直流電路動(dòng)態(tài)分析(絕對(duì)經(jīng)典)

1、-作者xxxx-日期xxxx直流電路動(dòng)態(tài)分析(絕對(duì)經(jīng)典)【精品文檔】直流電路動(dòng)態(tài)分析根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，來(lái)分析電路中由于某一電阻的變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量（如I、U、R總、P等）的變化情況，常見(jiàn)方法如下：一程序法。基本思路是“局部整體局部”。即從阻值變化的的入手，由串并聯(lián)規(guī)律判知R總的變化情況再由歐姆定律判知I總和U端的變化情況最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律判知各部分的變化情況其一般思路為：（1）確定電路的外電阻R外總?cè)绾巫兓?當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大（或減?。r(shí)，電路的總電阻一定增大（或減小） 若電鍵的通斷使串聯(lián)的用電器增多，總電阻增大；若電鍵的

2、通斷使并聯(lián)的支路增多，總電阻減小。 如圖所示分壓電路中，滑動(dòng)變阻器可以視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段與電器并聯(lián)（以下簡(jiǎn)稱并聯(lián)段），另一段與并聯(lián)部分相路障（以下簡(jiǎn)稱串聯(lián)段）；設(shè)滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，燈泡的電阻為R燈，與燈泡并聯(lián)的那一段電阻為R并，則會(huì)壓器的總電阻為：由上式可以看出，當(dāng)R并減小時(shí)，R總增大；當(dāng)R并增大時(shí)，R總減小。由此可以得出結(jié)論：分壓器總電阻的變化情況，R總變化與并聯(lián)段電阻的變化情況相反，與串聯(lián)段電阻的變化相同。在圖2中所示并聯(lián)電路中，滑動(dòng)變阻器可以看作由兩段電阻構(gòu)成，其中一段與串聯(lián)（簡(jiǎn)稱），另一段與串聯(lián)（簡(jiǎn)稱），則并聯(lián)總電阻由上式可以看出，當(dāng)并聯(lián)的兩支路電阻相等時(shí)，總電阻最大；

3、當(dāng)并聯(lián)的兩支路電阻相差越大時(shí)，總電阻越小。（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律確定電路的總電流如何變化；（3）由U內(nèi)=I總r確定電源內(nèi)電壓如何變化；（4）由U外=EU內(nèi)(或U外=E-Ir)確定電源的外電壓如何（路端電壓如何變化）；（5）由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩的電壓如何變化；I分U分（6）確定支路兩端電壓如何變化以及通過(guò)各支路的電流如何變化（可利用節(jié)點(diǎn)電流關(guān)系）。動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題的思路程序可表示為：簡(jiǎn)單表示為： 局部I分、U分的變化局部R的變化全局I總、U端的變化的 變化 例1、在右圖所示電路中，電源的電功勢(shì)為E、內(nèi)阻為為定值電阻，R是一滑動(dòng)變阻器，電路中的電壓表和電流表均視為理想的。試討論

4、：當(dāng)R的滑鍵向上滑動(dòng)時(shí)，電源總功率及各電表示數(shù)如何變化？ 解析：本題等效電路如右下圖所示。R的滑鍵上滑時(shí)，其阻值增大，導(dǎo)致電路中總電阻增大。由可知，電路中的總電流減小，即表示數(shù)減小。因電源端電壓，故端電壓增大，即示數(shù)增大。電源的總功率減小。上的電壓因總電流的減小而變小，變大，（）所以示數(shù)變大。上的電流強(qiáng)度變大，所以的示數(shù)變大。因總電流變小，變大，所以變小（），的示數(shù)變小，的示數(shù)變小。點(diǎn)評(píng)：（1）、根據(jù)全電路歐姆定律，分析總電流的變化情況和路端電壓的變化情況。因此電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r是定值，所以，當(dāng)外電阻R增大（或減?。r(shí)，由可知電流減?。ɑ蛟龃螅煽芍范穗妷弘S之增大（或減?。＃?）

5、根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和局部電路與整個(gè)電路的關(guān)系，分析各部分電路中的電流強(qiáng)度I、電壓U和電功率P的變化情況。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)該先分析定值電阻上I、U、P的變化情況，后分析變化電阻上的I、U、P的變化情況。例2、 如圖所示，電鍵閉合時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，試分析L1、L2的亮度變化情況。分析與解：當(dāng)P向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的有效電阻變大，因此，整個(gè)電路的電阻增大，路端電壓增大，總電流減小，流過(guò)L1的電流將減小，L1將變暗；同時(shí)L1分得的電壓變小，L2兩端電壓增大，故L2變亮；我們注意到總電流減小，而L2變亮，即L2兩端電流增大，可見(jiàn)L3上的電流比L1上的電流減小得還要多，因此L3也要變暗燈

