电路的动态分析问题

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。

《动态电路的分析》专项练习类型一：串联电路的动态分析1.如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S 后，将滑动变阻器R 2的滑片P 向右移动，在此过程中（ ）A ．电流表A 示数变大，电压表V 2示数变小B ．电流表A 示数变大，电压表V 1示数变小C ．电压表V 1示数变小，电压表V 2示数变大D ．电压表V 1示数不变，电压表V 2示数变大2．在如图所示的电路中，当开关闭合后，滑动变阻器滑片P 向右移动时，对电表读数的变化，分析正确的是（ ）A ．电流表A 、电压表V 1示数都减小，电压表V 2示数增大B ．电流表A 、电压表V 1示数都变大，电压表V 2示数变小C ．电流表A 的示数减小，两电压表示数不变D ．三个电表的示数都不变说明1：第1~2题是基本串联电路的分析3.重庆市高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图3所示的计重秤原理图，以下说法正确的是（ ）A.称重表相当于一个电压表B.电路中的R 1是没有作用的C.当车辆越重时，称重表的示数越小D. 当车辆越重时，称重表的示数越大4.从2011年5月1日起，驾驶员酒醉后驾车要负刑事责任。

酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图4所示是它的原理图。

图中R 1为定值电阻，酒精气体传感器R 2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么测试仪的（ ）A ．电压表示数不变B ．电压表示数越大C ．通过传感器的电流越小D ．传感器两端的电压越大说明2：第3~4题是串联电路在实际中的应用分析。

5. 如图所示的电路图中，电源电压保持不变，闭合开关S 后，将滑动变阻器R 2的滑片P 向左滑动，下列说法正确的是（ ）A.电流表A 的示数变小，电压表V 1的示数不变B.电流表A 的示数变小，电压表V 1的示数变大C.电压表V 1与电压表V 2的示数之和不变D.电压表V 2与电流表A 的示数之比不变第1题图 第2题图第4题图第5题图说明3：第5题为串联电路的综合分析（涉及到“和”“差”“积”“商”等问题的实质）。

动态电路的分析在处理闭合电路中的动态分析问题时，一是要抓住变化因素和不变因素，用数学语言描述时要明确谁是自变量、谁是常量、谁是因变量。

一般情况下电源的电动势和内阻不会变化。

二是要从元件的变化情况入手，从局部到整体，再回到局部，逐步分析各物理量的变化情况。

具体解题可分为四个步骤：1. 判断局部元件的变化情况，以确定闭合电路的总电阻R总如何变化。

例如，当开关接通或断开时，将怎样影响总电阻R总的变化。

当然，更常见的是利用滑动变阻器来实现动态变化。

当然，更常见的是利用滑动变阻器来实现动态变化。

应该记住，电路中不论是串联部分还是并联部分，只要一个电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻就变大。

只要一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻就变小。

2. 判断总电流I如何变化。

例如，当总电阻R总增大时，由闭合电路欧姆定律知IER=总，因此I减小。

3. 判断路端电压U如何变化。

此时，由于外电路电阻R和电流均变化，故用判断有一定困难，此时可用U E Ir=-来判断。

4. 判断电路中其他各物理量如何变化。

上述四个步骤体现了从局部到整体，再回到局部的研究方法。

这四个步骤中，第一步是至关重要的，若判断失误，则后续判断均会出错。

第四步是最为复杂的。

第四步中要能快捷地作出判断，要求在利用物理规律方面，除了欧姆定律、焦耳定律以外，还要熟悉串联电路、并联电路的特点，主要是串联电路中的分压关系和并联电路中的分流关系。

在选取研究对象方面，可采取扫清外围、逐步逼近的方法。

由于与变化元件越近的电路通常与之联系也会越密切，因此其物理量变化也将复杂。

这样，不妨从与变化元件联系最松散的电路开始分析，再逐步推理，从已知条件出发，循着规律，一步一个结论，将结论又作为已知条件向下推理，最后判断变化元件有关物理量的变化情况。

