【优质文档】滑动变阻器动态变化问题的解析-范文word版 (2页)

高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-1）第二部分恒定电流专题2.6 滑动变阻器滑动引起的电路动态变化（基础篇）一．选择题1（多选）（2020江西部分重点中学第一次联考）如图所示，闭合电键S，电压表的示数为U，电流表的示数为I，现向左调节滑动变阻器R的触头P，下列说法正确的是（）A．I变大B．U变大C．电阻R1的功率变大D．电源的总功率变大【参考答案】BC【名师解析】向左调节滑动变阻器，则滑动变阻器连入电路的总电阻增大，所以电路总电阻增大，故电路总电流减小，即电流表示数减小，A错误；电路路端电阻增大，则根据闭合回路欧姆定律可得，电路路端电压增大，即电压表示数增大，B正确；电路总电阻增大，电路总电流减小，故路端电压增大，而通过的电流减小，所以两端的电压减小，故两端的电压增大，所以根据公式可得的电功率变大，C正确，电路总电流减小，根据公式可得电源的总功率减小，D错误，2、(2019·大连模拟)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，、为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑片P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是()A．电压表示数减小B．电流表示数增大C．电阻R2消耗的功率增大D．a点的电势降低【参考答案】BD【名师解析】基础解法(程序法)：P由a端向b端滑动，其阻值减小，则总电阻减小，总电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表示数变大，A错误；电阻R2两端的电压U2＝E－I总(R1＋r)，I总增大，则U2减小，I2＝U2R2，I2减小，电流表的示数I A＝I总－I2增大，B正确；由P2＝I22R2知P2减小，C错误；U ab＝φa－φb＝φa＝U2，故φa降低，D正确．能力解法一(结论法)：由于R3减小，R2与R3并联，则U2、I2均减小，而P2＝I22R2，知P2减小，C错误；U ab＝U2＝φa－φb＝φa减小，D正确；因为R1间接与R3串联，故I1、U1均增大，故电压表示数增大，A错误；根据I A＝I1－I2知I A增大，B正确．能力解法二(极限法)：设滑片P滑至b点，则R3＝0，φa＝φb＝0，D正确；R2上电压为零，则功率也为零，C错误；当R3＝0时，总电阻最小，总电流最大，R1上电压最大，故A错误；由于I A＝I1－I2，此时I1最大，I2＝0最小，故I A最大，B正确．3.（2019黑龙江齐齐哈尔五校联考）如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当开关S断开时，测得电阻R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则当开关S闭合后，下列说法错误的是（）A. 电压表的示数大于18VB. 电阻R2两端的电压小于12VC. 电阻R1两端的电压大于6VD. 内电阻r上的电压变大【参考答案】A【名师解析】当电键S打开时，测得电阻R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则原来路端电压为18V，即电压表的示数为18V.当电键S闭合后，电路的总电阻变小，路端电压变小，即电压表的示数小于18V.故A错误；R2和R3并联后，其并联的阻值比R2小，即使路端电压没有变小的话，其分得的电压也比原来12V小，选项B正确；当电键S闭合后，电路的总电阻变小，根据闭合电路的欧姆定律，总电流变大，则R1两端的电压U1=IR1变大，原来是6V，故现在大于6V选项C正确；R2和R3并联后，其并联的阻值比R2小，总电流变大，内阻所占电压变大，选项D正确。

滑动变阻器阻值的变化问题滑动变阻器的阻值变化问题在中考中出现的几率很大，但是在平时的练习中同学们仍会出现思路不够清晰，不知道该朝那个方向思考的问题，因此就阻值变化问题进行一节系统的习题课是十分有必要的。

