动态电路分析——串联电路

初中物理之“动态电路问题”动态电路问题主要包括三种类型：一、滑动变阻器引起的动态电路问题1.滑动变阻器引起的串联电路的动态分析：解决方案：此类题首先要解决的问题是：电压表和电流表的测量对象。

利用“方框法”可知上面这幅图中电压表测量的是R2两端的电压，电流表测量的是干路电流。

其次，当滑动变阻器的滑片移动时，电路中的各种元件涉及的相关物理量如何变化？比如，上图中滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值变小，导致电路总电阻变小，故电流表示数变大！又由于“串联电路中小电阻消耗小电压，大电阻消耗大电压”，故滑动变阻器消耗的电压变小，因为电源电压不变，所以定值电阻R2消耗的电压变大！2.滑动变阻器引起的并联电路的动态分析：解决方案：此类题首先要解决的问题也是：电压表和电流表的测量对象。

由于本题两电阻并联，根据方框法，电压表测量对象为电源电压！所以当滑片移动时，电压表示数不变！其次，当滑动变阻器的滑片移动时，电路中的各种元件涉及的相关物理量如何变化？上图中，当滑动变阻器的滑片向右移动时，其阻值变大，导致整个电路的总阻值变大，而电源电压不变，所以干路电流变小，即电流表A2示数变小；电流表A1测量的是流经R1的电流，该支路电流不变！注意此时的一类易错题：如电压表的示数与电流表A1示数的比值，根据欧姆定律，本题中该比值就是R1的阻值，由于滑片右移时，R1为定值电阻，故此比值不变！二、开关的闭合、断开引起的动态电路问题解决方案：此类题的关键第一步：确定开关闭合前后电路的连接情况并画出等效电路图，如下图：开关闭合前后其等效电路图如下：此类题的关键第二步：判断开关通断前后的各个物理量变化情况:对于电压表：甲图中电压表测量的是电源电压，乙图中电压表测量的是R2两端的电压！从电源电压变成了部分电压，故其电压表示数变小！对于电流表：甲图中电流表测量的是流经R2的电流，乙图中电流表测量的是流经R1和R2两个总阻值的电流。

故电流表示数变小。

课时作业 高二物理学科（A 层） 编号：35 命题人：胡明会_____班 _____组 姓名______高考物理必考知识之动态电路分析（一）、串联电路一、滑动变阻器滑片P 的位置变化引电路中电学物理量的变化分析方法：1．分析电路串并联情况 2．分析电表的测量对象 3．根据电阻变化结合相关电学知识解题【例1】如图，电源电动势和电源内阻不变,当滑片P 向左移动时，请你判断 A 表和 V 表的变化?【变式训练】图中R 1为定值电阻，电源电动势和电源内阻不变R 2为滑变阻器，滑片向右移动（ ）A ．V 1与A 读数之比等于R 1B ．V 2与A 读数之比等于R 1C ．V 1读数的变化量与A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1D ．V 2读数的变化量与A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1 【变式训练】电源电动势和电源内阻不变,如图当P 向下滑动时，四个电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示，（ ）A ．U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 不变B ．U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 变大C ．U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 不变（二）、并联电路中的动态分析【例2】如图，电源电动势和电源内阻不变, 当滑片P 向右移动时，A 1 表、 A 2 表和 V 表将如何变化？【例3】如图：电源电动势和电源内阻不变,滑阻滑片向右移动时，各表示数如何变化。

【变式训练】右图所示电路，电源电动势和电源内阻不变，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器。

闭合开关S 后，在滑动变阻器滑片P 向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ） A ．电流表A 1的示数变小B ．电流表A 2的示数变大C ．电压表V 的示数不变D ．小灯泡L 的亮度变暗（三）、开关的断开与闭合电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化【例4电键K 闭合，则电流表的示数将 ，电压表的示数将 。

专题欧姆定律的动态电路分析一、动态电路的定性分析1.对于任何一种电路，在分析动态变化情况时，可总结为“一个不变，两个关键，一个整体”。

（1）一个不变：电路中总电压不变。

（2）两个关键：一是串联电路中，串联的电阻越多，总电阻越大，并联电路中，并联的支路越多，则总电阻越小。

二是对于由两部分电阻串联或并联而成的电路，若其中一部分是定值电阻，而另一部分为可变电阻，则总电阻大小的变化情况与可变电阻大小变化情况一致。

（3）一个整体：分析电路时必须考虑整个电路中各物理量的变化情况，然后由整体到部分，由定值到变值的顺序进行分析。

2.解题顺序：电源电压不变→局部电阻如何变化→总电阻如何变化→总电流如何变化→电阻不变部分的电流、电压如何变化→电阻变化部分的电流、电压如何变化→各电表示数如何变化。