例1. 在如图1所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时（）A. 电压表示数变大，电流表示数变小B. 电压表示数变小，电流表示数变大C. 电压表示数变大，电流表示数变大D. 电压表示数变小，电流表示数变小图1解析：当变阻器R3的滑动头P向b端移动时R3变小，故总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知总电流I增大，则内电路电压增大，因电动势不变，故路端电压U减小。

微专题64闭合电路中动态分析问题【核心考点提示】1．程序法：电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化→固定支路IU →变化支路.2．极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论．【微专题训练】【例题】(2017·安徽淮北一模)在如图甲所示电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化。

图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法错误的是(C )A ．图线a 表示的是电压表V 3的示数随电流表示数变化的情况B ．图线c 表示的是电压表V 2的示数随电流表示数变化的情况C ．此过程中电压表V 1示数的变化量ΔU 1和电流表示数变化量ΔI 的比值变大D ．此过程中电压表V 2示数的变化量ΔU 2和电流表示数变化量ΔI 的比值不变[解析]滑片P 向上滑动，R 2减小，总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大，路端电压减小，R 1两端电压增大，R 2两端电压减小，根据这些变化关系可知，图线a 是电压表V 3的示数随电流表示数变化的图线，图线b 是电压表V 1的示数随电流表示数变化的图线，图线c 是电压表V 2的示数随电流表示数变化的图线，A 、B 正确；ΔU 1ΔI ＝r ，而ΔU 2ΔI＝R 1，C 错误，D 正确。

【变式】(2018·湖北鄂东南教改联盟期中)在如图所示电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示。

下列说法正确的是(AB )A ．U 1I 不变，ΔU 1ΔI不变B ．U 2I 变大，ΔU 2ΔI 不变C ．U 3I 不变，ΔU 3ΔI 变大D ．电源的输出功率变大[解析]根据欧姆定律得U 1I ＝ΔU 1ΔI ＝R 1，故当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，U 1I 、ΔU 1ΔI 均不变，故A 正确。

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3、如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，各表（各电表内阻对电路的影响均不考虑）的示数如何变化？为什么？4、 在如图电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，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．下列比值正确的是 （ ）A 、U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 不变．B 、U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 变大．C 、U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 不变．D 、U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 不变．5、如图所示，电源电动势为E ，内电阻为r ．当滑动变阻器的触片P 从右端滑到左端时，发现电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2，下列说法中正确的是（ ）A ．小灯泡L 1、L 3变暗，L 2变亮B ．小灯泡L 3变暗，L 1、L 2变亮C ．ΔU 1<ΔU 2D ．ΔU 1>ΔU 2二、电源的外部特性曲线 ——路端电压U 随电流I 变化的图像．(1)图像的函数表达式 (2)图像的物理意义 ：①在纵轴上的截距表示电源的电动势E 。

直流电路的动态分析问题一确定电路的外电阻R外总如何变化：当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小）例1、（多选）如图所示，当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，关于电路中的电压表、电流表的示数变化，下列说法中正确的是（BC ）A．V1示数增大，A示数增大B．V1示数增大，V2示数增大C．V2示数增大，A示数减小D．V1示数减小，A示数减小练1、在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。

当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1．A2和V的示数分别为I1．I2和U。

现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（B ）A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小练2、在如图所示的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是( B)A．A变大，V变大 B．A变小，V变大C．A变大，V变小 D．A变小，V变小例2、（多选）在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是( ACD )A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变练3、调整如图所示电路的可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大△U，在这个过程中( A )A ．通过R 1 的电流增加，增加量一定等于B ．R 2 两端电压减小，减少量一定等于C ．通过R 2 的电流减小，但减少量一定等于：D ．路端电压增加，增加量一定等于 练4、（多选）在如图所示的电路中，电源存在内阻，在滑动变阻器滑动片P 由a 滑到b 的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为△U 1、△U 2、△U 3，则下列各组数据中可能出现的是（BD ）A ．△U 1=0、△U 2=2V 、△U 3=2VB ．△U 1=1V 、△U 2=2V 、△U 3=3VC ．△U 1=3V 、△U 2=1V 、△U 3=2VD ．△U 1=1V 、△U 2=1V 、△U 3=2V练5、（多选）在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表。