串联电路动态分析

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。

电路动态变化的分析一、基础知识1、电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化． 2、电路动态分析的方法(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⎩⎨⎧并联分流I 串联分压U→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动端分别滑至两个极端去讨论．(3)判定总电阻变化情况的规律①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)．②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3③在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R 并与灯泡并联，另一段R 串与并联部分串联．A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致． 二、练习1、在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P 向下移动时，则( )A ．A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变亮 B ．A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变暗图2C ．A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变暗D ．A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变亮 答案 D解析 滑片P 向下移动，滑动变阻器电阻减小，外电路总电阻减小，根据I ＝ER ＋r知，电路电流增大，灯A 两端电压U A 增大而变亮，根据U ＝E －Ir ，路端电压变小，U ＝U A ＋U B ，所以U B 减小，灯B 电阻不变，所以灯B 电流I B 减小，灯B 变暗．干路电流I ＝I B ＋I C ，因为I 增大，I B 减小，所以I C 增大，灯C 应变亮，选项D 正确．2、(2011·北京理综·17)如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( )A ．电压表与电流表的示数都减小图16B ．电压表与电流表的示数都增大C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大 答案 A解析 变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中，变阻器R 0接入电路中的电阻变小，从而使整个电路中的外电阻变小，干路电流变大，内阻r 分得的电压U 内＝Ir 变大，U 外变小，电压表示数变小．由U 1＝IR 1知U 1变大，因U 外＝U 1＋U 2，故U 2变小，由于I 2＝U 2R 2，所以流过R 2的电流变小，电流表示数变小，选项A 正确．3、在如图所示的电路中，当滑动变阻器R 3的滑动触头P 向下滑动时( )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，电流表示数变小解析 R 3的滑动触头向下滑动，所以R 3接入电路的阻值变大，导致并联电路的阻值变大，电路的总电阻变大，干路电流变小；并联电路的电阻变大，则并联电路的分压增大，即R 2、R 4串联电路的电压变大，所以流过这一支路的电流变大，由于干路电流变小，所以电流表的示数变小；因为R 2、R 4串联电路的电压变大，使得R 2两端分压变大，电压表示数变大，本题答案为A. 答案 A4、在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器．当R 2的滑片在a 端时合上开关S ，此时三个电表、和的示数分别为I 1、I 2和U .现将R 2的滑片向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是( )A ．I 1增大，I 2不变，U 增大B ．B ．I 1减小，I 2增大，U 减小C ．I 1增大，I 2减小，U 增大D ．I 1减小，I 2不变，U 减小 答案 B解析 滑片向b 端移动时，R 2减小，引起总电阻减小，总电流I ＝ER 总增大，路端电压U ＝E －Ir 减小，R 3的电流等于总电流，U 3＝IR 3增大，故并联部分电压U 并＝U －U 3减小，R 1阻值不变，故电流I 1减小，I 2＝I －I 1增大，故选B.5、(2011·海南·2)如图所示，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与S 均闭合，现将S 断开，则( )A.的读数变大，的读数变小B.的读数变大，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变小，的读数变大答案 B解析 当S 断开时，R 2所在支路断路，外电路总电阻R 变大，根据I ＝ER ＋r知，干路电流I 变小，根据U ＝E －Ir 知，路端电压变大，即读数变大；根据U ＝IR 知，R 1两端电压U 1＝IR 1变小，而U ＝U 1＋U 3，所以R 3两端的电压U 3＝U －U 1变大，通过R 3的电流I 3＝U 3R 3变大，即的读数变大，所以B 正确．6、如图所示，闭合开关S 后，A 灯与B 灯均正常发光，当滑动变阻器的滑片P 向左滑动时，以下说法中正确的是( )A ．A 灯变亮B ．B 灯变亮C．电源的输出功率可能减小D．电源的总功率增大答案AC解析滑动变阻器的滑片P向左滑动，R的阻值增大，外电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，干路电流I＝ER外＋r减小，则B灯变暗，路端电压U＝E－Ir增大，灯泡A两端的电压U A＝U－U B增大，A灯变亮，故A选项正确，B选项错误；电源的输出功率P外＝UI＝E2R外＋2r＋r2R外，可能减小，但电源的总功率P＝EI减小，则C选项正确，D选项错误．7、在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则()A．电压表的示数变大B．小灯泡消耗的功率变小C．通过R2的电流变小D．电源内阻的电压变大答案 B解析若将照射R3的光的强度减弱，则R3的电阻将增大，电路中的总电阻将增大，总电流减小，故电压表的示数变小，内电压也减小，A、D错误；而电阻R2两端的电压将变大，通过R2的电流变大，而总电流减小，所以通过小灯泡的电流减小，小灯泡消耗的功率变小，B正确，C错误．8、如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则()A．电压表读数减小B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D．R1上消耗的功率逐渐增大答案BC解析R4的滑片向b端移动时，R4↑→R总↑→I总↓→U端↑，分析电流表示数变化时可把R1和R3等效为电源内阻，示数即可等效为总电流，由上面分析知其示数减小，B 正确；分析示数的变化时，可把R1、R2和R3都等效为电源内阻，其示数即为等效路端电压，增大，A错；分析电容器两板间电压时，可把R1等效为电源内阻，U C＝U端，E＝U Cd，增大，C正确；P1＝I2总R1，D错．9、如图所示的电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，则待电流再次达到稳定后，与P移动前相比()A．电流表示数变小，电压表示数变大B．小灯泡L变亮C．电容器C的电荷量减小D．电源的总功率变大答案 A解析对电路分析可知，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位臵向a端移动一些，滑动变阻器连入电路的电阻增大，总电流减小，路端电压增大，因此电流表示数变小，电压表示数变大，选项A正确；通过小灯泡的电流减小，小灯泡L将变暗，选项B错误；小灯泡分得的电压减小，因此滑动变阻器两端电压增大，即电容器C两端电压增大，由Q＝CU知，电容器C的电荷量将增大，选项C错误；电源总功率由P＝E2R＋r可知，电源的总功率变小，选项D错误．10、如图所示的交流电路中，理想变压器输入电压为U1，输入功率为P1，输出功率为P2，各交流电表均为理想电表．当滑动变阻器R的滑动触头向下移动时()A．灯L变亮B．B．各个电表读数均变大C．因为U1不变，所以P1不变D．P1变大，且始终有P1＝P2答案 D。

