电路的动态分析问题
闭合电路的欧姆定律的应用
一、电路的动态分析问题
闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系思路:
动态电路的分析方法
程序法：基本思路是“局部→整体→局部”，即从阻值部分的变化入手，由串、并联规律判断总电阻的变化情况，再由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化情况，最后由部分电路欧姆定律判断各部分电路中物理量的变化情况。分析步骤详解如下：
(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。
(2)根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻R外总如何变化。
(3)根据闭合电路欧姆定律I总=E/(R外总+r)，确定电路的总电流如何变化。
(4)由U内=I总r，确定电源的内电压如何变化。
(5)由U外=E-U内，确定电源的外电压如何变化。
(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。
(7)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化。
由以上步骤可以看出，基本思路是“局部→整体→局部”，同时要灵活地选用公式，每一步推导都要有确切的依据。
例1、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?
练习 1. 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动
时，下面说法正确的是（）
A. 电压表和电流表的读数都减小；
B. 电压表和电流表的读数都增加；
C. 电压表读数减小，电流表的读数增加
D. 电压表读数增加，电流表的读数减小
2、如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P
从最高端向下滑动时（）
A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大
B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小
C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大
D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小
3、如图所示电路中，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？
4、 在如图电路中，闭合电键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，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下
列比值正确的是 （ ）
A 、U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 不变．
B 、U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 变大．
C 、U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 不变．
D 、U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 不变．
5、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V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2，下列说法中正确的是
（ ）
A ．小灯泡L 1、L 3变暗，L 2变亮
B ．小灯泡L 3变暗，L 1、L 2变亮
C ．ΔU 1<ΔU 2
D ．ΔU 1>ΔU 2
二、电源的外部特性曲线 ——路端电压U 随电流I 变化的图像．
(1)图像的函数表达式 (2)图像的物理意义 ：①在纵轴上的截距表示电源的电动势E 。 ②在横轴上的截距表示电源的短路电流 ③图像斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害。
例：用伏安法测电池的电动势和内电阻，依照数据画出了图线，如图所示，则测得电动势 E=________V ，内阻r=________Ω。
练习1.有两节电池,它们的电动势分别为E 1和E 2,内电阻分别为r 1
和r 2。将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I 和路端电压U
的关系如图所示,可以判定( )
A.图像交点所示状态,两电路的外电阻相等
B.E 1>E 2,r 1>r 2
C.图像交点所示状态,
两电路的电阻相等
D.E 1>E 2,r 1 2.如右图所示为闭合电路中两个不同电源的U －I 图象，则下列说法 中正确的是( ) A ．电动势E1＝E2，短路电流I1＞I2 B ．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2 C ．电动势E1＞E2，内阻r1＞r2 D ．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大 三、闭合电路功率的分析 1.电源总功率：电路消耗电能总功率,公式为P 总= EI 。 2.电源的输出功率：外电路消耗功率,公式为P 出=IU=IE-I 2r 。 Ir E U -=E I r = 短 3.电源的内耗功率：电源的内电路消耗的功率,公式为P 内= I 2r 。 4.各部分功率间的关系：P 总=P 出+P 内或IE=I 2R+I 2r 。 5.纯电阻电路中电源输出功率的讨论： P 出=UI=I 2R= 电源的输出功率随外电阻的变化关系如图所示, (1)当R=r 时,P 出max = (2) )P 对应于两个不同的外电阻 R 1和R 2,且 (3)当R 【微思考】 (1) 外电路的电阻越大 ,外电路消耗的功率就越大吗? 提示：在外电阻R 小于内阻r 时,R 越大,外电路消耗的功率越大;当R>r 时,R 越大,外电路消耗的功率越小。 (2)外电路的电阻越大,电源做功输出的效率就越高吗? 提示：由于电源做功输出的效率： 故外电路的电阻越大,电源做功输出的效率就越高。 例1：如图,电路中三个电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为R 、2R 和4R 。