高中物理直流电路的动态分析
高中物理含电容器电路的分析方法学法指导
含电容器电路的分析方法山西 石有山一、连接方式1. 串接：如图1所示，R 和C 串接在电源两端，K 闭合，电路稳定后，R 相当于导线，C 上的电压大小等于电源电动势大小．2. 并接：如图2所示，R 和C 并接，C 上电压永远等于R 上的电压．3. 跨接：如图3所示，K 闭合，电路稳定后，两支路中有恒定电流，电容器两极板间电压等于跨接的两点间的电势差，即||U N M ϕ-ϕ=二、典型例题1. 静态分析：稳定状态下，电容器在直流电路中起阻断电流作用，电容器两极间存在电势差，电容器容纳一定的电量，并满足Q=CU ．2. 动态分析：当直流电路中的电流和电势分布发生变化影响到电容器支路两端时，电容器的带电量将随之改变（在耐压范围内），即电容器发生充、放电现象，并满足△O=C △U ． 例1、如图4电路中电源E=12V ，r=1Ω，定值电阻R 1=3Ω，R 2=2Ω，R 3=5Ω，C 1=4μF ，C 2=1μF ，当电路闭合且稳定后各电容器的带电量为多少？当K 断开时，通过R 1、R 2的电量各为多少？解析：静态分析：R 3相当于导线，C 2与R 1、R 2串联起来的部分并联，C 1和R 2并联．V 10)R R (I U ,V 4IR U ,A 2r R R E I 212C 21C 21=+====++= C 100.1U C Q ,C 101.6U C Q 52C 225C111--⨯==⨯==，且C 1的下极板，C 2的右极板带正电．动态分析：断开K 后，C 1通过R 3、R 2放电，C 2通过R 3、R 2和R 1放电，最后电压都为0，电容上电量也都为0．故通过R 2的电量为Q=Q 1+Q 2=2.6x10－5C ，通过R 1的电量为Q 2=C 100.15-⨯． 例2、如图5所示的电路中，电源电动势为E ，内阻不计，电容器的电容为C ，R 2=R 3=R 4=R 5=R ，R 1为滑动变阻器，其阻值可在0～2R 范围内变化，则当滑动头从最左端向最右端滑动的过程中，通过R 5的电量是多少？解析：动态分析：本题电容器的接法为跨接，且电阻R 1连续变化，C 上电压为连续变化，不妨设电源负极为零电势点．则有2E N =ϕ 当P 置于R 1的最左端时2E U ,E MN M ==ϕ 当P 置于R 1中间某位置时0U ,2E MN M ==ϕ 当P 置于R 1的最右端时6E U ,3E MN M -==ϕ 当滑动头P 从最左端向最右端滑动的过程中，电容器上下极板电势差改变为3E 22E 6E U =--=∆ 则通过R 5的电量CE 32U C Q =∆=∆。
高中物理必修三 新教材学习笔记 第12章 专题强化9 闭合电路的动态分析 含有电容器的电路 故障分析
专题强化9闭合电路的动态分析含有电容器的电路故障分析[学习目标] 1.会应用闭合电路的欧姆定律分析闭合电路的动态问题(重难点)。
2.会分析含有电容器的电路问题(重难点)。
3.会结合闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律分析电路故障(难点)。
一、闭合电路的动态分析在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，回路的总电流、路端电压如何变化？通过R1、R2和滑动变阻器的电流如何变化，它们两端的电压如何变化？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________闭合电路动态问题的分析方法1．程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路，按以下步骤分析(如图)：2．结论法——“串反并同”“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、电功率都将增大。
“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。
3．极限法因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，使其电阻最大或电阻为零，画等效电路图分析各电学量的变化情况。
例1如图所示电路中，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是( )A ．电压表示数变大，通过灯L 1的电流变大，灯L 2变亮B ．电压表示数变小，通过灯L 1的电流变小，灯L 2变暗C ．电压表示数变大，通过灯L 2的电流变小，灯L 1变亮D ．电压表示数变小，通过灯L 2的电流变大，灯L 1变暗针对训练1 如图所示，E 为内阻不能忽略的电源，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，与分别为理想电压表与电流表。
高中物理电路图的简化、电路动态分析、故障分析专题
专题一：等效电路图的画法2.等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号，按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来(接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低,等电势的节点用同一数码)。
然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。
例2：判断图2各电阻的连接方式。
【解析】(1)将节点标号，四个节点分别标上1、2。
(2)将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。
(3)将各个电路元件对号入座，画出规范的等效电路图，如图3所示。
(4)从等效电路图可判断，四个电阻是并联关系。
【题后小结】等电势法，关键是找各等势点。
