端 I（外电路功率） ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源电源损耗功率P内损I 2 r（内电路功率） ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源线路损耗功率P线损I 2 R欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源线4. 输
14、出功率大时效率不肯定大，当以功率大并不肯定效率高；Rr ，电源有最大输出功率时，效率仅为50%，所欢迎下载精品学习资源5. 求解功率最大时要留意固定阻值与可变电阻的差异；6. 区分电动势 E 和内阻 r 均不变与 r 变化时的差异；模型演练1. （ 2006 年杨浦高级中学期末考试）如图 4 所示的电路中， 当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，下面说法正确选项（）A. 电压表和电流表的读数都减小；B. 电压表和电流表的读数都增加；C. 电压表读数减小，电流表的读数增加；D. 电压表读数增加，电流表的读数减小；图 4答案： D2. 在家用沟通稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图5 所示；当变压器输欢迎下载精品学习资源入电压发生变化时，可上下调剂P1、 P2 的位置， 使输出电压稳固在220V 上；现发觉输出电欢迎下载精品学习资源压低于 220V ，以下措施不正确选项（）A.P 1 不动，将 P2 向上移；B. P2 不动，将 P1 向下移；C. 将 P1 向上移，同时 P2 向下移；图 5D. 将 P1 向下移，同时 P2 向上移；答案： C；欢迎下载精品学习资源欢迎下载