滑动变阻器阻值变化问题进行解答时，需要用到欧姆定律和串并联电路的特点，因此在讲解前先带着同学们复习欧姆定律和串并联电路的特点，为接下来的学习做辅助。

首先第一个例题为定值电阻和滑动变阻器的串联电路，电路中串联着电流表，电压表并在定值电阻的两端，电源电压已知，在保证用电器安全的前提下，求滑动变阻器的取值范围。

首先让学生们分析滑动变阻器的变化会引起电路的哪些变化，比如滑动变阻器的阻值变大，电路总电阻变大，电流变小，定值电阻电压变小，滑动变阻器两端电压变大，即电压表示数变大。

反之，电流表示数变大，电压表示数变小。

故滑动变阻器阻值最大时，电流表有最小值，电压表有最大值，因此需考虑电压表的安全问题，当电压表示数为其量程时，根据已知量计算滑动变阻器的最大阻值。

滑动变阻器阻值最小时，电流表有最大值，电压表有最小值，因此需考虑电流表的安全问题，当电流表示数为其量程时，根据已知量计算滑动变阻器的最小值。

串联电路，电压表并在滑动变阻器两端时，电流表和电压表的示数此起彼伏。

第二个例题同样也为定值电阻和滑动变阻器的串联电路，但和例一的区别在于电压表并在定值电阻两端。

当滑动变阻器的阻值变大时，电路总电阻变大，电流表示数变小，定值电阻两端电压变小，即电压表的示数变小。

滑动变阻器阻值最大时，电流表和电压表的示数都最小，故滑动变阻器的最大阻值为其最大值。

当滑动变阻器阻值最小时，电流表和电压表的示数都最大，因此需要讨论电流表、电压表哪个电表先达到最大量程。

串联电路，电压表并在定值电阻两端时，电流表和电压表齐头并进。

第三个例题为定值电阻和滑动变阻器的并联电路，滑动变阻器阻值的变化不影响定值电阻支路物理量的变化，当滑动变阻器的阻值最大时，电流表的示数最小。

滑动变阻器引起的电表示数变化问题（定性分析）一、符号说明“⇒”：推出；“”：变大；“”：变小；“”：不变。

二、电路类型 1.串联电路思路：先定值电阻、电压，再可变电阻、电压。

结论：P 向右⇒R 2⇒R 总⇒I ⇒U 1⇒U 2分析：会分析才是万能的！ ①R 2接入阻值变大R 2：②串联电路总电阻值变大R 总：R 总=R 1+R 2③U I R →↓=↑总 电源电压U 恒定，总电阻值变大，电流变小I ④I =I 1=I 2 电流处处相等⇒I 1⑤对R 2：U 2?=I 2R 2 I 2、R 2均变化，无法判断U 2 ⑥对R 1：U 1=I 1R 1 R 1不变，I 1⇒U⑦对R 2：U 2=U －U 1 电源电压不变，U 1⇒U 22.并联电路思路：并联互不干扰。

结论：P 向右，U 恒定→R 2⇒I 2R 1⇒11U I R →=→⇒I 1 I =I 1+I 2⇒I分析：当滑片P 向右移动时：①R 2接入阻值变大R 2：②电源电压恒定U③并联电路：U 1=U 2=U ⇒U 1、U 2不变 ④222U I R →↓=↑ ⑤11U I R →→=→⑥I =I 1+I 2三、真题演练1.（2023年滨州中考题）10.如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关后，当滑动变阻器滑片P 向左端滑动时，下列说法正确的是（ ）A.电流表A 示数变大，电压表V 示数变小B.电流表A 示数变小，电压表V 示数变大C.电流表A 示数变大，电压表V 示数不变D.电流表A 示数变小，电压表V 示数不变 答案：A2.（2023年常德中考题）17.图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同，滑片均位于中点，已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大，闭合S 后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动。

且移动时始终保持两滑片之间的距离不变。

下列说法中正确的是（ ）A.向左移动时，电流表示数变小B.无论向左还是向右移动，电流表示数都变小C.滑片位于滑动变阻器中点时，电流表的示数最小D.滑片移动到滑动变阻器最右端时，电流表的示数最小 答案：D3.（2023年抚顺中考题）7.如图所示的电路，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从中点向左滑动。

