动态电路的类型及分析

电学中动态电路分析一、知识点回顾1.电路特点【练习】1. 在探究电路的电流规律实验时用了图8中的某个电路，已知R 1＝R 2＜R 3，电流表的读数分别是：A 1为0.3A 、A 2为0.15A 、A 3为0.45A ．测量时的电路图应是（ ）2. 某电器的内部电路如右图所示，其中R 1=12Ω。

当在A 、B 两个接线端口接入电压为10V 的电源时，电流表的示数为0.5A ；而把此电源（电压恒定）接在C 、D 两个接线端口时，电流表的示数为1A ，则下列判断中正确的一项是：A ．可求出R2和R3的阻值，分别为R2= 8Ω，R3=2ΩB ．可求出R2和R3的阻值，分别为R2= 8Ω，R3=12ΩC ．只能求出R2和R3阻值的比值，R2 ：R3=1 ：2D ．电路发生了变化，不符合控制变量法，无法计算3.如图所示电路，当开关闭合时，电压表示数为6V ，已知灯L2电阻为6Ω，电源电压为18V ，则L1的电阻为（ ） A. 1Ω B.2Ω C.3ΩD.4Ω4．电源电压保持不变，灯L 电阻为8Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω。

当变阻器滑片P 滑到A 端时，闭合开关S1和S2，则通过L 与滑动变阻器的电流之比为（ ）A. 2 : 5B. 5 : 2C. 3 ：2D.2 ：35. 图8所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电阻R 2与R 3的阻值均为10Ω.闭合开关S ，电流表A 1和A 2的示数之比为2∶3.若把电流表A 1和A 2分别换成电压表V 1和V 2后，电压表V 1的示数为U 1，电压表V 2的示数为U 2.则下列选项正确的是（ ）A ．R 1＝5ΩB ．R 1＝20ΩC ．U 1∶U 2＝3∶4D ．U 1∶U 2＝4∶3图56．在练习用电压表测量的实验中，小明同学遇到了一个难题：他想测量一个电压约为18V 的电源电压，可手边只有：量程为3V 的电压表、开关、阻值为R 1＝10Ω、R 2＝20Ω、R 3＝140Ω的电阻各一只。

一、动态电路部分第一种类型：滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化（一）．串联电路中滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起的变化例一、如图1，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P 向右移动时，请你判断A 表和V 表的变化。

分析；先确定电路，再看电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流的变化，最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。

针对练习（1）、如图2，当滑片P 向左移动时，A 表和V 表将如何变化。

（2）、如图3，当滑片P 向左移动时，A 表和V 表将如何变化（3）、在如图4所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P 向右移动时（ ）(A)电流表示数变大，灯变暗。

(B)电流表示数变小，灯变亮。

(C)电压表示数不变，灯变亮。

(D)电压表示数不变，灯变暗。

（4）、在如图5所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P 向右移动时（ ）(A)电压表示数变大，灯变暗。

(B)电压表示数变小，灯变亮。

(C)电流表示数变小，灯变亮。

(D)电流表示数不变，灯变暗。

（二）、并联电路中滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起的变化图1 图2 图3 图4图5 图6例二、如图6，当滑片P 向右移动时，A 1表、A 2表和V 表将如何变化？分析：先确定电路，然后看准每个电表分别测的谁的电压和电流值，再根据欧姆定律判断变化，欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断。

针对练习（5）、如图7，当滑片P 向右移动时，A 1表、A 2表和V 表将如何变化？第二种类型：开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化（三）、串联电路中开关的断开或闭合引起的变化例三、在如图8所示的电路中，将开关K 闭合，则电流表的示数将______，电压表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。

