肖有福
【摘 要】闭合电路的欧姆定律是高中物理的重點内容之一,也是每年高考的热点,高考题中最常考的题型是直流电路中闭合电路的动态分析。由于有关闭合电路的动态分析题目一般电路都比较复杂,考生总是不知从何入手。在此,就这一类型的题目的分析方法进行简要的归纳总结,以便学生总结解决问题的一般途径,而使学生掌握这类题目的解题“套路”。
【关键词】欧姆定律;电阻变化;动态分析
闭合电路欧姆定律:闭合电路中的电流与电源的电动势成正比,跟内电路和外电路的电阻之和成反比。公式为:I=E/(R+r)。适用条件:外电路是纯电阻电路。解决闭合电路的动态问题一般是根据闭合电路欧姆定律及串联、并联电路的规律进行分析,同时,还要有一定的逻辑思维方法,例如:直观法、程序法、等效替代法、理想化法、图像法、极端法以及特殊值法。
题型一:开关型电路
例一:如图一所示,电源的电动势为E,内阻为r,电流表和电压表为理想电表,开关S原来是断开的,现闭合开关S。判断电流表和电压表的示数变化情况。
题型二:滑动变阻器型电路
题型三:传感器型电路
例三:如图三所示的电路,图中磁敏电阻的阻值随着外界磁场感应强度的增加而增大,现将电路装置从没有磁场向有磁场的地方移动,磁场感应强度越来越强的地方时,灯泡亮度如何变化?
例五:如图五所示电路为街道路灯的自动控制模拟电路,电路中A为半导体光敏电阻,当光照射强度增加时,光敏电阻的阻值减小。
解答:当天亮时,光照射光敏电阻A强度大,光敏电阻的阻值较小,控制电路电流大,电磁继电器B工作,吸住衔铁使触点断开,路灯熄灭;当天黑时,光线变暗,光敏电阻的阻值较大,控制电路电流小,电磁继电器B不工作,弹簧将衔铁拉起使触点闭合,路灯通电亮起。