电路动态变化及计算讲解(附答案)

电路动态变化及计算

一、串联电路中的动态变化

如图所示的电路接通时，滑动变阻器的滑动触头由a滑到b的过程中［］

A．电流表和电压表的示数都变小

B．电流表和电压表的示数都变大

C．电流表的示数变大，电压表的示数变小

D．电流表的示数变小，电压表的示数变大

（一）、基础：

滑动变阻器阻值变化串联电路电流、电阻、电压规律欧姆定律及

其变形式

（二）、分析方法：

常见思路：

1、先判断电流表、电压表所测的对象；

2、根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点 R总=R1+R2，判断总电阻变化情况；

3、根据I定=U定/R定，判断电流的变化情况。

4、先根据U1=I1R1判断定值电阻（小灯泡）两端电压的变化情况；

5、最后根据串联电路电压特点U总=U1+U2，判断滑动变阻器两端的电压变化情况。

简单思路：

1、先判断电流表、电压表所测的对象；

2、根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻与电压的规律来判断，判断滑动变阻器电压变化情况（同意电路，滑动变阻器电阻减小时，电压也减小）；

3、根据串联电路电压特点U总=U1+U2，判断定值电阻两端的电压变化情况；

4、根据I定=U定/R定，判断电流的变化情况。

（三）、题设问法：

1、常见的是电流表与电压表的变化情况，或者灯泡的亮度变化情况，此种题目根据分析过程就可以分析出来；

2、较常见的是比值变化问题。

第一种为电压表与电流表的比值变化情况，思路如下：

由于电压与电流的比是电阻，搞清是哪个电阻的变化情况就可以了，对于电流表它测的是电路中的电流串联都相等，因此重要的是搞清楚电压表测量对象，电压表测的是哪个电阻就看这个电阻的变化情况，它们是一致的，比如电压表测定值电阻，他的阻值不变，因此比值不变，若测得是滑动变阻器，阻值变小，则比值变小；

第二种为电压表与电压表的比值变化情况，这个问的少，因为很明显一个变大另一个必然变小，变小的比变大的比值肯定变小反之则否。

3、不太常见的是电流与的电压的变化量的比值

电流的变化量，由于两用电器是串联，因此电流变化量是相同的。

第1题

第2题

电压的变化量，根据串联电路电压特点U 总=U 1+U 2且总电压不变，可知其中一个用电器电压的增加量等于另一个用电器电压的减少量，因此它们的变化量也是相等的。

（四）、举例说明

例一：如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，电流表 A 的示数将 ，电压表V 与电压表 V2 示数的差值跟电流表 A 示数的比值 ( 选填“变小”、“不变”或“变大”)。

例二：如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S 后，当滑动变阻器滑片P 自b 向a 移动的过程中，电压表V2的示数将_____________，电压表V1与电流表A 的示数的比值将______________。（填“变大”、“不变”或“变小”）若电流表A 1示数的变化量为ΔI 1，电流表A 2示数的变化量为ΔI 2，则ΔI 1________ΔI 2（填“大于”、“等于”或“小于”）。 二、串联电路中的动态电路计算 （一）类型分析

第一种类型：如图所示，电源电压U=12v （保持不变），电阻R 1=100Ω，变阻器R 2的最大电阻值是60Ω，闭合电键K ，当滑片P 从R 2的左端到右端的过程中，电压表读数最小值是______V ，电流表读数的最大值是______A 。

分析：从串联电路变化规律看，R 1的电压最小时，滑动变阻器的阻值最大，电路中的电流最大时，滑动变阻器的电阻最小。

解：滑动变阻器的阻值最大即滑片P 位于最右端，R 2=60Ω

因此V R

U R R U 5.71min

21==+ 滑动变阻器的阻值最小即滑片P 位于最左端，R 2=0Ω

因此A R R U

I 12.02

1max

=+=

所以电压表读数最小值是7.5V ，电流表读数的最大值是0.12A

第二种类型：如图所示,电源电压4.5V 不变,电阻R 1=5Ω,变阻器R 2的最大阻值为20Ω,电流表的量程为0—0.6A,电压表的量程为0—3V,为了使两表均不烧坏,求变阻器允许的取值范围.

分析：从串联电路变化规律看，滑动变阻器的阻值最大时，R 2两端的电压最大，滑动变阻器的电阻最小时，电路中的电流最大。

解：滑动变阻器的阻值最大时，R 2两端的电压最大，取U 2=3V 因此Ω=-=

1012

2

max R U U U R

滑动变阻器的阻值最小时，电路中的电流最大，取I=0.6A 因此Ω=-=

2.51min R I

U

R 所以变阻器允许的取值范围2.5Ω-10Ω

则：电流表的示数变化范围 A R R U

I 3.0max

1min =+=

因此电流表的示数变化范围0.3A-0.6A 电压表的示数变化范围

V R R R U

U 5.1min min

1min =+=

因此电压表的示数变化范围是1.5V-3V

第三种类型：图所示,电源电压4.5V 不变,定值电阻R=10Ω,变阻器的最大阻值为20Ω,电流表的量程为0—0.6A,电压表的量程为0—3V,为了使两表均不烧坏,求变阻器允许的取值范围.

比较与第二种类型的不同，你会发现两电表的示数变化是一致的，当滑动变阻器的阻值最大时，电流表、电压表的示数均是最小的，因此滑动变阻器可以是最大阻值Ω=20max R ， 当滑动变阻器的阻值最小时，电流表、电压表的示数是最大的，因此需要将3V 和0.6A 都算一次，直到符合条件即可。

解：当滑动变阻器的阻值最大时，电流表、电压表的示数均是最小的 因此滑动变阻器可以是最大阻值Ω=20max R

当滑动变阻器的阻值最小时，电流表、电压表的示数是最大的

若电压表的示数为U=3V 时 电路中的电流为A A V

R U I 6.03.01031

1<=Ω==

符合条件 因此Ω=-=

511

1

min R U U U R 若电流表的示数I=0.6A 时

电压表的示数为V V A IR U 36106.011>=Ω⨯== 超过了电压表的量程不符合 所以滑动变阻器的阻值变化范围是5Ω-20Ω

（二）举例说明

例三：如图所示，电源电压保持6V 不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电阻R1为4Ω。当开关S 闭合滑动变阻器的滑片P 从a 端滑到b 端

时，电流表和电压表的示数变化范围分别是 、 。

例四：如图电源电压为12伏，R 1=18欧，滑动变阻器R 2的变化范围为0—20欧，如果电流表的量程为0---0.6安，电压表的量程为0---3伏，为了不使两表损坏，求滑动变阻器R 2的取值范围。

例五：如图所示的电路，滑动变阻器的滑片P 在移动过程中，电压表