高三物理电路的动态分析

电路的动态分析一、动态电路的讨论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。基本思路是“部分→整体→部分”。即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R总的变化情况再由闭合电路欧姆定律判知I总和U端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况，其一般思路为：（1）确定电路的外电阻R外总如何变化；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若电键的闭合使串联的用电器增多，总电阻增大;若电键的闭合使并联的支路增多，总电阻减小。（2）根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流如何变化；（3）由U内=I总r确定电源内电压如何变化；（4）由U外=E－U内确定电源的外电压(路端电压)如何变化；（5）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；（6）确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化（可利用串联电路的电压关系、并联电路的电流关系）。二、总结动态电路的规律如下——“串反并同”“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大。注意“串反并同”法则的应用条件：单变量电路。对于多变量引起的电路变化，若各变量对同一对象分别引起的效果相同，则该原则的结果成立；若各变量对同一对象分别引起的效果相反，则“串反并同”法则不适用。例1、右图电路中,设R1增大，各电阻中的电流和两端电压如何变化？R1R2R3R4ErI2I1I3I4I解：R1增大，总电阻增大；I减小；由U=E-Ir，U增大；因此U4、I4增大；由I3=I-I4，I3、U3减小；由U2=U-U3，U2、I2增大；由I1=I3-I2，I1减小。应用“串反并同”法则分析同样可得到结果：R1增大，R3与R1串联，电流I3、电压U3均减小；R2、R4与R1并联，电流I2、I4均增大；电压U2、U4均增大。三、分压器电路总电阻的变化如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相串联（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为R，灯泡的电阻为R灯，与灯泡并联的那一段电阻为R并，则分压器的总电阻为：由上式可以看出，当R并减小时，R总增大；当R并增大时，R总减小。由此可以得出结论：分压器总电阻的变化与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化相同。015.08届扬州市期中模拟试卷55、在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（）A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小SR1R2R3ErA1A2VabB解见下页解：SR1R2R3ErA1A2VabR2减小，总电阻减小；总电流I增大；由U=E-Ir，U减小；由U3=IR3，U3增大；由U并=U-U3，U并减小；由I1=U并/R1，I1减小。由I2=I–I1，I2增大。应用“串反并同”法则分析同样可得到结果：R2减小，电流表A2与R2串联，电流I2增大；电流表A1与R2并联，电流I1减小；电压表V与R2并联，电压U减小；045.南京市金陵中学07—08学年一轮复习检测（一）44．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V1、V2示数变化的绝对值分别为△U1和△U2，下列说法中正确的是（）A．小灯泡L1、L2变暗，L2变亮B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．△U1△U2D．△U1=△U2V1V2L1L2L3PB解见下页解：V1V2L1L2L3P滑动变阻器的触片P从右端滑到左端，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。与电阻串联的灯泡L1、L2电流增大，变亮；与电阻并联的灯泡L3电压降低，变暗。U1减小，U2增大，而路端电压U=U1+U2减小，所以U1的变化量大于U2的变化量。024.上海市徐汇区07年第一学期期末试卷1111．在如图所示的电路中，电源电动势为ε，内电阻为r，三个可变电阻分别用R1、R2和R3表示。那么，在三个可变电阻的阻值变化的过程中，一定能够使得通过R3的电流变小的方案是（）（A）R1、R2都不变，R3变小（B）R1、R3都变大，R2不变（C）R1、R3都变大，R2变小（D）R1、R2和R3都变大R1ε,rR2R3BC029.连云港07-08学年度第一学期期末调研考试66、如图所示的电路中，A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电池E内阻不可忽略，则下列说法中正确的是()A．R2不变时，V2的读数与A读数之比等于R1B．R2不变时，V1的读数与A读数之比等于R1C．R2改变时，V1读数的变化量的绝对值大于V2读数的变化量的绝对值D．R2改变时，V1读数的变化量的绝对值小于V2读数的变化量的绝对值V1AR1R2V2EBD031.上海市静安区07-08学年第一学期期末检测16A.电压表的示数始终小于U；B.电流表的示数始终大于I；C.电压表的示数先增大后减小；D.电流表的示数先减小后增大。R1AVR2P16、如图所示电路，电源内阻不能忽略，R1阻值小于变阻器的总电阻，当滑动变阻器的滑片P停在变阻器的中点时，电压表的示数为U，电流表的示数为I。那么，滑片P由中点向上移动的全过程中()BC032.上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测66.如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r,电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。在电键S处于闭合状态下，若将电键S1由位置1切换到位置2,则下列判断中正确的是()A．电压表的示数变大。B．电阻R2两端的电压变大。C．电池内阻消耗的功率变大。D．电源的总功率变大。rVSR1R2R321ES1解：S1由位置1切换到位置2，外电阻减小,总电流增大,路端电压减小，总功率变大，内阻消耗的功率变大。B错.CD034.徐州市07—08学年度第一次质量检测44．某兴趣小组对一火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路如图所示，其中R2是半导体热敏电阻，它的电阻随温度变化关系如图乙所示．当R2所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比()A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变小，U变大D．I变大，U变小R1AR4R2R3Erab甲O乙tRD037.2008届南通市第一次调研考试66．如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，滑片P在变阻器的中点位置时，电灯L正常发光，现将滑片P移到最右端，则()A．电压表的示数变大B．电流表的示数变大C．电灯L消耗的功率变小D．电阻R1消耗的功率变小AVRR1ErLPBC039.08年深圳市第一次调研考试33．如图所示，A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑动片向上滑动时，对两灯明暗变化判断正确的是()A．A、B灯都变亮B．A、B灯都变暗C．A灯变亮，B灯变暗D．A灯变暗，B灯变亮ABRR1ErA040.江苏淮安市07—08学年度第一次调查测试77．如图所示，电源电动势为E，内阻为r．当滑动变阻器R′的滑动片向右滑动时，以下结论正确的是()A．R1两端的电压增大B．流过电源的电流增大C．内阻r的功率增大D．变阻器R'两端的电压增大R2R1R'ErBC055.08年佛山市教学质量检测（二）1111．如图所示,电源电动势为E,内电阻为r.两电压表可看作是理想电表,当闭合开关,将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时,下列说法中正确的是()A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，V1表的读数变大，C．小灯泡L2变亮，V2表的读数变大D．小灯泡L1变暗，V2表的读数变小V2V1L1L2E、rC059.江苏南通市2008届第三次调研测试33．如图所示的电路，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动，下列结论正确的是（）A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小电泡L变亮C．电容器C上电荷量减小D．电源的总功率变大RAVLErSCPAgk006.2008年高考物理广东卷77、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是（）A．电压表和电流表读数都增大B．电压表和电流表读数都减小C．电压表读数增大，电流表读数减小D．电压表读数减小，电流表读数增大rRabR1R2EAVA