高中物理：动态电路分析

高考回归复习—电学选择之闭合电路的动态分析1．如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，电表均为理想电表．闭合开关S 后，若减小R 的阻值，则下列说法正确的是( )A ．电流表的示数一定增大B ．电压表的示数一定增大C ．电源的输出功率一定增大D ．R1上的电压一定减小2．如图所示电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在图中，当滑动变阻器R3的滑片P 向a 端移动时,以下说法中正确的是（ ）A ．电压表示数变小，电流表示数变小B ．电阻R 1两端的电压减小C ．电源的总功率减少但电源的输出功率增大D ．如果设定流过电阻R2电流变化量的绝对值为2I ∆，流过滑动变阻器R3的电流变化量的绝对值为3I ∆，则23I I ∆<∆3．如图，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，选地面的电势为零，当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时，下列说法正确的是（ ）A ．电压表读数减小B ．小球的电势能减小C ．电源的效率变高D ．若电压表、电流表的示数变化量分别为U ∆ 和I ∆ ，则1U r R I∆<+∆4．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，R 1的阻值和电源内阻r 相等。

当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时（ ）A ．电压表读数增大B ．电流表读数减小C ．电源的输出功率逐渐增大D ．质点P 将向下运动5．在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表，电源电动势为E ，内阻为r ，电路中定值电阻1R 的阻值小于电源内阻r ，则当滑动变阻器R 的滑片由a 端向b 端滑动的过程中，电流表1A 、2A ，电压表V 的示数变化量的绝对值分别为1I ∆、2I ∆、U ∆，下列说法正确的是（ ）A ．两个电流表的示数均减小B ．电压表的示数增大C ．12I I ∆<∆D ．2Ur I ∆=∆ 6．恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变。

人教版物理选修3-1第九章专题：电路的动态分析、故障分析和含容电路问题一、多选题。

1. 如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片P向上移动时，下列说法中正确的是（）A.电流表示数变大B.电压表示数变小C.电阻R0的电功率变大D.电源的总功率变小2. 湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的，当湿度增加时，湿敏电阻的阻值会减小，常用于制作湿度传感器．在室内设计如图所示电路，当周围环境的湿度增加时（）A.电灯L变暗B.电流表的示数变大C.流过湿敏电阻的电流变大D.电源的总功率变小3. 如图所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A.R3消耗的功率逐渐减小B.电流表读数减小，电压表读数增大C.电源的输出功率逐渐增大D.质点P将向上运动4. 将阻值为非线性变化的滑动变阻器R2接入图甲的电路中，移动滑动变阻器滑动触头改变接入电路中的电阻丝长度x（x为图中a点与滑动触头之间的距离），定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图乙所示，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，电路中的电流表和电压表均为理想电表，当滑动触头从a点移动到b点和从b点移动到c点的这两个过程中，下列说法正确的是（）A.电流表A的示数变化量相等B.电压表V2的示数变化量不相等C.从a点到b点电阻R1的功率变化量较大D.电源的输出功率都不断增大5. 如图甲所示电路中，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．以下说法正确的是（）A.图线a表示的是电压表V3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V2的示数随电流表示数变化的情况C.此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大D.此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI的比值不变6. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值R1=r，当滑动变阻器R2的滑片向右滑动过程中，理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU．下列说法中正确的是（）A.电压表V的示数减小B.电流表A1、A2的示数均减小C.ΔU与ΔI1的比值等于电源内阻rD.电源的输出功率逐渐增大7. 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，灯泡L的电阻大于电源的内阻r．闭合开关S，在滑动变阻器的滑片由a向b移动的过程中，下列各物理量的变化情况正确的是（）A.电流表的读数减小B.灯泡L变亮C.电源输出功率先减小后增大D.电压表的读数先增大后减小二、选择题。

专题一：等效电路图的画法2.等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号，按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来(接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低,等电势的节点用同一数码)。