二、动态电路的定量计算思路关键是分别抓住电路变化前后所处状态，分析电路中的变化量和不变量，运用有关电学规律和电路特点建立状态方程，联立求解。

总之，只要掌握正确的解题思路和方法，常见电路的计算问题都能迎刃而解。

解题思路如下结构图：明确变化前后电路连接情况1.连接方式2.电流表、电压表测量对象分析电路中的变量和不变量1.用电器：电流、电压、电阻2.全电路：电流、电压、电阻运用有关电学规律和电路特点建立状态方程【例1】如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中，下列关于电表示数变化情况判断正确的是（）A.电流表A1变小，A2变小，电压表V不变B.电流表A1变小，A2不变，电压表V不变C.电流表A1变小，A2变小，电压表V变大D.电流表A1不变，A2变大，电压表V变小【例2】“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。

”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。

甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U=6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。

气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL 为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。

专题(七)动态电路分析【动态电路解题的一般步骤】一、判断电路的串、并联关系(电路类型)。

串联分压:U1U2=R1R2;并联分流:I1I2=R2R1,各支路互不影响,干路的电流受支路影响。

二、弄清各电表的类型及测量的物理量:电流表串联在电路中(相当于导线),电压表并联在电路中(相当于此处断路)。

三、动态分析:电阻R的变化引起电流、电压的变化。

1.不论是串联还是并联,如果有一个电阻变大,则总电阻变大;反之亦然。

2.由公式I=UR得,当电压不变时,电阻越大,电流就越小;由公式U=IR得,通过电阻的电流越大,它两端的电压也越大。

四、同类物理量变化量大小的比较及不同类物理量变化量间的关系及计算。

处理此类问题时:先定性地判定电流、电压如何变化,再进行同类物理量变化量大小的比较。

“不同类物理量的变化量”,主要指的是电压、电流及电功率的变化量。

当电路状态发生变化时,定值电阻:R=ΔUΔI具有普遍意义,但ΔP=ΔU×ΔI是错误的,应运用ΔP=U22R -U12R或ΔP=I22R-I12R计算[或可化简为ΔP=ΔU(I1+I2)、ΔP=ΔI(U1+U2)]。

五、动态电路变化的同时要注意保护电路,各物理量变化范围(极值)的计算。

此类问题指的是两个极值点下的I、U、R、P的计算:①电流最大时需要考虑:电流表量程、电压表量程、灯的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流。

②电流最小,即电阻最大时,此时若电压表测滑动变阻器两端的电压,注意电压表示数不能超量程。

六、当电路发生变化时,利用电路特点和欧姆定律、电功和电功率的计算公式即可确定各物理量之间的比值。

串联:电流I1=I2=I,其他物理量都与电阻成正比。

并联:电压U1=U2=U,其他物理量都和电阻成反比。

针对训练类型一滑动变阻器引起的变化问题1.如图ZT7-1所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,电流表A 示数,电压表V1示数,电压表V2示数,电压表V1示数与电流表A示数的比值,电压表V2示数与电流表A示数的比值,电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量之比,电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比,电路消耗的总功率。

专题二 动态电路分析第一种类型：滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化（一）、串联电路中滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起的变化例1：如图1所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化: 电流表的示数 ；电压表的示数 。

(均选填“变大”、“不变”或“变小”) 分析方法： 1、先判断电流表、电压表所测的对象；2、根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点R 总=R 1+R 2，判断总电阻变化情况；3、根据I 总=U 总/R 总，判断电流的变化情况；4、先根据U 1=I 1R 1判断定值电阻（小灯泡）两端电压的变化情况；5、最后根据串联电路电压特点U 总=U 1+U 2，判断滑动变阻器两端的电压变化情况。

例2.如图2所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数 ；电压表的示数 。

(均选填“变大”、“不变”或“变小”)例3.如图3所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数 ；电压表的示数 。

(均选填“变大”、“不变”或“变小”)例4. 如图4所示电路中，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑键P 自左向右移动过程中，图中各电表示数变化的情况是( )(A) A 、V 1、V 2变大 (B) A 、V 1、V 变小(C) A 、V 2不变、V 1变小 (D) A 、V 1变小，V 2不变例5.在如图5所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P 向右移动时（ ）(A)电流表示数变大，灯变暗 (B)电流表示数变小，灯变亮(C)电压表示数不变，灯变亮 (D)电压表示数不变，灯变暗例6.在如图6所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑片P 向右移动时（ ）(A)电压表示数变大，灯变暗 (B)电压表示数变小，灯变亮(C)电流表示数变小，灯变亮 (D)电流表示数不变，灯变暗 （二）、并联电路中滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起的变化例1：如图所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表A 1的示数 ；电流表A 2的示数 ；电压表的示数 。