当 电键S 1断开、S 2闭合时,电源输出功率为P 0;当S 1闭合、S 2断开时,电源输 出功率也为P 0。则电源电动势为 ;当S 1、S 2都断开时,电源的总 功率为 。 (拓展延伸)题中S 1、S 2都断开时：(1)电源的输出功率是多少? (2)电源的效率是多少? 练习1：已知如图，E =6V ，r =4Ω，R 1=2Ω，R 2的变化范围是0－10Ω。求： ② 源的最大输出功率； ②R 1上消耗的最大功率； ③R 2上消耗的最大功率。 若R 1=6Ω上述问题答案是怎样的？ 2、 直线OAC 为某一直流电源的总功率P 总随电流I 变化的图线,抛物线OBC 为同一直流电源内部热功率Pr 随电流I 变化的图线,若A 、B 对应的横坐标为2A,那么线段AB 表示的功率为 W, I=2A 对应的外电阻是 Ω 3、下图中图线①表示某电池组的输出电压一电流关系，图线②表示其输出功率一电流关系．该电池组的内阻为＿＿＿＿＿Ω．当电池组的输出功率为120W 时，电池组的输出电压是＿＿＿＿＿V ． 2222E R E (R r)(R r)4r R =-++。2E 4r P P 出总R R r +()P IU U IR R 1 r P IE E I R r R r 1R η======+++出外外， 四、含有电容器的直流电路 例题、如图所示，电源电动势ε=12伏，内阻r=1欧，电阻R1=3欧，R2=2欧，R3=5欧，电容器的电容量C1=4μF,C2=1μF,求C1、C2所带电量。 训练1：如图所示,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF。电池内阻可忽略。 (1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流。 (2)然后将开关S断开,求此后流过R1的总电量。 2、已知如图，电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：（） A.增大R B.增大R2 C.增大R3 D.减小R1 3、如图10--3所示的电路中，已知电容C1=C2，电阻R1﹥R2 电源内阻可忽略不计，当开关S接通时，以下说法中正确的有（） A、C 的电量增多，C2的电量减少 B、C1的电量减少，C2的电量增多 C、C1、C2的电量都增多 D、C1、C2的电量都减少 五、电路故障分析 1、短路处特点：有电流通过而电压为零 造成的结果：电路中的总电阻增大，干路上的电流减小，与其并联的用电器两端的电压增大2、断路处特点：电路电压不为零而电流为零 造成的结果：电路中总电阻减小，干路电流增大，被短路用电器不工作，与其串联的用电器两端电压增大 例、如图为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab 间、bc间、cd间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V。 由此可知： A ab间电路通，cd间电路不通 B ab间电路不通，bc间电路通 C ab间电路通，bc间电路不通 D bc间电路不通，cd间电路通 训练1：如图所示，电源电动势为6V，当开关接通时，灯泡L1 和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是U ad＝0，U cd＝6V，U ab ＝6V，由此可以断定 A．L1和L2的灯丝都断了 B．L1的灯丝断了 C．L2的灯丝断了 D．变阻器R断路 2、如图所示的电路中，闭合电键， 灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（） A、R1断路 B、R2断路 C、R3短路 D、R4短路 3、如图所示的电路中，闭合电键k后，灯a和b都正常发光，后来由于某种 故障使灯b突然变亮，电压表读数增加，由此推断这故障可能是（） A．a灯灯丝烧断 B．电阻R2断 C．电阻R2短路 D．电容被击穿短路 4、如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻发生短路或者断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则肯定出现了下列那种故障？ A、R1短路 B、R2短路 C、R3 短路 D、R1断路 5、在图示的电路中，电源电压不变。闭合电键K后，灯L1、L2都发光，—段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表V l的示数变小，电压表V2的示数变大，则产生这一现象的原因是( ) (A)灯L1断路。 (B)灯L l短路。 (C)灯L2断路。 (D)灯L2短路。 6、如图所示的电路，电阻R3 = 4Ω，电流表A和电压表V均为 理想电表．闭合开关S后，电流表示数为0.75A，电压表示数 2.0V．由于某种原因，电路有一只电阻发生断路现象，使电流表示数变为0.8A，电压表示数为 3.2V．试回答下列问题： (1) 分析判断哪一个电阻发生了断路． (2) 求电阻R1、R2的值． (3) 求电源的电动势E和内电阻r． 六、全电路中的电动机问题 例题: 某一用直流电动机提升重物的装置,如上右图所示.重物的质量m=50kg,电源的电动势E=110V,不计电源内阻及各处的摩擦.当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度I=5A，由此可见电动机线圈的电阻等于多少？ 练习：如图所示，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻R0＝2Ω，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，若电源的电动势为6V.求：电键闭合时，电动机输出的机械功率. 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 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。 电压表在本电路中，是测量R1和R2部分电阻之和的电压，当滑片P向左移动时，被跨接在电压表内的电阻随着变小，根据分压原理：V表示数减小。 [变式训练题]如图3，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化。 [例3]在如图4所示电路中，当闭合电键后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（） (A)安培表示数变大，灯变暗。