电路动态变化问题

1 动态电路变化专题复习

一、串联电路中由滑动变阻器引起变化的定性分析

例1、如图是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P向左移动时，请你判断A表和V表的变化。

针对练习1、如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向左移动，在此过程中( )

A.电流表示数变小,电压表示数变大,R1功率变小

B.电流表示数变大,电压表示数不变,R1功率变大

C.电流表示数不变,电压表示数变小,R1功率不变

D.电流表示数变大,电压表示数变大,R1功率不变

针对练习2、如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向右移动，在此过程中( )

A．电压表V1示数不变，电压表V2示数变大

B．电流表A示数变大，电压表V1示数变小

C．定值电阻R1消耗的功率变小

D．电压表V1与电流表A示数的比值将不变

针对练习3、如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器接入电路部分的阻值，闭合开关S，以下说法中正确的是（ ）

A．滑片P在某位置不变时，表V1读数与表A读数之比等于R2

B．滑片P在某位置不变时，表V2读数与表A读数之比等于R1

C．滑片P移到另一位置时，表V2读数变化量与表A读数变化量之比的绝对值等于R2

D．滑片P移到另一位置时，表V2读数变化量与表A读数变化量之比的绝对值等于R1

2 二、串联电路中由滑动变阻器引起变化的定量分析

例2、如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U－I”关系图像如图7所示。则下列判断正确的是（ ）

A．电源电压为10V

B．定值电阻R1的阻值为20Ω

C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω

D．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A

例3、如图所示电路电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，调节滑动变阻器 ，使定值电阻两端电压从6V变为10V， 电流表示数改变了0.1A。由此判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值 （选填“变大”或“变小”），定值电阻R1的电功率变化了多少W？

２０１０年第７期　物理通报　中学物理教学　动态变化电路的解法探讨　方成群　（积石山县第一中学　甘肃邻夏　７３１７００）　当电路中接有变阻器，滑动触头的滑动会使电　路中某一部分的电阻发生变化，进而引起电路中各　段的电流和电压随之发生变化，可谓“牵一发，而动　全身”．怎样准确、快速地判断出各处的电流和电压　的增减，是物理中典型的直流电路的动态变化问题．　对此类问题的分析，学生都觉得没有头绪，难以找到　合理的突破口．笔者就这一问题介绍三种方法．　题目　如图１，当滑动变阻器的滑动触头向右　移动时，问电路中各个电表的示数怎样变化？　１　分析　首先对各电表的作用做一分析，电压表　Ｖ　测的是路端电压，电压表Ｖ　测的是尺：和　，并联　后两端电压，电压表Ｖ　测的是Ｒ。两端的电压．电流　表Ａ　测的是干路总电流，电流表Ａ　测的是经过Ｒ　的电流，电流表Ａ　测的是经过Ｒ，的电流．　解法一——直观电阻判断法：应用“部分电路　中Ｒ、，、　的关系”得出的两个结论：其一是任一电　阻Ｒ值增大，必将引起该电阻中电流，的减小和该电　阻两端电压ｆ／的增大．其二是任一电阻Ｒ阻值的增　大，必将引起与之并联的支路中电流，的增大和与　之串联的各电路电压　的减小．　解析：由图１可知，当月：的滑动触头向右滑动　时，Ｒ　阻值增大．而尺。和尺，是并联的，则并联后电　阻由　１＋袁，得尺并也是增大的・而Ｒ并与Ｒ　是串联的，则路端电阻Ｒ端＝Ｒ并十尺　同样是增大　一３２一　的．用上面两个结论不难得出尺：阻值增大，必将引　起该电阻中电流的减小，即电流表Ａ：示数将减小，　该电阻两端的电压增大，即电压表Ｖ　示数增大．同　时会引起与之并联的支路中电流的增大，即电流表　Ａ，示数增大．尺蚌的增大将引起与尺并串联的尺　两端　电压减小，即电压表Ｖ，示数减小．路端总电阻Ｒ端的　增大，将引起经过月端电流的减小，即电流表Ａ　示数　减小和路端电压的增大，即电压表Ｖ，示数的增大，　由此可得电压表Ｖ　示数增大，Ｖ　示数增大，Ｖ　示数　减小；电流表Ａ。示数减小，Ａ：示数减小，Ａ　示数增　大．　解法二——等效电压源法：应用路端电压与负　Ｌ１　载的关系，＝　，就某个电源来说，电动势Ｅ和内　』　十，　阻ｒ是一定的．故当外电阻Ｒ增大时，路端输出电流　减小，因而内电路的电势降落Ｕ内＝ｌｒ减小，电源的　路端电压　＝Ｅ一，，增大．　图２　解析：引入等效电压源法，如图２．把电动势Ｅ　和内阻ｒ看作一个等效电源，则４，Ｂ为电源输出端，　Ｖ　的示数为输出电压，滑动变阻器尺　、定值电阻　。、　Ｒ　的总电阻　为负载．当　的滑动触头向右滑动　时，Ｒ：阻值增大．而月：和尺　是并联的，则并联后电　阻Ｒ＃也是增大的．而Ｒ并与　。是串联的，则总电阻　尺　同样是增大的．可知通过外电路负载　总的电流　

