涉及滑动变阻器的动态电路变化分析

电路动态变化的常见情况及分析⽅法2019-08-29电路动态分析是电学中⼀类⾮常典型的题型，它能综合考查学⽣对闭合电路欧姆定律的掌握，对电路结构的认识，以及对串、并联电路的基本特点等知识的应⽤，是⼀类考查学⽣分析能⼒、推理能⼒的好题.对不同的动态电路，引发的变化原因不同，但在分析⽅法上都⼤同⼩异.⼀、引起电路动态变化的原因归结起来，引起电路动态变化的原因有如下⼏种情况：1.滑动变阻器滑⽚的位置改变2.电路中开关的闭合、断开、或者换向3.⾮理想电表对电路的测试4.电容器结构的改变5.电路出现故障（断路或短路）6.电路中有传感器等敏感元件⼆、电路动态变化的基本分析⽅法1.程序法（1）基本思路：电路结构的变化，引起某部分电阻R的变化，引起总电阻R总的变化，引起⼲路电流I总的变化，引起路端电压U端的变化，引起固定⽀路上电流和电压的变化.（2）判定总电阻变化情况的规律a.当外电路的任何⼀个电阻增⼤（减⼩）时，电路的总电阻⼀定增⼤（减⼩）b.若开关的通、断使串联的⽤电器增多时，电路的总电阻增⼤；若开关的通、断使并联的⽀路增多时，电路的总电阻减⼩.图1c.如图所⽰分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中⼀段与⽤电器并联，另⼀段与并联部分串联.设滑动变阻器的总电阻为R0，灯炮的电阻为R灯，与灯泡并联的那⼀段电阻为R，则分压器的总电阻为：R总=R0-R+RR灯R+R灯=R0-R2R+R灯=R0-11R+R灯R2.由此可以看出，当R减⼩时，R总增⼤；当R增⼤时，R总减⼩.2.极限法：因变阻器滑⽚滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑⾄两个极端去讨论，进⽽得出⼀般变化情况的⽅法.3.特殊值法：对于某些双臂环路问题，可以采取代⼊特殊值去判定，从⽽得出⼀般结论.三、例析图2例1如图所⽰，电源电动势E=8V，内阻不为零，电灯A标有“10V，10W”字样，电灯B标有“8V，20W”字样，滑动变阻器的总电阻为6Ω，闭合开关S，当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中（不考虑电灯电阻的变化）A.电流表的⽰数⼀直增⼤，电压表的⽰数⼀直减⼩B.电流表的⽰数⼀直减⼩，电压表的⽰数⼀直增⼤C.电流表的⽰数先增⼤后减⼩，电压表的⽰数先减⼩后增⼤D.电流表的⽰数先减⼩后增⼤，电压表的⽰数先增⼤后减⼩解析图⽰电路是滑动变阻器R上部分与灯泡A串联，下部分与灯泡B串联，然后再并联，当P位置改变，导致总电阻变化，从⽽引起电流表、电压表⽰数变化.要知道P由a端向b端滑动过程中，总电阻怎样变化，必须要知道两灯泡的电阻.由P=U2R得：R=U2P，所以，RA=10210Ω，RB=8220Ω=3.2 Ω.⼜知R滑=6Ω，所以P由a端向b端滑动过程中，上⾯⽀路的电阻总⼤于下⾯⽀路的电阻，且相差越来越⼤，故R总减⼩.由此可直接判断出电压表⽰数减⼩，电流表⽰数增⼤.正确答案为A.点评本题属于滑动变阻器滑⽚位置变化⽽引起的电路动态变化，由于是双臂环路问题，故采取了算出具体数值，由极端法讨论的分析⽅法.例2如图所⽰，⼀理想变压器原线圈接⼊交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的，V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3.现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是（）.图3A.U2变⼩，I3变⼩B.U2不变，I3变⼤C.I1变⼩，I2变⼩D.I1变⼤，I2变⼤解析因为U1不变，由U1U2=n1n2可得U2不变，断开S后，副线圈所在电路电阻R变⼤，由I2=U2R可知，电流I2减⼩.由U1I1=U2I2得I1=U2I2U1，故I1减⼩.电阻R3两端电压U3=U2-I2R1，故U3变⼤，I3=U3R2变⼤.综合可得正确答案为B、C.点评本题是由于电路中开关断开，引起电阻变化，导致各部分电阻上的电压和通过的电流变化.由程序法进⾏动态电路分析的问题.图4例3两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定且等于12 V的直流电源上，有⼈把⼀个内阻不是远⼤于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所⽰，电压表的⽰数为8V.如果他把此电压表改接在R2两端，则电压表的⽰数将（）.A.⼩于4VB.等于4VC.⼤于4V⼩于8VD.等于或⼤于8V解析电压表在电路中有双重⾝份，⼀⽅⾯，它能显⽰⾃⾝两端的电压，另⼀⽅⾯，它⼜有⼀定的电阻.此题中电压表先与R1并联，读数为8V，则R2上分得的电压为4V.⽽当电压表与R2并联时，其并联后的电阻要⽐R2⼩，⽽此时R1的阻值要⽐原先R1与电压表并联的阻值⼤，此时R1分得的电压⼤于8V，R2与电压表并联后分得的电压⼩于4V.正确答案为A.点评⾮理想电表接⼊电路中时，相当于改变了电路结构，从⽽使各部分电压、电流发⽣相应变化.注：本⽂为⽹友上传，不代表本站观点，与本站⽴场⽆关。

