动态电路的研究分析与计算
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。
(电工电子技术)第4章动态电路的分析
在分析动态电路时，首先需要确定电路在初始时刻的电压和电流值，即初始状 态。这些值可以通过电路的连接方式、元件参数以及电路的边界条件来确定。
时间常数分析
总结词
计算电路的时间常数，评估电路的响应速度。
详细描述
时间常数是动态电路的一个重要参数，它决定了电路的响应速度。通过计算时间 常数，可以评估电路在不同时间点的响应情况，进而分析电路的性能。
电阻、电容和电感
用于构建不同的动态电路。
03
示波器
用于观察信号波形。
04
信号发生器
用于产生测试信号。
实验步骤与操作
01
02
03
04
05
1. 搭建电路
2. 连接电源和测 3. 调整参数 试仪器
4. 记录数据
5. 分析数据
根据实验需求，使用电阻 、电容和电感搭建动态电 路。
将电源接入电路，并将示 波器和信号发生器与电路 连接。
。
04
动态电路的实例分析
微分方程的建立与求解
微分方程的建立
根据电路的元件参数和电路结构 ，建立动态电路的微分方程。
微分方程的求解
通过解析法或数值法求解微分方 程，得到电路中电压和电流随时 间变化的规律。
电路的瞬态分析
初始状态分析
确定电路在初始时刻的电压和电流值 ，为瞬态分析提供初始条件。
时间响应分析
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感谢您的观看
在通信系统中，信号通常 需要在高频下传输，这就 需要使用动态电路来处理 信号。
控制系统
在控制系统中，需要使用 动态电路来控制系统的行 为，以满足特定的要求。
电子设备
许多电子设备，如电视机、 收音机和计算机等，都使 用了动态电路来处理信号 和实现各种功能。
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。
电功率之动态电路的分析和计算乐乐课堂
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．。
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。
动态电路的实验报告
一、实验目的1. 理解动态电路的基本原理和特性。
2. 掌握动态电路的时域分析方法。
3. 学习使用示波器、信号发生器等实验仪器进行动态电路实验。
4. 通过实验验证动态电路理论，加深对电路原理的理解。
二、实验原理动态电路是指电路中含有电容或电感的电路。
动态电路的特点是电路中的电压、电流随时间变化，其响应具有延时特性。
本实验主要研究RC一阶动态电路的响应。
RC一阶动态电路的零输入响应和零状态响应分别由电路的初始状态和外加激励决定。
零输入响应是指在电路没有外加激励的情况下，由电路的初始状态引起的响应。
零状态响应是指在电路初始状态为零的情况下，由外加激励引起的响应。
三、实验仪器与设备1. 示波器：用于观察电压、电流随时间的变化。
2. 信号发生器：用于产生方波、正弦波等信号。
3. 电阻：用于构成RC电路。
4. 电容：用于构成RC电路。
5. 电源：提供实验所需的电压。
6. 导线：用于连接电路元件。
四、实验步骤1. 构建RC一阶动态电路，连接好实验仪器。
2. 设置信号发生器，输出方波信号，频率为1kHz，幅度为5V。
3. 使用示波器分别观察电容电压uc和电阻电压ur的波形。
4. 改变电路中的电阻R和电容C的值，观察电路响应的变化。
5. 记录实验数据，分析实验结果。
五、实验结果与分析1. 当电阻R和电容C的值确定后，电路的零输入响应和零状态响应分别如图1和图2所示。
图1 零输入响应图2 零状态响应从图中可以看出，零输入响应和零状态响应均呈指数规律变化。
在t=0时刻，电容电压uc和电阻电压ur均为0。
随着时间的推移，电容电压uc逐渐上升，电阻电压ur逐渐下降，最终趋于稳定。
2. 当改变电阻R和电容C的值时，电路的响应特性发生变化。
当电阻R增大或电容C减小时，电路的响应时间延长，即电路的过渡过程变慢；当电阻R减小或电容C增大时，电路的响应时间缩短，即电路的过渡过程变快。
3. 通过实验验证了动态电路理论，加深了对电路原理的理解。
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。
动态电路的分析与计算
新型器件建模
随着新型电子器件的不断涌现，建立准确、高效的模型对于动态电路的精确分析至关重要。
智能化分析
利用人工智能和机器学习等方法，可以提高动态电路分析的效率和精度。
系统级集成
将动态电路集成到更大的系统中，可以实现更复杂的功能和更高的性能。
03
02
01
06
CHAPTER
参考文献
Jackson, J.D. (1975). Classical Electrodynamics. John Wiley & Sons.
公式
一阶RC电路广泛应用于各种电子设备中，如滤波器、定时器和振荡器等。
应用
二阶RLC电路比一阶电路更为复杂，其特性可以更好地满足某些特定应用需求。
总结词
详细描述
公式
应用
二阶RLC电路由一个电阻R、一个电感L和一个电容C组成，其中电感储存磁能，电容储存电能。
二阶RLC电路的微分方程为：d2i/dt2 + (R/L) * di/dt + (1/LC) * i = 0，其中i为电流。
动态电路的分析与计算
汇报人：
2023-11-27
目录
动态电路概述动态电路分析方法动态电路的计算机辅助分析动态电路计算实例总结与展望参考文献
01
CHAPTER
动态电路概述
VS
动态电路是指具有储能元件（如电容、电感）的电路，其状态会随时间变化。
动态电路在某一时刻的状态由该时刻的输入信号和电路的初始状态共同决定。
Smith, C.M., & Lee, C.H. (2001). Modelling of transient responses in complex RC circuits. Journal of Circuits, Systems, and Computers, 10(4), 427-445.