滑动变阻器引起的动态电路分析作者：高金镇来源：《考试与评价》2019年第08期【摘 ;要】动态电路知识点多，题目变化多，是初中电学计算中比较难的部分。

经过分析、总结，我们发现了一个能够很好解决多变阻器引起的动态电路问题的解题方式。

【关键词】动态电路 ;电学计算 ;多变阻器在初中电学计算中，动态电路绝对是个难题。

动态电路可以分为两种：滑动变阻器引起的动态电路和开关引起的动态电路。

由于动态电路分析中，综合考查了很多的知识：带有电流表和电压表的电路的判别;电流表和电压表测量什么物理量;串联电路和并联电路中的电流关系、电压关系和电阻关系;欧姆定律;滑动变阻器;电阻变化时其他量的變化的数学推导。

正因为动态电路的知识点多，题目变化多，所以这种题目绝对是个难题。

但是，对很多变阻器引起的动态电路，我们经过了分析、总结，发现一个解题格式基本能够很好地解决这种问题。

接下来，我们就通过一个例题来讲解这种类型题目的解答方法。

例题1：（福建泉州）如图所示的电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器.闭合开关S 后，在滑片P向右移动的过程中，下列说法中正确的是（）A. 电流表A1的示数变小，灯泡变暗B. 电流表A的示数变小，电压表V的示数变大C. 电压表V的示数不变，电路的总功率变大D. 电压表V的示数不变，灯泡的亮度不变对于这样的题目，我们一般可以采用以下五步来解决它：第一步，判别电路是串联电路还是并联电路。

在电源的外部，电流总是从电源的正极流向电源的负极。

我们可以画出电流路径，如果只有一条电流路径的，这个电路是串联电路;如果是有两条或者两条以上的电流路径的，这个电路是并联电路。

在实际电路中，经常带有电流表和电压表，我们可以把电流表看成一个闭合的开关，电压表看成一个断开的开关，然后判别电流路径。

如图1，电路中有两条电流路径，所以是一个并联电路。

第二步，判别电流表和电压表分别测量什么物理量。

通过灯泡L的电流为IL，通过变阻器的电流为Ip，在画电流路径时，我们可以很明确的看出电流表A1测量的是灯泡的电流IL，电流表A测量的是干路中的总电流I。

滑动变阻器的接法与闭合电路的动态分析奉化中学 王志平摘要：闭合电路的动态分析是高中物理《恒定电流》这一章的难点之一，本文就滑动变阻器的不同接法出发，对此类题目作了深入的讲解，尤其是结合数学函数来处理此类题目而显得更为简洁。

关键词：闭合电路 动态分析 回路总电阻 路端电压闭合电路的动态变化是指当外电路上的某一局部电阻发生变化时，引起电路中干路和支路上的电流、电压等物理量的变化，可谓牵一发而动全身。

这类问题的分析思路往往是由局部（R 的变化或者电路的通断） 全局（ R 总，I 总，U 总的变化） 局部（U 分，I 分的变化）来分析推理。

处理的时候要注意以下几点：1、 局部电阻增大则总电阻增大，反之则总电阻减小；2、 支路数量增多则总电阻减小，反之则总电阻增大；3、 R 总增大时I 总减小，路端电压U 总增大；4、 涉及到具体分析过程中，串联结构分析电压变化，并联结构分析电流变化。

可见处理这类问题的关键是判断回路中R 总怎么变，而R 总的变化往往和滑动变阻器联系在一起，下面我们就从滑动变阻器的不同接法来分析这类问题：第一类：简单的串、并联接法（限流式）：滑动变阻器阻值增大时回路总电阻R 总增大，支路数量增多时总电阻R 总减小。

