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1、,第9讲 直流电路和交流电路,【知识梳理 查漏补缺】,【典例精析 举一反三】,【知识梳理 查漏补缺】,1电路的动态变化 引起电路特性发生变化主要有四种情况:滑动变阻器滑动片位置的改变,使电路的电阻发生变化;电键的闭合、断开或换向(双掷电键)使电路结构发生变化;非理想电表的接入使电路的结构发生变化 用电器的短路和断路使电路的结构发生变化,【知识梳理 查漏补缺】,1电路的动态变化 一般的思路是:由某部分电阻变化推断外电路总电阻(R外)的变化,再由全电路欧姆定律 讨论干路电流I总的变化,最后再根据具体情况分别确定各元件上其他量的变化情况(利用部分电路欧姆定律、电路中各元件上的电压关系和电流关系),2
2、电路故障分析 电路故障一般为断路和短路,断路的表现是电路的端电压不为零而电流为零,一般是用电压表测量电路中某两点电压,若电压不为零,则说明这两点与电源的连接完好,断路点就在该两点之间,这样逐渐缩小测量范围即可找到断路点(用电流表也可类似得出)短路的表现是电流不为零而电压为零 从电路分析角度看,断路可认为是电路中某处电阻增大,短路可认为电路某处电阻减小,因此也可用电路动态分析方法,从其它元件的电流、电压或功率(亮度)情况得到线索进行解答,3电源的最大输出功率 电源输出功率最大的条件为:Rr,即外电阻等于电源内阻,此时的最大输出功率为,电源的效率为50%,4电流表和电压表在电路中的两种情形 理想情
3、况:电流表内阻为零,电压表内阻可视为无穷大,都对电路没有影响在分析和计算时,常将电流表视为短路,将电压表视为断路;实际情况:可将电流表看作阻值为其内阻、能测量其本身电流的特殊电阻串入电路中,可将电压表看作阻值为其内阻、能测量其本身电压的特殊电阻并入电路中,5交流电的有效值 交流电的有效值的概念是根据电流的热效应规定的,具有等效的含义理解其概念时应注意“三同”,即:“相同电阻”、“相同时间”、“产生的热量相同”在交流电路中,电表的测量值,计算电功、电功率用的电流和电压值,电器设备上所标的额定电流和电压值均指的是有效值,6理想变压器的规律 变压器的输入功率等于输出功率,且输出功率随负载的变化而变化
4、,输入功率随输出功率变化而变化;由 可知:,即变压器副线圈两端电压由原、副线圈的匝数比 和输入电压U1决定;变压器副线圈上的电流由副线圈的输出电压和负载决定,即,【典例精析 举一反三】,例1 在如图所示的电路中,电源电动势为E.设电流表的示数为I.电压表的示数为U,电容器C所带的电荷量为Q.将滑动变阻器R1的滑动触头P向上移动,待电流达到稳定后,则与P移动前相比(),类型一:闭合电路的动态变化规律,A若电源内阻不可忽略,则U减小 B若电源内阻不可忽略,则I增大C若电源内阻不可忽略,则Q减小 D若电源内阻可以忽略,则Q减小,【解析】设滑动变阻器的触头上部分电阻为x,则电路的总电阻为,滑动变阻器的
5、触头由中点滑向b端时,并联支路电阻x增大,故路端电压变大,同时并联部分的电压变大,故通过电流表的电流增大,故选项A正确.,类型二:实际电表对电路中的影响,例2 如图所示,用同一电路测量一未知电阻Rx,两次测量分别用不同的电流表和电压表,且R0保持不变.第一次测量读数为3 V、4 mA,第二次测量读数为4 V、3.9 mA,则可推断Rx的测量值比较准确的是_,该值与真实值比较_(填“偏大”“偏小”或“相等”).,【解析】设三个完全相同的电压表的电阻均为R,通过 的电流分别为I1、I2、I3,而由并联电路的规律有:I1=I2+I3,所以有,即有U1=U2+U3 所以,U2=U1U3=3V,类型三:
6、闭合电路中的功率关系,例3 如图所示的电路中,电源电动势E=9V,电阻R1=2.5,R2=3,当电阻箱Rx调到3时,电流表的示数为2A求:(1)电源的内电阻;(2)调节电阻箱,使电流表的示数为1.8 A时,电阻R2消耗的电功率,【解析】(1)设S2断开时消耗的功率为P1,则:代入数据可以解得r=1.(2)设S2闭合时R1两端的电压为U,消耗的功率为P2,则:解得U=84V 由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir 代入数据可以解得I=26A流过R1的电流为IR1,流过电动机的电流IM,,而IM+IR1=I 解得IM=22A UIM=P出+IM2R0 代入数据可以解得P出=1606W.,类型四:变压器的有关问题,例4 如图所示,一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝,副线圈匝数n2=180匝,交流电源的电压U1=,电阻R=45,电压表、电流表均为理想电表,则(),A交流电的频率为50HzBA1的示数约为0.13ACA2的示数约为1.1ADV的示数为36V,【解析】因为变压器的匝数与U1不变,所以U2不变当S断开时,因为负载电阻增大,故次级线圈中的电流I2减小,由于输入功率等于输出功率,所以I1也将减小,C正确;因为R1的电压减小,故R2、R3两端的电压将增大,I3变大,B正确,