物理电学实验解题技巧为考查学生分析问题和解决问题的能力，在设计电学试题时，有些题目的已知条件并不明显给出，接下来店铺为你整理了物理电学实验解题技巧，一起来看看吧。

物理电学实验解题技巧1.看到“额定”想到“正常工作”，并且三个额定同时达到。

2.遇到“档位”想到p=u2/R3.串联电路动态分析问题三步处理法。

4.串联：w=I2rt并联：w=u2t/R5.看到“接入原电路”“接到原来电源上”代表“U=U源不变”。

6.并联电路的动态分析：一个支路I、U、R都不变，另一个支路U不变，I、R都变。

变化的不会影响不变的。

“以一条支路的不变应另外一条支路的万变”。

串联电路的动态分析：先判串并，再求电流，最后先求定值电阻两端的电压再求滑动变阻器两端的电压7.被短路的元件不工作、无示数、不会被烧坏;被短路之外的元件才会被烧坏。

8.电路中火灾原因：(1)短路：Q=I2Rt(I大)(2)接触不良:Q=I2Rt(R大)(3)过载：Q=Pt(P大)9.电路发生断路时，谁与火线相连谁就变成火线，直到断开的地方为止。

零线同理。

10.滑动变阻器选择方法：(1)安全性:即电流和电压均不可超过量程，否则会烧坏元件。

(2)看电压分配是否合理:要保证被测元件能获得题意所要求的电压。

滑动变阻器阻值范围问题：(1)当滑动变阻器阻值变小，电流变大，会最先烧坏电路上的哪个用电器和仪表，则此时的电流就对应最小电阻。

(2)当滑动变阻器阻值变大，电流变小，不需要再考虑电流烧坏用电器和仪表，但是消耗的电压会增大，会烧坏消耗电压大的电压表。

此时的电压对应最大电阻。

11.过载：烧坏保险丝较慢。

短路：烧坏保险丝很快——瞬间。

12.一般日光灯功率20W、30W、40W13.用电高峰时(如晚上、寒冷的冬天、炎热的夏天)用电器两端的电压低于平时的电压。

14.电压表无示数：1.电压表方框以外发生断路2.电压表方框以内发生短路电流表无示数：1.电流表以外发生断路 2.电流表被短路15.灯丝烧断后重新搭接起来：灯丝长度变短，整个灯丝电阻变小;搭接处由于是点接触，横截面积变小，故搭接处的电阻变大。

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）。

第7讲欧姆定律运用一教学目标1．串并联电路动态分析【串联电路动态分析】1．如图所示,电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表和电压表示数变化，判断正确的是（）A．电流表和电压表的示数都变小B．电流表示数变小，电压表示数变大C．电流表示数变小,电压表示数不变D．电流表示数变大，电压表示数不变【解答】解：如图,∵R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压,∴U＝U1+U2；当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入的电阻变大，总电阻增大，∵电源电压U保持不变∴由欧姆定律可知，电路中的电流变小,得出电流表的示数变小。

由串联电路的分压关系可知,电阻越大，分压越大,滑动变阻器两端的电压变大，得出电压表的示数变大。

故选：B.【变式练习】1．如图所示,闭合开关S，调节滑动变阻器使灯泡亮度增加的过程中，电压表和电流表示数的变化情况是（）A．电流表A的示数变小 B．电压表V1的示数变大C．电压表V2的示数不变D．电压表V1的示数变小【解答】解：移动滑片，灯泡亮度增加，说明灯泡两端电压变大，电压表V2示数变大，由串联电路特点可知，滑动变阻器电压变小,电压表V1示数变小；灯泡电压变大，电阻不变,由欧姆定律可知，通过灯泡的电流变大,电流表示数变大；故选：D。

2．如图所示电路，当滑动变阻器的滑片由M向N端滑动时，电流表和电压表示数的变化情况是（）A．两表示数都变大B．两表示数都变小C．电流表示数变大，电压表示数变小D．电流表示数变小，电压表示数变大【解答】解：方法①：当滑片向N滑动时,电阻变小→电路总电阻变小→电源电压一定，电流就变大，即电流表示数变大→依据U＝IR,R1的阻值不变，电流变大，所以电压变大，即电压表示数变大。

方法②：当滑片向N滑动时，电阻变小→电路总电阻变小→电源电压一定,电流就变大，即电流表示数变大；R1阻值不变，R2阻值变小,导致R1占总电阻的比例变大→串联电路中按电阻的比例分配电压，所以R1分得的电压变大,即电压表示数变大。

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。