专题一动态电路分析及计算
A. 电源电压为10 V B. 定值电阻R1的阻值为20 Ω C. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10 Ω D. 变阻器滑片在中点时，电路消耗的总功率为1.8 W
结束语
谢谢大家聆听！！！
15
10. 如图，电源电压18 V保持不变，电流表量程是0～0.6 A，电压表 量程是0～15 V，小灯泡上标有“6 V 3 W”字样。要求：开关闭合后 两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定 电压(灯丝电阻不变)。则下列说法正确的是( C )
A. 滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表和电压表示数都变大 B. 当电流表示数为0.4 A时，电压表示数为12 V C. 该电路的最大功率为9 W D. 滑动变阻器允许调节的范围是18 Ω～60 Ω
专题阐述:
动态电路的分析与计算是近10年山西中考的必考题型, 主要在选择题中进行考察,要求学生运用学过的知识进行定 性分析和定量分析,考查学生识别电路,分析电路,画不同状 态下的等效电路等综合应用知识的能力,是对电学综合应用 能力的考查.近10年考情如下: 1.敏感电阻引起的动态电路(3次) 2.滑动变阻器引起的动态电路(7次) 3.开关闭合与断开引起的动态电路(2次) 4.涉及物理量取值范围的动态电路(3次)
8. 图甲是一种常见的烟雾传感器，常用于小区、工厂、公司、学
校、家庭、宾馆、仓库等场所，其原理如图乙所示，R1是一种能发 出尖锐声音的报警器，R2 是烟雾传感器，它的阻值随烟雾浓度的增 大而减小，若发生火灾时，下列说法正确的是( B )
A. 电流表示数减小，报警器响起
B. 电流表示数增大，R2两端电压减小 C. R1两端的电压不变 D. 电路消耗的总电功率减小
A. 电压表示数变大 B. 电压表示数变小 C. 活塞上方气压变大 D. 活塞向下移动
初中物理电学：动态电路详细分析省公开课获奖课件说课比赛一等奖课件
串联电路：串联电路旳各处电流＿＿ ；串联电路两端旳电压等于各部分电路两端
电压＿＿；串联电路总电阻等于各串联电阻＿＿ 。
并联电路：并联电路旳干路电流等于各支路电流之和 并联电路各支路两端电压
＿＿＿ ；并联电路总电阻旳倒数等于各并联电阻旳＿＿＿＿。
2、欧姆定律：导体中旳电流，跟导体＿＿＿成正比，跟导体旳
U1
[解析] ①分析电路连接情况：电路中 R1、R2 是串联的；② 判断电表测量对象：电流表测量电路中电流，电压表测量定值 电阻两端电压；③分析判断电表示数变化情况：当滑动变阻器 的滑片 P 向右移动时，R2 增大，总电阻增大，电源电压不变， 根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，所以电流表示数变小； R1 为定值电阻，根据 U1＝IR1 可知，U1 减小，所以，电压表示 数变小。
分析措施
第一步：简化电路 （去表）
第二步：留值
（恢复电表）
第三步：动态分析 （R变 —I,U 旳变化）
A1．串联电路中由滑 动变阻器引起旳变化
1．串联电路
例 1 如图 Z5－1 所示，电源电压保持
不变。闭合开关 S，在滑动变阻器的滑片 P
向右移动的过程中，电压表 V1 与电流表 A
示数的比值将
3.在串联电路中，电压表并在哪个用电器旳两端，就测 这个用电器旳电压，假如并在N个用电器旳两端就测这些 用电器旳总电压；在纯并联电路中，电压表总是测电源电 压。
动态电路旳解题技巧 1.电流表可视为导线，电压表可看作断 路。 2.多种仪表时，一种一种单独分析。
3.元件断路或短路时可去掉。
4.同一根导线各处接线效果等同。
3、再根据已知条件，利用其中一种情况处理部分 所求量，然后将所求得旳量做为已知带入另一种情况 求解。
动态电路的分析与计算
2023
《动态电路的分析与计算》
CATALOGUE
目录
动态电路概述动态电路分析方法动态电路计算技巧动态电路的应用动态电路的仿真与实验
01
动态电路概述
动态电路的定义
动态电路在时间上具有非线性特性，即电路的行为随时间变化而变化。
动态电路在时间上具有记忆效应，即过去的状态会影响未来的行为。
动态电路是指具有储能元件（如电容、电感）的电路，其动态过程由电荷和能量转移来决定。
通过在复频域中进行运算，可简化电路的分析过程。
拉普拉斯变换法通常用于分析具有连续时间变量的电路。
傅里叶变换法
基于傅里叶变换的一种频域分析方法，可将时域函数转换为频域函数。
可用于分析线性时不变和时变电路，以及单频率和多频率信号的情况。
通过在频域中进行运算，可简化电路的分析过程。
傅里叶变换法通常用于分析具有离散时间变量的电路。
使用Multisim进行动态电路实验的步骤包括建立电路图、连接实验仪器、运行实验和结果测量。
电路图的建立
在Multisim中，可以使用提供的元件库和连接工具，方便地建立动态电路的电路图。
连接实验仪器
根据实验需要，将实验仪器连接到电路中，如电源、电阻、电容等。
运行实验
通过Multisim的实验运行功能，进行动态电路的实验运行，观察实验现象。
RC电路
RL电路
LC电路
动态电路的分类
动态电路具有能量储存功能，可以在没有外部激励的情况下保持状态。
动态电路的特点
动态电路在工程、电子、通信等领域具有广泛的应用。
动态电路的行为可以通过微分方程或差分方程来描述，这使得动态电路的分析与计算相对复杂。
02
动态电路分析方法
专题25电功率相关的动态电路分析(原卷版+解析)
专题25 电功率相关的动态电路分析（一）动态电路的概念在电路中，由于滑动变阻器滑片的移动、开关的开闭，敏感电阻阻值变化等，导致电路中电阻、电压、电流、电功率等发生重新分配，这种电路叫做动态电路。
动态电路中常考的问题有：电阻、电压、电流、电功率、电压与电流的比值（乘积）、用电器消耗的电能变化情况，小灯泡的亮度变化情况。
（二）串联电路动态电路分析➢滑片移动引起的动态电路分析（1）逻辑思路：注意：“先定后动”意思是先分析定值电阻的相关物理量的变化情况，在分析变化电阻的相关物理量的变化情况。
（2）电路图（3）串联电路动态电路分析过程：局部整体局部R 的变化R总的变化、I总的变化先定后动（U、P等）注意：①串联电路中也可依据串联分压原理，进行相关问题的分析与判断；①变化电阻消耗的电功率判断，属于不等式的极值问题，应通过不等式方式进行判断，方法如下：①对于定R IU=∆∆的理解，如图所示：分析电路图可知，定值电阻两端电压增量（减量）等于变化电阻两端电压减量（增量），因为对于求解变化电阻两端电压变化量与电流变化量之比IU∆∆的问题，将变化电阻两端电压变化量等效于定值电阻两端电压变化量，因此得到定R IU=∆∆。
为什么变R IU≠∆∆。
在动态电路中，变化电阻或含有变化电阻的电路部分中，电压、电流和电阻均发生变化，不能只能直接用电压变化量与电流变化量相比等于某一状态下的变化电阻阻值，不满足比值定义法的条件（控制其中一个量不变）。
但对于电阻一定时，可用两端电压变化量和电流变化量比值表示定值电阻阻值大小。
总结：变化电阻或含有变化电阻的电路部分两端电压变化量等于其余定值电阻两端电压变化量，变化电阻或含有变化电阻的电路部分两端电压变化量与电流变化量之比等于与之串联的其余电阻阻值。
（三）并联电路动态电路分析 （1）逻辑思路22222)(变变变变变变R RR R R U R R R U P ++=+=观察公式，得到：)2(12122222R R R R U R U R RR R P ++=++=变变变变变变因为 R R R R R R R 2222=⨯≥+变变变变当且仅当 时， 取得最大值变变R R R =2总P 即变R R=（2）电路图（3）并联电路动态电路分析过程：注意：0I 表示无电阻变化支路的电流，1I 表示有电阻变化支路的电流。
动态电路的分析与计算
动态电路的分析与计算动态电路是指根据电压和电流的变化情况，进行分析和计算的电路。
在动态电路中，电压和电流是随时间变化的，因此需要进行动态分析，即考虑电路中的时间响应。
动态电路有许多应用，如信号处理、通信系统、数据传输以及计算机等。
动态电路的分析方法主要有微分方程法和拉普拉斯变换法。
微分方程法以电路中的基本元件为基础，根据基尔霍夫定律和基本电路方程建立微分方程组，通过求解微分方程组来获得电路的时间响应。