基于multisim软件的rlc串联电路动态过程分析基于Multisim软件的RLC串联电路动态过程分析第 1 页共 7 页基于Multisim软件的RLC串联电路动态过程分析陆建美(安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011)指导老师:江巨浪摘要:本文采用Multisim10仿真软件对RLC串联电路动态过程进行分析，介绍了基于Multisim仿真软件对电路的幅频特性进行的研究。

针对RLC串联电路的特性对其进行了二阶时域微分方程的数学模型分析，研究了RLC串联二阶电路系统在外界方波激励信号作用下三种状态响应。

结论是二阶系统的响应会因RLC的参数的不同而变化，同时仿真实验能够直观形象地描述RLC串联电路的动态特性，用测量和仿真的方法验证了理论分析的正确性，使电路分析更加灵活和直观。

关键词:RLC串联电路，Multisim，仿真分析。

1.引言RLC串联电路在高频电子线路中有很大的应用，文献[1]分析了RLC串联电路在高频电子技术中的应用，主要应用于选频网络。

在选频网络中主要分为两大类，第一类是由电感和电容元件组成的振荡回路，第二类是各种滤波器，如LC集中滤波器、石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面滤波器等。

各种形式的选频网络在现代电子线路中得到广泛的应用，它能选出我们需要的频率分量和滤除不需要的频率分量，因此掌握各种选频网络的特性是很重要的。

RLC串联电路也是众多选频网络的一种，具有选频特性。

RLC串联电路是针对抑制干扰而言的，目前，由于无线电台日益增多，因此无线电台的干扰日益严重。

所以RLC串联电路在现代滤除干扰信号中有很好的应用。

文献[2]主要讲述对RLC串联电路的分析。

本课题将研究RLC串联电路的响应与R、L、C参数的关系,可以让我们对RLC串联电路的特性有更加深入的了解。

Multisim仿真软件是由加拿大Interactive Image Technologies 公司开发的一种基于SPICE工业标准的EDA软件，EDA技术以其电路绘制、元器件编辑、参数提取与检验、电路仿真、布局布线等功能，开始形成系统功能比较丰富的EDA软件，它就像一个真正的实验工作台，将电路原理图的输入、虚拟仪器的测试分析和结果的图形显示等集成到一个设计窗口。

模块四电学专题04 欧姆定律之动态电路分析*知识与方法一、由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化1.串联电路：解题方法：对于串联电路，一般的分析顺序为：滑动变阻器电阻R p的变化→电路总电阻R总的变化（R总=R+R P）→ 电路电流I的变化（U不变，I总RU=）→定值电阻R两端电压U1的变化（U1=IR）→滑动变阻器两端电压U2的变化（U2 =U−U1）快速巧解方法：根据串联电路分压规律，R p增大时，U2增大。

2.并联电路：解题方法：①电源两端电压U不变⇒通过R的电流I1不变（I1RU=）；②P的移动方向⇒滑动变阻器阻值的变化⇒滑动变阻器所在支路电流I2的变化（U不变，I2PRU=）①②⇒干路电流I的变化（I = I1+I2）二、由开关引起的电路中物理量的变化R PAV2V1SR① 画等效电路图：分析闭合不同开关时，分别有谁连入电路；② 分析电表：电压表、电流表分别测谁；③ 根据欧姆定律、串并联电路规律和电源电压不变的条件，判断电表示数的变化。

三、由敏感电阻（光敏电阻、热敏电阻、气敏电阻、压敏电阻等）、与浮力杠杆等(加油、称体重等) 结合的应用型动态电路分析分析思路基本与“由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化”相同四、利用变化量求定值电阻 1.U 1 = IR ，U ′1 = I ′R ，U ′1—U 1=（I —I ′）R ，ΔU 1=ΔIR2.∵U 不变，∴ΔU 1=ΔU 2∴ΔU 2=ΔIR*针对训练一、单选题1．（2023秋·山东泰安·九年级统考期末）热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的．要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，以下电路符合要求的是（ ）A ．B ．C ．D ．2．（2023秋·河北保定·九年级统考期末）如图所示是一种温度测试仪的电路，R 1为定值电阻，R 2为热敏电阻（阻值随温度升高而减小）。