(B)安培表示数变小，灯变亮。 (C)伏特表示数不变，灯变亮。(D)伏特表示数不变，灯变暗。 分析：将电流表等效为一根导线，可以看到电压表直接测量电源电压，因此当滑动变阻器的滑动片P向右移动时，电压表的示数将不会变化；而电阻R的阻值变大，小灯的电阻R L大小不变（注意：在初中阶段，小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不计）， 电路动态变化的分析 一、基础知识 1、电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一 处变化又引起了一系列的变化． 2、电路动态分析的方法 (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 ??? 并联分流I 串联分压U →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动端分别滑至两个极端去讨论． (3)判定总电阻变化情况的规律 ①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若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小． 图3 ③在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R 并与灯泡并联，另一段R 串 与并联部分串联．A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致． 二、练习 1、在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P 向下移动时，则( ) A ．A 灯变亮、 B 灯变亮、 C 灯变亮 B ．A 灯变亮、B 灯变亮、C 灯变暗 图2 C ．A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变暗 D ．A 灯变亮、B 灯变暗、C 灯变亮 答案 D 解析 滑片P 向下移动，滑动变阻器电阻减小，外电路总电阻减小，根据I ＝ E R ＋r 知，电路电流增大，灯A 两端电压U A 增大而变亮，根据U ＝E －Ir ，路端电压变小，U ＝U A ＋U B ，所以U B 减小，灯B 电阻不变，所以灯B 电流I B 减小，灯B 变暗．干路电流I ＝I B ＋I C ，因为I 增大，I B 减小，所以I C 增大，灯C 应变亮，选项D 正确． 2、(2011·北京理综·17)如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( ) A ．电压表与电流表的示数都减小 图16 B ．电压表与电流表的示数都增大 C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大 答案 A 解析 变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中，变阻器R 0接入电路中的电阻变小，从而使整个电路中的外电阻变小，干路电流变大，内阻r 分得的电压U 内＝Ir 变大，U 外变小，电压表示数变小．由U 1＝IR 1 闭合电路的欧姆定律的应用 一、电路的动态分析问题 闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系思路: 动态电路的分析方法 程序法：基本思路是“局部→整体→局部”，即从阻值部分的变化入手，由串、并联规律判断总电阻的变化情况，再由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化情况，最后由部分电路欧姆定律判断各部分电路中物理量的变化情况。分析步骤详解如下： (1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。 (2)根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻R外总如何变化。 (3)根据闭合电路欧姆定律I总=E/(R外总+r)，确定电路的总电流如何变化。 (4)由U内=I总r，确定电源的内电压如何变化。 (5)由U外=E-U内，确定电源的外电压如何变化。 (6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。 (7)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化。 由以上步骤可以看出，基本思路是“局部→整体→局部”，同时要灵活地选用公式，每一步推导都要有确切的依据。 例1、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化? 练习 1. 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动 时，下面说法正确的是（） A. 电压表和电流表的读数都减小； B. 电压表和电流表的读数都增加； C. 电压表读数减小，电流表的读数增加 D. 电压表读数增加，电流表的读数减小 2、如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 从最高端向下滑动时（） A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大 B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小 C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大 D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小 3、如图所示电路中，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？ 2020中考物理压轴专题：动态电路分析（含答案） 一、串联电路 1.如图1所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,请回答下列问题: (1)去表看电路,复杂电路可分别画出等效电路图,电路中的电流有条路径,电阻R、R1的连接方式是。 图1 (2)判断电表的测量对象:串联不用分析电流表,各处电流都相等,重点分析电压表,电压表测量两端的电压(并联法)。 (3)判断滑动变阻器滑片P移动时相关物理量的变化情况:电源电压不变,滑片P向左移动时→R接入电路的阻值→电路中的总阻值→电流表的示数→电阻R1两端的电压→电压表V的示数。电压表的示数与电流表的示数的比值(实质是滑动变阻器连入电路中的阻值);电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值(实质是定值电阻R1的阻值)。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 【规律总结】滑片移动引起的串联电路动态分析:首先确定电阻的变化,根据电源电压不变,确定串联电路电流的变化,再根据串联电路电阻分压(电阻大分得的电压就大),确定定值电阻及滑动变阻器两端电压的变化,根据电功、电功率的公式确定电功、电功率的变化,如图2所示。(先电流后电压、先整体后部分) 滑片的移动方向R滑的变化电路中电流I的变化 定值电阻两端电压U定的变化滑动变阻器两端电压U滑的变化 图2 2.如图3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,电路消耗的总功率。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 二、并联电路 3.如图4所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,请回答下列问题:(灯丝电阻不随温度变化) 图4 (1)去表看电路,复杂电路可分别画出等效电路图,电路中的电流有条路径,电阻R、灯泡L的连接方式是。 (2)判断电表的测量对象:并联电路不分析电压表,各支路电压相等且等于电源电压。重点分析电流表,电流表测量的电流。 (3)判断滑动变阻器滑片移动时相关物理量的变化情况(利用并联电路各支路互不影响):电源电压不变→电压表的示数;滑片P向左移动时→滑动变阻器R接入电路的阻值→通过滑动变阻器R的电流、通过灯泡L的电流→灯泡L亮度、电流表A的示数→电路总电阻→电路消耗的总功率。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 【规律总结】滑片移动引起的并联电路动态分析:首先确定电阻的变化,根据并联电路各支路电压相等,且等于电源电压,确定电压表示数,根据欧姆定律确定变化支路中电流的变化,其他支路各物理量均不变(快速找出该支路),如图5所示(注:I1为定值电阻所在支路电流,I滑为滑动变阻器所在支路电流)。(先电压后电流,先支路后干路) 滑片移动时R滑的变化本支路电阻的变化 本支路中电流的变化干路电流的变化 图5 4.如图6所示的电路中,闭合开关后,当滑片P向右移动时,电流表A1的示数,电压表V的示数,电流表A2的示数,电压表V示数与电流表A1示数的比值,电压表V示数与电流表A2示数的比值,电路消耗的总功率。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 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:U1 U2=R1 R2 ;并联分流:I1 I2 =R2 R1 ,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=U R 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=ΔU ΔI 具有普遍意义,但 ΔP=ΔU×ΔI是错误的,应运用ΔP=U22 R -U1 2 R 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 闭合电路的动态分析与含电容器电路问题 一、电路动态分析 电路的动态分析问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，某处电路变化又引起其他电路的一系列变化.直流电路的动态变化分析是电学的常考点之一，几乎每年都有该类试题出现.该类试题能考查考生对闭合电路欧姆定律的理解，电路的结构分析及对电路中并联特点的应用能力，兼顾考查学生的逻辑推训能力. 1. 判定总电阻变化情况的规律 (1)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)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。 (3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R 并与用电器并联，另一段R 串 与并联部分串联。A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致。 2．程序法：遵循“局部－整体－部分”的思路，按以下步骤分析： 3．“串反并同”结论法 (1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小，反之则增大。 (2)所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大，反之则减小。 即： ⎭⎪⎫ U 串↓ I 串 ↓P 串 ↓←R ↑→⎩⎪⎨⎪⎧ U 并 ↑I 并 ↑ P 并 ↑ 4．极限法 因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零进行讨论。 【典例1】在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，1R 和3R 均为定值电阻，2R 为滑动变阻器。当2R 的滑动触点在a 端时合上开关S ，此时三个电表1A 、2A 和V 的示数分别为1I 、2I 和U 。现将2R 的滑动触点向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是（ ） A ．1I 增大，2I 不变，U 增大 B ．1I 减小，2I 增大，U 减小 C ．1I 增大，2I 减小，U 增大 D ．1I 减小，2I 不变，U 减小 【答案】B 【典例2】如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r 。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压 表 示数变化量的绝对值分别为 ，理想电流表A 示数变化量的绝对值，则（ ） A. A 的示数增大 B. 的示数增大 C. 与的比值大于r D. 大于 【答案】ACD 【解析】滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，A 正确；电压表 测量定值电阻R 的电压，电阻不变，总电流变大，所以电压变大即 示数增大。