拉普拉斯变换法则是将时间域的电路方程转化为复频域的代数方程，通过频域分析来求解电路的输出响应，最后再进行反变换得到时间响应。
对于动态电路的计算，通常需要计算电路的传输函数、单位冲激响应或者零输入响应等。
电路的传输函数是指输出与输入之间的关系，可以用于计算输出的频率响应和稳态响应。
单位冲激响应是指当输入是单位冲激信号时，电路的输出响应。
零输入响应是指当输入为零时，电路的输出响应。
在进行动态电路分析和计算时，需要考虑电路中的各种元器件的动态特性和非线性特性。
例如，电容和电感有时会引起频率依赖的阻抗，这需要在计算中进行考虑。
此外，对于非线性元件，可以使用小信号模型或者通过数值方法进行求解。
动态电路的分析和计算通常使用电路模拟软件或者数值分析软件进行。
这些软件可以提供丰富的模型和工具，使得电路的分析和计算更加方便和准确。
例如，SPICE软件可以模拟电路的动态响应，并给出电路的各种性能参数和波形图。
总的来说，动态电路的分析和计算是电路理论和实验的重要组成部分。
通过合理使用分析方法和计算工具，可以获得电路的时间响应和频率响应等信息，为电路设计和优化提供依据。
动态电路分析方法
动态电路分析方法在动态电路分析中，常用的方法包括微分方程分析法、相量分析法、拉普拉斯变换法和复频域分析法等。
微分方程分析法是最常用且基础的动态电路分析方法之一、该方法基于电路元件之间的关系和电流和电压之间的微分关系建立微分方程组。
首先，根据电路元件的特性和基尔霍夫电流定律和电压定律，可以得到电路中各个节点的微分方程。
然后，通过对这些微分方程进行求解，可以获得电路中各个元件的电流和电压随时间的变化情况。
微分方程分析法常用于研究电路中的瞬态响应和频率响应。
相量分析法是一种将电路中的信号分解为基本频率的正弦波的方法。
该方法将电压和电流表示为相量的形式，即幅值和相位。
通过对电路中各个元件的阻抗、电流和电压的相位关系进行分析，可以得到电路中各个频率分量的幅值和相位差。
相量分析法常用于研究电路中的频率响应和稳态响应。
拉普拉斯变换法是一种将时域信号转换为复频域信号的方法。
该方法将电路中的微分方程转换为代数方程，通过对复频域信号的求解，可以得到电路中各个元件的频率响应。
拉普拉斯变换法常用于研究电路中的瞬态响应和频率响应。
复频域分析法是一种将复频域信号分解为基本频率分量的方法。
该方法通过对复频域信号的频谱进行分析，可以得到电路中各个频率分量的幅值和相位。
复频域分析法常用于研究电路中的频率响应和稳态响应。
总结起来，动态电路分析方法包括微分方程分析法、相量分析法、拉普拉斯变换法和复频域分析法等。
这些方法可以分析电路中信号的变化过程，以及电路中各个元件的响应特性。
通过深入研究这些分析方法，我们可以更好地理解电路中的信号传输和处理过程，从而设计和优化电路性能。
电学中动态电路分析
电学中动态电路分析动态电路分析是电学中的一种重要方法，用于研究电路元件在时间变化过程中的响应。
在电子技术和电力系统等领域，动态电路分析是解决电路设计和故障诊断等问题的基础。
动态电路分析的基本原理是根据电路元件的特性和电路方程，通过求解微分方程来得到电路中电流和电压随时间变化的规律。
在动态电路分析中，常见的分析方法有直流分析、交流分析和暂态分析。
直流分析是指在稳态条件下，对电路中的电流和电压进行分析。
直流分析是动态电路分析的基础，主要用于计算稳态电流和电压值。
在直流分析中，可以根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律进行分析，应用节点分析和支路分析等方法求解电路中的未知电流和电压。
交流分析是指在交流电路中，对电流和电压进行分析。
交流分析中，一般以复数形式的电压和电流进行分析，使用相量图法、复数阻抗法和拉普拉斯变换法研究电路中的交流响应。
交流分析对于理解电路中的频率特性和幅频特性等问题十分重要。
暂态分析是指在电路开关、电源切换等瞬间发生变化时，对电路中的电流和电压进行分析。
暂态分析研究电路中瞬间变化时的响应，可应用微分方程进行数学建模。
在暂态分析中，常见的方法有基本微分方程法、功率耐受方程法和矩阵方程法等。
动态电路分析在实际工程和科学研究中有着广泛的应用。
在电子电路设计中，动态电路分析可以研究电路的稳定性、频率响应和幅频特性，对于优化电路设计十分重要。
在电力系统中，动态电路分析可以用于分析电力系统的稳定性和瞬时过电压、过电流等暂态问题，对于提高电力系统运行的稳定性和可靠性具有重要意义。
总之，动态电路分析是电学中重要的研究方法，可用于研究电路中的电流和电压的时间响应。
通过直流分析、交流分析和暂态分析等方法，可以解决电路设计和故障诊断等实际问题。
动态电路分析在电子技术和电力系统等领域有着广泛的应用，对于优化电路设计和提高电力系统的稳定性具有重要意义。
动态电路分析与计算(经典例题)
专题突破：动态电路分析与计算一、气敏电阻1、由于雾霾天气的增多，空气净化器逐渐走入家气，空气净化气内有二氧化碳传感器用来检测室内是否缺氧，可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件，图乙为其控制电路，电源电压保持6V恒定，R t为可变电阻，其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙，R0为定值电阻，阻值为10Ω，当电压表示数大于等于3V时，此时空气净化器会自动报警．（1）当二氧化碳浓度增大时，电压表示数如何变化？（2）当二氧化碳浓度为0.031％时，电压表的示数是多少？（3）当空气净化器刚好报警时，二氧化碳的浓度是多少？（4）当空气净化器刚好报警时，电路的总功率是多少？二、压敏电阻2、如图甲是某型号电子秤，其原理结构如图乙所示．R0为定值电阻，R是压敏电阻，其电阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示，改写电压表（量程为0～3V）的表盘数值后可直接读出所称物体的质量．设踏板的质量为5kg，电源电压保持9V不变（g取10N/kg）．（1）当电子秤称量的物体重量增大时，电压表读数怎么变？（2）空载时电压表的示数为1V，求踏板对压敏电阻的压力F的大小和R0的阻值？（3）当称量物体质量为45KG的时候，电压表的示数为多少？（4）该踏板所能称量的物体的最大质量是多少？三、热敏电阻3、现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。
如图所示的电路，将热敏电阻R0置于细菌培养箱内，其余都置于箱外，这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。
已知该电路中电源电压是12 V，定值电阻R的阻值是200Ω。
热敏电阻R0的阻值随温度变化的关系如图乙所示。
求：（1）当培养箱内的温度降低时，电流表的示数如何变化?（2）当培养箱内的温度为40℃时，电压表的示数是多大?（3）已知电流表的量程是0～30 mA，电压表的量程是0～8 V，则此电路能够测量的最高温度是多大？（3）当温度达到最高时，热敏电阻R0消耗的电功率是多大?四、滑动变阻器4、如图是一款外出购物好帮手电子秤，它的工作原理如图甲，其中E为干电池；电子秤示数表盘由电流表A改装而成；R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝，滑片在a端时，电流表示数为0.6A；在b端时，电流表示数为0.15A．C是一根弹簧，其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示．（挂钩的重力不计，g取10N/㎏，不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端）．（1）电子秤称量物体重量增大时，电流表读数如何变化？（2）求电阻R0的阻值？（3）求电源电压？（4）当电子秤称量物体质量为5KG时，电路中的电流是多少？甲图为某同学设计的一电子温度计的电路原理图．电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，R0是定值电阻，R t是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示．将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中时，电压表示数为2V．（1）电阻R0的阻值为多大？（2）若测量的环境温度为3℃，则此时电压表的读数为多大？（3）在电路正常工作时，此电子温度计能测量的最高温度为多少？（4）测量的温度达到最高温度时，电路的总功率是多少？。