在解复杂电路问题时，需综合以上两法的优点。
:■、综合法：支路电流法与等电势法的综合。
(1)给相同的节点编号。
(2)电流的流向：由高电势点流向低电势点(等势点间无电流)，每个节点流入电流之和等于流出电流之和。
例3:由5个1 Q电阻连成的如图4所示的电路，导线的电阻不计，则 A B间的等效电阻为____________ Q o 【策略】采用综合法，设A点接电源正极，B点接电源负极，将图示电路中的节点找出，凡是用导线相连的节点可认为是同一节点，然后按电流从A端流入，从B端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。
【解析】由于节点A、D间是用导线相连，这两点是等势点（均标1），节点C F间是用导线相连，这两点是等势点（均标2），节点E、B间是用导线相连，这两点是等势点（均标3），则A点电势最高，C（F）次之，B点电势最低，根据电流由高电势流向低电势，易得出各电阻的电流方向。
由于电阻R i, R2均有一端接点1,另一端接点2;电阻R4, R5均有一端接点2，另一端接点3;电阻Q —端接点1,另一端接点3,易得其等效电路如图5所示。
或者用图4中所标电流方向，也可得其等效电路如图5,相比第一种方法更简单。
高中物理动态分析问题求解类析
高中物理动态分析问题求解类析黑龙江省克东一中 刘兴江动态分析问题是考查学生分析、推理能力的重要题型，其问题可以涉及到力、电、热、光各部分知识，一直成为高考考查的热点内容。
因此掌握分析这种问题的一般方法，在高三物理复习中有着举足轻重的地位。
动态分析问题在力、电、热、光各部分知识中表现出来的形式和分析方法不尽相同，本文就动态分析问题在这些知识中表现的形式谈一些分析的方法，供师生在此问题的复习时作一个较为系统的参考。
一、力学中的动态问题分析1、变动中力的平衡问题的动态 分析①矢量三角形法物体在三个不平行的共点力作用下平衡，这三个力必组成一首尾相接的三角形。
用这个三角形来分析力的变化和大小关系的方法叫矢量三角形法，它有着比平行四边形更简便的优点， 特别在处理变动中的三力问题时能直观的反映出力的变化过程。
例1、如图1a 所 示，绳OA 、OB 等长，A 点固定不动，将B 点沿圆弧向C 点运动的过程中绳OB 中的张力将[ ]A 、由大变小；B 、由小变大C 、先变小后变大D 、先变大后变小解：如图1b ，假设绳端在B'点，此时Ｏ点受到三力作用平衡：T A 、书的大小方向不断的变化（图中T 'B 、T ''B T '''B ......），但T 的大小方向始终不变，T A 的方向不变而大小改变，封闭三角形关系始终成立.不难看出； 当T A 与T B 垂直时，即a+ =90时，T B 取最小值，因此，答案选C 。
②相似三角形法物体在三个共点力的作用下平衡，已知条件中涉及的是边长问题，则由力组成的矢量三角形和由边长组成的几何三角形相似， 利用相似比可以迅速的解力的问题。
例2、如图2a 所示，在半径为Ｒ的光滑半球面上高h 处悬挂一定滑轮。
重力为Ｇ的小球用绕过滑轮的绳子站在地面上的人拉住。
人拉动绳子，在与球面相切的某点缓慢运动到接近顶点的过程中,试分析半球对小球的支持力和绳子拉力如何变化？分析与解：受一般平衡问题思维定势的影响，以为小球在移动过程中对半球的压力大小是变化的。
高中物理动态电路分析
2011高三物理模型组合讲解一一电路的动态变化模型［模型概述］“电路的动态变化”模型指电路中的局部电路变化时引起的电流或电压的变化，变化起因有变阻器、电键的闭合与断开、变压器变匝数等。
不管哪种变化，判断的思路是固定的，这种判断的固定思路就是一种模型。
［模型讲解］一、直流电路的动态变化1.直流电路的动态变化引起的电表读数变化问题例1.如图1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？图1解析：这是一个由局部变化而影响整体的闭合电路欧姆定律应用的动态分析问题。
对于这类问题，可遵循以下步骤：先弄清楚外电路的串、并联关系，分析外电路总电阻怎样变化；由I —确定闭合电路的电流强度如何变化；再由U = E - lr确定路端电压的变化情R +r况；最后用部分电路的欧姆定律U =IR及分流、分压原理讨论各部分电阻的电流、电压变化情况。
当滑片P向左滑动，R3减小，即R总减小，根据I总—判断总电流增大，A1示R总+ r数增大；路端电压的判断由内而外，根据U二E - lr知路端电压减小，V示数减小；对R1,有U1 =1总R1所以U1增大，V示数增大；对并联支路，U 2 - U - U1，所以U 2减小，V2示数减小；U 2对R2,有I 2-，所以I2减小，A2示数减小。
R2评点：从本题分析可以看出，在闭合电路中，只要外电路中的某一电阻发生变化，这时 除电源电动势、内电阻和外电路中的定值电阻不变外，其他的如干路中的电流及各支路的电流、电压的分配，从而引起功率的分配等都和原来的不同，可谓“牵一发而动全身” ，要注意电路中各量的同体、同时对应关系，因此要当作一个新的电路来分析。
解题思路为局部电路T 整体电路T 局部电路，原则为不变应万变(先处理不变量再判断变化量)。
2. 直流电路的动态变化引起的功能及图象问题例2.用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，伏安图象如图所示，根据图线回答： (1) 干电池的电动势和内电阻各多大？(2) 图线上a 点对应的外电路电阻是多大？电源此时内部热耗功率是多少？ (3) 图线上a 、b 两点对应的外电路电阻之比是多大？对应的输出功率之比是多大？ (4) 在此实验中，电源最大输出功率是多大？图2 解析： (1) 开路时(1=0)的路端电压即电源电动势，因此E =1.5V ，内电阻1 53=02」7.5也可由图线斜率的绝对值即内阻，有:(2) a 点对应外电阻 R a = U_L = 10- 0.41】I a 2.5此时电源内部的热耗功率:2 2P r =l a r =2.5 0.2W P.25W也可以由面积差求得:1.5 -1.02.5门二02」P r = I a E - I a U a= 2.5 (1.5 T .0)W 二1.25W（3）电阻之比：R a i.0/2.5「4——R b0.5/5.0'J1输出功率之比：P a1.02.5W1 aP b0.5 5.0W1（4）电源最大输出功率出现在内、外电阻相等时，此时路端电压U = E，干路电流21 短15 7 5I 短，因而最大输出功率P出m W =2.81W2 2 2当然直接用P出^ —计算或由对称性找乘积IU （对应于图线上的面积）的最大值，也4r可以求出此值。