然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。

例2：判断图2各电阻的连接方式。

【解析】(1)将节点标号，四个节点分别标上1、2。

(2)将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。

(3)将各个电路元件对号入座，画出规范的等效电路图，如图3所示。

(4)从等效电路图可判断，四个电阻是并联关系。

【题后小结】等电势法，关键是找各等势点。

在解复杂电路问题时，需综合以上两法的优点。

:■、综合法：支路电流法与等电势法的综合。

(1)给相同的节点编号。

(2)电流的流向：由高电势点流向低电势点(等势点间无电流)，每个节点流入电流之和等于流出电流之和。

例3:由5个1 Q电阻连成的如图4所示的电路，导线的电阻不计，则 A B间的等效电阻为____________ Q o 【策略】采用综合法，设A点接电源正极，B点接电源负极，将图示电路中的节点找出，凡是用导线相连的节点可认为是同一节点，然后按电流从A端流入，从B端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。

【解析】由于节点A、D间是用导线相连，这两点是等势点（均标1），节点C F间是用导线相连，这两点是等势点（均标2），节点E、B间是用导线相连，这两点是等势点（均标3），则A点电势最高，C（F）次之，B点电势最低，根据电流由高电势流向低电势，易得出各电阻的电流方向。

由于电阻R i, R2均有一端接点1,另一端接点2;电阻R4, R5均有一端接点2，另一端接点3;电阻Q —端接点1,另一端接点3,易得其等效电路如图5所示。

或者用图4中所标电流方向，也可得其等效电路如图5,相比第一种方法更简单。

分压电路的动态分析分压电路是高中阶段学生必须掌握的一种电路，对分压电路的动态分析也就显得很重要了，因此有必要进行详细地讨论。

图1所示的是分压电路的电路图，其中滑动变阻器的总阻值为R，设滑片左边的部分电阻为x，则滑片右边的部分电阻为，负载电阻为。

首先，我们讨论外电阻随x的变化而变化的规律。

由串并联电路知识知：上式中括号内是数学中提到的“对勾函数”，令则有：当且仅当时，等号成立，此时有：。

因此：当时，为增函数；当时，为减函数。

函数图象如图2所示。

在我们要讨论的物理问题中，。

因此，y为增函数，为减函数。

我们把这作为一个非常重要的结论。

结论一：当x增大时，分压电路的外电阻将减小。

由闭合电路欧姆定律可知，干路中的电流将增大。

在电路中和x是并联关系，因此它们的电流是按电阻的反比来分配的。

负载上的电流x增大的结果是使上式中的分子I增大，同时使上式中的分母减小，我们将得到结论二：当x增大时，流过负载的电流增大。

由于负载是定值电阻，由、可知：结论三：当x增大时，负载两端的电压增大。

结论四：当x增大时，负载消耗的电功率增大。

另外：由P=EI、可知：结论五：当x增大时，电源提供的电功率和电源内阻上消耗的电功率都将增大。

由和结论一可知：结论六：当x增大时，电源的效率降低。

总之，我们可以说，当x增大时，负载上的电流、电压、电功率都是增大的，电源提供的总功率也增大，但电源的效率下降了。

下面的一道习题作为练习：练习题：电路如图所示，定值电阻、，电源电动势为E=6V，内阻为，滑动变阻器总阻值为，当滑动触头P从最左端向右滑动过程中，则下更判断错误的是（）A．电源消耗的功率一直减小B．消耗的功率一直减小C．消耗的功率一直减小D．电源内阻r消耗的功率先减小后增大参考答案：D[参考文献]杜占英河北安国中学《2011-2012学年第一学期期中考试高二物理试题》二零一一年十月底到十一月初。

2011高三物理模型组合讲解一一电路的动态变化模型［模型概述］“电路的动态变化”模型指电路中的局部电路变化时引起的电流或电压的变化，变化起因有变阻器、电键的闭合与断开、变压器变匝数等。

不管哪种变化，判断的思路是固定的，这种判断的固定思路就是一种模型。

［模型讲解］一、直流电路的动态变化1.直流电路的动态变化引起的电表读数变化问题例1.如图1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？图1解析：这是一个由局部变化而影响整体的闭合电路欧姆定律应用的动态分析问题。

对于这类问题，可遵循以下步骤：先弄清楚外电路的串、并联关系，分析外电路总电阻怎样变化；由I —确定闭合电路的电流强度如何变化；再由U = E - lr确定路端电压的变化情R +r况；最后用部分电路的欧姆定律U =IR及分流、分压原理讨论各部分电阻的电流、电压变化情况。