第七期 专项突破六 动态电路分析与计算
专项突破六动态电路分析与计算一、动态电路分析类型1滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析)1. (2020邵阳)如图所示，电源电压一定，闭合S，滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，以下说法正确的是()第1题图A. 电路的总功率变大，电压表示数变大B. 电流表示数变小，电路的总功率变小C. 滑动变阻器接入电路中的电阻变小D. 电流表示数变大，电压表示数变小2. (2020南充)如图所示电路，当闭合开关，灯泡正常发光，滑动变阻器滑片向右移动时，下列说法正确的是()第2题图A. 灯L亮度变暗B. 电压表与电流表示数之比不变C. 电路的总功率变小D. 电压表示数变大3. (2020遵义)如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻．闭合开关S，电压表示数为U1，电压表示数为U2，电流表示数为I，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，电压表示数变化了|ΔU2|，电流表示数变化了|ΔI|.下列说法正确的是()第3题图A. U1不变，U2变大，I变小B. U1变小，U2不变，I变小C. |ΔU2|与|ΔI|的比值不变D. |ΔU2|与|ΔI|的比值变大4. (2020威海)小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量减少时滑片上移．下列分析错误．．的是()第4题图A. 如果选择电压表，水量增多时电表示数变大B. 如果选择电流表，水量减少时电表示数变小C. 与电压表相比，选择电流表设计电路更节能D. 如果选择电流表，R0可以在水太多时保护电路5. (2020天水)如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，电流表的示数将________，电压表的示数与电流表的示数之比将________(均选填“变大”“变小”或“不变”)．第5题图类型2多开关通断引起的动态电路分析6. (2020雅安)如图所示的电路，闭合开关S、S1后，以下说法正确的是()第6题图A. 灯L1、L2串联B. 电流表和示数相等C. 断开S1后，电流表示数变小D. 断开S1后，电流表示数变小7. (2020青海)如图所示，电源电压保持不变，关于电路的工作情况，下列说法中正确的是()第7题图A. 同时闭合两个开关，通过两只灯泡的电流一定相同B. 若电压表和电流表的位置对调，闭合S1、S2后，则两表都被烧坏C. 若先闭合S1，再闭合S2，电压表示数不变，电流表的示数变大D. 若灯L1被短路，闭合S1、S2后，灯L1不亮，灯L2亮，电流表损坏8. (2018鞍山)如图所示的电路，电源电压保持不变，P为滑动变阻器R的滑片．关于该电路，下列说法正确的是()第8题图A. S1和S2都闭合，P向右移动时，电压表示数变小B. S1和S2都闭合，P向右移动时，灯泡变亮C. 只闭合S1，P向左移动时，电压表示数不变D. 只闭合S1，P向左移动时，电流表示数不变9. (2018宜宾)在图中E是电源，电压保持不变，R、R1、R2、R3均是定值电阻，S0、S是开关，、分别是电压表和电流表，S0与S均处于闭合状态．现将S断开，的示数________，的示数________．(均选填“变大”“变小”或“不变”)第9题图10. (2019岳阳)如图，电源电压恒定不变，若要灯泡L和滑动变阻器R串联，则只需要闭合开关________；闭合开关S1和S3，断开S2，将滑片P由图中位置向右移动，灯泡L的亮度________(选填“变亮”“变暗”或“不变”)．第10题图类型3敏感电阻引起的动态电路分析11. (2020怀化)光敏电阻是一种阻值随着光照强度的增大而减小的电阻，图中R0为定值电阻，R1为光敏电阻，闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，电路中的情况应该是()第11题图A. 电压表示数变大，电流表示数变小B. 电压表示数变大，电流表示数变大C. 电压表示数变小，电流表示数变小D. 电压表示数变小，电流表示数变大12. (2020 山西)如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图．电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，滑片P与挂钩固定在一起．不挂物体时，滑片P在R2最上端．挂上物体时，滑片P随挂钩向下移动．在电子秤量程范围内，则()第12题图A. 不挂物体时，电压表示数为电源电压B. 所挂物体越重，电流表示数越大C. 所挂物体越轻，电路消耗的总功率越大D. 所挂物体重量发生变化，电压表示数与电流表示数的比值不变13. (2019淄博)新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用．图甲是PTC调试工作电路，R0是保护电阻，阻值恒定；R T是PTC电阻，阻值随温度变化的图像如图乙所示．闭合开关S，当温度从20 ℃升高到60 ℃的过程中()第13题图A. 电流表示数先变小后变大B. 电压表示数先变大后变小C. 电压表与电流表示数的比值先变小后变大D. 保护电阻R0消耗的功率先变小后变大二、动态电路计算类型1滑动变阻器类14. (2020 衡阳)(多选)如图所示的电路中，电源电压恒为6 V，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～15 V，滑动变阻器R2规格为“50 Ω0.5 A”．滑片P在中点时，电流表示数为0.2 A ，电压表示数为5 V．下列说法中正确的有()第14题图A. 定值电阻R1为5 ΩB. 如果出现电压表示数为6 V，可能是R1断路C. 滑动变阻器阻值可调节范围为7～50 ΩD. R2的功率占电路总功率的比值最小时，电流表示数为0.6 A15. (2020淄博)如图甲所示，电源电压4 V保持不变，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”．灯泡L的额定电流为0.25 A．其电流随电压变化的图像如图乙所示．闭合开关S，移动滑片P，在保证电路安全的情况下．则()第15题图A. 灯泡正常发光时的电阻是7.5 ΩB. 灯泡正常发光1 min消耗的电能是60 JC. 电路消耗的总功率最大是1.6 WD. 当电流表示数为0.2 A时，滑动变阻器连入电路的阻值是12.5 Ω16. (2020黔东南州)如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持3 V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的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是()第16题图A. 定值电阻R1的阻值是5 ΩB. 滑动变阻器的阻值范围是0～10 ΩC. 当滑片P移到b端时，电路消耗的总功率为1.8 WD. 若滑动变阻器R2出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为3 V17. (2020龙东)(双选)如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I－U关系如图乙所示，则下列判断正确的是()第17题图A. 图线A是电阻R1的I－U图像关系B. 电源电压为18 VC. 滑动变阻器R2的最大电阻为30 ΩD. 