最新人教版高中物理选修3-1第三章《直流电路的分析》
专题四 直流电路的分析和计算高考展望直流电路的分析和计算，在历年的高考中考查频率较高，几乎每年都有考题涉及.常考知识点有电阻串(并)联规律\,部分电路欧姆定律\,闭合电路欧姆定律\,温度对电阻率的影响\,电路的动态过程分析及故障判断等.因为直流电路应用广泛,涉及的物理规律较多,容易和实际结合考查学生综合分析问题的能力,所以在今后的高考中,本专题知识仍是一个重要的考查点.对本专题知识的复习,应在熟记串(并)联规律\,部分电路和闭合电路欧姆定律及适用条件的基础上,熟练掌握直流电路问题分析的思路和方法.主干知识1.理想的电流表(内阻不计),可直接用导线代替;理想的电压表(内阻视为无穷大)可直接去掉;对导线,由于其两端电势差为零,可将导线连接的两点视为一点而合在一起. 对非理想的电流、电压表则应将其当作有一定电阻的特殊用电器(其特殊之处就是可以显示其中的电流或两端电压).2.部分电路欧姆定律I=R U 和闭合电路欧姆定律I=rR E +都只适用于纯电阻电路. 电功率公式P=UI 、电功公式W=UIt 、焦耳定律公式Q=I 2Rt 是普遍适用于各种性质电路的,而其根据部分电路欧姆定律推导出的一些变形式如:P=I 2R=R U 2、W=I 2Rt=R U 2t 、Q=R U 2t=UIt 等,则只适用于纯电阻电路. 只有在纯电阻电路中,电功和电热的值才是相等的,而在非纯电阻电路中总有W ＞Q.3.分析电路问题的一般思路是:先由部分电路电阻的变化推断外电路总电阻的变化,再由闭合电路欧姆定律I=rR E +讨论干路中电流的变化,然后再根据具体情况灵活选用公式确定各元件上其他物理量的变化情况.4.电路故障的判断：断路的表现是电路的端电压不为零而电流为零.具体判断方法是用电压表测量电路中某两点间电压,若电压不为零,则说明这两点与电源的连接完好,断路点就在该两点之间.而短路的表现是电流不为零而电压为零,用电压表亦不难判断出来.5.对于含有电容器的直流电路,由于电容器的两极是相互绝缘的,因此在电路稳定的情况下,含有电容器的支路中是无电流的,在分析其他电阻或用电器连接关系时,可将含有电容的支路直接去掉；另一方面,在电路未达到稳定状态之前,电容器相当于一个阻值变化的电阻而不能当开路处理.6.直流电路的工作过程,实际上就是一个能量的转化过程.由能的转化和守恒定律得:P 源=P ′+P,即EI=I 2r+I 2R,所以 I=rR E +. 7.直流电路部分涉及的物理图象（1）伏安特性曲线反映用电器的电压与通过用电器的电流之间的关系，对于纯电阻，可以根据图线上一点与原点的连线的斜率判断该电压或电流对应的导体的阻值.图3-4-3（2）电源的端电压—电流图线数学表达式U=E-Ir,该图线为一倾斜的直线，如图3-4-5所示图3-4-5U 0为电流为零时的端电压，即电源的电动势；I 0为输出电压为零时的短路电流，直线的斜率IU ∆∆=r 为电源内阻.典题链接【试题1】 在如图3-4-1所示的电路中,R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻,R 3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 的读数为U,当R 5滑动触点向图中a 端移动时( )图3-4-1A.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 变小解析:R 5的滑动触点向a 端滑动时,R 5被接入电路的电阻减小,因而电路总电阻R 减小.由闭合电路欧姆定律I=rR E +知干路总电流I 增大,路端电压U=(E-Ir)减小.图中电压表测的就是路端电压,所以其示数应减小.另外,由于总电流I 增大,导致R 1、R 3两端电压增大,而总的路端电压U 是减小的,所以R 2、R 4串联后与R 5并联部分的电压U 并=(U-U 1-U 3) 减小,因此流过R 2、R 4所在支路的电流减小.即电流表A 的示数减小.综上讨论知选项D 正确.答案:D小结:讨论此类电路的动态变化问题,首先要弄清楚电路结构:各电阻、用电器、电表等是如何连接在电路中的,各电表测的是哪一物理量等；其次是要弄清楚当电路某一部分变化时,其他部分电阻及总电路的各个参量如何变化；第三是掌握分析问题的一般思路——先部分,后整体,再部分,并灵活地选用恰当的公式进行讨论.对于由部分电路电阻的变化推知电路总电阻的变化,其理论根据主要是两电阻的并联阻值和各电阻的阻值变化关系:由R 并=2121R R R R + =1221R R R +=2111R R R +可以看出，当任一支路电阻变大或变小时，并联阻值也相应地变大或变小.其他部分电路无论和上面的R 并串联还是并联,总电阻都是相应地变大或变小的.【试题2】（2004年江苏，14）如图3-4-2所示的电路中,电源电动势E=6.00 V,其内阻可忽略不计.电阻的阻值分别为R 1=2.4 k Ω、R 2=4.8 k Ω,电容器的电容C=4.7 μF.闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测R 1两端的电压,其稳定值为1.50 V.(1)该电压表的内阻为多大?(2)由于电压表的接入,电容器的带电荷量变化了多少?