动态电路的分析与计算
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。
九年级物理 动态电路分析及计算
一、动态电路部分第一种类型：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一、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；先确定电路，再看电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流的变化，最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。
针对练习（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。
（4）、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图1 图2 图3 图4图5 图6例二、如图6，当滑片P 向右移动时，A 1表、A 2表和V 表将如何变化？分析：先确定电路，然后看准每个电表分别测的谁的电压和电流值，再根据欧姆定律判断变化，欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断。
针对练习（5）、如图7，当滑片P 向右移动时，A 1表、A 2表和V 表将如何变化？第二种类型：开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化（三）、串联电路中开关的断开或闭合引起的变化例三、在如图8所示的电路中，将开关K 闭合，则电流表的示数将______，电压表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。
分析：先看好开关断开和闭合是分别是什么电路，最好画出等效电路，然后根据欧姆定律判断。
针对练习（6）、在如图9所示的电路中，当开关K 断开时，电阻R 1与R 2是________联连接的。
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电功率之动态电路的分析和计算
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电功率之动态电路的分析
专题概述
有关电功率的动态电路的定性分析是河北省初中毕业生升学文化课考试物理部分常考的最后一道多项选择题，分值是3分．
解决动态电路类的问题的基本思路如下：
(1)若有实物图，应先根据实物图画出对应的电路图．
(2)结合电路图明确各电阻和小灯泡的串、并联关系．
(3)确定电路中电压表、电流表分别测哪个用电器的电压和电流，注意若电压表和电流表测的是定值电阻电压和电流时，则两表示数的比值是不变的；若测的是滑动变阻器的电压和电流时，则比值随滑动变阻器的阻值变化而变化．
(4)明确滑动变阻器滑片移动时阻值的变化，和开关闭合断开时电路的变化，根据串、并联U、I、R关系规律、欧姆定律以及电功率的公式进行分析、解答．。
电路动态分析问题、含容电路专题
2、电容器两极间的电压等于与它并联的电路两端 的电压。
3、与电容器串联支路中的电阻无电流。
4、当电路发生变化时，电容器两极板间的电压发 生变化，其所带电量也将发生相应的变化，即电
容器会发生充、放电现象。
1、如图所示，电源电动势E=10V， R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,电池内阻可忽 略。
R2
③
把R1看成电源内电阻
Er
答案：① 2.25W；②R1 2W；③ 1.5W。
A．电源的路端电压一定逐渐变小 B．电源的输出功率一定逐渐变小 C．电源内部消耗的功率一定逐渐变大 D．电源的供电效率一定逐渐变小
例1、如图所示，线段A为某电源U-I图线，线段 B为某电阻R的U-I图线。以上述电源和电阻组成闭合 电路时， 求(1)电源的输出功率P出多大? (2)电源内部损耗的电功率P内是多少? (3)电源的效率多大?
P总 E R r
（最后一个等号只适用于外电路为纯电阻电路）
三、电源的输出功率
R
P出 I 2R
E 2R (R r )2
I
Er
E2
(R
r )2 R
4r
1、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大
Pm
E2 4r
三、电源的输出功率
1、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大
Pm
E2 4r
2、电源输出功率随外电阻变化的图线（ P出 R 图线）
的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，
额定功率为4.5W，当开关S接位置1时，电压
表读数为3V，那么当开关S接位置2时，小灯
泡L的发光情况是
A．很暗，甚至不亮
B．正常发光
C．不正常发光略亮
D．有可能被烧坏
动态电路
单元三动态电路分析一、过渡过程（暂态过程）1. 概念：电路从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态，电压、电流等物理量经历一个随时间变化的过程。
2. 产生过渡过程的原因：内因：电路中含有储能元件。
外因：换路二、换路定律1. 换路：电路工作条件发生变化，如电源的接通或切断，电路连接方法或参数值的突然变化等称为换路。
2. 换路定理：电容上的电压u C 及电感中的电流i L 在换路瞬间不能发生跃变，即：t=0+换路，则注意：只有u C 、i L 受换路定理的约束而保持不变，电路中其他电压、电流都可能发生跃变。
)0()0()0()0(L L C C -+-+==i i u u 1）概念：电压、电流的0+值。
2. 分类3. 初始值独立初始值：)0(C +u )0(L +i )0(C +i )0(R +i )0(R +u )0(L +u 相关初始值：3）初始值的计算（1）在换路前的稳态电路中，求)0(-C u )0(-L i 直流电路：C 开路、L 短路稳态电路正弦交流电路：相量法计算（2）在换路瞬间，利用换路定律得)0()0()0()0(L L C C -+-+==i i u u （3）画t=0+电路，求相关初始值。
