动态电路分析方法
电路动态变化的常见情况及分析方法
电路动态变化的常见情况及分析⽅法2019-08-29电路动态分析是电学中⼀类⾮常典型的题型，它能综合考查学⽣对闭合电路欧姆定律的掌握，对电路结构的认识，以及对串、并联电路的基本特点等知识的应⽤，是⼀类考查学⽣分析能⼒、推理能⼒的好题.对不同的动态电路，引发的变化原因不同，但在分析⽅法上都⼤同⼩异.⼀、引起电路动态变化的原因归结起来，引起电路动态变化的原因有如下⼏种情况：1.滑动变阻器滑⽚的位置改变2.电路中开关的闭合、断开、或者换向3.⾮理想电表对电路的测试4.电容器结构的改变5.电路出现故障（断路或短路）6.电路中有传感器等敏感元件⼆、电路动态变化的基本分析⽅法1.程序法（1）基本思路：电路结构的变化，引起某部分电阻R的变化，引起总电阻R总的变化，引起⼲路电流I总的变化，引起路端电压U端的变化，引起固定⽀路上电流和电压的变化.（2）判定总电阻变化情况的规律a.当外电路的任何⼀个电阻增⼤（减⼩）时，电路的总电阻⼀定增⼤（减⼩）b.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1c.如图所⽰分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中⼀段与⽤电器并联，另⼀段与并联部分串联.设滑动变阻器的总电阻为R0，灯炮的电阻为R灯，与灯泡并联的那⼀段电阻为R，则分压器的总电阻为：R总=R0-R+RR灯R+R灯=R0-R2R+R灯=R0-11R+R灯R2.由此可以看出，当R减⼩时，R总增⼤；当R增⼤时，R总减⼩.2.极限法：因变阻器滑⽚滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑⾄两个极端去讨论，进⽽得出⼀般变化情况的⽅法.3.特殊值法：对于某些双臂环路问题，可以采取代⼊特殊值去判定，从⽽得出⼀般结论.三、例析图2例1如图所⽰，电源电动势E=8V，内阻不为零，电灯A标有“10V，10W”字样，电灯B标有“8V，20W”字样，滑动变阻器的总电阻为6Ω，闭合开关S，当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中（不考虑电灯电阻的变化）A.电流表的⽰数⼀直增⼤，电压表的⽰数⼀直减⼩B.电流表的⽰数⼀直减⼩，电压表的⽰数⼀直增⼤C.电流表的⽰数先增⼤后减⼩，电压表的⽰数先减⼩后增⼤D.电流表的⽰数先减⼩后增⼤，电压表的⽰数先增⼤后减⼩解析图⽰电路是滑动变阻器R上部分与灯泡A串联，下部分与灯泡B串联，然后再并联，当P位置改变，导致总电阻变化，从⽽引起电流表、电压表⽰数变化.要知道P由a端向b端滑动过程中，总电阻怎样变化，必须要知道两灯泡的电阻.由P=U2R得：R=U2P，所以，RA=10210Ω，RB=8220Ω=3.2 Ω.⼜知R滑=6Ω，所以P由a端向b端滑动过程中，上⾯⽀路的电阻总⼤于下⾯⽀路的电阻，且相差越来越⼤，故R总减⼩.由此可直接判断出电压表⽰数减⼩，电流表⽰数增⼤.正确答案为A.点评本题属于滑动变阻器滑⽚位置变化⽽引起的电路动态变化，由于是双臂环路问题，故采取了算出具体数值，由极端法讨论的分析⽅法.例2如图所⽰，⼀理想变压器原线圈接⼊交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的，V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3.现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是（）.图3A.U2变⼩，I3变⼩B.U2不变，I3变⼤C.I1变⼩，I2变⼩D.I1变⼤，I2变⼤解析因为U1不变，由U1U2=n1n2可得U2不变，断开S后，副线圈所在电路电阻R变⼤，由I2=U2R可知，电流I2减⼩.由U1I1=U2I2得I1=U2I2U1，故I1减⼩.电阻R3两端电压U3=U2-I2R1，故U3变⼤，I3=U3R2变⼤.综合可得正确答案为B、C.点评本题是由于电路中开关断开，引起电阻变化，导致各部分电阻上的电压和通过的电流变化.由程序法进⾏动态电路分析的问题.图4例3两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定且等于12 V的直流电源上，有⼈把⼀个内阻不是远⼤于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所⽰，电压表的⽰数为8V.