原创3：电路的动态分析

闭合电路的动态分析

1、 总电流I和路端电压U随外电阻R的变化规律：

当R增大时，I变小，又据U=E-Ir知，U变大。当R增大到∞时，I=0，U=E（断路）。

当R减小时，I变大，又据U=E-Ir知，U变小。当R减小到零时，I=E r ，U=0（短路）

2、 所谓动态就是电路中某些元件（如滑动变阻器的阻值）的变化，会引起整个电路中各部分相关电学物理量的变化。

3、 解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析，同时，还要掌握一定的思维方法，如程序法，直观法，极端法，理想化法和特殊值法等等。

4、 基本思路是“部分→整体→部分”，从阻值变化的部分入手，由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻，干路电流和路端电压的变化情况，然后再深入到部分电路中，确定各部分电路中物理量的变化情况。

例题 在如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触头向a端移动时，判定正确的是（ ）

A、I变大，U变小

B、I变大，U变大

C、I变小，U变大

D、I变小，U变小

[解析] 当R5向a端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小。

根据闭合电路的欧姆定律EIRr知道，回路的总电流I变大，内电压U内=Ir变大，外电压U外=E-U内变小。所以电压表的读数变小。外电阻R1及R4两端的电压U=I（R1+R4）变大。R5两端的电压，即R2、R3两端的电压为U’=U外-U变小，通过电流表的电流大小为U’/(R2+R3)变小。答案：D

[规律总结]

在某一闭合电路中，如果只有一个电阻变化，这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化，它们遵循的规则是：

（1）凡与该可变电阻有并关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同。阻值增大，它们也增大。

ε‚r RRRk

☉

V２ V３

AR1

R3 R2

k ⊙

ε‚r A

V

εRRRRA

V

P

D

C B

ε, R A 闭合电路的动态分析

一、由于某部分电路的断开或接通，会引起电路中相关物理量的变化。

例1．如图所示，当K闭合时，两电表的读数变化情况是：（ ）

A V 、A 读数变大

B V 、A 读数变小

C V的读数变大，A的读数变小

D V的读数变小，A的读数变大

例2、如图所示，由于某一电阻发生断路，导致电压表和电流表示数均比该电阻未断开时要大，则这个断路的电阻可能是：（ ）

A．R1 B．R2 C．R3 D．R4

例二 例3

例３、如图所示的电路中，电源的电动势为ε，内电阻为r，电键k原来是断开的，现将k闭合，电路中的电流表及电压表的示数将如何变化？

二、由于部分电路中的某个电阻发生变化或电路中的滑动变阻器的阻值改变，也会引起电路中相关物理量的变化。

1．如图所示的电路当中，A、B、C、D是四只完全相同的灯泡，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，下列说法正确的是：（ ）

A灯变亮， B．B灯变亮， C ．C灯变亮， D．C灯变亮；

2、如图所示的电路中，电源的电动势ε和内电阻r恒定不变，电灯L1恰能正常发光，如果滑动变阻器R0的滑片向b端滑动时，则：（ ）

A．电灯L1更亮，安培表的示数减小； B．电灯L1更亮，安培表的示数增大；

C．电灯L1变暗，安培表的示数减小； D．电灯L1变暗，安培表的示数增大；

3、如图所示，电源的电动势和内阻都保持不变，当滑动变阻器的滑动触点向上端移动时（ ）

A、电压表和电流表的读数都增大

B、电压表和电流表的读数都减小

C、电压表的读数增大，电流表的读数减小

串联电路的动态电路分析

例l如下图所示的电路中，电源电压不变。当开关S由断开到闭合时，电流表A2的示数将________；电压表V示数与电流表A1示数的比值将________。（均选填“变小”、“不变”或“变大”）

分析：当开关S断开时，电阻R1与R2串联，电压表测R1两端的电压；当开关S闭合时，R1与电流表A2被短路，电流表A2表示数变小为零，电压表仍测R1两端的电压，同时也测电源电压。因此，电压表示数变大，R1的电阻不变，根据欧姆定律可知，通过R1的电流变大，即电流表A1变大。

答案：变小，不变

例2 如下图所示的电路中，闭合开关S后，将滑片P向右移动，电流表A的示数将________。则电压表V和电流表A的示数的乘积将________。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）

分析：此电路中，电阻R1和R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电压表V测总电压。当滑片P向右移动时，R2接入电路的阻值变大，造成总电阻变大，总电压不变，根据欧姆定律I=U/R可得：电流I变小，即电流表A示数变小。又因为总电压不变，故电压表V与电流表A的示数的乘积将变小。

答案：变小，变小

例3 如图示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P自左端向中点移动时，电压表V1的示数将________，电压表V2示数的变化值与电流表A示数变化值的比值将________。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）

分析：此电路中R1与R2串联，电压表V1测电源两端电压，不会发生改变，电压表V2测R2端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P自左端向中点移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻值小，因而电路中的总电阻变小，又因为电源电压不变，故电路中的电流变大。

总电压相同，R1两端电压变化量等于R2。两端电压变化量。

R1两端电压：U1=I1R1

移动电压：111UIR

111111111()UUIRIRIIR

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1 专题五 电路动态分析

动态电路分析方法：

（1） 确定电路的联接方式：电压表相当于断开的电路，电流表相当于导线。

（2） 确定各表测量对象：电压表只抱一个，电流表和谁串联。

（3） 电阻的变化情况：变阻器滑片的移动以及断开（或闭合）电键，注意局部短路的情况。

（4） 各表的变化情况：在并联中，电压表示数不变，测定值电阻的电流表示数不变；测滑动变阻器的电流表与电阻变化相反；测干路中的电流表与测滑动变阻器的电流表变化情况相同。在串联电路中，电流表与电阻的变化相反，测定值电阻的电压表与电流表变化相同，测滑动变阻器的电压表与电阻变化相同。

记忆方法：动态电路判断前，先看电路串并联，电流表来似导线，电压表来似断电；

串联电阻在上升，电流示数减小中，定值电压也减小，滑动电压在上升；

并联电阻在增大，电压示数不变化，滑动电流在减小，干路电流跟着跑，定值电流不变化，反向思考靠大家。

1．在如图所示电路中，电源电压保持不变。当电键S由断开到闭合时，电流表的示数将 ，电压表与电流表示数的比值将 。

2．如上中图所示的电路中，电流电压不变，闭合电键，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表A的示数 ，电压表V1的示数 ，电压表V2的示数 。（均选填“变大”、“变小”、“不变”）。

3．如上右图所示电路中，当电键S由断开到闭合时，电流表的示数将 。

4．在下左图所示的电路中，闭合电键后，滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数将 。

5．在下中图所示电路中，当电键S断开时，电阻R1和电阻R2是 联连接的。电键S闭合时，电压表的示数将 。 S