当滑片P向左滑动，R3减小，即R总减小，根据I总—判断总电流增大，A1示R总+ r数增大；路端电压的判断由内而外，根据U二E - lr知路端电压减小，V示数减小；对R1,有U1 =1总R1所以U1增大，V示数增大；对并联支路，U 2 - U - U1，所以U 2减小，V2示数减小；U 2对R2,有I 2-，所以I2减小，A2示数减小。

R2评点：从本题分析可以看出，在闭合电路中，只要外电路中的某一电阻发生变化，这时 除电源电动势、内电阻和外电路中的定值电阻不变外，其他的如干路中的电流及各支路的电流、电压的分配，从而引起功率的分配等都和原来的不同，可谓“牵一发而动全身” ，要注意电路中各量的同体、同时对应关系，因此要当作一个新的电路来分析。

解题思路为局部电路T 整体电路T 局部电路，原则为不变应万变(先处理不变量再判断变化量)。

2. 直流电路的动态变化引起的功能及图象问题例2.用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，伏安图象如图所示，根据图线回答： (1) 干电池的电动势和内电阻各多大？(2) 图线上a 点对应的外电路电阻是多大？电源此时内部热耗功率是多少？ (3) 图线上a 、b 两点对应的外电路电阻之比是多大？对应的输出功率之比是多大？ (4) 在此实验中，电源最大输出功率是多大？图2 解析： (1) 开路时(1=0)的路端电压即电源电动势，因此E =1.5V ，内电阻1 53=02」7.5也可由图线斜率的绝对值即内阻，有:(2) a 点对应外电阻 R a = U_L = 10- 0.41】I a 2.5此时电源内部的热耗功率:2 2P r =l a r =2.5 0.2W P.25W也可以由面积差求得:1.5 -1.02.5门二02」P r = I a E - I a U a= 2.5 (1.5 T .0)W 二1.25W（3）电阻之比：R a i.0/2.5「4——R b0.5/5.0'J1输出功率之比：P a1.02.5W1 aP b0.5 5.0W1（4）电源最大输出功率出现在内、外电阻相等时，此时路端电压U = E，干路电流21 短15 7 5I 短，因而最大输出功率P出m W =2.81W2 2 2当然直接用P出^ —计算或由对称性找乘积IU （对应于图线上的面积）的最大值，也4r可以求出此值。

高中物理电路问题动态分析作者：吴羽来源：《中国房地产业·中旬》2019年第10期郑州市郑东新区外国语中学摘要：高中物理电路问题，在生活中的应用较为广泛，当然，也是高中课程中的一个难题，想要学好电路知识，必须牢牢掌握动态分析，因此本文根据高中物理的相关课程，就电路动态问题进行剖析，并整理出了一些思路和方案，供大家参考。