如果他把此电压表改接在R2两端，则电压表的⽰数将（）.A.⼩于4VB.等于4VC.⼤于4V⼩于8VD.等于或⼤于8V解析电压表在电路中有双重⾝份，⼀⽅⾯，它能显⽰⾃⾝两端的电压，另⼀⽅⾯，它⼜有⼀定的电阻.此题中电压表先与R1并联，读数为8V，则R2上分得的电压为4V.⽽当电压表与R2并联时，其并联后的电阻要⽐R2⼩，⽽此时R1的阻值要⽐原先R1与电压表并联的阻值⼤，此时R1分得的电压⼤于8V，R2与电压表并联后分得的电压⼩于4V.正确答案为A.点评⾮理想电表接⼊电路中时，相当于改变了电路结构，从⽽使各部分电压、电流发⽣相应变化.注：本⽂为⽹友上传，不代表本站观点，与本站⽴场⽆关。
动态电路分析方法
电路中电流电压变化的分析电路的结构与电路电流、电压的变化的分析对每一位同学来说都就是相当重要的。
因为它在整个电学中都占有相当重要的地位,那么怎样才能学好它呢？下面介绍的一些例子或许能对学生们学习物理有很好的帮助。
电路的结构分析:电路的结构分析的主要任务就是分析组成电路的各元件间的串并联关系,并能画出串联与并联关系的简化电路图。
首先应明确“串联”、“并联”的意义,如果电路中的同一电流依次流经各电路元件,这些电路元件就就是串联的;如果电流从某一点开始分别流经不同元件后又汇合在一点,这些元件就就是并联的,由此可根据电流的走向分析元件间的串并联关系。
另外在识别电路时,电流表相当于导线,电压表相当于断路去掉。
电路的动态分析:电路的动态分析的主要任务就是分析电路中各元件电流与电压的变化。
(1)首先要进行电路结构分析了解各元件间的串联、并联关系,弄清各电表测的就是哪段电路的哪个物理量,弄清变阻器电阻变化的情况等。
(2)处理好部分与整体的关系、阻值变化与阻值不变部分之间的关系,一个电阻的变化可以引起电路中一系列电学量的变化,分析有关电学量的变化时要注意整体与部分、干路与支路的联系。
最常见的分析思路就是,由部分电路电阻的变化推断电路总电阻的变化,再由欧姆定律讨论总电流的变化电压对于定值电阻常用分析,对变化的电阻常用(U总常为电源电压,为定值电阻)来分析。
例1:如图所示,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数,电压表的示数,电压表的示数。
解:首先根据电路连接情况判断该电路就是串联电路。
下面判断电路中的电流与电压的变化。
(1)观察滑动变阻器的变化; 【向左移动变小】(2)推断电路总电阻()的变化; 【变小】(3)判断电路中电流的变化(为电源电压不变); 【变大】(4)判断各部分电路电压的变化,先判断定值电阻的电压变化【变大】、后判断滑动变阻器电压的变化() 【变小】例2如图所示,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列判断正确的( )A.三只电表的示数都变大B.、示数变小,的示数不变C.三只电表的示数都变小D.表的示数变小,、表示数不变解:首先根据电路连接情况判断该电路就是并联电路,接着判断电路中的电流与电压的变化,表并联在两端,测两端电压也就是电源电压,因电源电压不变,所以的示数不变。
电学中动态电路分析
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。
动态电路分析——串联电路
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。
第七章 动态电路的暂态分析
（4）根据电路的初始条件，确定微分方程通解中的积分常数，从而求 得微分方程的特解（即待求电路响应）。
A u C (0 ) 3
微分方程的特解为
uC Ae 3e
t 2
t 2
V
t 0
（5）由求得的电路响应，求得其他响应。由uC可求得电流
t uC 3 2 i e A 2 2
第七章 动态电路的暂态分析
第一节 第二节 换路定律与初始值的计算 一阶电路的零输入响应
第三节
第四节
一阶电路的零状态响应
一阶电路的全响应
第五节
第六节
一阶电路的三要素法
RLC串联电路的零输入响应
第七章小结
电路
电阻性电路 ：仅含有电阻性元件（包括独立 电源和受控电源）的电路。 动态电路 ：含有动态元件（即储能元件） 的电路。
iC (0 ) iL (0 ) 2 A u L (0 ) R3iC (0 ) u C (0 ) u2 (0 ) 6 (2) 8 8 V 12 V
初始值的计算步骤
