1、高二物理选修高二物理选修3-13-1第二章恒定电流第二章恒定电流第第7 7节闭合电路的欧姆定律节闭合电路的欧姆定律专题动态电路分析专题动态电路分析包头市百灵庙中学史殿斌一、动动态电路分析的特点态电路分析的特点1.一个闭合电路就是一个整体，当某一局部电路发生变化一个闭合电路就是一个整体，当某一局部电路发生变化时，会使整个电路的总电阻发生变化，随之会引起一系列时，会使整个电路的总电阻发生变化，随之会引起一系列连锁反应连锁反应。干路中的总电流变化电源的内电压变化路端电压变化各支路各部分的电压及电流的变化。因此又称为“牵一发动全身”。二、动动态电路分析常规方法的一般步骤态电路分析常规方法的一般步骤1.
2、由于电路中某处滑动变阻器的滑片移动或电建的通断，根据局部电阻的变化，确定电路的总电阻的变化确定电路的总电阻的变化。2.根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)，确定电路中总电流确定电路中总电流I I如如何变化何变化。3.由U内=Ir和U外=E-Ir，确定电源的内确定电源的内、外电压如何变化、外电压如何变化。4.根据串并联电路的特点和部分电路欧姆定律对电路进行定性分析，先总后分，判断各部分电流和电压的变化情况判断各部分电流和电压的变化情况。先分析不变的电路，后分析变化的电路。三、动动态电路分析特殊方法态电路分析特殊方法“串反并同串反并同”1.与滑动变阻器串联的电阻的电流和电压的变化情况与滑动与滑动
3、变阻器串联的电阻的电流和电压的变化情况与滑动变阻器电阻的变化情况相反，与变阻器电阻的变化情况相反，与滑动变阻器并联的电阻的电滑动变阻器并联的电阻的电流和电压的变化情况与滑动变阻器电阻的变化情况相同流和电压的变化情况与滑动变阻器电阻的变化情况相同。2.电路的总电流与滑动变阻器电阻的变化情况相反，电源内电路的总电流与滑动变阻器电阻的变化情况相反，电源内阻不为零，电路的路端电压与滑动变阻器电阻的变化情况相阻不为零，电路的路端电压与滑动变阻器电阻的变化情况相同。电源内阻为零电路的路端电压不变同。电源内阻为零电路的路端电压不变。3.通过滑动变阻器的电流与滑动变阻器电阻的变化情况相反，通过滑动变阻器的电流
4、与滑动变阻器电阻的变化情况相反，滑动变阻器两端的电压与滑动变阻器电阻的变化情况相同滑动变阻器两端的电压与滑动变阻器电阻的变化情况相同。【典例试做典例试做1 1】如图所示，电路中电源的电动势为E，内阻为r，R1和R2是定值电阻当变阻器R3的滑动触头P由a端向b端滑动时，电路中理想电流表和电压表的示数变化情况叙述正确的是（）A.电流表示数变大电压表示数变小B.电流表示数变大电压表示数变大C.电流表示数变小电压表示数变小D.电流表示数变小电压表示数变大【常规方法解析常规方法解析】当变阻器R3的滑动触头P由a端向b端滑动时，R3变小，总电阻变小。根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)，总电流变大，由U
5、内=Ir可知内电压变大，路端电压U外=E-Ir变小，因此电压表示数变小。电阻R1的电流和电压变大，并联电路的电压U=E-IR1-Ir变小，因此电阻R2和R3两端的电压也变小。通过电阻R2的电流变小，通过电阻R3的电流I3=I-I2变大，因此电流表示数变大。故选故选A A。【串反并同解析串反并同解析】当变阻器R3的滑动触头P由a端向b端滑动时，滑动变阻器电阻R3变小，根据电路图连接关系可知，电流表与滑动变阻器电阻串联，电压表与滑动变阻器电阻并联，有串反并同可得电流表示数变大，电压表示数变小。故选故选A A四、动态电路中电压表示数变化量的分析动态电路中电压表示数变化量的分析【例题例题】如图所示，电
6、源的电动势为E，内电阻为r，定值电阻R1和滑动变阻器R2接入电路中。已知R1r。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、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用I、U1、U2和U3表示。请回答以下问题：（1）电流表A，电压表V1、V2、V3的示数将如何变化？（2）U1/I、U2/I和U3/I它们将如何变化？（3）比较U1、U2和U3与I的比值的大小。（4）比较U1、U2和U3的大小。【由一例得一法由一例得一法】（1）当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，根据串反并同，由电路连接关系可知，电流表A的示数减小，电压表V1的示数减小，电