电压表 测 量定值电阻和滑动变阻器总电压即路端电压，示数变小，B 错误；电压表的变化量，所以 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Vi的示数，电压表V2的示数 o （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Rl和电阻R2是联连接的。 电键S闭合时，电压表的示数将______________ 。 6.在上右图所示的电路中，电源电压不变。当电键S由断开到闭合时，电压表Vi 的示 数将，电压表V2的示数将 O 7.如右图所示的电路中，电源电压不变，当电键S由断开到闭合时，电流表的示 数 8.在上中图所示电路中，电源电压不变，当电键由断开到闭合时，电压表V的示数，电流表A的示数将；向右移动滑动变阻器的滑片，电压表V与电流表A有示数的比值将 O 9.如上右图所示的电路中，闭合电键S后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数将 O 10.如下左图所示电路中，电键S由断开到闭合时，电流表A的示数将, 电压表V的示数将 O 11.如下中图所示，当电键S闭合时，电流表A的示数将,电流表AI的示数将，电压表V 的示数将 O 12.如上右图所示电路中，电源电压不变，电键由闭合到断开时，电路总电阻将, 电流表A的示数将,电压表V的示数将,灯将变 o 13.如下左图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P 向上移动时，电流表的示数将,电压表示数将。 14.如下中图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P 专题二 动态电路分析 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1：如图1所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电 流表和电压表的示数变化: 电流表的示数 ；电压表的示数 。(均选填“变大”、“不变”或“变小”) 分析方法： 1、先判断电流表、电压表所测的对象； 2、根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点 R 总=R 1+R 2，判断总电阻变化情况； 3、根据I 总=U 总/R 总，判断电流的变化情况； 4、先根据U 1=I 1R 1判断定值电阻（小灯泡）两端电压的变化情况； 5、最后根据串联电路电压特点U 总=U 1+U 2，判断滑动变阻器两端的电压变化情况。 例2.如图2所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数 ；电压表的示数 。(均选填“变大”、“不变”或“变小”) 例3.如图3所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数 ；电压表的示数 。(均选填“变大”、“不变”或“变小”) 例4. 如图4所示电路中，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑键P 自左向右移动过程中，图中各电表示数变化的情况是( ) (A) A 、V 1、V 2变大 (B) A 、V 1、V 变小 (C) A 、V 2不变、V 1变小 (D) A 、V 1变小，V 2不变 例5.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 例6.在如图6所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑片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 例1：如图所示，闭合电键S ，当滑片向右移动时，请判断电流表和 电压表的示数变化:电流表A 1的示数 ；电流表A 2的示 数 ；电压表的示数 。（均选填“变大”、“不变” 或“变小” ） 分析方法： 1、在并联电路中分析电表示数变化时，由于并联电路各支路两端的电压和电源电压相等，所以应先考虑电压表的示数不变。 图1 图5 图6 图2 图3 图4 初中物理电路故障及动态电路分析 1、先根据题给条件确定故障是断路还是短路：两灯串联时，如果只有一个灯不亮，则此灯一定是短路了，如果两灯都不亮，则电路一定是断路了；两灯并联，如果只有一灯不亮,则一定是这条支路断路, 如果两灯都不亮，则一定是干路断路.在并联电路中，故障不能是短路，因为如果短路,则电源会烧坏. 2、根据第一步再判断哪部分断路或短路. 例1：L1与L2串联在电路中,电压表测L2两端电压，开关闭合后，发现两灯都不亮，电压表有示数,则故障原因是什么?解：你先画一个电路图:两灯都不亮，则一定是断路。电压表有示数，说明电压表两个接线柱跟电源两极相连接，这部分导线没断，那么只有L1断路了。例2、L1与L2串联,电压表V1测L1电压,V2，V2示数很大，则L1 短路而L2正常；B、若V1=0而V2示数很大，说明L2都断路。测L2电压。闭合开关后,两灯都不亮.则下列说法正确的是：A、若V1=0 解：可能你会错选A。其实答案为B.首先根据题给条件：两灯都不亮，则电路是断路，A肯定不正确。当L2断路时，此时V2相当于连接到了电源两极上,它测量的是电源电压，因此示数很大。而此时L1由于测有电流通过，因此两端没有电压，因此V1的示数为零。 首先要分析串并联，这个一般的比较简单,一条通路串联,多条并联。如果碰上了电压表电流表就把电压表当开路,电流表当导线。这个是因为电流表电压小，几乎为零。但电压表不同。此处要注意的是， 电压表只是看做开路，并不是真的开路。所以如果碰上了一个电压表一个用电器一个电源串联在一起的情况，要记得。电压表是有示数的（话说我当时为这个纠结了好久）。还有一些东西光看理论分析是不好的,要多做题啊，做多得题，在分析总结以下，会好很多.而且如果有不会的，一定要先记下来，没准在下一题里就会有感悟、一．常见电路的识别方法与技巧 在解决电学问题时，我们遇到的第一个问题往往是电路图中各个用电器（电阻)的连接关系问题.不能确定各个 电阻之间的连接关系，就无法确定可以利用的 规律，更谈不到如何解决问题.因此正确识别 电路是解决电学问题的前提。当然首先必须掌握串联电路和并联电路这两种基本的电路连接方式（图１(甲)、(乙）),这是简化、改画电路图的最终结果。 识别电路的常用方法有电流流向法(电流跟踪法）、摘表法（去表法）、直线法和节点法.在识别电路的过程中，往往是几种方法并用。 １．