（1）由换路前的电路计算出电容元件的电压uC和电感元件 的电流iL，确定它们在t＝0－时的值uC (0－)和iL (0－) 。 （2）根据换路定律，确定电容元件和电感元件电流的初始 值uC (0＋)和iL (0＋) 。
（1）换路前：开关合于位置1，电路 处于稳态，电容元件已充电，其电压 为U0（U0=US）。开关合至位置2的最 初瞬间，由于电路中的电流不是不穷 大，电容元件的电压不能跃变，电容 元件中的电压仍保持为U0，即uC (0＋) =U0 。 （2）换路后：电路脱离电源，电容元 件两极上的正负电荷不断的地中和， 直至电容元件两极上的电荷全部中和， 电路中电压均为零时，电路暂态过程 告以结束，电路进入稳态。 换路后电路所经历的物理过程，实际 上就是电容元件的放电过程。
动态电路分析方法
动态电路分析方法（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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原创3：电路的动态分析
R1
S
R3 A
S0 V
电路的动态分析
1.什么是电路的动态分析问题？ 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一系列变化的问题.
L3
P
R L2
L1 S
灯泡亮度如何变化？
R2
R1
S
R3 A
S0 V
电表示数如何变化？
2.电路动态分析的方法 直流电路的动态分析方法: (1)程序法：基本思想是“部分→整体→部分”．思维流程如下：
解析：保持开关S闭合，把滑动变阻器R1的滑片向上滑动，电路中的 总电阻变小，电流变大，电流表A的示数变大，由U＝IR3知电压表V 的示数变大，A正确；保持开关S闭合，滑动变阻器R1的滑片不滑动， 则电容器两极板间的电压不变，R2中没有电流通过，B错误；若保持 开关S闭合，拉开电容器两极板之间的距离，电容器的电容变小，两
1.电源负极接地，说明了什么？
审题 2.变阻器的滑片P由a向b移动，它的有效电阻如何变化？
析疑 外电路的总电阻如何变化？整个电路的总电流如何变化？
3.如何判断流过如何判断电压表、电流表示数？
解析：滑动头P自a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路
总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可得，干路电流增大，由UR1＝IR1可 知R1两端电压即电压表的示数变大，选项A错误；由U＝E－Ir可知路端电 压U减小；由UR2＝U－UR1可得R2两端的电压减小，又由I2＝URR22 可得流过R2
方法提炼
电路稳定时电容器的处理方法
电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同 支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作 用，与电容器串联的电阻视为等势体，电容器两端 的电压为与之并联的电阻两端的电压。
初中物理电学：动态电路详细分析
起的有效电阻的变化。
• 3．熟练掌握串并联电路中电压、电流及电阻的规律。
动态电路中涉及的用电器肯定不止一个，必然会运用到 串并联电路中电压、电流及电阻的规律，如果学生不能 熟练掌握这些规律，那么解题也就无从谈起。
• 4．熟练掌握欧姆定律的运用，尤其是要分析好电路中局部和整体的关系。欧
❖[变式训练题]参考下图，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，当滑片向左移动时，请判断 A 表 和 V 表的变化。
A 表变大 V 表变小
2.并联电路
例 2 如图 Z5－3 所示电路，电源电压保
解好怎样才是短路，以及短路对整个电路的影响。所以要想学好电学这部分内 容还得深刻理解短路这个概念。
动态电路专题总结
1、动态电路是由于电路中滑动变阻器的滑片移动 或电路中各开关的通断引起电路中的电流、电压等物 理量的变化；
2、解题时，应先判断确定滑动变阻器的滑片移动 或各开关通断时，电路的连接情况及各电表所测的物 理量；
3、再根据已知条件，利用其中一种情况解决部分 所求量，然后将所求得的量做为已知带入另一种情况 求解。
4、若题目中哪一种情况都没有将已知条件给足， 解决此类问题就必须将几种情况结合在一起看，将由 不同情况得出的几个等式联立起来解决问题。
二、问题导学 知识储备