图3-4-2解析:（1）设电压表的内阻为R V ，测得R 1两端的电压为U 1，R 1与R V 并联后的总电阻为R ，则有R 1=11R +21R ① 由串联电路的特征2R R =11U E U -② 联立①②得R V =1211121)(U R R E R U R R +- 代入数据，得R V =4.8 k Ω.（2）电压表接入前，电容器上的电压U c 等于电阻R 2上的电压，R 1两端的电压为U R1 则1R C U U =12R R 又E=U c +U R1接入电压表后，电容器上的电压为U c ′=E-U 1由于电压表的接入，电容器带电荷量增加了ΔQ=C （U c ′-U c ）由以上各式解得ΔQ=C （1211U R R E R -+）代入数据，可得ΔQ=2.35×10-6C.答案:（1）4.8 k Ω (2)2.35×10-6C小结:(1)直流电路中的电容器,在稳定情况下,其两端电压即等于与之并联的电阻两端的电压.(2)直流电路中的非理想电表,其作用相当于一个普通电阻,唯一不同之处是可以显示其中的电流或其两端电压值,在具体的计算过程中,同一般电阻的计算方法完全相同.【试题3】 微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.3 V 电压时,通过的电流为0.3A,此时电动机不转;当加在电动机两端的电压为2.0 V 时,电流为0.8 A,这时电动机正常工作.则吸尘器的效率为多少?解析:电动机正常工作时,主要将电能转化为机械能,为非纯电阻元件,其中电流和两端电压关系不遵守部分电路欧姆定律,但当其不转时,并无机械能输出,此时可视为纯电阻,利用部分电路欧姆定律可求其内电阻,再结合题设条件和电动机输入功率\,内阻消耗功率及效率的意义,可给出解答.电动机内电阻r=11I U = 3.03.0Ω=1Ω,电动机正常工作时消耗的电功率P=U 2I 2=0.8×2.0 W=1.6 W,内阻消耗热功率P a =I 22r=0.82×1 W=0.64 W,所以电动机的效率η=PP P a -=6.146.06.1-×100%=60% . 答案:60%小结:对于非纯电阻用电器,一定要弄清楚其中的能量转化关系,准确地选择适用公式.【试题4】如图3-4-4所示的电路中，R 1＝３Ω，Ｒ2＝９Ω，Ｒ3＝６Ω，电源电动势E ＝2４Ｖ，内阻不计.当开关Ｓ1、Ｓ2均开启和均闭合时，灯泡L 都同样正常发光.(1)写出两种情况下流经灯泡的电流方向：①S 1、Ｓ2均开启时;②S 1、Ｓ2均闭合时.(2)求灯泡正常发光时的电阻R 和电压U.图3-4-4解析:(1)Ｓ1、Ｓ2均开启时，电路由电阻Ｒ1、灯泡L 、电阻R ２与电源E 串联组成，此种情况下，流经灯泡L 的电流方向由b →a ;Ｓ1、Ｓ2均闭合时，a 点电势高于b 点，流经灯泡L 的电流方向由a →b .(2)Ｓ1、Ｓ2均开启时流过灯泡的电流为Ｉ1＝RR R 21++E Ｓ1、Ｓ2均闭合时流过灯泡的电流为Ｉ2＝311R R R R R E ++∙·11R R R + 同样正常发光，应有Ｉ1＝Ｉ2,即R R R E ++21=311R R R R R R ++∙·1R R R + 解得R=3321)(1R R R R R -+=Ω-+⨯6)693(3=3 Ω U=RR R E ++21·R=93324++⨯3V=4.8 V. 答案:（1）I 1=321R R R E ++ Ｉ2＝311R R R R R E ++∙∙11R R R + （2）4.8 V 小结:灯泡两次均同样正常发光，是指两次通过灯泡的电流相等或两次灯泡两端的电压相等.抓住这一关键,分别计算两次的电流或电压值,列方程求解即可.。
高中物理电路问题动态分析
高中物理电路问题动态分析作者：吴羽来源：《中国房地产业·中旬》2019年第10期郑州市郑东新区外国语中学摘要：高中物理电路问题，在生活中的应用较为广泛，当然，也是高中课程中的一个难题，想要学好电路知识，必须牢牢掌握动态分析，因此本文根据高中物理的相关课程，就电路动态问题进行剖析，并整理出了一些思路和方案，供大家参考。
关键词：高中物理;电路问题;动态分析一、电路动态问题分析（一）在电路动态分析问题的时候，要从个三个角度出发。
角度一，熟悉电路的连接方式，判断好电路的串联和并联，思考它的连接方式，使用欧姆定律思路进行解答，还可使用列表方式进行对比。
角度二，练习电路动态分析问题时，首先对直流电路进行详细分析，然后在对交流电路进行分析。
把握好的分析步骤，先分析直流电路，在推广到交流电路。
角度三，对于解决物理量的变化情况，使用欧姆定律和能量守恒是最有效的方法，对解决物理电路问题很有帮助。
以图 1为例。
图中把电路分成粗线回路，该回路中，系统中主要包括，电源、内阻和他几个电阻，可以发现电流就是两个回路电流的和，这也就代表着，这两个回路在电动势上有一定的关联。
还有如果图1中，只有 R 增加，在观察细线，它的回路就有一定的独立性，这也就是串反并同。
（二）分析直流电路分析直流电路的时候，按照不同的电路，形成一定的解题思路，该思路需要经过不断探索。
加以分析电路中电阻的变化情况。
分析电路时，分为以下六个步骤。
第一电路里面的滑动变阻器，是影响电路变化的重点思考对象。
它的增加和减小，都会对电路中的电流和电压造成影响。
第二使用闭合电路欧姆定律，去思考整个电路的电流，会有哪些变化。
判断电流的变化后，在对电路的总电流的变化情况，进行剖析。
第三，使用公式，去识别电源里面电压的情况。
当电阻发生转量，电路的总电流就会跟随发生改变，如此一来，电源内部的电压也会发生变化。
第四，去识别外部电压处于哪种形态。
虽然电动势可以保持不变，但是内部电压的变化，会产生对外电路电压变化，从而整个系统就会变化。
微专题64 闭合电路中动态分析问题-2025版高中物理微专题
微专题64闭合电路中动态分析问题【核心考点提示】1．程序法：电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化→固定支路IU →变化支路.2．极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论．【微专题训练】【例题】(2017·安徽淮北一模)在如图甲所示电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化。