分析：先看好开关断开和闭合是分别是什么电路，最好画出等效电路，然后根据欧姆定律判断。

针对练习（6）、在如图9所示的电路中，当开关K 断开时，电阻R 1与R 2是________联连接的。

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。

动态电路的类型及分析电学的计算是初中物理的一大特点。

电学计算要特别注意电路的变化，因为电路中的任何电阻的变化，都会引起电路中的总电阻的变化及部分电路两端的电压、通过的电流等物理量的变化，这就是动态电路。

动态电路可分为以下几种类型：一、开关的开、闭型例1. 如图1所示，电源电压为6V ，且保持不变，灯L 1的电阻是18Ω，L 3的电阻是12Ω，问：当S 1、S 2都打开时，电流表、电压表的示数分别是多少？当S 1、S 2都闭合时，电流表的示数是1.25A ，则灯L 2的阻值是多少？图1解析：当S 1、S 2都打开时，图1的等效电路为图2（a ），灯L 1和L 3串联，电压表测L 3的电压U 3，电流表测电流中的电流，根据欧姆定律及串联电路中电阻的关系，得I U R U R R V A U I R A V==+=+===⨯=133336181202021224ΩΩΩ...图2（a ）当S 1、S 2都闭合时，图1的等效电路为图2（b ），灯L 2和L 3并联，电压表测L 3的电压U 3，即是电源电压U 。

电流表测干路中的电流，根据欧姆定律及并联电路中电阻的关系，得： R U I V A===612548..Ω 又因为11123R R R =+故14811122.ΩΩ=+R所以R28=Ω。

图2（b）二、单刀双掷型例2. 如图3所示电路，S S12、为单刀双掷开关，当S1和S2都拨到a位置时，电流表的示数是拨到b位置时的35，求两盏灯的电阻之比。

图3解析：当S1和S2都拨到a位置时，图3的等效电路为图4（a），灯L1和L2串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律及串联电路中的关系，得：IURUR R==+12图4（a）当S1和S2都拨到b位置时，图3的等效电路为图4（b），灯L1和L2并联，电流表测的是灯L 2的电流，根据欧姆定律，得I U R '=2。

由已知条件可得： I I UR R R '=+=12235所以R R 1223=。

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）。

大学动态电路知识点总结一、动态电路概述动态电路是指在某些时钟信号驱动下，通过电荷的存储和传递来完成逻辑运算的电路。

在数字电路中，动态电路常常用于高速、低功耗、高密度的集成电路设计中。

动态电路包括静态CMOS电路、动态逻辑电路、动态存储电路以及其它相关的电路。

二、静态CMOS电路静态CMOS电路是最基本的动态电路。

CMOS电路由nMOS和pMOS晶体管组成，其特点是静态功耗低、抗干扰能力强。

静态CMOS电路的主要特点有：1. 强抗干扰能力：静态CMOS电路由于采用了双抵消结构，能够有效地抑制输入信号的噪声，具有良好的抗干扰能力。

2. 低功耗：静态CMOS电路在工作状态时不消耗静态功耗，只有当信号有变化时才会产生功耗。

3. 复杂布线：静态CMOS电路中需要大量的晶体管进行抵消，因此布线比较复杂，会产生大量的晶体管间连接。

静态CMOS电路常常用作数字集成电路的逻辑门、寄存器、存储器等单元电路。

三、动态逻辑电路动态逻辑电路是指利用动态存储元件进行逻辑运算的电路。

动态逻辑电路的特点是具有高速的运算能力、低功耗、但是需要定时脉冲信号进行驱动。

动态逻辑电路的主要特点有：1. 高速运算：动态逻辑电路由于存储元件采用了动态存储器，能够实现高速的逻辑运算，适合于高速逻辑运算的场合。

2. 低功耗：动态逻辑电路在工作状态时不消耗静态功耗，只有在逻辑运算时才会产生功耗。

因此在一些低功耗要求的场合中，动态逻辑电路可以发挥其优势。

3. 定时脉冲信号驱动：动态逻辑电路需要定时的脉冲信号进行驱动，具有时序控制的特点。

动态逻辑电路常常用作数字集成电路的高速运算电路、多功能高速逻辑电路等的设计。

四、动态存储电路动态存储电路是指利用电荷存储来实现信息存储和读取的电路。

动态存储电路的主要特点有：1. 高密度存储：由于动态存储电路采用了电荷存储的方式，因此具有较高的存储密度。

2. 高速读取：动态存储电路的读取速度较快，适合于高密度存储场合。

有关动态电路几种类型题的分析方法动态电路指根据欧姆定律及串、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R 总、I 、U 、P 等）或变化量、比值关系、小灯泡的亮暗程度等的变化情况。