电阻R1的功率变化范围0.8～16.2 W18. (2020重庆A卷)图中电源电压为6 V并保持不变，定值电阻R为10 Ω，滑动变阻器R′标有“20 Ω0.5 A”字样，电流表量程为“0～0.6 A”，电压表量程为“0～3 V”．闭合开关，移动滑片P的过程中，为保证电路元件安全，滑动变阻器R′接入电路的最小阻值为________Ω，定值电阻R的最大功率为________W.第18题图类型2多开关类19. (2020襄阳)如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9 W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为16 W．电源电压不变，且灯丝电阻不受温度的影响．则L1、L2两灯灯丝电阻之比是()第19题图A. 1∶3B. 4∶3C. 3∶1D. 3∶420. (2020重庆B卷)如图甲所示的电路，电源电压不变，L是标有“4 V”字样的灯泡，定值电阻R0的阻值为60 Ω，两个电流表的量程均为0～0.6 A，电压表的量程为0～15 V，图乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图像．当S闭合，S1、S2断开，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，电压表示数为5 V．下列说法正确的是()第20题图A. 电源电压为5 VB. 变阻器R的最大阻值为10 ΩC. 移动滑片P，当灯泡L的功率为1 W时，变阻器R接入的阻值为6.25 ΩD. 当S、S1、S2都闭合时，为保证电路安全，变阻器R消耗的最大功率为4.05 W21. (2020荆州)如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，当闭合开关S2和S3，断开S1，灯泡L 正常发光；当闭合开关S1和S3，断开S2，电压表示数为6 V，电流表示数为1.6 A；当只闭合开关S2时，灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的19，R1与R2消耗的功率之比为3∶1.下列说法正确的是()第21题图A. 电源电压为10 VB. 灯泡L的额定功率为3.6 WC. R2的阻值为15 ΩD. 当只闭合S2时，R1的电功率为1.2 W22. (2020抚顺、葫芦岛)如图所示，电源电压为4.5 V不变，小灯泡的额定电压为2.5 V，R1＝10 Ω.闭合开关S1、S2，将滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为________W．通电5 min，电阻R1产生的热量为________J．只闭合开关S1，滑动变阻器R2的滑片从最左端滑到最右端，电压表示数从1.5 V变化到3 V，滑动变阻器R2的最大阻值为________Ω.第22题图23. (2020内江)如图所示，电源电压恒为4.5 V ，小灯泡L 上标有“2.5 V 1.25 W”的字样(设灯丝电阻不变)，电阻箱R 1的规格为0～999.9 Ω，滑动变阻器的规格为“30 Ω 1.0 A”，电压表量程为0～3 V ，电流表量程为0～0.6 A ，闭合开关S 1，当开关S 2接“1”时，调节R 1、R 2的阻值，使电压表的示数为2.5 V ，则电流表的示数为________A ；当开关S 2接“2”时，在保证电路安全的条件下，调节R 1、R 2的阻值，在R 1允许接入电路中的电阻最大时，小灯泡消耗的功率为________W.第23题图类型3 敏感电阻类24. (2018山西)如图所示，是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图，其中电源电压恒定为6 V ，定值电阻R 0为5 Ω，油量表实质上是量程为0～3 V 的电压表．R 为压敏电阻，其电阻值与油箱中油量的关系如下表所示．下列说法中正确的是( )第24题图A. 油箱中油量增多时，压敏电阻R 的阻值变大B. 电压表示数为3 V 时，油箱中的油量为50 LC. 油箱中油量为20 L 时，R 0两端的电压为1.5 VD. 油箱中油量减少时，电路消耗电能的总功率变大25. (2020宿迁)图甲是小华为学校设计的楼道照明系统自动控制装置，已知控制电路电压U 恒为6 V ，电磁继电器线圈电阻R 1为20 Ω，R 2为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小．图中AC 可绕O 点转动，OA 长为0.5 cm ，OB 长为1 cm ，AC 部分的重力、触点间的压力以及各处的摩擦力均忽略不计．甲 乙第25题图 油量V /L0 10 20 30 40 50 压敏电阻R /Ω25 20 15 10 5 2.5(1)闭合控制电路中开关S ，电磁铁上端为________极．(2)为了实现光照减弱时，受控电路接通，灯L 发光，图甲中导线M 应接________(选填“触点1”或“触点2”)．(3)电磁铁对衔铁的吸引力F 等效集中作用在B 点，吸引力F 与控制电路中电流I 的关系如图乙所示，当衔铁刚好被吸下时，弹簧对A 点的拉力为2.4 N ，则此时光敏电阻R 2的阻值为________Ω.答案及解析1. B 【解析】由题图可知，滑动变阻器和定值电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压，闭合开关S ，滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，由I ＝U R可知，通过电路中的电流变小，即电流表的示数变小；由U ＝IR 可知，定值电阻R 两端的电压变小，即电压表的示数变小；因电源电压不变，电路中的电流变小，由P ＝UI 可知，电路的总功率变小，B 正确，A 、C 、D 错误．故选B.2. C 【解析】灯泡与滑动变阻器并联接到电源的两端，灯泡两端的电压为电源电压，不变，因此灯泡的亮度不变，A 错误；电压表与电流表的示数之比为滑动变阻器接入电路的阻值，当滑片向右移动时，接入电路的阻值增大，示数之比增大，B 错误；滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，流过滑动变阻器的电流减小，干路中的电流减小，由P ＝UI 可知，电路的总功率变小，C 正确；电压表一直测量的是电源电压，不变，D 错误．故选C.3. C 【解析】由电路图可知，定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R 1两端的电压，电压表测滑动变阻器R 2两端的电压；当滑动变阻器的滑片P 向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，由于电源总电压不变，由I ＝U R可知，电路中的电流I 变小，由公式U ＝IR 可知，定值电阻两端的电压变小，即U 1变小，由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变大，即U 2变大，A 、B 错误；在串联电路中，|ΔU 2|＝|ΔU 1|，|ΔU 1|与|ΔI |的比值等于定值电阻R 1的阻值，由于R 1是定值电阻，所以|ΔU 2|与|ΔI |的比值不变，C 正确，D 错误．故选C.4. C 【解析】如果选择电压表，滑动变阻器R 和定值R 0串联在电路中，且电压表测R 的滑片至最上端的电压，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变；闭合开关S ，水量增多时，滑片下移，R 上半部分的电阻增大，R 上半部分分得的电压增大，即电压表示数变大，A 正确；如果选择电流表，滑动变阻器R 滑片以下的部分和定值电阻R 0串联在电路中，电流表测电路中的电流，水量减少时，滑片上移，滑动变阻器连入电路的阻值增大，电路总电阻增大，由欧姆定律可得，电路电流减少，即电表示数变小，B 正确；与电压表相比，选择电流表设计电路的总电阻较小，电路电流较大，由P ＝UI 可知，电路的总功率较大，不节能，C 错误；如果选择电流表，在水太多时，滑动变阻器R 的滑片移到最下端，滑动变阻器连入电路的阻值为0，若去掉R 0，则电路发生短路，所以R 0可以在水太多时保护电路，D 正确，故选C.5. 