1、快速说出串联和并联电路的电流、电压、电阻的特点：
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。
在看电路图的时候，应该采用何种方式来弄清电 路的连接情况？
1.将电流表看成导线，电压表看成断开的，先弄清电路 是串联还是并联的；
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整个外电路等效为一个可变电阻， R5变小时，外电阻也变小，则与之并联的电压表读数也
变小，即并同。选 D 。
法四：将滑片滑至 a 端变阻器阻值为零，将 R2 、 R4 支路短路，电流表读数减为零。总外电
阻变小，总电流变大，路端电压变小，故选
D。
由以上可见， 利用图像法或串反并同分析直流电路的动态问题，
流表读数 I 变小，所以答案选 D。
法二、利用图像法，由前面图（ 2）可知， R5阻值变小， R5 两端电压也变小，则电流表读
数也变小，把整个外电路等效为一个可变电阻，
R5 阻值变小时，外电阻也变小，同样由图
（2）知，路端电压变小，即电压表的读数变小，答案选
D。
法三、利用“串反并同”法。 R5 阻值变小，与 R5 并联的电流表的读数也变小，即并同。把
选 A。
法二、利用“图像法”由图（ 2）可知，当 R3增大时，通过 R3 的电流减小，则与 R3串联的
电流表的读数也减小。把整个外电路等效为一个可变电阻，当
R3 阻值变大时，外电路电阻
也变大，同样有图（ 2）可知，路端电压也增大，即电压表读数增大，所以答案选
A。
法三、利用“串反并同”法， R3 阻值变大，与 R3 串联的电流表读数变小，即串反，把整个
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。
E
2 根据闭合电路的变化。 （利用电动势不变）
R外总 r
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：
动态电路分析方法
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。
应用时，应分析清楚电路的结构特点，对所学知识真正理解掌握，
证结果是否合理，不能生搬硬套。
既简单又准确， 但要注意在 在得到结论后， 要注意验
3 由 U 内 I 内r 确定电源内电压如何变化。 （利用 r 不变）
4 由 U 外 E U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（
法一：电路结构为 R2 、 R4 串联后与 R5 并联，再与 R1、 R3 串联。电流表测量的是 R2 、 R4
支路的电流，电压表测量路端电压。当 R5的触点向 a 移动时， R5 阻值减小，从而导致整个
外电阻减小，总电流变大，路端电压变小，即电压表读数减小，又
R5 两端电压减小，则电
动态电路分析方法
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。
动态电路分析方法
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
法一：当滑片由 a 向 b 移动时， R3 增大，导致外电阻 R 也增大。由 I
E 知，总电流 I Rr
减小， 路端电压 U E Ir 增大， 即电压表读数增大， R2 两端电压 U 2 E Ir IR1 增大，
通过 R2 电流 I 2 U 2 增大，通过 R3的电流 I 3 I I 2 变小，即电流表读数减小，所以答案 R2
例2、 如图所示， R1、 R2 、 R3 和 R4 为定值电阻， R5 为可变电阻，电源的电动势为 E，内
阻为 r，设电流表 A 的读数为 I ，电压表 V 读数为 U，当 R5 的触点向 a 移动时：
A 、 I 变大， U 变小 B、 I 变大， U 变大 C、 I 变小， U 变大 D、 I 变小， U 变小
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） ，
外电路等效为一个可变电阻， R3 变大，导致外电阻也变大，则与之并联的电压表读数也变
大，即并同，答案选 A 。
法四、逆向思维将滑片由 b 滑至 a 端变阻器电阻变为零，将 R2 短路，总电阻变小，总电流
变大，电流表读数变大， 路端电压变小， 故电压表读数变小， 所以将滑动片由 a 向 b 移动时， 电流表读数变小，电压表读数变大。选 A 。