6、L1變暗UL2（）IL2（）IL3（）燈L2變亮P右移R滑（）R總（）I總（）燈L3變暗點(diǎn)評(píng)：（1）討論燈泡亮度的變化情況，只需判斷其電流或電壓如何變化就可以。（2）象這樣的電路，由于滑動(dòng)變阻器電阻的變化而引起整個(gè)電路的變化，一般不應(yīng)通過(guò)計(jì)算分析，否則會(huì)很繁雜。處理的一般原則是：主干路上的用電器，看它的電流變化；與變阻器并聯(lián)的用電器看它的電壓變化；與變阻器串聯(lián)的電器看它的電流變化。（3）閉合電路動(dòng)態(tài)分析的一般順序是：先電阻后干路電流；先內(nèi)電壓，后外電壓；先固定電阻的電壓，后變化電阻的電壓；先干電流后并聯(lián)支路上的電流。二“并同串反”“并同”：是指某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、

7、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小。 “串反”：是指某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。荒骋浑娮铚p小時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率將增大。例3、 如圖所示的電路中，R1、R2、R3、和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U，當(dāng)R5的滑動(dòng)角點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)（）AI變大，U變小B、I變大，U變大C、I變小，U變大D、I變小，U變小分析與解：本題中變量是R5，由題意知，R5的等效電阻變小。簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)可各知

8、，電壓表V，電流表A均與R5間接并聯(lián)，根據(jù)“串反并同”的原則，電壓表V，電流表A的讀數(shù)均與R5的變化趨勢(shì)相同，即兩表示數(shù)均減小。答案：選D。點(diǎn)評(píng)：（1）近幾年高考對(duì)電路的分析和計(jì)算，考查的重點(diǎn)一般不放在基本概念的理解和辨析方面，而是重在知識(shí)的應(yīng)用方面。本題通過(guò)5個(gè)電阻與電表的串、并聯(lián)構(gòu)成較復(fù)雜的電路，關(guān)鍵考查考生簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、繪制等效電路圖的能力。然后應(yīng)用“串反并同”法則，可快捷得到結(jié)果。（2）注意“串反并同”法則的應(yīng)用條件：?jiǎn)巫兞侩娐?。?duì)于多變量引起的電路變化，若各變量對(duì)同一對(duì)象分別引起的效果相同，則該原則的結(jié)果成立；若各變量對(duì)同一對(duì)象分別引起的效果相反，則“串反并同”法則不適用。例4、 如

9、圖（1）所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，燈泡L1、L2的亮度變化如何？分析與解：本題中滑動(dòng)變阻器左右兩部分都接入電路，等效電路如圖（2）所示，變阻器R分解得到兩變量R1、R2，由圖可知：滑片P向右移 R1（），R2（）對(duì)燈泡L1：R1（）R2（）L1變亮R1與L1并聯(lián)R2與L1間接串聯(lián)L1變亮L1變亮 R1（）R2（）L2變暗R1與L2間接串聯(lián)R2與L2串聯(lián)L2變亮L2亮度變化不能確定對(duì)燈泡L2： 由上述分析可知：對(duì)L1，變量R1、R2變化均引起L1變亮，故L1將變亮；對(duì)L2，變量R1、R2變化引起L2的亮度變化不一致，故此法不宜判斷L2的亮度變化。但若把變阻器R與L1的總電阻合成

10、一個(gè)變量R合，則由上述結(jié)論可知，P右移時(shí)，R合減小，L2與R合串聯(lián)，由“串反并同”法則可知，L2亮度變大。三特殊值法與極限法：極限法：即因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論。特殊值法：對(duì)于某些雙臂環(huán)路問(wèn)題，可以采取代入特殊值去判定，從而找出結(jié)論。例5、 在圖所示的四個(gè)電路中，當(dāng)分別閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器角頭從左端至右端時(shí)，能使其中一個(gè)燈由暗變亮同時(shí)，另一個(gè)燈由亮變暗，則符合要求的電路是（）A圖：對(duì)燈L1，可由“串反并同”法則判斷其變亮；而對(duì)L2由于兩個(gè)變量引起它亮度變化不一致，故“串反并同”不適用?，F(xiàn)取特殊值法：取L1、L2的阻值均為10，變阻器