关键词：高中物理;电路问题;动态分析一、电路动态问题分析（一）在电路动态分析问题的时候，要从个三个角度出发。

角度一，熟悉电路的连接方式，判断好电路的串联和并联，思考它的连接方式，使用欧姆定律思路进行解答，还可使用列表方式进行对比。

角度二，练习电路动态分析问题时，首先对直流电路进行详细分析，然后在对交流电路进行分析。

把握好的分析步骤，先分析直流电路，在推广到交流电路。

角度三，对于解决物理量的变化情况，使用欧姆定律和能量守恒是最有效的方法，对解决物理电路问题很有帮助。

以图 1为例。

图中把电路分成粗线回路，该回路中，系统中主要包括，电源、内阻和他几个电阻，可以发现电流就是两个回路电流的和，这也就代表着，这两个回路在电动势上有一定的关联。

还有如果图1中，只有 R 增加，在观察细线，它的回路就有一定的独立性，这也就是串反并同。

（二）分析直流电路分析直流电路的时候，按照不同的电路，形成一定的解题思路，该思路需要经过不断探索。

加以分析电路中电阻的变化情况。

分析电路时，分为以下六个步骤。

第一电路里面的滑动变阻器，是影响电路变化的重点思考对象。

它的增加和减小，都会对电路中的电流和电压造成影响。

第二使用闭合电路欧姆定律，去思考整个电路的电流，会有哪些变化。

判断电流的变化后，在对电路的总电流的变化情况，进行剖析。

第三，使用公式，去识别电源里面电压的情况。

当电阻发生转量，电路的总电流就会跟随发生改变，如此一来，电源内部的电压也会发生变化。

第四，去识别外部电压处于哪种形态。

虽然电动势可以保持不变，但是内部电压的变化，会产生对外电路电压变化，从而整个系统就会变化。

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。

技法点拨探讨用比例法突破高中物理电路动态分析■付柏林摘要：高中物理的电路部分知识是物理学习过程中的重点和难点，也是学生最容易出现失误和错误认知的部分。

因此，在针对这一部分的知识教学，教师不仅要着重地向学生强调学习当中的各种各样的物理现象，力求对物理基础知识点的掌握更扎实，同时还要引导学生掌握适当的方法突破电路这一章节的内容，优化自己的解题思路，达到更加快速和准确地解决物理电路分析，优化自己的学习效果。

关键词：高中物理；比例法；电路分析物理解题的思路和方法是千千万万的，可以利用特殊等值法、实验法、假设法等，这些方法都是为了能够达到更好的物理学习效果而实施的。

本文主要讲述的是一种时下比较新颖的分析物理电流的方法——比例法，从而实现物理学习由具体到抽象，由个别到典型，掌握更多的电路动态分析。

一、高中物理电路分析常用的解题方法随着我国高中教育方面的不断深化和进步，物理教师尝试着利用更多教学方法和教学模式来提高学生对物理电路动态知识的掌握和理解。

尤其是在当下，科学技术不断发展，高中生获得学习方法的渠道和来源更加多样，为打破传统的物理电路教学模式奠定了一定的教学基础，掌握合适的解题方法能够很大程度上提高学生的学习效率，还能够一定程度上促进学生的物理综合素质水平的提高。

针对目前的物理电路分析的知识教学来说，学习分析的方法是多种多样的。

第一方面，教师可以采取记忆的方式，这种方法是高中生在物理学习中一般会采取的方法，一方面能够帮助学生尽快地掌握物理电路分析的基础知识，为后面的学习打下基础。

但是，在物理电路知识的实际学习过程当中，电路知识的部分内容非常庞大和复杂，所以学生要完全地区分开不同的物理电路知识概念还是存在着相对大的难度，容易出现知识的模糊，一定程度上会对后续的学习产生阻碍作用。

所以，记忆法需要适当地采用，不可盲目。

第二方面，可以采取积累的方法，在物理电路知识的学习和运用的过程当中，都是需要有大量的解题经验作为积累的，通过不断地做新的题型，打开新的解题思路，学生才能够更加灵活地去应对更多的电路现象分析，实现物理学习效果的提升。

电学电路动态分析与实验一、复习旧知根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法如下：1、程序法。

基本思路是“整体→局部→整体”。

即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为：（2）根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流如何变化； （3）由内U =r I 总确定电源内电压如何变化；（4）由内端U E U -=确定电源的外电压如何（路端电压如何变化）； （5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化；（6）确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化（可利用节点电流关系）。

2．库仑定律（1）知道点电荷的概念。

（2）了解库仑定律，知道静电力常量。

二、重难、考点电路的动态分析，电流表的动态变化，电压表的动态变化。

三、考点：电路的动态分析，干路上的电流变化，之路上的电流变化，干路上的电压的动态变化，之路上的电压表的动态变化。

四、例题讲解【例1】：如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3、和R 4皆为定值电阻，R 5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R 5的滑动角点向图中a 端移动时（ ）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Er【例2】：在图所示的四个电路中，当分别闭合开关S ，移动滑动变阻器角头从左端至右端时，能使其中一个灯由暗变亮同时，另一个灯由亮变暗，则符合要求的电路是（ ）【例3】：如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r 。

当可变电阻的滑片P 向b 点移动时，电压表V 1的读数U 1与电压表V 2的读数U 2的变化情况是（ ）A 、U 1变大，U 2变小B 、U 1变大，U 2变大C 、U 1变小，U 2变小D 、U 1变小，U 2变大【例4】：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。