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恒定电流与交变电流的动态分析题解题思路

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近几年各省市的高考题中很多次出现了动态分析的电路题,有恒定电流的,也有变压器交变电流的。其实这类题如果掌握了解题思路,应该能够成为选择题里必拿的6分。下边我们以两道简单的例题为例,来详细说明一下解题的思路。

1.恒定电流的动态分析

动态分析也就是通过滑动变阻器的滑片滑动来改变电阻,或者是光敏电阻、热敏电阻的电阻随亮度和温度的变化。这类题要是从改变的电阻入手,往往分析不出它自身的电流电压的变化,所以要从不变的电阻来分析变化的电阻的电流以及电压。

例1.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是

()

A.小灯泡L1、L2均变暗

B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗

C.电流表A的读数变小,电压表V的读数变大

D.电流表A的读数变大,电压表V的读数变小

解:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电阻变大,总电阻也变大,由闭合电路的欧姆定律可知,回路中电流I减小,所以电流表A的读数变小,灯泡L2变暗。因为内电阻不变,所以先分析电源内电压U内=Ir减小,路端电压U=E-U内增大,电压表V的读数变大。再分析L2电阻不变,所以UL 2=IRL 2变小,所以滑动变阻器两端电压U滑=U-UL 2升高,灯泡L1变亮。

故BC项正确。

2.交流电的动态分析

其实交流电的动态分析相对同等难度的直流电来说某些方面还要比较简单一些,因为高中接触的变压器都是理想变压器,不考虑自身的电能的消耗,所以相当于没有内电阻。也是同样的思路从不变的电阻入手。

例2.如图,理想变压器原线圈接正弦交流电,副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻Rt(阻值随温度的升高而减小)及定值电阻R1组成闭合电路.则以下判断正确的是()

A.变压器原线圈中交流电压u的表达式u=36 sin100πt(V)

B.Rt处温度升高时,Rt消耗的功率变大

C.Rt处温度升高时,变压器的输入功率变大

D.Rt处温度升高时,电压表和电流表的示数均变大

解:当温度升高时,Rt电阻减小,总电阻减小,总电流增大,所以电流表的示数增大。副线圈的电压不变,因为电阻R1电阻不变,所以R1的分压UR 1=IR1变大,则电压表的示数减小。这个题还涉及到输入功率随输出功率的变化,以及交流电的瞬时表达式。

本题答案为AC。

(作者单位 河北保定蠡县大百尺中学)