11、總阻值也為10，電源電動(dòng)勢(shì)為6V；然后取極限值：取滑片P置于最左端和最右端時(shí)分別兩燈實(shí)際工作時(shí)的電壓即可判斷兩燈均變亮。B圖：對(duì)L1，可由“串反并同”法則判斷其變亮；對(duì)L2，采用合成變量法，再根據(jù)“串反并同”法則可判斷其變亮。C圖：采用極限值法。滑片P置于最左端時(shí)，L1被短路，不發(fā)光，而L2兩端電壓最大，亮度最大；滑片P置于最右端時(shí)，L1兩端電壓最大，亮度最大，而L2被短路，不發(fā)光。由此分析可知，該電路符合題目要求。D圖：燈L1一直被短路，不發(fā)光，不合要求。綜上分析有：符合要求的電路是（C）。四、小試身手：1如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。當(dāng)可變電阻的滑片P向b點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，電壓表V

12、1的讀數(shù)U1與電壓表V2的讀數(shù)U2的變化情況是：（）AU1變大，U2變小BU1變大，U2變大CU1變小，U2變小DU1變小，U2變大2.在如圖所示的電路中，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，R1和R3 均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開(kāi)關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U?，F(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，則三個(gè) 電表示數(shù)的變化情況是（ ）A1A2VSR1R2R3abE rAI1增大，I2不變，U增大 BI1減小，I2增大，U減小CI1增大，I2減小，U增大DI1減小，I2不變，U減小3.如圖所示是一實(shí)驗(yàn)電路圖，在滑動(dòng)觸頭由a端滑向b端的過(guò)程中，下列表

13、述正確的是（ ）A路端電壓變小 B電流表的示數(shù)變大C電源內(nèi)阻消耗的功率變小 D電路的總電阻變大4.電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖所示的電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是 （ ）C.電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小D.電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大5、在右圖所示電路中是定值電阻，是滑動(dòng)變阻器，當(dāng)?shù)幕I由左端向右端滑動(dòng)時(shí)，各個(gè)電表的示數(shù)怎樣變化？ 答案：1、A 2、B3、A解析：當(dāng)滑片向b端滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻減少，使得總電阻減小D錯(cuò)；根據(jù)，可知總電流在增加，根據(jù)閉合電路中的歐姆定律有,可知路端電壓在減小，A對(duì)；流過(guò)電流表的示數(shù)為，

14、可知電流在減小，B錯(cuò)；根據(jù)，可知內(nèi)阻消耗的功率在增大，C錯(cuò)。4、A解析：設(shè)滑動(dòng)變阻器的觸頭上部分電阻為x，則電路的總電阻為,滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，并聯(lián)支路電阻x增大，故路端電壓變大，同時(shí)并聯(lián)部分的電壓變大，故通過(guò)電流表的電流增大， 故選項(xiàng)A正確。5、解析：當(dāng)?shù)幕I向右滑動(dòng)時(shí)，由和組成的分壓器的串聯(lián)段電阻減小，所以電路的總電阻減小：根據(jù)可知干路中的電流強(qiáng)度增大，電流表的示數(shù)增大，再根據(jù)，可知路端電壓減小，電壓表的示數(shù)減小。因?yàn)闉槎ㄖ惦娮?，?dāng)干路中電流強(qiáng)度增大時(shí)，其兩端電壓隨之增大，所以電壓表的示數(shù)增大。根據(jù)，因U減小，增大，所以減小，電壓表的示數(shù)減小。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑鍵向右滑動(dòng)時(shí)，的

15、左段電阻與并聯(lián)部分的電阻增大，且干路中的電流強(qiáng)度增大，根據(jù)部分電路歐姆定律可知電壓表的示數(shù)增大，由于為定值電阻，且增大，根據(jù)部分電路歐姆定律可知電流表示數(shù)增大。根據(jù)并聯(lián)分流原理，通過(guò)電流表的電流強(qiáng)度為：在上式中，分子為恒量，分母為關(guān)于的二次函數(shù)，且二次項(xiàng)的系數(shù)小于零，分母有極大值，由此可見(jiàn)，電流表的示數(shù)先減小后增大。五、規(guī)律小結(jié) 1、“圍魏救趙法”：電路的各部分都是相互聯(lián)系、相互制約的，因此當(dāng)外電路不好研究時(shí)可研究?jī)?nèi)電路，通過(guò)研究?jī)?nèi)電路來(lái)研究外電路；當(dāng)這一部分不好研究時(shí)，去研究另一部分，通過(guò)研究另一部分來(lái)研究這一部分；當(dāng)這一支路不好研究時(shí)，去研究另一支路，通過(guò)研究另一支路來(lái)研究這一支路。這種策

