閉合電路的動態(tài)分析專題

1、閉合電路的動態(tài)分析電路變化主要包括兩種情況，一是由于電路中部分支路的接通或斷開引起電路結(jié)構(gòu)的變化，從而引起電路中有關(guān)物理量的變化；二是由于部分電路中某個電阻發(fā)生變化（例如：滑動變阻器滑動觸頭位置的改變），同樣會引起電路中相關(guān)物理量的變化。那么如何進行電路變化的動態(tài)分析，我們分析的理論依據(jù)是閉合電路歐姆定律，及部分電路歐姆定律，以及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律。首先，要根據(jù)閉合電路歐姆定律，在I/R+r中，電源電動勢和內(nèi)電阻r不變，由于電路結(jié)構(gòu)的變化，會引起外電阻的R變化，導(dǎo)致干路電流I和路端電壓U的變化，再利用部分電路歐姆定律（在使用歐姆定律IU/R，必須牢記I、U、R是對同一部分電路而言的，三個

2、物理量中任意一個發(fā)生變化都可能引起其它兩個量的變化。）來討論各支路中的相關(guān)物理量的變化，進而討論干路中的各個物理量的變化。其次，分析電路變化時，一般的順序是先從變化部分開始，按照先總后分，先干路后支路，先固定電阻，后變化電阻的順序進行分析。變化電路的討論 如圖電路：設(shè)R1增大，總電阻一定 ；由 ，I一定 ；由 ，U一定 ；因此U4、I4一定 ；R1R2R3R4由I3= ，I3、U3一定 ；由U2= ，U2、I2一定 ；由I1= ，I1一定 。 總結(jié)規(guī)律如下：總電路上R增大時總電流I減小，路端電壓U增大；變化電阻本身和總電路變化規(guī)律相同；和變化電阻有串聯(lián)關(guān)系（通過變化電阻的電流也通過該電阻）的看

3、電流（即總電流減小時，該電阻的電流、電壓都減?。?；和變化電阻有并聯(lián)關(guān)系的（通過變化電阻的電流不通過該電阻）看電壓（即路端電壓增大時，該電阻的電流、電壓都增大）。 R1R3R2krAV下面根據(jù)其以上方法具體分析一些實例：一、由于某部分電路的斷開或接通，會引起電路中相關(guān)物理量的變化。例1如圖所示，當(dāng)K閉合時，兩電表的讀數(shù)變化情況是：（ ）V 、A 讀數(shù)變大V 、A 讀數(shù)變小V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大解析：當(dāng)K閉合時，由于并聯(lián)的支路的個數(shù)增加，由并聯(lián)知識可知：外電阻R減小，由閉合電路歐姆定律I/ R+ r知，干電流I增大，通過分析路端電壓U=I r減小，所以伏特表V的讀數(shù)變

4、小，即R2兩端電壓減小，由部分電路歐姆定律I2= U2/ R2安培表A的讀數(shù)變小，正確答案應(yīng)選BR4R3R2R1AV例2、如圖所示，由于某一電阻發(fā)生斷路，導(dǎo)致電壓表和電流表示數(shù)均比該電阻未斷開時要大，則這個斷路的電阻可能是：（ ）AR1 BR2 CR3 DR4解析：若R1斷路，由并聯(lián)電路特點，可知總電阻R變大，由I/ R+ r，得總電流I變小，由U=I r知路端電壓增大，得R2的兩端電壓U2增大，通過對I2= U2/ R2分析，知電流表的示數(shù)變大，故選項A正確；若R2斷路，知電流表的示數(shù)為零，故選項B錯誤；若R3斷路，電壓表的示數(shù)為零，故選項C錯誤；若R4斷路，由并聯(lián)電路知識特點，可知總電阻R

5、變大，由I/ R+ r，得總電流I變小，由U=I r知路端電壓增大，得R2的兩端電壓U2增大，通過對I2= U2/ R2分析，知電流表的示數(shù)變大，故選項D正確；本題正確選項為AD。rR3R2R1kVVA2例、如圖所示的電路中，電源的電動勢為，內(nèi)電阻為r，電鍵k原來是斷開的，現(xiàn)將k閉合，電路中的電流表及電壓表的示數(shù)將如何變化？解析：當(dāng)k閉合時，變?yōu)镽1和R2并聯(lián)，即R12的總電阻變小，R12又和R3串聯(lián)，得總電阻R變小，由I/ R+ r，得總電流I變大，所以電壓表V的示數(shù)將變大；若把R3當(dāng)成內(nèi)電阻，由于總電流I變大，通過U=I r知路端電壓變小，即R2的兩端電壓變小，即電壓表V的示數(shù)將變小，通過

6、對I2= U2/ R2分析，知電流表A2的示數(shù)變小。注：當(dāng)電路中任一部分發(fā)生變化時，將會引起電路中各處得電流和電壓隨之發(fā)生變化，可謂“牽一發(fā)而動全身”，判斷此類問題時，應(yīng)先由局部得變化推出總電流的變化，路端電壓的變化，再由此分析對其他各部分電路產(chǎn)生的影響。 PDCB, rR0A二、由于部分電路中的某個電阻發(fā)生變化或電路中的滑動變阻器的阻值改變，也會引起電路中相關(guān)物理量的變化。例如圖所示的電路當(dāng)中，A、B、C、D是四只完全相同的燈泡，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，下列說法正確的是：（ ）A燈變亮， BB燈變亮， C C燈變亮， DC燈變亮；解析：當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下移動時R0的使用

