串联电路的动态电路分析

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。

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 PAV2V1SR解题方法：① 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 ．【答案】D 【解析】A ．由电路图可知，热敏电阻与R 0并联，电流表测并联电路干路电流．当温度升高时，热敏电阻R P AV 2 V 1 SR阻值变小，干路电流变大，故A不符合题意．B．热敏电阻与R0并联，电流表测热敏电阻的电流，当温度升高时，热敏电阻阻值变小，由IUR=可知，通过热敏电阻的电流变大，电流表示数变大，故B不符合题意．C．已知热敏电阻与R0串联，电压表测R0两端的电压，当温度升高时，热敏电阻阻值变小，根据串联电路分压原理，电压表示数变大，故C不符合题意．D．已知热敏电阻与R0串联，电压表测热敏电阻两端的电压，当温度升高时，热敏电阻阻值变小，根据串联电路分压原理，电压表示数变小，故D符合题意为答案．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，R1为定值电阻，R2为热敏电阻（阻值随温度升高而减小）。

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。

“串反并同法”在动态电路分析中运用前言：电路知识是高考的必考内容，纵观近几年的高考物理试题，年年都有考题出现。

电路中涉及的物理量有电流、电压、电阻和电功率等及它们的关系，而关系又与电路特征有关，所以综合性大，能很好地考查了学生的分析推理和综合考虑问题等的能力。

其中电路中的动态分析问题，更是高考中的热点，常规解答的基本思路是：“部分—整体—部分”，即从阻值变化的部分入手，由串、并联规律判断R总的变化情况，再由闭合电路欧姆定律判断I总和U路的变化情况，最后再由部分电路欧姆定律和串并联电路电流电压关系确定各支路及其各个部分电学量的变化情况。

这种分析过程复杂其很繁琐，需要的时间也比较多，下面介绍浓缩分析思维过程的一种方法──“串反并同”法。

一、“串反并同”是指在电源内阻不可忽略的条件下，电路中与变化电阻串联的用电器，其电流、电压、功率（或电流表、电压表示数，灯泡发光的亮度等）的变化均与电阻变化规律相反；而与变化电阻并联的用电器，其电流、电压、功率等的变化均与电阻变化规律相同。

运用此法进行电路动态分析简捷、方便。

串反：当某电阻变化时，与它串联导体的各电学量（如电流、电压和电功率）都做与之相反的变化。

并同：当某电阻变化时，与它并联导体的各电学量（如电流、电压和电功率）都做与之相同的变化。

判断串或并只能以“变化部分的电阻R变”为标准：凡通过R变的电流有可能通过（不管是全部还是部分）导体RX，则RX与R变为串；凡通过R变的电流一定不通过RX，则RX与R变为并。

二、适用条件（1）加载电路的电压或者是电源的电动势恒定，如电源是干电池。

（2）电路中只有一个可变电阻。

（3）电源内阻不可忽略的情况。

注：（1）一般情况下，串反并同在对于理想电表也是适用的。

（2）对于“电源内阻不可忽略”的条件，只是路端电压不适用，因为在不考虑电源内阻时，路端电压总是等于电源电动势，不会发生变化，所以路端电压就不适用“串同并反”法，但是其他的还是适用的如其它分电压、干路电流和支路电流都还是适用的。

初中物理电路故障及动态电路分析1、先根据题给条件确定故障是断路还是短路：两灯串联时，如果只有一个灯不亮，则此灯一定是短路了，如果两灯都不亮，则电路一定是断路了；两灯并联,如果只有一灯不亮，则一定是这条支路断路，如果两灯都不亮，则一定是干路断路。

在并联电路中,故障不能是短路,因为如果短路,则电源会烧坏。

2、根据第一步再判断哪部分断路或短路。

例1：L1与L2串联在电路中，电压表测L2两端电压，开关闭合后，发现两灯都不亮，电压表有示数，则故障原因是什么？解:你先画一个电路图:两灯都不亮，则一定是断路。

电压表有示数，说明电压表两个接线柱跟电源两极相连接，这部分导线没断,那么只有L1断路了。

例2、L1与L2串联,电压表V1测L1电压，V2，V2示数很大，则L1短路而L2正常；B、若V1=0而V2示数很大,说明L2都断路。

测L2电压。

闭合开关后，两灯都不亮.则下列说法正确的是：A、若V1=0 解：可能你会错选A.其实答案为B。

首先根据题给条件：两灯都不亮，则电路是断路，A肯定不正确。

当L2断路时,此时V2相当于连接到了电源两极上,它测量的是电源电压，因此示数很大。

而此时L1由于测有电流通过,因此两端没有电压,因此V1的示数为零。

首先要分析串并联，这个一般的比较简单,一条通路串联，多条并联.如果碰上了电压表电流表就把电压表当开路，电流表当导线。

这个是因为电流表电压小,几乎为零.但电压表不同。

此处要注意的是，电压表只是看做开路，并不是真的开路。

所以如果碰上了一个电压表一个用电器一个电源串联在一起的情况,要记得。

电压表是有示数的（话说我当时为这个纠结了好久）。

还有一些东西光看理论分析是不好的，要多做题啊,做多得题，在分析总结以下,会好很多。

而且如果有不会的，一定要先记下来,没准在下一题里就会有感悟、一．常见电路的识别方法与技巧在解决电学问题时,我们遇到的第一个问题往往是电路图中各个用电器（电阻）的连接关系问题。

不能确定各个电阻之间的连接关系，就无法确定可以利用的规律，更谈不到如何解决问题。

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。

电路动态分析的几个结论及应用门宁利（陕西省长安区第三中学 陕西 西安710100）摘要：电路动态分析有几个很实用的二级结论，很多老师在教学实践中经常使用，这里，利用数学知识予以证明，兼论及其应用。

关键词：电路动态分析 二级结论 证明 应用在直流电路问题中，对电路作动态分析是一类典型的问题。

在这里，有几个二级结论，书上虽没有，但却很有用。

本文就这几个结论的导出及应用做一讨论。

一、在闭合电路中，只要部分电阻增大，则总电阻必增大；反之，则减小。

即R 部分↑−→−R 总↑；R 部分↓−→−R 总↓。

设有两电阻R 1、R 2，其中R 1保持不变，R 2逐渐增大。

（1）当它们串联时：R 2↑−−−−−−→−+=21串R R R R 串↑（2）当它们并联时：R 2↑−−−−−−−→−+=)1/(R R 211R R 并 R 并↑ 而不管怎样复杂的电路，总可等效成串联或并联电路，所以结论普遍成立。

例1、如图（1）所示，求R AB 的取值范围。

分析：据“R部分↑−→−R 总↑知，当R 3=30Ω时，R AB 有最大值，当R 3=0时，R AB 有最小值。

解：当R 3=0时，有R ABmin =R 1=10Ω时当R 3=30Ω时，有R ABmin =R 1+3232R R R R +=22Ω∴10Ω≤R AB ≤22Ω二、“并同串反”规律——所谓“并同”，即某一电阻增大（或减小）时，与它关联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大（或减小）；所谓“串反”，即某一电阻增大（或减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小（或增大）。

使用条件：1、适用于只有一个支路的电阻发生变化的情况。

若几条支路的电阻同时发生变化（如本文的例6、例7），则不适用。

2、当整个电路可等效为一个并联电路时，若电源内阻不计（如例2中的R L1=0，r=0时），则不适用。

下面用例2将该结论导出。

例2、如图（2）所示，当滑动变阻器的滑片P 向左移动时，L 1、L 2的亮度变化情况是L 1 ，L 2 。

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。