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. 电路动态分析和电路故障分析
电路动态分析
知识精要
一、什么是动态电路问题？
动态电路是指当电路中的电阻、电键等发生变化时，会引起电路中的电流、电压等电学物理量发生变化的现象。
在初中物理中，一般会有以下两种原因：
1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。
2电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化。
二、动态电路问题的解题思路什么？
1、对滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化问题，方法：
①明确电路 （电压表直接去掉，电流表看做导线，简化电路，明确电阻或用电器的串并联关系）；
②判断准各电流表、电压表的测量对象 （每个电表分别测的是谁的电压和电流）；
③滑动变阻器的滑片P向某个方向滑动后，使电路的总电阻发生了怎样的变化；
④再根据欧姆定律判断电流、电压的变化。（注意串、并联电路电流、电压关系的运用）。
2、对电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化问题，方法：
①明确电键断开和闭合是分别是什么电路；
②画出等效电路（电压表直接去掉，简化电路）；
③明确电键断开和闭合时各电流表、电压表的测量对象；
④再根据欧姆定律判断电流、电压的变化。（注意串、并联电路电流、电压关系的运用）。
三、动态电路问题的题型有哪些？
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。
1、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问题。
2、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问题。
第二种类型：电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化。
1、串联电路中电键的断开或闭合引起的变化问题。
2、并联电路中开关的断开或闭合引起的变化问题。
第三种类型：电学物理量的差值、比值、乘积、变化量等问题。
1、串联电路中电学物理量的差值、比值、乘积、变化量等问题。
2、并联电路中电学物理量的差值、比值、乘积、变化量等问题。
题目精解
V2
V1
L1 L2
L3 闭合电路欧姆定律
一、闭合电路动态分析
1.分析思路：
（1）电路中不论是串联还是并联部分，只要有一个电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻就变大。只要有一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻都变小。
（2）根据总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可判定总电流、电压的变化。
（3）判定变化部分的电流、电压变化。如变化部分是并联回路，那么仍应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化，最后变化电阻部分的电流、电压就能确定了。
例1R1滑片从右端向左端滑动过程中，各电阻两端电压及流过的电流如何变化？
解析：R1增大，总电阻一定增大；由rREI，I一定减小；由U=E-Ir，U一定增大；因此U4、I4一定增大；由I3= I-I4，I3、U3一定减小；由U2=U-U3，U2、I2一定增大；由I1=I3
-I2，I1一定减小。
2.总结规律：
（1）总电路上R增大时总电流I减小，路端电压U增大；
（2）变化电阻本身和总电路变化规律相同；
（3）和变化电阻有串联关系的看电流（即总电路R增大，总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）；
（4）和变化电阻有并联关系的看电压（即总电路R增大，路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大）。
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？
2如图，电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω．当电键S接位置1时，电流表的示数为0.20A．那么当电键S接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值
A.0.28A B.0.25A C.0.22A D.0.19A
3如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是
A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
1 电路动态分析和电路故障分析专题
电路动态分析题和电路故障分析题是初中学生物理学习过程中的一个难点，其原因是这两类题目对学生有较高的能力要求。进行电路故障分析，要以电路动态分析能力作为基础，而电路故障分析又是电路动态分析的载体，因此我们将这两类分析题整合成一个专题进行复习有利于提高复习的效率。在编排顺序中，我们以电路动态分析作为主线，而将电路故障作为电路动态变化的一个原因。
一、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
1．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1]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：本题中，为了分析表达的简洁，我们约定一套符号：“→”表示引起电路变化；“↑”表示物理量增大或电表示数增大；“↓”表示物理量减小或电表示数减小。
P右移→R2↑→R总↑→I↓→A表↓。
R1不变→IR1↓→U1↓→V表↓。
（判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析：R2↑→U2↑→U1↓→V表↓。）
扩展：根据串联电路的特点，滑动变阻器R2两端的电压 U2 将 ↑。推论：如果滑动变阻器R2 足够大，当滑片P向右一直滑动时，电阻将不断增大，那么U2 将不断增大，U1 将不断减小，I将不断减小。假设 R2 无限大，这时U2 将增大到电源电压，U1 将变为0，I也将变为0，这时的电路就相当于断路。这就是用电压表来判断电路断路和短路的道理。
[变式训练题]参考上图，在伏安法测电阻的实验中，若由于各种原因，电压表改接在滑动变阻器的两端，当滑片P向左移动时，请判断A表和V表的变化。
图1 图2 图3
[例2]如图2，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。
分析：首先要确定电路的类型，此电路属于串联电路呢还是并联电路。我们可以将电流表简化成导线，将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。此时可以容易地看出，这是一个串联电路。而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空，滑动变阻器接成了定值电阻，所以A表示数不变。
专题08动态电路分析
一、常见题目类型
动态电路中电流与电压的变化情况主要由以下三个方面引起：
1.滑动变阻器滑片P的位置改变引起；
2.开关的断开或闭合引起；
3.电路出现的故障（短路和断路）引起。
4.串联电路；5.并联电路；
二、用到的基础知识
1.欧姆定律I=U/R。
2.串联电路中电流、电压及电阻的关系；分压规律：
U
1
U
2=R
1
R
2
3.并联电路中电流、电压及电阻的关系；分流规律：
I
1
I
2=R
2
R
1
4.滑动变阻器的使用。
5.电流表、电压表的使用。
6.短路与断路。
三、常用到的分析方法
1.判断电路连接方式，即串联电路还是并联电路，画出等效电路图。
2.判断电流表与电压表测量的是哪一段电路的电流或两端的电压。
3.开关在电路中的位置及作用。
4.电源电压可以认为是不变的。
5.并联电路电压表的示数一般情况下是不变的，各支路中的电流互不影响。
三、例题分析
【例题1】（2023奉贤二模）在图所示，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器滑片P位于中点附近。用一阻值
为20欧的电阻替换R1后，可使电压表示数与替换R
1前相同的方法有（）
①电源电压不变，向左移动滑片P②电源电压不变，向右移动滑片P
③减小电源电压，不移动滑片P④增大电源电压，向左移动滑片P
A．①③B．①②C．②③D．②④
【例题2】（2022奉贤二模）如图所示，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧。开关S闭合后，用一个
阻值为20欧的电阻替换电阻R1，可能使两电流表A
1、A
2示数的比值与替换R
1前相等的方法是（）
A．电源电压不变，不移动滑片PB．电源电压不变，向左移动滑片P
C．增大电源电压，不移动滑片PD．增大电源电压，向右移动滑片P
【例题3】（2023嘉定二模）在图所示的电路中，电源电压保持不变。将电流表A1和A
2正确接入电路中，闭合
开关S，电路正常工作。移动滑动变阻器R2的滑片P，电压表V与电流表A
1示数的乘积不变，电压表V与电流表
A
2示数的乘积变大，则（）
A．电流表A