16、略在兵法上叫“圍魏救趙法”。2、一般的思路是按照的順序進(jìn)入。只要掌握其方法，這類問(wèn)題的分析便應(yīng)刃而解。有關(guān)動(dòng)態(tài)電路幾種類型題的分析方法動(dòng)態(tài)電路指根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，來(lái)分析電路中由于某一電阻的變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量（如R總、I、U、P等）或變化量、比值關(guān)系、小燈泡的亮暗程度等的變化情況。近幾年也通常將動(dòng)態(tài)電路的分析作為重點(diǎn)考查內(nèi)容之一。本文從動(dòng)態(tài)電路的基本內(nèi)容著手，系統(tǒng)歸納了常見(jiàn)的四種類型題，并以下面介紹的基本思路為基礎(chǔ)，采用箭頭式分析法，著重介紹這幾種類型題分析方法。分析動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題的基本思路是“局部整體局部”。即從阻值的變化入手，由串并聯(lián)規(guī)律判知R總的變化情況，再由

17、歐姆定律判知I總和U端的變化情況，最后由部分電路歐姆定律及串、并聯(lián)電路規(guī)律判知各部分的變化情況。其分析方法為：1、確定電路的外電阻R總?cè)绾巫兓?當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大（或減?。r(shí)，電路的總電阻一定增大（或減?。?、根據(jù)閉合電路歐姆定律確定電路的總電流如何變化；3、由U內(nèi)=I總r確定電源內(nèi)電壓如何變化；4、由U外=EU內(nèi)(或U外=EIr)確定電源的外電壓如何（路端電壓如何變化）；5、確定支路兩端電壓如何變化以及通過(guò)各支路的電流如何變化一、電壓表、電流表示數(shù)大小變化問(wèn)題AErR1R3R2圖1例1：如圖1所示為火警報(bào)警器部分電路示意圖。其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料（其阻值隨溫度的升高而迅速減?。?/p>

18、制成的傳感器，電流表A為值班室的顯示器，B為值班室報(bào)警電鈴。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器A的電流I、報(bào)警電鈴兩端的電壓U的變化情況是（ ）A I變大，U變大B I變小，U變小C I變小，U變大D I變大，U變小分析與解：當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，R2阻值減小R2（） R總（） （） U內(nèi)=I總（R1+ r）（）(將干路上的電阻R1當(dāng)做內(nèi)電路電阻) U外=EU內(nèi)（） （），即顯示器A的電流減小。設(shè)通過(guò)電鈴的電流為I2，則I2 = I總I（） U = I2 R電鈴（），即電鈴兩端電壓增大。C項(xiàng)對(duì)。圖2二、小燈泡亮度變化問(wèn)題例2：如圖2所示，電鍵閉合時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，試分

19、析小燈泡L1、L2 、L3的亮度變化情況。分析與解：當(dāng)P向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的有效電阻變大R滑（） R總（） （） 燈L1變暗；設(shè)燈泡 L2兩端的電壓為UL2 ，則 （） 燈L2變亮； 因?yàn)?（） （） 燈L3變暗值得注意的是討論燈泡亮度的變化情況，只需判斷其電流或電壓如何變化就可以，無(wú)需每一步都用功率來(lái)分析。三、電壓表、電流表示數(shù)變化量問(wèn)題AVE rSR1RC圖3例3：如圖3所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電流表和電壓表均為理想電表，R為電阻箱，R1為定值電阻，C為電容器，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，增大電阻箱的阻值時(shí)，電流表示數(shù)變化量用I表示，電壓表示數(shù)變化量用U表示，可以判定 （ ）A電阻R

20、1兩端的電壓減小，減小量等于UB電容器的帶電量增加，增加量為CUC電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的比值增大D電壓表示數(shù)變化量U和電流表示數(shù)變化量I的比值不變分析與解：R（） R總（） （），即I總減小，R1兩端的電壓減小設(shè)R1兩端的電壓變化U1，內(nèi)電壓變化為U2，因?yàn)?E=U1 +U +U2=0 ，且U10，U20，所以U1=U +U2U，A項(xiàng)錯(cuò)；因?yàn)閁R = EI總（R1+r）（），則電容器帶電量也增加，增加量為Q=CU，B項(xiàng)對(duì)； ，即等于電阻箱的阻值，且增大，C項(xiàng)對(duì)； 設(shè)電阻箱阻值改變前通過(guò)電阻的電流為I1，兩端電壓為U1，阻值改變后電流為I2，電壓為U2，由閉合電路歐姆定律知：E=I1(R1r)I1R , E=I2(R1r)I2R/ ,由兩式得：（I