t=0+电路C 用值的电压源替代。
)0(C +u L 用值的电流源替代。
)0(L +i例：图示电路原处于稳态，t =0时开关S 闭合，求初始值u C (0+)、i C (0+)和u (0+)。
解：由于在直流稳态电路中，电感L 相当于短路、电容C 相当于开路，因此t =0-时电感支路电流和电容两端电压分别为：4ΩR 1R 22Ω+u－+C u C － +U s 12V － L i L + u L － R 36Ωi 1 i C V2.762.1)0()0()0(A2.16412)0(3L 31C 31L =⨯====+=+=----R i R i u R R U i s 在开关S 闭合后瞬间，根据换路定理有：V 2.7)0()0(A 2.1)0()0(C C L L ====-+-+u u i i由此可画出开关S 闭合后瞬间即时的等效电路，如图所示。
初中动态电路分析方法
初中动态电路分析方法在进行初中动态电路分析时，我们可以采用以下几种方法来进行计算和分析。
1. 基本电路定律：初中动态电路分析的第一步是应用基本电路定律。
其中最重要的是欧姆定律、基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
- 欧姆定律：根据欧姆定律，电流（I）等于电压（V）与电阻（R）的比值，即I=V/R。
这个定律可以用来计算电路中的电流或电阻。
- 基尔霍夫电流定律：基于该定律，电路中流入某一节点的所有电流之和等于从该节点流出的所有电流之和。
这个定律可以用来解决节点的电流分配问题。
- 基尔霍夫电压定律：基于该定律，电路中的所有电压之和等于零。
这个定律可以用来解决回路中的电压问题。
2. 等效电阻法：当电路中有多个电阻时，我们可以将这些电阻通过等效电阻的方式来简化。
等效电阻是指能够替代原电路中多个电阻所产生的效果的一个电阻。
等效电阻的计算方法通常根据电路的连接方式有所不同，如串联电阻和并联电阻。
- 串联电阻：当多个电阻按照线性顺序连接时，则它们的总电阻等于各个电阻的电阻值之和。
即R总= R1 + R2 + R3 + ...- 并联电阻：当多个电阻按照并联的方式连接时，则它们的总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和的倒数。
即1/R总= 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...3. 电位器分压法：电位器分压法是一种常用的电路分析方法，尤其在电路中有不确定电阻值或需要调节电压时尤为有用。
在电位器两端的电压可以通过电位器的阻值和总电压的比值来计算，即Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2))。
4. 节点电压法和网孔电流法：节点电压法和网孔电流法是初中动态电路分析中常用的几种方法。
这两种方法本质上都是基于基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律进行计算分析的。
- 节点电压法：在节点电压法中，我们将电路中的每个节点视为一个未知电压点，并从节点出发，用未知电压表示。
然后根据基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律来建立方程组，最终求解出节点的电压值。
动态电路的分析与计算
动态电路的分析与计算动态电路分析与计算是电路理论与实践中重要的一部分。
动态电路是指在电路中存在能量存储元件（如电容器和电感器）的电路。
在动态电路中，电压和电流不仅取决于电路元件的阻抗和阻抗值（静态电路）的关系，还取决于时间的变化。
因此，动态电路的分析和计算需要考虑到电路中电压和电流随时间的变化规律。
1.电压和电流关系：对于动态电路中的电压和电流，需要建立它们与电路元件的阻抗和阻抗值之间的关系。
这可以通过分析电路中的电压和电流方程得到。
一般来说，电压和电流的变化可以采用微分方程的形式表示。
2.初始条件的确定：对于动态电路，初始条件是指系统开始运行时电路中电压和电流的初始值。
在分析和计算动态电路时，需要确定这些初始条件，并将它们纳入到方程中。
3.零输入响应和强迫响应：动态电路的响应可以分为零输入响应和强迫响应两部分。
零输入响应是指在没有外部输入信号时，电路元件内部的能量存储元件（如电容器和电感器）自身产生的响应。
强迫响应是指在有外部输入信号时，电路元件对输入信号的响应。
分析和计算动态电路时，需要分别考虑这两部分的响应，并将它们相加得到完整的响应。
4.稳定状态的判断：稳定状态是指电路达到稳定后，电路中电压和电流不再随时间变化的状态。
在分析和计算动态电路时，需要判断电路是否能够达到稳定状态，并找到稳定状态下的电压和电流值。
总而言之，动态电路的分析和计算是电路理论和实践中不可或缺的一部分。
它涉及到电路中电压和电流随时间变化的规律，并需要使用数学工具来揭示电路的行为。
通过对动态电路的分析和计算，可以更深入地理解电路的工作原理，并能够对电路进行设计和优化。
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 2D ．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 。
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1．如图所示的电路中，电源电压不变．闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变小的是（）A．电压表V示数
B．电压表V示数与电流表A1示数的乘积
C．电流表A1示数
D．电压表V示数与电流表A示数的乘积
2．如图所示的四个电路中，电源及各灯泡规格均相同．当开关闭合时，电流表读数最大的是（）
A．只有甲
B．只有乙
C．甲和丙
D．甲和丁
3．如图所示的电路中，甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表．闭合开关S后，灯L1、L2均正常发光．则（）
A．甲是电流表，乙、丙是电压表
B．甲是电压表，乙、丙是电流表
C．乙是电流表，甲、丙是电压表
D．乙是电压表，甲、丙是电流表
4．如图所示的电路，电源两端的电压一定，开关S1闭合，如果要使电压表的示数减小，电流表的示数增大，则下列操作中可行的是（）