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高中物理电路问题动态分析

作者：吴羽

来源：《中国房地产业·中旬》2019年第10期

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郑州市郑东新区外国语中学

摘要：高中物理电路问题，在生活中的应用较为广泛，当然，也是高中课程中的一个难题，想要学好电路知识，必须牢牢掌握动态分析，因此本文根据高中物理的相关课程，就电路动态问题进行剖析，并整理出了一些思路和方案，供大家参考。

关键词：高中物理;电路问题;动态分析

一、电路动态问题分析

（一）在电路动态分析问题的时候，要从个三个角度出发。

角度一，熟悉电路的连接方式，判断好电路的串联和并联，思考它的连接方式，使用欧姆定律思路进行解答，还可使用列表方式进行对比。

角度二，练习电路动态分析问题时，首先对直流电路进行详细分析，然后在对交流电路进行分析。把握好的分析步骤，先分析直流电路，在推广到交流电路。

角度三，对于解决物理量的变化情况，使用欧姆定律和能量守恒是最有效的方法，对解决物理电路问题很有帮助。

以图 1为例。图中把电路分成粗线回路，该回路中，系统中主要包括，电源、内阻和他几个电阻，可以发现电流就是两个回路电流的和，这也就代表着，这两个回路在电动势上有一定的关联。还有如果图1中，只有 R 增加，在观察细线，它的回路就有一定的独立性，这也就是串反并同。

（二）分析直流电路

分析直流电路的时候，按照不同的电路，形成一定的解题思路，该思路需要经过不断探索。加以分析电路中电阻的变化情况。分析电路时，分为以下六个步骤。第一电路里面的滑动变阻器，是影响电路变化的重点思考对象。它的增加和减小，都会对电路中的电流和电压造成影响。第二使用闭合电路欧姆定律，去思考整个电路的电流，会有哪些变化。判断电流的变化后，在对电路的总电流的变化情况，进行剖析。第三，使用公式 ，去识别电源里面电压的情况。当电阻发生转量，电路的总电流就会跟随发生改变，如此一来，电源内部的电压也会发生变化。第四，去识别外部电压处于哪种形态。虽然电动势可以保持不变，但是内部电压的变化，会产生对外电路电压变化，从而整个系统就会变化。第五，使用电阻欧姆定律来判断，某一个电阻的两端电压。第六，通过电压，确定各个支路电流的变量情况。

闭合电路的欧姆定律的应用

一、电路的动态分析问题

闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。 讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系思路:

动态电路的分析方法

程序法：基本思路是“局部→整体→局部”，即从阻值部分的变化入手，由串、并联规律判断总电阻的变化情况，再由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化情况，最后由部分电路欧姆定律判断各部分电路中物理量的变化情况。分析步骤详解如下：

(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。

(2)根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻R外总如何变化。

(3)根据闭合电路欧姆定律I总=E/(R外总+r)，确定电路的总电流如何变化。

(4)由U内=I总r，确定电源的内电压如何变化。

(5)由U外=E-U内，确定电源的外电压如何变化。

(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。

(7)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化。

由以上步骤可以看出，基本思路是“局部→整体→局部”，同时要灵活地选用公式，每一步推导都要有确切的依据。

例1、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?

练习1. 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，下面说法正确的是（ ）

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

2、如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（ ）

A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大

B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小

C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大

D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小