一、动态电路部分第一种类型：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一、如图1，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P 向右移动时，请你判断A 表和V 表的变化。

分析；先确定电路，再看电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流的变化，最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。

针对练习（1）、如图2，当滑片P 向左移动时，A 表和V 表将如何变化。

（2）、如图3，当滑片P 向左移动时，A 表和V 表将如何变化（3）、在如图4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。

（4）、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图1 图2 图3 图4图5 图6例二、如图6，当滑片P 向右移动时，A 1表、A 2表和V 表将如何变化？分析：先确定电路，然后看准每个电表分别测的谁的电压和电流值，再根据欧姆定律判断变化，欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断。

针对练习（5）、如图7，当滑片P 向右移动时，A 1表、A 2表和V 表将如何变化？第二种类型：开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化（三）、串联电路中开关的断开或闭合引起的变化例三、在如图8所示的电路中，将开关K 闭合，则电流表的示数将______，电压表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。

分析：先看好开关断开和闭合是分别是什么电路，最好画出等效电路，然后根据欧姆定律判断。

针对练习（6）、在如图9所示的电路中，当开关K 断开时，电阻R 1与R 2是________联连接的。

动态电路分析 --- 串联电路一、动态电路类型A 、滑动变阻器类1 .串联电路中由滑动变阻器引起的变化2 .并联电路中由滑动变阻器引起的变化 二、分析一一解题步骤1、识别电路,确定电路类型2、判断电流表电压表测定对象3、动态分析(滑动变阻器电阻的变化) _______三、知识储备I Al.串联电路中由滑动变阻器引起的变化 [―1 知识点：I(1)串联电路中(电源电压不变)：L-nQ —I 总电阻变大，则电流变小； g z 1总电阻变小，则电流变大；I l J (2)串联分压：U 总=U 滑+URJI LU 总不变： U 滑变大，则UR 变小，U 济变小，则UR 变大 四、方法介绍 极端假设法：只需要分析滑动变阻器两端的电阻的变化。

操作：假设滑片P 在最左或者最右端，那么移动后，电阻总是：“从有到无”或者“从无到 有”电压总是：“从有到无”或者“从无到有” 五、例题例题1：如图所示的电路中，电源电压保持不变.闭合开关S 后，当滑动变阻器的滑片P 向 右移动时，下列判断正确的是() A.电流表示数变大，电压表示数不变 Γ~⅜∕> , . Z Q V B.电流表示数变小，电压表示数不变c.电流表示数变小，电压表示数变大"⅛ D.电流表示数变大，电压表示数变大 I I. 5 I具体讲解步骤：1(1)确定电路的连接方式：串联(2)确定各表测量对象：V 测灯泡，电流表和灯泡及滑动变阻器串联。