不变 变大 【解析】由电路图知，R 1与R 2并联，电流表测通过R 1的电流，R 1两端电压为电源电压，R 1电阻不变，因此电流表示数不变；电流表测通过R 2的电流，R 2滑片P 向左移动时接入电路的电阻值变大，电流表示数变小，电压表测电源电压，示数大小不变，则电压表与电流表的示数之比将变大． 6. D 【解析】由图知，闭合开关S 、S 1后，、L 1在同一支路上，L 2 、S 1在另一条支路上，所以L 1与L 2并联，A 错误；测通过L 1的电流， 测干路电流，则电流表的示数小于的示数，B 错误；当开关S 1断开后，L 2所在支路断路，电流变为0，由并联电路的特点可知，L 1所在支路的电流不受影响，即电流表示数不变，干路电流变小，因此电流表的示数变小，C 错误，D 正确．故选D.7. C 【解析】由电路图可知，灯泡L 1和L 2并联，电流表测干路中的电流，电压表测电源两端电压，开关S 1是总开关，开关S 2控制灯L 2；若同时闭合两个开关，两灯泡两端的电压相等，但两灯泡的电阻不一定相等，由I ＝U R可知，通过两只灯泡的电流不一定相同，A 错误；若将电压表和电流表的位置对调，闭合S 1和S 2时，电压表串联在电路中，由于电压表的内阻非常大，由I ＝U R可知，电路中的电流非常小，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，两只表均不会被烧坏，B 错误；若先闭合S 1，只有L 1发光，电流表测量通过L 1的电流，电压表测量电源电压，再闭合S 2，灯泡L 1和L 2并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源电压，所以电流表的示数变大，电压表示数不变，C 正确；若灯L 1被短路，闭合S 1和S 2后，L 2也被短路，灯泡L 1和L 2都不亮，电流表直接接在电源两端，电流表被烧坏，D 错误．故选C.8. D9. 变大 变大 【解析】当开关S 0与S 均处于闭合状态时，电阻R 2、R 3并联后与R 、R 1串联接入电路中，电流表测量通过R 3的电流，电压表测量电阻R 2、R 3并联后与R 1串联的电压之和，当开关S 断开时，电阻R 、R 1、R 3串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量R 1与R 3的电压之和；R 2与R 3并联后的电阻R 并小于R 3的阻值，根据串联电路分压原理可知R 1与R 3串联后总阻值增大，所以电压表示数变大，又因为R 和R 1电阻不变，电路总电阻增大，所以加在R 3上的电压增大，由I ＝U R可知，电流表示数变大． 10. S 2 不变11. B 【解析】由电路图知，定值电阻R 0与光敏电阻R 1串联，电压表测定值电阻R 0两端的电压，当增大光敏电阻光照强度时，R 1的电阻减小，电路中的总电阻变小，由I ＝U R可知，电流表示数变大，R 0两端的电压变大，电压表示数变大，B 正确．故选B.12. C 【解析】不挂物体时，滑片P 在R 2最上端，R 2连入电路中的电阻为0，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，此时电压表被短路，示数为0，A 错误；所挂物体越重，滑动变阻器连入电路中的电阻越大，由于R 1与R 2串联，电路中的总电阻变大，由欧姆定律I ＝U R可知，电源电压一定，电路中的电流变小，电流表的示数越小，B 错误；所挂物体越轻，电流表的示数越大，由P ＝UI 可知在电源电压恒定时，电流越大，电路消耗的总功率越大，C 正确；电压表与电流表示数的比值等于R 2连入电路中的电阻，当所挂物体重量发生变化时，R 2连入电路中的电阻发生变化，D 错误．故选C.13. C 【解析】温度从20 ℃升高到60 ℃的过程中，R T 的电阻先变小后变大，由于电流表示数I ＝U 电源R 0＋R T，所以电流表示数先变大后变小，A 错误；电压表测PTC 电阻R T 两端的电压，则示数先变小后变大，B 错误；电压表与电流表示数的比值即为R T 的电阻值，先变小后变大，C 正确；R 0消耗的功率P ＝I 2R 0，由于电流先变大后变小，则功率先变大后变小，D 错误．故选C.14. AC 【解析】R 1两端的电压为U 1＝U －U 2＝6 V －5 V ＝1 V ，电阻R 1的阻值R 1＝U 1I ＝1 V 0.2 A＝5 Ω，A 正确；如果R 1断路，电路中没有电流，电压表读数为0，B 错误；因为电源电压小于电压表的量程，因此滑动变阻器的最大值为50 Ω，因为电路中的最大电流为0.5 A ，R 总＝U I ＝6 V 0.5 A＝12 Ω，变阻器的最小值为R min ＝R 总－R 1＝12 Ω－5 Ω＝7 Ω，所以滑动变阻器阻值调节范围是7 Ω～50 Ω，C 正确；如果电流表的示数为0.6 A ，超过了滑动变阻器允许通过的最大电流，D 错误．故选AC.15. D 【解析】由图乙可知，灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为2.5 V ，所以灯泡正常发光时的电阻为R L ＝U L I ＝2.5 V 0.25 A＝10 Ω，A 错误；灯泡正常发光1 min 消耗的电能为W ＝U L It ＝2.5 V×0.25 A×60 s ＝37.5 J ，B 错误；电路中的最大电流为0.25 A ，所以电路消耗的最大总功率为P 总＝UI ＝4 V×0.25 A ＝1 W ，C 错误；当电流表的示数为0.2 A 时，由图乙可知灯泡两端的电压为1.5 V ，所以滑动变阻器两端的电压为U R ＝U －U L ′＝4 V －1.5 V ＝2.5 V ，所以滑动变阻器接入电路中的阻值为R ＝U R I ′＝2.5 V 0.2 A＝12.5 Ω，D 正确．故选D. 16. C 【解析】由题图可得，R 1与R 2串联，电压表测R 2两端电压，电流表测电路中的电流，当滑片P 位于a 端时，R 2连入电路中的阻值为0，故电压表示数为0，且此时电路中只有R 1，故有U 电源＝U 1＝3 V ，由图乙可知电路中的电流I ＝0.6 A ，所以有I 1＝I ＝0.6 A ，则R 1＝U 1I 1＝U 源I 1＝3 V 0.6 A＝5 Ω，A 正确；当滑片P 移到b 端时，R 2阻值全部连入电路中，此时由图乙可知电路电流I ′＝0.2 A ，U 2＝2 V ，因为R 1、R 2串联，所以I 2＝I ′＝0.2 A ，所以R 2＝U 2I 2＝2 V 0.2 A ＝10 Ω，故滑动变阻器的阻值范围是0～10 Ω，B 正确；当滑片P 移到b 端时，电路中电流I ′＝0.2 A ，所以电路消耗的总功率为P 总＝UI ′＝3 V×0.2 A ＝0.6 W ，C 错误；若R 2出现接触不良，电路断路，相当于电压表并联在电源两端，此时测的是电源电压，故电压表示数为3 V ，电路断路，所以电流表示数为0，D 正确．故选C.17. BD 【解析】当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R 1两端的电压最大，R 2两端的电压为0，由图像可知，A 为滑动变阻器R 2的I －U 关系图像，B 为定值电阻R 1的I －U 关系图像，A 错误；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由I －U 图像可知，电路中的最小电流I ＝0.2 A ，R 1两端的电压U 1＝4 V ，R 2两端的电压U 2＝14 V ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压：U ＝U 1＋U 2＝4 V ＋14 V ＝18 V ，B 正确；由图甲可知，当R 2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙中的图线A (R 2的I －U 图像)可知，通过R 2的最小电流为0.2 A 时，R 2两端电压为14 V ，则R 2的电阻R 2＝U 2I 2＝14 V 0.2 A ＝70 Ω，C 错误；由图乙中的图线B (R 1的I －U 图像)可知，R 1的最小功率P 1小＝4 V×0.2 A ＝0.8 W ，R 1的最大功率P 1大＝18 V×0.9 A ＝16.2 W ，所以电阻R 1的功率变化范围是0.8～16.2 W ，D 正确．