图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法错误的是(C )A ．图线a 表示的是电压表V 3的示数随电流表示数变化的情况B ．图线c 表示的是电压表V 2的示数随电流表示数变化的情况C ．此过程中电压表V 1示数的变化量ΔU 1和电流表示数变化量ΔI 的比值变大D ．此过程中电压表V 2示数的变化量ΔU 2和电流表示数变化量ΔI 的比值不变[解析]滑片P 向上滑动，R 2减小，总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大，路端电压减小，R 1两端电压增大，R 2两端电压减小，根据这些变化关系可知，图线a 是电压表V 3的示数随电流表示数变化的图线，图线b 是电压表V 1的示数随电流表示数变化的图线，图线c 是电压表V 2的示数随电流表示数变化的图线，A 、B 正确；ΔU 1ΔI ＝r ，而ΔU 2ΔI＝R 1，C 错误，D 正确。
【变式】(2018·湖北鄂东南教改联盟期中)在如图所示电路中，闭合开关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，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示。
下列说法正确的是(AB )A ．U 1I 不变，ΔU 1ΔI不变B ．U 2I 变大，ΔU 2ΔI 不变C ．U 3I 不变，ΔU 3ΔI 变大D ．电源的输出功率变大[解析]根据欧姆定律得U 1I ＝ΔU 1ΔI ＝R 1，故当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，U 1I 、ΔU 1ΔI 均不变，故A 正确。
中学物理的有关“动态问题”
人 向左移 ， 少 ， Ｆ 增 大 ， 大 ， 减 则 ２ Ｆ增 故
选 Ｂ。
用 的方法有 解析法 和 图解 法 。 要理解 这 一思路 和
方法 ， 可将该 类 问题 分 为两 类 ： 类 是 动态 平 衡 一
问题 ； 一类 是 动态不 平衡 问题 。 另
１ 动态 平衡问题 所 谓动态 平衡 问题 ， 是 在运 动 过 程 中 ， 就 某
是水平 向左 。 ： 则
’
例 １ 如图 １ 所示 ， 在人 向右 移 动的过程 中， 物体 Ａ 缓慢上 升 ， 若人 对地 面 的压力 为 Ｆ ， 人受 的摩擦力 为 Ｆ ， 拉 绳 子 的 力 为 ， 人 在 运 ２人 则
动 中（ ）
因为 ０增大 ， 不变 。
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｐｈ ｓｃ Ｔｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ａ ｆ ｏ ｙ ｉｓ ａｈｎ
（ ７２０ Ｓ） ．０９
． １． ５Leabharlann 向的速 度 不 变 。 例 ３ 半 圆形支 架 Ｂ ＡＤ， 细绳 Ｏ 和 ｏ 两 Ａ Ｂ
２ 动态 不平衡 问题
动态 不平 衡常 见 于电磁 学 中 ， 这种 动态 问题 在 分析 时 强调 中间 变化 过 程 的趋 势 ， 即着 重“ 过
黄 小 华
四 川 省广 安 代 市 中学 ， 四川 省 广安 市 ６ ８ １ ３０７
中学物理 中存 在 着 大 量 的关 于物 体 动态 问
题 的研究 。 比如高 中物理 的力学 和 电磁学综 合 问 题中， 由于控 制力 的 量改 变 ， 致 在 这 一过 程 中 导
受 力情况也 随之相 应地改 变 ， 而使 运动 状态 在 从 这 一变化过 程 中也 随之 而连续 变化 。 电学 的恒 在 定电路 中 ， 由于 回路 中电阻连 续改变 从而使 回路
高中物理电路基础
⾼中物理电路基础跟踪训练考点: 电路动态分析1．某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V/200W)和10个相同的指⽰灯X1～X10(220V/2W),将其连接在220V交流电源上，电路见题18图，若⼯作⼀段时间后，L2灯丝烧断，则，A. X1的功率减⼩，L1的功率增⼤。
B. X1的功率增⼤，L1的功率增⼤C, X2功率增⼤，其它指⽰灯的功率减⼩D. X2功率减⼩，其它指⽰灯的功率增⼤2.如图是⼀实验电路图，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是A．路端电压变⼩B．电流表的⽰数变⼤C．电源内阻消耗的功率变⼩D．电路的总电阻变⼤3.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4.如图所⽰，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。
只合上开关S1，三个灯泡都能正常⼯作。
如果再合上S2，则下列表述正确的是A．电源输出功率减⼩ B．L1上消耗的功率增⼤C．通过R1上的电流增⼤ D．通过R3上的电流增⼤5.如图所⽰，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑⽚P由a 向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为（A）电流表的读数⼀直减⼩；（B）R0的功率先减⼩后增⼤；（C）电源输出功率先增⼤后减⼩；（D）电压表的读数先增⼤后减⼩。
6．如图，是⼀⽕警报警电路的⽰意图。
其中R3为⽤某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升⾼⽽增⼤。
值班室的显⽰器为电路中的电流表，电源两极之间接⼀报警器。