7、压表V2示数增大，电压表V3的示数增大；（2）由部分电路的欧姆定律U1/I=R1不变，U2/I=R2增大，U3/I=(R1+R2)增大；（3）由闭合电路的欧姆定律由闭合电路的欧姆定律E=UE=U1 1+U+U2 2+U+U内内=U=U3 3+U+U内内，当滑动变当滑动变阻器的滑动触头阻器的滑动触头P P向下滑动时向下滑动时，滑动变阻器的电阻，滑动变阻器的电阻R R2 2增大，增大，U U1 1和和U U内内减小，减小，U U2 2增大，但电动势增大，但电动势E E不变，因此不变，因此U U2 2=U U1 1+U U内内。或者。或者U U3 3增大，增大，U U内内减小，但电动势减小，但电动势
8、E E不变，不变，因此因此UU3 3=U=U内内。所以。所以UU1 1/I=R/I=R1 1，UU2 2/I=R/I=R1 1+r+r，UU3 3/I=r/I=r；（4）同理U1=R1I，U2=(R1+r)I，U3=rI，因此U3U1U2【课堂训练】1.如图所示，电路中R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为滑动变电阻，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的读数为U，当滑动变阻器R5的滑动触点向图中a端移动时（B ）AU变小，I变大BU变小，I变小CU变大，I变大DU变大，I变小2.在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，四个电表均为理想电表，R1、R2和R3为
9、定值电阻，当滑动变阻器R滑动触头P向左端滑动时，下面说法中正确的是（BD ）A电流表A1的读数增大B电流表A2的读数增大C电压表V1的渎数减小D电压表V2的读数减小3.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电压表和电流表都是理想电表。电建闭合后，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（AD ）A电流表示数不变B电流表示数减小C电压表示数增大D电压表示数减小4如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。电路中灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是（B ）AR1短路B
10、R2断路CR3断路DR1、R2同时短路5如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R2、R3和R4为定值电阻，电流表是理想电流表。闭合电键S，灯L1、L2，正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变大，电路中发生的故障可能是 （CD ）AR1断路BR2断路CR3短路DR4短路6在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电流表和电压表都是理想电表，当滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（AC ）AA示数一直增大BA示数先减小后增大CV的示数先增大后减小DV的示数一直增大7如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，电流表和电压表都是
11、理想电表，定值电阻R和滑动变阻器R按照图示的方式接入电路中。当滑动变阻器R的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（AC ）A电压表示数先增大后减小B定值电阻R两端电压一直增大C电流表A示数一直减小D电流表A示数先减小后增大8.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示数变化量的绝对值分别为U1和U2，下列说法中正确的是（BC）A小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B小灯泡L3变暗，L1、L2变亮CU1U2DU1+U2等于电源内电压的变化量9.如图所示，各电表为理想电表，电源内阻不能忽略，当滑动变阻器R2的滑动头从某位置向左移动一小
12、段距离的过程中，设电压表V1、V2、电流表A的读数分别是U1、U2、I；电压表V1、V2、电流表A读数的变化量大小分别为U1、U2、I，则下列说法正确的是：（BCD）A.U2与I的比值减小，U2与I的乘积减小B.U1与I的比值不变，U1与I的乘积增加C.U2与I的比值大于U1与I的比值D.U1与I的比值等于任何时刻U1与I的比值10.如图所示，定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合电键K，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表A示数变化量的绝对值为I，则（BCD ）AA的示数减小BU1大于U2CU2与I的比值等于rDU3与I的比值等于R+r