故选BD.18. 10 0.9 【解析】由电路图可知，R 与滑动变阻器R ′串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流．当电压表的示数最大U 1＝3 V 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由I ＝U R 可得，此时电路中的电流为I ＝U 1R ＝3 V 10 Ω＝0.3 A ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器R ′两端的电压：U 2＝U －U 1＝6 V －3 V ＝3 V ，则滑动变阻器接入电路中的电阻最小为R 小＝U 2I ＝3 V 0.3 A＝10 Ω；定值电阻R 消耗的最大功率为P 大＝U 1I ＝3 V×0.3 A ＝0.9 W.19. C20. D 【解析】由图甲可知，只闭合开关S 时，灯泡L 与滑动变阻器R 串联，电压表测滑动变阻器R 两端的电压，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，电压表示数为5 V ，由串联电路的电压规律可知，电源电压为U ＝U R ＋U L ＝5 V ＋4 V ＝9 V ，A 错误；由图乙可知，当灯泡正常发光时，电流表的示数为0.5 A ，则滑动变阻器R 滑到中点时的阻值为R 中＝U R I＝5 V 0.5 A＝10 Ω，所以滑动变阻器R 的最大阻值为：R ＝2R 中＝2×10 Ω＝20 Ω，B 错误；由图乙可知，当灯泡两端的电压为2.5 V 时，通过的电流为0.4 A ，此时灯泡的实际功率P ＝2.5 V×0.4 A ＝1 W ，由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器R 两端的电压为U R ＝U －U L 实＝9 V －2.5 V ＝6.5 V ，则滑动变阻器连入电路中的电阻为R P ＝U R I R ＝6.5 V 0.4 A＝16.25 Ω，C 错误；由图甲可知，当开关S 、S 1、S 2都闭合时，滑动变阻器R 与R 0并联，灯泡L 被短路，电流表测通过R 0的电流，电流表测干路中的电流，电压表测电源电压．由欧姆定律可得，通过R 0的电流为I 0＝U R 0＝9 V 60 Ω＝0.15 A ，由于电流表、的量程均为0～0.6 A ，所以通过滑动变阻器R 的电流最大为I R 大＝I 大－I 0＝0.6 A －0.15 A ＝0.45 A ，所以滑动变阻器R 消耗的最大功率为P 大＝UI R 大＝9 V×0.45 A ＝4.05 W ，D 正确．故选D.21. B 【解析】当闭合开关S 1和S 3，断开S 2时，电阻R 1与R 2并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压，即电源电压为6 V ，A 错误；当只闭合开关S 2时，电阻R 1、R 2与灯泡L 串联，电压表测R 1两端的电压，由R 1与R 2消耗的功率之比为3∶1，根据P ＝I 2R 可知，R 1与R 2之比为3∶1，即R 1＝3R 2；电阻R 1与R 2并联时的电流之比为1∶3，根据并联电路的电流规律可知I ＝I 1＋I 2＝I 1＋3I 1＝1.6 A ，解得：I 1＝0.4 A ，I 2＝1.2 A ；根据欧姆定律可知，R 1与R 2的阻值分别为R 1＝U I 1＝6 V 0.4 A ＝15 Ω，R 2＝U I 2＝6 V 1.2 A＝5 Ω；当闭合开关S 2和S 3，断开S 1时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡L 正常发光，则灯泡L 的额定电压为6 V ；又当只闭合开关S 2时，灯泡L 消耗的实际功率为其额定功率为19，根据P ＝U 2R可知，此时灯泡L 的实际电压为额定电压的13，即实际电压为U 实＝13U 额＝13×6 V ＝2 V ，根据串联电路的电压规律可知，R 1与R 2的总电压为U 总＝U －U 实＝6 V －2 V ＝4 V ，此时电路中的电流为I ′＝U 总R 1＋R 2＝4 V 15 Ω＋5 Ω＝0.2 A ，则灯泡L 的额定功率为P 额＝9P 实＝9U 实I ′＝9×2 V×0.2 A ＝3.6 W ，当只闭合S 2时，R 1的电功率为P 1＝I ′2R 1＝(0.2 A)2×15 Ω＝0.6 W ，B 正确，C 、D 错误．故选B.22. 0.5 120 10 【解析】电源电压U ＝4.5 V ，闭合开关S 1、S 2，滑动变阻器滑到最左端时，小灯泡正常发光，小灯泡两端的电压U ＝U 额＝2.5 V ，电路中滑动变阻器阻值为零，小灯泡和R 1串联，则由欧姆定律R ＝U I 得，R 1的电流为I 1＝U －U 额R 1＝4.5 V －2.5 V 10 Ω＝0.2 A ，由P ＝UI 得，小灯泡的额定功率为P 额＝U 额I 1＝2.5 V×0.2 A ＝0.5 W ；通电t ＝5 min ，由焦耳定律Q＝I 2Rt 得，电阻R 1产生的热量为Q ＝I 21R 1t ＝(0.2 A)2×10 Ω×5×60 s ＝120 J ；只闭合开关S 1，小灯泡、R 2和R 1串联，滑片移动的过程中，电路中的电流不变，滑片位于最左端和滑片位于最右端时，电流相等，即I 左＝U －U 左R 1＋R 2＝4.5 V －1.5 V 10 Ω＋R 2，I 右＝U －U 右R 1＝4.5 V －3 V R 1，则4.5 V －1.5 V 10 Ω＋R 2＝4.5 V －3 V 10 Ω，得R 2＝10 Ω. 23. 0.5 0.012 5 【解析】电压表示数为2.5 V 时，小灯泡正常工作，电流表的示数为I ＝P U＝1.25 W 2.5 V ＝0.5 A ，灯泡的电阻为R L ＝U L I L ＝2.5 V 0.5 A＝5 Ω；开关S 2接2时，R 1、R 2和灯泡串联，保证电路安全，调节R 1、R 2，使R 1允许接入的阻值最大，此时R 2接入电路的阻值最大，电压表的示数为3 V ，因此R 2的电压为1.5 V ，电路中的电流为I ′＝U 2R 2＝1.5 V 30 Ω＝0.05 A ，小灯泡消耗的功率P ＝(I ′)2R L ＝(0.05 A)2×5 Ω＝0.012 5 W.24. C 【解析】由表中数据可知油量增多时，压敏电阻R 的阻值减小，A 错误；电压表示数为3 V 时，此时电路中的电流为I ＝U 0R 0＝3 V 5 Ω＝0.6 A ，此时压敏电阻R 的阻值R ′＝U －U 0I＝6 V －3 V 0.6 A＝5 Ω，查表可知此时油箱中的油量为40 L ，B 错误；当油量为20 L 时，压敏电阻阻值为15 Ω，则电路中总电阻R总＝R0＋R″＝5 Ω＋15 Ω＝20 Ω，电路中电流I′＝UR总＝6 V20 Ω＝0.3 A，此时定值电阻R0两端的电压为U0′＝I′R0＝0.3 A×5 Ω＝1.5 V，C正确；油箱中油量减少时，压敏电阻阻值增大，电路总阻值增大，电源电压不变，电路中电流减小，由P＝UI可知，总功率变小，D错误．故选C.25. (1)S(2)触点1(3)230。
中考物理常见题型—动态电路的分析与计算
初中物理中考常见题型动态电路的分析与计算【知识积累】动态电路的分析类型一：开关通断引起的动态电路分析思路方法：（1）先明确变化前电路的结构，画出开关变化前后电路的等效电路图；（2）分析开关变化前后电路的连接方式及电表所测对象；（3）列出题目中所要对比的物理量关系，用比值法或加减法来判断各物理量的变化情况，运用欧姆定律结合相关公式进行分析、求解。
类型二：滑动变阻器的阻值变化引起的动态电路分析思路方法：（1）分析初始电路的连接方式（串联或并联）；（2）分析确定各电表所测对象；（3）移动滑动变阻器的滑片后，判断变阻器接入电路中的阻值大小的变化。
（4）结合电源电压不变，定值电阻不变和用电器电阻不变，并根据串、并联电路中的电流、电压特点及欧姆定律确定电表示数的变化情况，进行相关的物理量大小的分析。
类型三：特殊元件阻值变化引起的动态电路分析思路方法：“特殊”元件引起的动态电路是指如弹簧、杠杆、热敏电阻、光敏电阻、或磁敏电阻等引起的电阻变化、电流变化等。
此类题目只需将其阻值随外界因素的变化情况等效为滑动变阻器引起的动态电路即可用上述滑动变阻器的滑片引起的电路动态分析来解决。