近几年也通常将动态电路的分析作为重点考查内容之一。

本文从动态电路的基本内容着手，系统归纳了常见的四种类型题，并以下面介绍的基本思路为基础，采用箭头式分析法，着重介绍这几种类型题分析方法。

分析动态电路问题的基本思路是“局部→整体→局部”。

即从阻值的变化入手，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、并联电路规律判知各部分的变化情况。

其分析方法为：1、确定电路的外电阻R 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）2、根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流如何变化；rR E I +=总总3、由U 内=I 总r 确定电源内电压如何变化；4、由U 外=E －U 内(或U 外=E －Ir)确定电源的外电压如何（路端电压如何变化）；5、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一、电压表、电流表示数大小变化问题例1：如图1所示为火警报警器部分电路示意图。

其中R 2为用半导体热敏材料（其阻值随温度的升高而迅速减小）制成的传感器，电流表A 为值班室的显示器，B 为值班室报警电铃。

当传感器R 2所在处出现火情时，显示器A 的电流I 、报警电铃两端的电压U 的变化情况是（ ）A ． I 变大，U 变大B ． I 变小，U 变小C ． I 变小，U 变大D ． I 变大，U 变小分析与解：当传感器R 2所在处出现火情时，R 2阻值减小R 2R 总（↑） U 内=I总）（↑）(将干路上的电阻R 1当rR EI +=总总3R UI 外=r图1做内电路电阻)U 外=E —U 内（↓）（↓），即显示器A 的电流减小。

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。

电学中动态电路分析动态电路分析是电学中的一种重要方法，用于研究电路元件在时间变化过程中的响应。

在电子技术和电力系统等领域，动态电路分析是解决电路设计和故障诊断等问题的基础。

动态电路分析的基本原理是根据电路元件的特性和电路方程，通过求解微分方程来得到电路中电流和电压随时间变化的规律。

在动态电路分析中，常见的分析方法有直流分析、交流分析和暂态分析。

直流分析是指在稳态条件下，对电路中的电流和电压进行分析。

直流分析是动态电路分析的基础，主要用于计算稳态电流和电压值。

在直流分析中，可以根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律进行分析，应用节点分析和支路分析等方法求解电路中的未知电流和电压。