例1、如图所示，R 2为定值电阻，A 、B 是两个小灯泡，当滑动变阻器R 1触点向下滑动时,两灯的亮度变化情况是：( )A ．A 灯变亮,B 灯变亮；B ．A 灯变暗,B 灯变亮；C ．A 灯变暗,B 灯变暗；D ．A 灯变亮,B 灯变暗。

分析：这类题目处理相对较简单，题中滑动变阻器触点向下滑动，滑动变阻器接入电路的有效阻值增大，所以R 总增大，使得总电流I 总减小，路端电压U 总增大，即U A 增大，所以A 灯变亮，I A 变大；又因为A 灯和左边电路的关系是并联关系，分析电流有：流过R 2的电流I 2=I 总-I A ，所以I 2减小，U 2减小；又R 2和R 1、B 灯串联，分析电压：U B =U 总-U 2 ，U 总增大，U 2减小，所以U B 增大，即得B 灯变亮。

小议由滑动变阻器引起的“动态电路”问题的分析摘要两表示数变化问题是初高中电学的典型题型。

此类问题属于“动态电路”问题。

一般此题型有两类：一类是由开关的通断所引起；另一类是由滑动变阻器连入电路的阻值变化所引起；本文结合平时的教学经验将对第二类“动态问题”的解题思路进行分析，解决此类问题必须抓住电阻变化这一根本原因，电源电压不变这一解题关键，以电阻—电流—电压的变化为线索进行分析，这类问题解决起来就会变得很容易。

关键字两表示数；变化实际上，对于此类问题的解决是有规律可循的，应当牢牢抓住这一特点来分析；在一个给定电压的电路中，正是由于电阻的变化，直接引起了这个电路的电流的变化；由于在电路中的电流的变化，导致了电路中的电压分配的重新调整，才出现了电路中的电压的变化。

为此这类问题解决可以按下面几步走。

一、准确识别电路首先分析电路的连接情况，看清是串联电路还是并联电路，分析电路连接时一般先去表。

即把电流表当成导线，把电压表当做开路处理，有必要的话要转换电路图。

其次要搞清楚电路中每只电表所测量的物理量，为下面的分析做好铺垫。

二、分析局部电阻的变化具体分析由滑动变阻器的滑片移动所引起的电路局部的电阻变化。

三、分析电路总电阻的变化依据电路实际连接情况和局部电阻的变化，利用串、并联电路的电阻特点，分析电路总电阻的变化。

四、分析总电流的变化根据电源电动势不变及电路总电阻的变化情况，利用欧姆定律，分析电路总电流变化情况。

五、分析局部电流、电压变化。

利用串、并联电路的特点和欧姆定律及其变化公式总之，其解题过程简化为：由滑动变阻器的滑片移动——滑动变阻器的阻值变化——总电阻的变化——总电流的变化——电压表和电流表示数的变化。

下面分别以滑动变阻器和用电器串联、并联两种情况来具体分析。

例：下图中，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表和电压表的示数将()A、电流表、电压表示数都变大B、电流表示数变小，电压表示数不变C、电流表示数变大，电压表示数不变D、电流表、电压表示数都变小分析：这是一个滑动变阻器R2与定值电阻R1组成的串联电路。

滑动变阻器的动态变化分析滑动变阻器的动态变化分析滑动变阻器① 原理：通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。

② 作用：通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。

（保护电路）③ 铭牌：如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是：最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A。

④ 正确使用：A．应串联在电路中使用；B．接线要“一上一下”；C．通电前应把阻值调至最大的位置。

例1 在如图1所示的电路中，R1是定值电阻，电源电压U保持不变，当滑动变阻器滑片向右移动时，电压表、电流表的示数如何变化？分析滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻R2变大，由于R1是定值电阻，所以串联电路的总电阻R串＝R1＋R2变大，串联电路的电流I＝U/R串，因U恒定不变，R串变大，所以I变小，电流表示数就变小。