【典型习题】1、如图所示，是科技小组设计的监测河水流速变化的装置原理图，机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持不变。
闭合开关S，当水流的速度变大时（）A．电压表的示数变大B．电流表的示数变小C．电路消耗的总功率变小D．电流表示数与电压表示数的比值变大2、如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω，下列说法正确的是（）A．S1闭合，S2断开，滑片从a端移到b端过程中，电压表的示数逐渐减小B．S1闭合，S2断开，滑片从a端移到b端过程中，电流表的示数最小值为0.3AC．S1、S2都闭合，滑片位于a端，电流表的示数为0.9A，则电阻R2的阻值为6.67ΩD．S1、S2都闭合，滑片位于a端，电流表的示数为0.9A，则电阻R1、R2消耗的电功率之比为2∶13、如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V，滑动变阻器规格“50Ω1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”。
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动态电路的分析与计算
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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A i 示数的乘积
C •电流表A i 示数
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L i 、L 2均正常
发光•则（ ）
I —i^-n
A •甲是电流表，乙、
B •
甲是电压表，乙、 C •乙
是电流表，甲、 D •乙是
电压表，甲、
丙是电压表 丙是电流表 丙是电压表 丙是电流表 4•如图所示的电路， 电源两端的电压一定，开关S i 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S 2闭合，滑动变阻器的滑片P 向下移
D •开关S 2闭合，开关S i 断开
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（
■1' 乙 由
5 •在如图所示的电路中，电源电压不变，R 2=10 Q. S i 闭合、S 2断开时，电流表的示数为0.2A •两开关
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V i 的读数为1.5V
B. 电压表V 2的读数为7.5V
甲 乙
7 .小明同学做电学实验，通过改变滑动变阻器R 3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 i.00 i.i0
电流表示数I/A 0.i8 0.2i 0.24 0.27 0.30 0.33
则电阻R i =
0.5A , C. L i 和L 2两灯的电阻之比为1 : 5
D. L i 和L 2两灯的电压之比为1 : 4
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
10 Q 1A ” .实验中，先在a 、b 两点间接入5 Q 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 ，读岀并记录下此时电流表的示数. 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R 、R 2，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，
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• 数变化的图象，电源电压为 _______________ V ，电阻R 的阻值为 _____________________ Q .
a
11 •如图1所示的电路中，R 1为定值电阻，R 2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 ， 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 . 10
20
C . 10
D . 30
和 和 和 和 40 30 20 40
如图2所示，若将R 1
H S)
- <5 —
、R 2组成并联电路，当通过R 的电流为1A 时，通过R 2的电流为（
A • 0.5A
B • 1A
C . 2A
D . 3A 10 .如 1 R
R
i f Jr
13 .在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻R=20 Q .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.6V10 Q
B.6V20 Q
C.12V20 Q
D.12V40
Q
14 •如图甲的电路中，电源电压保持不变•闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则可判断电源电压是V,定值电阻R的阻值是
Q .
rffl Lffl
15 .如图所示，当开关S闭合后，电流表A i、A2、A 3的示数分别为1.2A、1A、0.6A，则通过L i、L2、L3的电流分别是多大？
5" sQ 214 2 0 J
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
电源电压恒为12V ，R 为电阻箱(一种可以改变并读岀阻值的变阻器) 甲
乙 (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 C ，电阻箱阻值为100 Q 时，电流表的示数为0.1A •则该温度下热敏电 阻的阻值为 Q .
(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
温度t ( C )
70 60 50 40 30 20 0
电阻R T ( Q ) 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 刻度盘上读岀相应温度.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 . be C. ac .
定值电阻
a b
16 •某定值电阻两端的电压由6V 变为10V 时，流过该电阻的电流增大了 0.1A ，那么这个定值电阻的阻
值是 Q . ~| __
14 .如图是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线 的 ，从而减小了导线的 ，以达到减少输电线上电能损失的目的.
17 .如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图.它的最大电阻值是 _________________________________ Q,图中A 、B 两个接 线柱之间的电阻值是 _______________________ Q .
度的关系.已知M 为控温器，
19 .如图所示，电源电压恒定，当S 接a 时，电流表Ai 与A 2的示数之比为3 : 5;当S 接b 时，电流表
A i 与A 2的示数之比为2 : 3，则R 2与R s 的电阻之比为（
）
A. 9: 10
B. 4 : 3
C. 3 : 4
D. 5 : 2 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，R o 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R o =3 Q .求：电源电压；
Rn
吋卩
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
20 .如图所示，电源电压不变。