A．滑动变阻器的滑片P向上移
B．滑动变阻器的滑片P向下移
C．开关S2闭合，滑动变阻器的滑片P向下移
D．开关S2闭合，开关S1断开
5．在如图所示的电路中，电源电压不变，R2=10Ω．S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.2A．两开关都闭合时，电流表的示数为0.5A，则电阻R1= Ω．
6．如图甲所示电路，闭合开关S后，两相同电压表的指针偏转都如图乙所示，（）
A．电压表V1的读数为1.5V
B．电压表V2的读数为7.5V
C．L1和L2两灯的电阻之比为1：5
D．L1和L2两灯的电压之比为1：4
7．小明同学做电学实验，通过改变滑动变阻器R3电阻的大小，依次记录的电压表和电流表的读数如表所示，分析表格中实验数据，可推断小明实验时所用的电路可能是下列电路图中的哪一个？
答：
电压表示数U/V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10
电流表示数I/A 0.18 0.21 0.24 0.27 0.30 0.33
A．B．
C．D．
8．如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω1A”．实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使
电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数．接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，
为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（）
A．10Ω和40Ω
B．20Ω和30Ω
C．10Ω和20Ω
D．30Ω和40Ω
9．某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，利用图1所示电路，在a，b两点间分别接入定值电阻R1、R2，通过调节滑动变阻器测得了多组数据，并根据数据绘制了两个电阻的U-I关系图象，如图2所示，若将R1、R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，通过R2的电流为（）
A．0.5A
B．1A
C．2A
10．如图a所示的电路，电源电压保持不变．闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图b所示，根据图象的信息可知：（选填“甲”或“乙”）是电压表示数变化的图象，电源电压为V，电阻R1的阻值为Ω．
11．如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变．闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图2所示，则电源电压为V，
R2的最大阻值为Ω．
12．甲和乙两灯的额定电压均为6V，图是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线．现将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，电路的工作电流应为
A，电源电压最大为V．
13．在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻R=20Ω．闭合开关s，当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时，电流表示数为0.4A，当移动滑片P至最右端时，电流表示数为0.3A．则电源电压U与滑动变阻器R′的最大阻值为（）
A．6V 10Ω
B．6V 20Ω
C．12V 20Ω
D．12V 40Ω
15．如图所示，当开关S闭合后，电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2A、1A、0.6A，则通过L1、L2、L3的电流分别是多大？
18．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变．小明同学用图所示的电路来探究热敏电阻R T的阻值与温度的关系．已知M为控温器，电源电压恒为12V，R为电阻箱（一种可以改变并读出阻值的变阻器）．
（1）在控温器中应该加入下列哪种液体？答：
A．自来水B．煤油C．食盐溶液
（2）当控温器中液体温度为80℃，电阻箱阻值为100Ω时，电流表的示数为0.1A．则该温度下热敏电阻的阻值为Ω．
（3）依次改变控温器中的液体温度，同时改变电阻箱的阻值，使电流表的示数始终保持在0.1A．通过计算得到相关数据记录如下．从表中可以看出，在一定温度范围内，该热敏电阻的阻值随温度的升高而．
温度t（℃）70 60 50 40 30 20 0 …
电阻R T（Ω）22 28 35 44 56 73 94 …
（4）在科技创新活动中，小明用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计．它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度．若电压表的读数会随温度的升高而增大，则应在原理图（乙）中
两端接入一电压表．
A．ab B．bc C．ac．
19．如图所示，电源电压恒定，当S接a时，电流表A1与A2的示数之比为3：5；当S接b时，电流表A1与A2的示数之比为2：3，则R2与R3的电阻之比为（）
A．9：10
B．4：3
C．3：4
D．5：2
20．如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的滑片P放在c处，已知ac的电阻值为滑动变阻器的总电阻的1/3，此时电压表的示数为6V，电流表示数为1A；当把滑片P放在滑动变阻器的最大阻值的b端时，电压表的示数为9V．求；在这两种情况下，灯泡L的阻值和电源电压为多大？（灯L的电阻不变）
21．如图所示，R0为定值电阻，当滑动变阻器的滑片P滑到M点时，电压表示数为9V；当滑片P滑到N点时，变阻器连入电路的阻值为滑片P滑到M点时变阻器连入电路的阻值的5倍，此时电压表示数
为4.5V．已知R0=3Ω．求：电源电压；。