定值电阻两端的电压U1＝IR1，因为I变小，而R1不变，所以U1变小，电压表示数变小。

即分析思路流程如下（↑表示增大，↓表示减小）：例2 如图2所示。

当滑动变阻器滑片向右移动时，各电压表、电流表的示数如何变化？解析根据电路特点可以确定R1和R2并联。

电压表测量的是R2或R1两端的电压，也就是电源的电压，电流表A，A1和A2分别测量的是通过干路、R1和R2支路的电流。

其实，这个问题的关键在于并联电路的电流、电压和电阻的关系。

滑动变阻器连入电路的阻值虽是增大的，但直接接在电源的两端，引起了总电阻的变化，但并没引起总电压的变化，所以它只改变滑动变阻器这一支路电流，并不能改变R1支路电流。

例3 如图3所示电路，当滑片向左滑动时，各电表的示数如何变化？分析此问题关键是分析电路，R1和R2组成了一个串联电路，但R1滑片的一端接在电压表上，也就是说滑动变阻器的滑片并不能改变整个电路的总电阻，所以电路的电流并不改变，电压表测量的是加在滑动变阻器R1右面部分的电阻与R2两端的电压之和。

分析思路流程如下：例4 如图4所示电路，当滑片向右滑动时，各表的示数如何变化？分析此电路是混联电路，R1和R2并联再与R3串联，电流表A1，A2，A3分别测通过R1、R2和干路的电流，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器的阻值增大，并联电路的等效电阻没有变化，当滑片向右滑时，R3变小，则R总变小，总电流变大，这时的切入点是R并不变，U并变大，因而I1和I2变大，又由于U不变，U3变小。

电路动态变化问题浅析作者：刘维建来源：《文理导航》2011年第11期在高中物理电学部分，电路的动态变化问题是一个重点和难点，在多次高考中涉及到这个知识点。

这类问题的主要特点是：利用滑动变阻器滑片移动或开关的断开、闭合，改变电路的结构从而引起整个或局部电路的电学量发生变化。

为了便于分析研究电路动态变化问题，笔者结合平时的教学实际和一些典型题目拟对电路动态变化问题进行分类探讨。

一、电路动态变化问题的研究思路和分析判断依据研究思路：（1）先理清整个电路的连接情况，根据串并联电路特点，确定电路总电阻和总电流的变化。

（2）再依据欧姆定律，确定内电路和外电路各部分电压和电流变化情况。

（3）最后确定局部电路的电学量的变化情况。

判断依据：串并联电路的特点和全电路及部分电路欧姆定律二、电路动态变化问题的分类及典型题目分析1.滑动变阻器滑片的移动引起的电路动态变化问题例1．如图1，电源电动势E=9V，内阻r=1Ω，外电阻R1=1Ω，R2=6Ω，滑动变阻器R3的总阻值是6Ω，闭合开关S，当滑动变阻器R3的滑片K由N向M端滑动时，定值电阻R1及R2的功率、电源的输出功率、变阻器的功率分别如何变化？分析：当滑动变阻器R3的滑片K由N向M端滑动时，R3增大，R总增加,I总减小，因P1=I总2R1,故定值电阻R1的功率变小;定值电阻R1和内阻上r的电压变大, R2、R3并联部分的电压变小,因,故电阻R2的功率变小。

电源的总功率，故,由数学知识可知，当R=1Ω时，输出功率最大，而滑动变阻器R3的滑片K由N向M端滑动时，外电阻R从1Ω增大到4Ω，可见，电源的输出功率减小。

将R1、R2与内阻r等效为电源的内阻r'，等效内电阻,变阻器R3即为等效外电阻，当滑动变阻器R3的滑片K由N向M端滑动时，R3从0Ω增大到6Ω，变阻器R3的功率先增大后减小。

在上述分析中，要注意正确的逻辑思考，得出的每个结论都要有理论依据，这样才能做出科学的判断，同时也有助于培养学生的严密推理能力。