当传感器R3所在处出现⽕情时，显⽰器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是A．I变⼤，U变⼩B．I变⼩，U变⼤C．I变⼩，U变⼩D．I变⼤，U变⼤7.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。
直流电路动态分析
当前位置：首页>>高中物理>>教师中心>>同步教学资源>>课程标准实验教材>>选修3系列>>选修3-1>>测试评价在闭合电路中，只要外电路中的某一电阻发生变化，将会引起电路中各处的电流、电压和电功率发生变化，可谓“牵一发而动全身”。
本文不涉及电路结构的改变，主要分析外电路中只有一个元件的阻值发生变化而引起的连锁变化，并给出这类问题的分析思路，得出这类问题方便、简捷的定性判断方法。
一、程序法基本思路是“部分→整体→部分”。
即从阻值变化的部分入手，由串并联规律判知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若开关的通断使干路的用电器增多，总电阻增大；若开关的通断使并联的支路增多，总电阻减小。
③如图所示为滑动变阻器分压式电路，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与用电器（灯泡）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）；设灯泡的电阻为R灯，滑动变阻器的总电阻为R，并联段电阻为R并，则总电阻为：、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：分压式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。
（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内确定电路的外电压（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。
例1（09年广东物理10）如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。
高中物理动态电路解题技巧
高中物理动态电路解题技巧动态电路分析问题是电学中经常遇到的一种典型题目，各类考试中也经常出现这类考题。
对于动态电路，我们往往采用闭合电路欧姆定律进行分析求解。
首先简单地归纳一下引起电路动态变化的几种情况，其中最重要的是滑动变阻器（或电阻箱）改变电路中的总电阻。
一、解答此类直流电路动态分析的一般思路：1、电路中无论是在串联电路中还是在并联电路中，只要有一个电阻的阻值变大，整个电路的总电阻也必变大；一个电阻的阻值变小，整个电路的总电阻也必变小。
2、由总电阻的变化，通过公式rR E I +=和U ＝E －Ir ，可以判断路端电压和干路电流的变化情况。
3、由干路电流和路端电压的变化，进一步判定电阻不变的支路的电流、电压的变化。
4、再进一步判定含有变化电阻部分的电流、电压的变化。
如变化部分是在并联回路中，则仍应先判定固定电阻部分的电流、电压；最后确定变化电阻上的电流、电压的变化。
例1：图1中变阻器的滑片P 向下移动时，各电表的示数怎样变化? 分析：当P 向下滑动时，电阻R 2接入电路的阻值变大，总电阻随之变大，根据↑+↓=)(r R E I 可知，电路中的总电流变小，则A 3示数变小；进而根据Ｕ端↑＝Ｅ－Ｉ↓ｒ可知，路端电压变大，即V 1示数变大；根据33R I U ↓↓=可知，V 3示数变小；根据↓-↑↑=312U U U 可知，V 2示数变大；根据121R U I ↑↑=可知，A 1示数变大；根据↑-↓↓=12I I I 可知，A 2示数变小。
归纳起来，A 2、A 3、V 3示数变小，V 1、V 2、A 1示数变大。
（本题中，为了分析表达的简洁，我们约定一套符号：“⇒”表示引起电路变化；“↑”表示物理量增大或电表示数增大；“↓”表示物理量减小或电表示数减小。
）这一过程分析，环环相扣，需要做题者首先要对电路结构了如指掌，其次要对闭合电路欧姆定律运用娴熟，此外还要有清醒的大脑。
解题时，注意力要高度集中，稍有疏乎，就会前功尽弃，满盘皆输。
巧用口诀法简解高中物理分析题
是在保 证某种效果 （ 性 和关系 ） 特
在新课程模式下的高考 ，选拔愈来愈注重考生的
探究能力和素质 ， 其命题愈加 明显地渗透着物理思想 、
物珊方法的考查 ，等效思想和方法作为一种迅速解决
物邢 问题的有效手段 ，仍将更多地体现于高考命题 的
和 电 流 表 的 读 数都增 大 ， 灯泡
意思是 ： 如果一个磁铁 靠近你 ， 磁场变 大 ， 要阻碍它 你
相 同 的前 提 下 ， 实 际 的 、 将 复杂 的物 理 问 题 和 物 理 过 程 转 化 为等 效 的 、 单 的 、 于研 究 的物 理 问题 和 物 理 过 简 易 程 来研 究 和 处 理 的 方 法 。 运 用 等效 思 想 处 理 问题 的一 般 可 归纳 为 ：
而在间隙处 电场 中运动时间为ｔ， 因每次时间不等 （ 且次数又多 ， 分段算将十分繁琐 ）我们可将各段间隙 ，
Ｖｆ 且 ｔ３ －０
， ．Ｒ ｑ Ｂ
得 ： 旦 ｔ
Ｅ－
物的本质特性 ， 抛弃非本质特性 ； 故： ￡ 一 ＿ （ ４５ ０ ５ ０ ４ ．１ｓ －×１ — ×（． ＋０ ） ９ ０
（ ） 究 替代 物 的特 性及 规 律 ； ３研
＝ ４ ．３ × １ ０ 一 Ｓ ．
“ 反 并 同 ”规 律 进 行 电路 动 态 分 析 则 简 捷 、快 速 、 串 打
例１ 如图 １ 所
示 ， 滑 动 变 阻 器 当 滑 动 触 点 向ｂ 动 移
时： （ ） Ａ、 电 表 的
便， 起到了事半功倍 的作用。
圈１
’
－ －
ＢＺ Ｒ２‘ ｑＺ ４
＝
人教版高中物理选修3-1直流电路的动态分析 题型汇总及方法
理量变化也将复杂。