交流分析是指在交流电路中，对电流和电压进行分析。

交流分析中，一般以复数形式的电压和电流进行分析，使用相量图法、复数阻抗法和拉普拉斯变换法研究电路中的交流响应。

交流分析对于理解电路中的频率特性和幅频特性等问题十分重要。

暂态分析是指在电路开关、电源切换等瞬间发生变化时，对电路中的电流和电压进行分析。

暂态分析研究电路中瞬间变化时的响应，可应用微分方程进行数学建模。

在暂态分析中，常见的方法有基本微分方程法、功率耐受方程法和矩阵方程法等。

动态电路分析在实际工程和科学研究中有着广泛的应用。

在电子电路设计中，动态电路分析可以研究电路的稳定性、频率响应和幅频特性，对于优化电路设计十分重要。

在电力系统中，动态电路分析可以用于分析电力系统的稳定性和瞬时过电压、过电流等暂态问题，对于提高电力系统运行的稳定性和可靠性具有重要意义。

总之，动态电路分析是电学中重要的研究方法，可用于研究电路中的电流和电压的时间响应。

通过直流分析、交流分析和暂态分析等方法，可以解决电路设计和故障诊断等实际问题。

动态电路分析在电子技术和电力系统等领域有着广泛的应用，对于优化电路设计和提高电力系统的稳定性具有重要意义。

一、动态电路的分类动态电路根据电路中的变化信号的性质可以分为模拟动态电路和数字动态电路。

模拟动态电路是指电路中的信号是连续的，可以取任意值的，而数字动态电路是指电路中的信号只能取有限个离散值的。

另外，动态电路还可以根据电路中的元件的工作方式分为主动电路和被动电路。

主动电路是指电路中的元件可以放大信号的能力，如晶体管和运放等，而被动电路是指电路中的元件不能放大信号的能力，如电阻、电容和电感等。

二、动态电路的基本元件1. 晶体管晶体管是动态电路中最重要的元件之一，它可以放大信号和进行开关控制。

根据晶体管的工作原理可以分为两种类型：MOSFET和BJT。

MOSFET的控制电压是栅压，而BJT的控制电流是基极电流。

晶体管在动态电路中广泛应用于放大器、开关和逻辑电路等。

2. 运放运放是一种非常重要的模拟电路元件，它可以放大信号和进行各种信号处理。

运放有两个输入端和一个输出端，输入端可以接受正负两种信号，输出端输出放大后的信号。

运放在动态电路中常用于信号放大、滤波、积分和微分等功能。

3. 电容电容是一种存储电荷的元件，它在动态电路中常用于滤波、积分和微分等功能。

电容的容值越大，它的存储能力就越强，同时也会对信号的频率响应产生影响。

4. 电感电感是一种存储磁场能量的元件，它在动态电路中常用于信号滤波和变压器等功能。

电感的大小和材料会对电路的频率响应产生影响。

5. 二极管二极管是一种非常重要的半导体元件，它在动态电路中常用于整流、开关和逻辑运算等功能。

它有正向导通和反向截止的特性，可以用来对信号进行处理。

6. 传感器传感器是一种将非电信号转换成电信号的元件，它在动态电路中常用于信号采集和处理。

传感器有温度传感器、湿度传感器、光电传感器等各种类型，可以对各种环境变量进行测量。

1. 信号放大在很多电子设备中，需要对输入的信号进行放大处理，以便输出更大的信号供后续电路使用。

运放和晶体管是常用的信号放大元件，在动态电路中广泛应用。

初中物理中考常见题型动态电路的分析与计算【知识积累】动态电路的分析类型一：开关通断引起的动态电路分析思路方法：（1）先明确变化前电路的结构，画出开关变化前后电路的等效电路图；（2）分析开关变化前后电路的连接方式及电表所测对象；（3）列出题目中所要对比的物理量关系，用比值法或加减法来判断各物理量的变化情况，运用欧姆定律结合相关公式进行分析、求解。

类型二：滑动变阻器的阻值变化引起的动态电路分析思路方法：（1）分析初始电路的连接方式（串联或并联）；（2）分析确定各电表所测对象；（3）移动滑动变阻器的滑片后，判断变阻器接入电路中的阻值大小的变化。

（4）结合电源电压不变，定值电阻不变和用电器电阻不变，并根据串、并联电路中的电流、电压特点及欧姆定律确定电表示数的变化情况，进行相关的物理量大小的分析。

类型三：特殊元件阻值变化引起的动态电路分析思路方法：“特殊”元件引起的动态电路是指如弹簧、杠杆、热敏电阻、光敏电阻、或磁敏电阻等引起的电阻变化、电流变化等。

此类题目只需将其阻值随外界因素的变化情况等效为滑动变阻器引起的动态电路即可用上述滑动变阻器的滑片引起的电路动态分析来解决。

【典型习题】1、如图所示，是科技小组设计的监测河水流速变化的装置原理图，机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持不变。

闭合开关S，当水流的速度变大时（）A．电压表的示数变大B．电流表的示数变小C．电路消耗的总功率变小D．电流表示数与电压表示数的比值变大2、如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω，下列说法正确的是（）A．S1闭合，S2断开，滑片从a端移到b端过程中，电压表的示数逐渐减小B．S1闭合，S2断开，滑片从a端移到b端过程中，电流表的示数最小值为0.3AC．S1、S2都闭合，滑片位于a端，电流表的示数为0.9A，则电阻R2的阻值为6.67ΩD．S1、S2都闭合，滑片位于a端，电流表的示数为0.9A，则电阻R1、R2消耗的电功率之比为2∶13、如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V，滑动变阻器规格“50Ω1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”。