电流流向法 电流流向法是指用描绘电流流向的方法来分析电阻连接方式的方法。这是一种识别电路最直观的方法，也是连接实物电路时必须遵循的基本思路。具体步骤是：从电源正极出发,沿着电流的方向描绘出电流通过电阻的各条路经，一直达到 电源的负极。 例１:在图２（甲)所示电路中,三盏 【下载后获高清完整版-优质文档】 高中物理：动态电路分析-必考知识点+例题解析1.电功与电功率 ⑴电功：电场力移动电荷所做的功称为电功， 将电荷q移动了电势差为U的位置，这是计算电功的基本公式，适用于一切电功的计算，电场力做了多少功，就有多少电势能（电能）转化为其它形式的能； 电功的单位是焦耳（J），1度=1kW·h=J； ⑵焦耳定律：当电路是纯电阻电路时，因为 所以有 ， 这是纯电阻电路的电功计算公式，也称为焦耳定律，此时电场能全部转化为内能， 注意，当U≠IR时，不能用焦耳定律计算电功，比如含电容或者电感器 件的电路，此时计算的是转化的内能，电功除了转化成内能，还转化成其它形式的能量； ⑶电功率：单位时间内电场力做的功， ， 对于纯电阻电路， . [例1]如图，在输入电压U恒定的电路上，将用电器L接在AB两端时消耗的功率是9W，将它接在较远的CD两端时消耗的功率是4W，则AC、BD两根输电线上消耗的功率是多少？ 分析：由可知，两种情况下电路中的电流 而电压U固定，两种情况下的电阻比值 即 所以 2. 闭合电路的欧姆定律 ⑴， 适用于纯电阻电路; 上式变形，得 ； E为电源的电动势，即非静电力做功产生的电势差； 为电源内阻r造成的电势降落，称为路端电压，外电路上的电势降落； R称为负载，外电路中消耗电能的元件； r称为电源内阻，电源内部消耗电能的等效电阻； ⑵闭合电路的U-I图：， 以为横坐标，U为纵坐标，作图 显然，U-I图为斜率为负的一条直线，纵轴的截距等于电源电动势E，横轴的截距等于短路电流Im，斜率等于电源内阻r； ⑶闭合电路的功率 ①电源总功率： ，电源的消耗功率， 如果为纯电阻电路，则 电路动态分析的方法 电路动态分析是指对电路中各个元件和节点的电压和电流随时间的变化进行分析。在电路动态分析中，可以使用多种方法来求解电路的动态响应。下面将介绍几种常用的电路动态分析方法。 1. 拉普拉斯变换法 拉普拉斯变换法是一种在时间域和频率域之间进行转换的方法。通过将电路中的微分方程转换为复频域中的代数方程，可以求解电路的动态响应。在电路动态分析中，可以利用拉普拉斯变换法求解电路的响应和传输函数，并通过逆拉普拉斯变换将结果转换回时间域。这种方法适用于线性时间不变系统和输入信号为简单波形的情况。 2. 时域响应法 时域响应法是直接求解电路微分方程的方法。通过对电路中的每个元件应用基尔霍夫定律和欧姆定律，可以得到电路中各个节点和元件的微分方程。然后，可以采用常微分方程的求解方法，如欧拉法、改进欧拉法、龙格-库塔法等，来求解电路的动态响应。时域响应法适用于任何输入信号和非线性电路。 3. 复频域法 复频域法是通过复频域分析电路的动态响应。它利用频率响应函数来描述系统的响应特性，并通过计算复频域中的传输函数和频率响应来求解电路的动态响应。复频域法常用的分析工具包括频域响应函数、波特图、极点分析等。复频域法适 用于频率变化较大的信号和线性时不变系统。 4. 有限差分法 有限差分法是将微分方程转化为差分方程求解的方法。通过将时间连续的差分方程转换为时间离散的差分方程，可以用数值方法求解电路的动态响应。有限差分法可以采用欧拉法、梯形法、显式或隐式的Runge-Kutta等方法来求解。这种方法适用于任何非线性系统和任意输入信号。 5. 传递函数法 传递函数法是通过传递函数来描述电路的响应特性。传递函数是表示输入和输出关系的函数，可以通过对电路进行小信号线性化得到。利用传递函数可以方便地计算和分析电路的动态响应。传递函数法适用于线性时不变系统和复频域分析。 在实际应用中，根据具体问题和所需求解的电路，可以选择适合的动态分析方法。不同方法有各自的优缺点，需要根据具体情况进行选择。综合运用这些方法，可以对电路的动态响应进行准确的分析和求解，为电路设计和故障诊断提供有力的支持。 动态电路分析 葛老师题库 类型一滑动变阻器的变化引起电路的变化 1．如图所示电路中;当闭合开关后;滑动变阻器的滑片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 2．在如图所示的电路中;电源电压保持不变;闭合开关;当滑动变阻器的滑片P向右移动时 A．V示数变大;A示数变小;V与A示数的比值不变 B．V示数变小;A示数变小;V与A示数的比值不变 C．V示数变小;A示数变大;V与A示数的比值变小 D．V示数不变;A示数变小;V与A示数的比值变大 3．如图所示;电源电压保持不变;闭合开关;将滑动变阻器的滑片向右移动..电表的变化情况是 A．电压表和电流表示数都变小 B．电压表和电流表示数都变大 C．电压表示数变大;电流表示数变小 D．电压表示数变小;电流表示数变大 4．下图中是汽车、摩托车油量表实际上就是电流表原理示意图;R′是定值电阻;R是滑动变阻器;则 A．向油箱里加油时;电流表示数变大 B．燃油消耗下降时;电流表示数变大 C．燃油全部耗尽时;电流表将被烧坏 D．油箱加油过满时;电流表将被烧坏 5．如图所示电路中;电源电压保持不变;当开关S闭合;滑动变阻器的滑片P向右移动时;电表的示数变化情况是 A．电流表示数增大;电压表示数增大 B．电流表示数减小;电压表示数增大 C．电流表示数不变;电压表示数不变 D．电流表示数减小;电压表示数不变 6．如图所示;当滑动变阻器滑片P向右移动时;下列判断正确的是 A．电压表的示数不变;电流表A1的示数变大;A2的示数变小 B．电压表的示数不变;电流表A1的示数不变;A2的示数变大 C．电压表的示数与A1的示数的比值变大;A2的示数变小 D．电压表的示数与A1的示数的比值不变;A2的示数变小 7如图所示的电路中;电源两端的电压保持不变..只闭合开关S1时;将滑动变阻器的滑片移至最左端;电流表A1的示数为1.2A;再将滑片移至最右端;电压表V2的示数变化了4V;电流表A1的示数变化了0.8A；只闭合开关S1、S2时;电路消耗的功率为P;只闭合开关S1、S3时;电路消耗的功率为P＇..已知P∶P＇＝1∶2..若将开关S1、S2和S3都闭合;则下列说法正确的是 2023年中考物理专题复习（实验探究题）：电路的动态分析 一、实验探究题 1．运用知识解决问题： （1）某油量表的工作原理如图所示，当油箱内油面上升时，浮球向上漂浮，使得滑动变阻器接入电路中的电阻变，由电流表改造的油量表示数 变． （2）将R1=4Ω的电阻和R2=12Ω的电阻并联接在电源两极上，测得总电流为 2A．则：电源电压为V；通过R1的电流为A． 2．