这样，不妨从与变化元件联系最松散的电路开始分析，再逐步推理，从已知条件出发，循着规律，一步一个结论，将结论又作为已知条件向下推理，最后判断变化元件有关物理量的变化情况。
三、题型汇总及方法1、普通的大小变化的定性分析：用常规的两个欧姆定律或串反并同的结论。
2、△U之间、△I之间的大小变化比较：寻找类似△I1=△I2+△I3，△U1=△U 2+△U3的关系确定+-并比较大小。
3、△U/△I的大小变化比较：分部分电压和路端电压两种，分别使用两个欧姆定律写出表达式。
4、含有电容器的电路：定性分析和定量计算。
5、定量计算分析。
基本公式和基本方法。
6、闭合电路中的功率及效率问题：图像法6、含有非线性元件的电路：定性分析、定量计算、图像法寻找工作点。
四、题型分类解析例1. （普通类型）在如图1所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时A. 电压表示数变大，电流表示数变小B. 电压表示数变小，电流表示数变大C. 电压表示数变大，电流表示数变大D. 电压表示数变小，电流表示数变小解析：当变阻器R3的滑动头P向b端移动时R3变小，故总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知总电流I增大，则内电路电压增大，因电动势不变，故路端电压U减小。
R1的电压U1=IR1增大，故R3的电压由串联电路的分压特点知U3=U-U1，故U 3减小。
流过R2的电流I2减小。
由并联电路的分流特点知R3的电流I3=I-I2，所以I3增大。
图中电压表测的是路端电压，因此电压表示数变小。
电流表测的是I3，故电流表示数变大，B项正确。
对本题还可做一些讨论。
在分析电流表示数变化情况时，先分析了其他电阻有关物理量变化的情况，到最后再分析变化电阻R3的电流，这是因为它的情况较复杂，但是，任何事物都具有两重性。
复杂到一定程度，量变引起质变，反而会变简单。
也就是说，当滑动头P向b端移动时，R3将减小，能减小到多少？其极限就是零，即R3被短路。
也可以这样分析，设想P向a端移动，R3将增大，其极限可视为无穷大即R3断路，电流表将没有读数。
普通高中高中物理学业水平考试要点解读与检测：第章恒定电流人教版
湖南省普通高中物理学业水平考试要点解读选修3—1第二章恒定电流学习目标要点解读一、基本概念1．电源和电流（1）电源:从动力学角度看，是把电子从A 搬运到B 的装置;从能量转化的角度讲,是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置.（2）恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
产生恒定电流的电场是电源正负极上的电荷和导线两侧堆积的电荷产生的合电场；在有恒定电流的导体中场强不为零，导体中存在恒定电场，但处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零。
（3)电流:表示电流强弱程度的物理量，是标量.其定义式：t q I =，微观表达式:nqsv I =，其中n 为导体内部单位体积的自由电荷数，q 为每个自由电荷的电量，s 为导体的横截面积，v 为导体中自由电荷定向移动的速度。
把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
2．电动势和内阻(1)电动势：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值，其表达式：qW E =，电动势在数值上等于非静电力把1C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
（2）内阻：电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻。
内阻和电动势同为电源的重要参数。
3．门电路：处理数字信号的电路叫数字电路,数字电路主要是研究电路的逻辑功能，数字电路中最基本的电路是门电路，包括“与”门、“或” 门和“非"门，不同的门电路反映不同的逻辑关系。
二、基本定律1．欧姆定律（1）内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。
（2）表达式：RU I = （3）适用条件：适用于金属导体和电解液导电，不适用于气体导电。
（4）变式表达：①I U R =; ②U =IR 2．焦耳定律（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比.（2）表达式:Rt I Q 2=（3）变式表述：①电流通过纯电阻电路做功时,所做的功等于电流通过这段电路时产生的热量t R U Rt I UIt Q W 22====； ②电流通过非纯电阻电路做功时，电功W =Q +W 其他。
高中物理知识点总结-直流电路部分
子数分别为n1和n2，则n1∶n2=____2_:1__。
v1
v2
质子源
L 4L
10
二、电阻定律
1、内容：在温度不变时，导体的电阻R与它的长度l成正比， 与它的横截面积S成反比。 表达式：R= ρL/S 决定电阻的大小
2、电阻率ρ ⑴物理意义：反映材料的导电性能。由材料本身决定，与温度有关
⑵单位：Ω·m ⑶电阻率随温度的变化
=40 Ω,所以A对.当ab端短路时,等效电阻R123=
R2
R1=R3128 R1 R3
Ω,所以B错.
当ab两端接通测试电源时,根据欧姆定律得:
I
R1
E R3
A10=10204A0 ,所以Ucd=IR3=80
V,
所以C对.当cd两端接通测试电源时,根据欧姆定
律得:
I
R2
E
R3
12100,0所40以AUab85=A
解析 两铜棒串联,故电流相等,A错;由I=neSv知I、 n、e相同,S不同,v不同,B对;棒中电场E=U/L,而
U=IR=I SL，故S小的U大,即U1>U2,E1>E2,C、D对.