(3)电阻的变化情况：P 向右移动，假设P 原来在最左端，则它两端有电压； P 移动 到最右端，则它就是导线，两端无电压； 因此滑动变阻器的电压从有到无，所以滑动变阻 器两端电压变小； 串联分压：U 总=U 沿+U 灯，U 总不变，U itt 变小，则U 灯变大 向右移动总电阻变小，所以电流变大 六、总结串联电路中：电阻变大则电压变大，电阻变小则电压变小。

滑动变阻器的接法与闭合电路的动态分析奉化中学 王志平摘要：闭合电路的动态分析是高中物理《恒定电流》这一章的难点之一，本文就滑动变阻器的不同接法出发，对此类题目作了深入的讲解，尤其是结合数学函数来处理此类题目而显得更为简洁。

关键词：闭合电路 动态分析 回路总电阻 路端电压闭合电路的动态变化是指当外电路上的某一局部电阻发生变化时，引起电路中干路和支路上的电流、电压等物理量的变化，可谓牵一发而动全身。

这类问题的分析思路往往是由局部（R 的变化或者电路的通断） 全局（ R 总，I 总，U 总的变化） 局部（U 分，I 分的变化）来分析推理。

处理的时候要注意以下几点：1、 局部电阻增大则总电阻增大，反之则总电阻减小；2、 支路数量增多则总电阻减小，反之则总电阻增大；3、 R 总增大时I 总减小，路端电压U 总增大；4、 涉及到具体分析过程中，串联结构分析电压变化，并联结构分析电流变化。

可见处理这类问题的关键是判断回路中R 总怎么变，而R 总的变化往往和滑动变阻器联系在一起，下面我们就从滑动变阻器的不同接法来分析这类问题：第一类：简单的串、并联接法（限流式）：滑动变阻器阻值增大时回路总电阻R 总增大，支路数量增多时总电阻R 总减小。

例1、如图所示，R 2为定值电阻，A 、B 是两个小灯泡，当滑动变阻器R 1触点向下滑动时,两灯的亮度变化情况是：( )A ．A 灯变亮,B 灯变亮；B ．A 灯变暗,B 灯变亮；C ．A 灯变暗,B 灯变暗；D ．A 灯变亮,B 灯变暗。

分析：这类题目处理相对较简单，题中滑动变阻器触点向下滑动，滑动变阻器接入电路的有效阻值增大，所以R 总增大，使得总电流I 总减小，路端电压U 总增大，即U A 增大，所以A 灯变亮，I A 变大；又因为A 灯和左边电路的关系是并联关系，分析电流有：流过R 2的电流I 2=I 总-I A ，所以I 2减小，U 2减小；又R 2和R 1、B 灯串联，分析电压：U B =U 总-U 2 ，U 总增大，U 2减小，所以U B 增大，即得B 灯变亮。

专题八动态电路动态电路分析是初中物理电学中的重点内容。

动态电路分析只涉及到串并联电路（电源电压保持不变）。

所谓动态电路是指对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路，通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断等形式来改变电路的连接方式，进而改变电路中的总电阻、电流、电压的大小。

中考物理中，动态电路分析主要以选择题、填空题和计算题形式出现。

主要分为三种类型：（1）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；（2）开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；（3）其他电学量发生变化或客观因素引起电路中电学物理量的变化。

一、分析电路中各元件之间的关系具体来说，就是要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有；所给的电表是测量干路的电流（或电压）还是支路中的电流（或电压）等。

二、掌握电表的特点1.电流表的电阻非常小，在电路中相当于导线，可看作短路。

2.电压表的电阻非常大，在电路中相当于断路（开路），即在分析此类问题时可先将电压表放在一边，暂不考虑。

3.基本思想明确电路中的变量和不变量，首先确定不变的物理量（如电源的电压、各定值电阻，小灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压和额定功率），然后根据相关的规律去分析其它量的变化。

4.解题思路总体遵循“先局部-再整体-再局部”的思路，具体说来：①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化（局部）；②根据欧姆定律，由总电阻的变化分析总电流的变化（整体）；③由总电流的变化，根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化（局部）。

一、电路1.定义：用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。

常见的电路状态有：通路、开路、短路。

2.电路串联：把元件逐个顺次连接起来的电路叫串联；电路中只有一条电流路径，一处段开所有用电器都停止工作。

3.电路并联：把元件并列的连接起来的电路；电路中的电流路径至少有两条，各支路中的元件独立工作，互不影响。

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 。