如图甲,将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来。 （1）闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在里受力转动的原理工作的；如果只改变电流方向,电动机转动方向（选填“不变”或“改变”）。 （2）刚闭合开关时,小电灯发出明亮的光,但随着电动机转得越来越快,小电灯的亮度逐渐减弱；当转速正常时,小电灯的亮度稳定不变,此时用手指轻轻捏住电动机的转轴,使电动机的转速减慢,你猜想这时小电灯的亮度将（选填“变亮”“变暗”或“不变”),理由是。 （3）如果将小电灯换成灵敏电流表,电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针(选填“偏转”或“不偏转”),它在生活中的应用有 (举出一例即可)。 3．某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据，记录如表．请根据表中给出的数据，回答下列问题： I/A0.10.20.30.40.50.6 U/V 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 ）由数据可分析出他们实验时的电路图可能是图中的；（选填选项字母） （2）根据表中数据归纳出U与I的关系：U=． 4．小致发现，在所用公共场所都装有灭火的喷头，根据温度高低或烟雾大小，在发生危险时自动喷水，保证安全。小致查阅资料，自己制作了一个温度自动报警电路，如图甲所示，电源电压为12V 保持不变，其中乙图为热敏电阻R1的阻值随温度变化图像。 （1）电路中R0的作用是。 （2）电路设计要求，当电压表示数为9V，与电压表相关的设备发出警报，此时温度恰好达到55℃，则R0的阻值为Ω。 （3）按照此电路设计，当电压表示数为10V 时，此时温度大约是℃。 （4）为了让电路更加合理，小致将定值电阻R0换成一个滑动变阻器R2（0～500Ω），如图丙。若电源电压降低，可以将滑片向移动，从而保证报警电压和温度都不变。若报警电压不变，但报警温度下调，则应该将滑动变阻器的滑片P 向移动。（均选填“左”或“右”，不考虑电阻发热）。 5．如图所示的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流约为0.5A，并用变阻器改变小灯泡的电流，要求滑片向右滑动时灯泡变亮。 第63讲 含电容器电路的动态分析 1．（2019•北京）电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C 的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u 随电荷量q 的变化图象都相同。 （1）请在图1中画出上述u ﹣q 图象。类比直线运动中由v ﹣t 图象求位移的方法，求两极间电压为U 时电容器所储存的电能E p 。 （2）在如图2所示的充电电路中，R 表示电阻，E 表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q ﹣t 曲线如图3中①②所示。 a ．①②两条曲线不同是 R （选填E 或R ）的改变造成的； b ．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a 中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。 （3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 “恒流源” （2）中电源 电源两端电压 增大 不变 通过电源的电流 不变 减小 【解答】解：（1）根据电容的定义Q ＝UC 可知，U =q C ，故电压U 与电量为正比例关系，故图象 如图所示； 根据图象的性质可知，图象与q 轴所围成的面积表示电能，故有：E P =12qU =12CU 2； （2）a 、电源电阻不计，当电容器充满电后，电容器两端电压等于电源电动势。由图可知，充电 时间不同，而最大电量相等，故说明图象不同的原因是电阻R 的改变造成的； b 、由图象可知，当R 越小，充电时间越短；R 越大，电荷量随时间变化趋向均匀，故需要快速充电时，R 越小越好；而需要均匀充电时，R 越大越好； （3）由于电容充电后两板间的电势差增大，因此需要恒流源的电压增大才能保证电量随时间均匀增加；而（2）中电源电动势不变，而内阻忽略不计，故两端电压不变；所以使用恒流源时，电流不变，而使用（2）中电源时电流减小。 故答案为：（1）如图所示；12CU 2；（2）a 、R ；b 、快速充电时，R 越小越好；而需要均匀充电时，R 越大越好；（3）增大；不变；不变；减小。 一.知识回顾 1.电容器的简化处理： 电路稳定后，简化电路时可以把电容器所处电路作为断路，简化电路时可以将该断路去掉，求电荷量时在相应位置再补上。 2．电阻的简化处理： 电路稳定后，与电容器同支路的电阻相当于导线。 3．电荷变化量的计算：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。 (1)由ΔQ＝CΔU 计算电容器上电荷量的变化。 (2)如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差即|Q 1－Q 2|。 (3)如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和即Q 1＋Q 2。 4. 分析电容器所带电荷量的变化要注意以下两点 (1)把电容器当成断路简化电路图，按照电路动态分析的基本方法来分析各部分电路电压与电流的变化。 放大电路的动态分析 动态分析就是求解各动态参数和分析输出波形。通常采用图解分析的方法或微变等效电路的方法。 1、图解分析方法 图解法就是利用晶体管的特性曲线在静态分析的根底上，用作图的方法来分析各个电压和电流交流分量之间的传输情况和相互关系，确定最大不失真输出电压的幅值、分析非线性失真等情况。 （1）交流负载线 直流负载线反映静态时电流IC和UCE的变化关系，其斜率为1/Rc，交流负载线反映动态时电流iC和VCE的变化关系，交流负载线是有交流输入信号时工作点的运动轨迹。 交流负载线的画法：先作出直流负载线，找出Q点；然后过Q点作一条斜率为1/R'L（R'L=Rc//RL）的直线，即为交流负载线。 （2）图解分析 输入交流信号时的图解分析，如图1。 图1 输入交流信号的图解分析 （3）非线性失真 对放大电路有一个基本要求就是输出信号的波形与输 入信号波形尽可能相似，即失真要小。