答案 BCD
13
三、欧姆定律
1、内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电 阻成反比
2、表达式：I=U/R
A2和A3的内电阻均可忽略， 电流表的读数分别为I1、I2和I3，则I1︰I2︰I3=_______︰ _______︰_______。
22
※ 一个T型电路如图所示，
电路中电阻 R1 10 R2 120, R3 40 , 另有一测 试电源，电动势为100V，内阻忽略不计。则
高中物理复习：直流电路与交流电路
接电阻产生的焦耳热为 Q＝I2有效Rt＝1.8 J，故选项 C 正确；从中性面开始计时，转动 90°
的过程中，感应电动势的平均值为
E
＝ΔtΦ，
I
＝R＋E r，q＝
I
t＝
2 5π
C，故选项 D 错误．
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4.(2021·石家庄二模)(多选)如图所示的正方形线框 abcd 边长为 L，每边电阻均为 r，
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闭合电路动态分析的三点注意 (1)引起电路变化的原因：电阻变化、电键的通断． (2)电容器的特点：电路稳定后，电容器所在支路电阻无电压降，因此电容器两 极板间的电压就等于该支路两端的电压．电路中的电流、电压变化时，将会引起电 容器的充、放电． (3)二极管的特点：具有单向导电性．
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5
[典例剖析] (多选)在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，D为理想二极 管(具有单向导通作用)，R1为定值电阻，C为电容器，电压表和电流表均为理想电 表，S1、S2均断开，则下列说法正确的是( BC )
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A．仅闭合S1，将滑动变阻器的滑片向右移，电压表、电流表示数均变大 B．仅闭合S1，将滑动变阻器的滑片向右移，电容器的带电荷量不变 C．先闭合S1，将滑动变阻器的滑片向右移，再闭合S2，电容器有放电现象 D．同时闭合S1、S2，将滑动变阻器的滑片向右移，定值电阻R1两端的电压增大 解析：BC 仅闭合S1，回路中只有R1与R2串联，当滑动变阻器的滑片向右移 时，R2的有效阻值减小，故总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律得，总电流增大， 路端电压减小，即电压表示数减小，电流表示数增大，因电容器与二极管串联，电 容器不能放电，故电容器的带电荷量不变，故A错误，B正确；再闭合S2，R1被二极 管短路，总电阻减小，路端电压减小，电容器两端电压等于R2两端的电压，也就是路 端电压，电容器对外放电，故C正确；同时闭合S1、S2，二极管与R1并联，而二极管 的正向导电的电阻为零，故此时R1被短接，故D错误．
(高中段)第17讲直流电路和交流电路
2．[多选]如图所示电路中，电源内阻忽略不计，R0 为定值电
阻，Rm 为滑动变阻器 R 的最大阻值，且有 R0>Rm；开关
S1 闭合后，理想电流表 A 的示数为 I，理想电压表 V1、V2
的示数分别为 U1、U2，其变化量的绝对值分别为 ΔI、ΔU1、
ΔU2。则下列说法正确的是
()
A．断开开关 S2，将 R 的滑动触片向右移动，则电流表 A 的示数变小、电压表
答案：A
谨记师说
1．理想变压器原线圈串联或并联负载时分析思路 (1)变压器原、副线圈间的电压关系、电流关系与匝数关系仍然满足变压器 原理，原线圈的输入功率仍然等于副线圈的输出功率。 (2)原线圈端串联分压电阻时，输入端前端电压等于分压电阻电压和变压器 输入电压之和，分压电阻上电压通过电流比建立联系。若并联分流电阻与原线 圈并联，输入端前端电流等于分流电阻电流与原线圈电流之和。
谨记师说
交变电流的产生及描述 (1)结合图像分析交变电流的产生原因，值得注意的是：① 磁场视为匀强磁场；②线框转动的特点是匀速转动；③切割边 的特点是转动时 ad 边和 bc 边不切割，只有 ab 边和 cd 边切割， 且切割速度在变化，所以 n 匝线框从中性面开始转动时产生的电动势为 e＝ n×2Blabvsin ωt＝2nBlab×12ωladsin 2Tπt＝nBS2Tπsin 2Tπt。 (2)在线框转动时穿过线框的磁通量发生变化，若从中性面开始计时，有 Φ ＝BScos 2Tπt，根据法拉第电磁感应定律有 e＝nΔΔΦt ＝nBS2Tπsin 2Tπt。
泡能正常发光，电路中熔断器熔断电流为 0.4 2 A，熔断器与输电导线的
电阻忽略不计。下列判断正确的是
()
A．t＝0 时刻的导线框中磁通量变化率最大
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直流电路的动态分析
在闭合电路中，只要外电路中的某一电阻发生变化，将会引起电路中各处的电流、电压和电功率发生变化，可谓“牵一发而动全身”。
本文不涉及电路结构的改变，主要分析外电
路中只有一个元件的阻值发生变化而引起的连锁变化，并给出这类问题的分析思路，得出这类问题方便、简捷的定性判断方法。
一、程序法
基本思路是“部分→整体→部分”。
即从阻值变化的部分入手，由串并联规律判知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若开关的通断使干路的用电器增多，总电阻增大；若开关的通断使并联的支路增多，
总电阻减小。
③如图所示为滑动变阻器分压式电路，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与用电器（灯泡）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）；设灯泡的电阻为R灯，滑动变阻器的总电阻为R，并联段电阻为R并，则总电阻为：、。