7、電阻值增大，得外電阻R的電阻值增大，由I=/R+r，可知干路電流I減小，而U=I r，得路端電壓升高，所以A燈的兩端電壓UA升高，由PA=UA2/RA，可知A燈變亮；同時I=IA+IB，而IA增大，得IB減小，可知B燈變暗；又因UB= IBR B，可知UB減小，而U=UB+UC ，得UC增大，知C燈變亮；又因IB =IC+ID , 而IB減小，IC增大, 得ID減小, rR4R3bRaR1R2AV由PD= ID2 RD，可知D燈變暗；正確答案應(yīng)選A、C。例、在如圖所示的電路中，R1 、R2、R3和R4皆為定值電阻，R為可變電阻，電源的電動勢為，內(nèi)電阻為r。設(shè)電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，

8、當(dāng)R的滑動觸頭向圖中a端移動時，下列說法正確的是：（ ）I變大，U變小 BI變大，U變大 C I變小，U變大 DI變小，U變??；解析：當(dāng)R的滑動觸頭向圖中a端移動時，R的使用電阻減小，從而導(dǎo)致并聯(lián)支路部分的電阻減小，由并聯(lián)特點，知并聯(lián)部分的總電阻減小，即R245的電阻減小，可知外電路的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律I總/ R+ r知，干電流I總增大，通過分析，路端電壓UI r減小，所以伏特表V的讀數(shù)減小，所以U變??；而路端電壓UU1+U245+U3，通過分析得U1I總R1增大， U3I總R3增大可知U24的電壓減小，U24I24（R2+ R4），由于R2和R4的電阻不變，得到I24減小，可知電

9、流表的示數(shù)減小，所以I變小，最后知本題正確答案是D,rPRbaL1AR0例、如圖所示的電路中，電源的電動勢和內(nèi)電阻r恒定不變，電燈L1恰能正常發(fā)光，如果滑動變阻器R0的滑片向b端滑動時，則：（ ）A電燈L1更亮，安培表的示數(shù)減小； B電燈L1更亮，安培表的示數(shù)增大； C電燈L1變暗，安培表的示數(shù)減??； D電燈L1變暗，安培表的示數(shù)增大； 解析：如果滑動變阻器R0的滑片向b端滑動時，R0的使用電阻增大，即并聯(lián)支路的電阻增大，最后并聯(lián)電路的總電阻增大，由閉合電路歐姆定律I/ R+ r知，干電流I減小，所以安培表的示數(shù)減?。煌ㄟ^分析，路端電壓UI r增大，所以L1兩端電壓增大，由PU2/ R L1得

10、電燈L1更亮；所以正確答案選A?？傊?，對于變阻器滑片移動或電鍵斷開、閉合等電阻變化引起電路的物理量變化的問題，應(yīng)理解閉合電路是一個整體，某一部分的電阻或電動勢發(fā)生變化時，一般來說電路其他部分的電壓、電流、電功率等都會發(fā)生變化，即“一動百動”。應(yīng)注意分析電路中的變量和不變量，“抓定量，看變量”。如電源一定，即電源的電動勢和內(nèi)電阻認(rèn)為是不變量；電路結(jié)構(gòu)一定，則指外電路各電阻元件的串、并聯(lián)關(guān)系不變，當(dāng)某個電阻元件的阻值變動時，則外電路的總電阻、總電流，各電阻元件上的電壓、電流及功率將發(fā)生變化。解電路的方法很多，不限于按上述步驟求解，但無論何種解法，都建立在對電路結(jié)構(gòu)的清楚認(rèn)識和對基本規(guī)律熟練運用的基

11、礎(chǔ)上。通過以上分析，只有掌握基本概念和基本規(guī)律，運用基本方法，才能提高自己的解題能力和綜合分析問題的能力。2AR1R21S例題：1、如圖，電源的內(nèi)阻不可忽略已知定值電阻R1=10，R2=8當(dāng)電鍵S接位置1時，電流表的示數(shù)為0.20A那么當(dāng)電鍵S接位置2時，電流表的示數(shù)可能是下列的哪些值（ ）A、0.28A B、0.25A C、0.22A D、0.19A 3、如圖所示，電源的電動勢和內(nèi)阻都保持不變，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸點向上端移動時（ ）A、電壓表和電流表的讀數(shù)都增大B、電壓表和電流表的讀數(shù)都減小C、電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小D、電流表的讀數(shù)增大，電壓表的讀數(shù)減小4、如圖所示的電路中，當(dāng)

12、開關(guān)閉合時，點和點的電勢變化情況是（ ） A 和B 都升高 A和 B都降低 A 降低，B升高 B 降低，A 升高 5、如圖所示的電路中，平行板電容器的極板水平放置，板間有一質(zhì)量為m的帶電油滴懸浮在兩板間靜止不動，要使油滴向下運動，下列所采用的辦法可行的是（ ） 將1的阻值調(diào)大；將1的阻值調(diào)??； 將2的阻值調(diào)大；將3的阻值調(diào)大。6、如圖所示的電路中，電池的電動勢為、內(nèi)阻為r，R1和R2是兩個阻值固定的電阻。當(dāng)可變電阻R的滑片向a點移動時，通過R1的電流I1和通過R2的電流I2將發(fā)生如下的變化（） AI1變大，I2變小 BI1變大，I2變大CI1變小，I2變大 DI1變小，I2變小。7、如圖所示的電路中，電源的電動勢恒定，要想使燈泡變暗，可以（ ） A增大R1 B減小R1 C增大R2 D減小R28、電容器C1、C2和可變電阻器R1、R2以