引起失真的原因有多种，其中最基本的一个，就是静态工作的不合适或者信号太大，使放大电路的工作范围超出了晶体管的线性区，这种失真通常称为非线性失真。 放大电路的工作点太高，使放大电路进入三极管的饱和区工作而引起的非线性失真称为饱和失真。当放大电路的工作点太低，使放大电路进入三极管的截止区工作而引起的非线性失真称为截止失真。如图2所示。由此可见，放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求工作点Q要设置在输出特性曲线放大区的中间部位。 图2 截止失真和饱和失真 2、微变等效电路法 下面介绍放大电路工作在小信号范围内时，利用微变等效电路来分析放大电路输入电阻、输出电阻和电压放大倍数的方法。 （1）三极管的微变等效电路 三极管是非线性元件，在一定的条件（输入信号幅度小，即微变）下可以用一个等效的线性电路来代替，从而把放大电路转换成等效的线性电路，使分析、计算大为简化。下面以共射接法介绍三极管的微变等效电路。 图3 输入特性和输出特性 动态电路分析方法 电路的动态分析，是欧姆定律的具体应用,在历年的高考中经常出现。此类问题能力要求较高，同学们分析时往往抓不住要领，容易出错。电路发生动态变化的原因是由于电路中滑动变阻器触头位置的变化，引起电路的电阻发生改变，从而引起电路中各物理量的变化,在此将动态电路的分析方法介绍如下。 一、程序法 根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析。基本思路是：“部分—整体—部分”，即从阻值变化的部分如手，由串并联电路规律判知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,最后由部分电路的欧姆 定律得知个部分物理量的变化情况，一般思路是： 1确定电路的外电阻R 外总如何变化. 2根据闭合电路的欧姆定律E I R r =+总外总确定电路的总电流如何变化。(利用电动势不变) 3由U I r =内内确定电源内电压如何变化。（利用r 不变) 4由U E U =-外内确定电源的外电压如何变化。 5由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端电压如何变化。 6由部分电路和整体的串并联规律确定支路两端电压如何变化及通过各支路电路如何变化。 二、图像法 电路发生动态变化时,其电路图可等效为如图（1）所示，根据闭合电路的欧姆定律得到U E Ir =-,其图像如图（2）中的a ，根据部分电路的欧姆定律可知U IR =，其导体的 U —I 图像如（2)中b ，在电源确定的电路中，由图（2）得，当电阻R 增大时（即图中的角度变大）,通过R 的电流减小，R 两端的电压变大，当电阻R 减小时(即图中的角度变小）,其电流增大，电压减小。 三、“串反并同”法 所谓“串反”，即某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都减小（增大）。所谓“并同”，即某一电阻增大（减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都增大（减小).但须注意的前提有两点:1电路中电源内阻不能忽略;2滑动变阻器必须是限流接法. 四、极限法 即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端讨论。（一般应用于滑至滑动变阻器阻值为零） 例1、 在图中电路中，当滑动变阻器的滑动片由a 向b 移动时,下列说法正确的是： A 、电压表读数增大，电流表读数减 小。 B 、电压表读数减小，电流表读数增 大。 C 、两表读数均增大。 D 、两表读数均增大。 动态电路分析试题及答案 Edited on July 1, 2023 at 11am 动态电路分析习题集 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;当闭合电键后;滑动变阻器的滑动片P向右移动时 A安培表示数变大;灯变暗.. B安培表示数变小;灯变亮.. C伏特表示数不变;灯变亮.. D伏特表示数不变;灯变暗.. 4.如图5所示电路中;当闭合电键后;滑动变阻器的滑动片P向右移动时 (A)伏特表示数变大;灯变暗.. B伏特表示数变小;灯变亮.. C安培表示数变小;灯变亮.. D安培表示数不变;灯变暗 5如图6;当滑片P向右移动时;A1表、A2表和V表将如何变化 6在如图8所示的电路中;将电键K闭合;则安培表的示数将______;伏特 表的示数将________均填“变大”、“变小”或“不变”.. 7.在图10中;当电键K断开时;电压表的示数将________；电流表的示数 将__________选填“增大”、“不变”或“减小”.. 8.在图11中;当电键K断开时;电压表的示数将________；电流表的示数 将__________选填“增大”、“不变”或“减小”.. 9. 图17中;A、B、C、D是滑动变阻器的四个接线柱..若将A、C分别与 图中电路的导 线头M、N相连接;闭合电键后;当滑动片P向右移动时;安培表的示数将______填“变大”、“不变”或“变小”；若将D与N相连接;接线柱 ______与M相连接;则闭合电键后;滑动片P向左移动时;伏特表的示数增大.. 10. 在如图18所示的电路图中;当电键K闭合时 A 整个电路发生短路..B电流表示数变小.. C电流表示数不变化..D电流表示数变大.. 11. 在图19所示的电路中;当电键K闭合时;灯L1、L2均不亮..某同学用一根导线去查找 电路的故障..他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮;灯L1不亮;然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮..由此可以判断 A灯L1断路.. B灯L1短路.. C灯L2断路.. D灯L2短路.. 12. 如图20所示;电阻R1的阻值为20欧;R2为40欧;当电键K断开时;电流表A的示 数为0.1安;则电源电压为______伏..若电键K闭合时;电流表A的示数为______安.. 13. 在图21所示的电路中;电源电压为6伏..当电键K闭合时;只有一只灯泡发光;且电 压表V的示数为6伏..产生这一现象的原因可能是 A灯L1短路.. B灯L2短路.. C灯L1断路.. D灯L2断路.. 14. 如图23所示;闭合电键K;当滑动变阻器的滑片P向右移动时;电流表A的示数将人教版高中物理-有答案-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
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