闭合电路动态分析思路与方法

闭合电路动态分析思路与方法

丁千军

◆丁千军江苏省泰州市民兴实验中学225300

电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构的变化，一处变化又引起了一系列的变化。对于它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律，串、并联电路的电压、电流关系．

例1，如图1所示，当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?

解析：先认清电表A测量R3中的电流，电表V2测量R2和R3并联的电压，电表V1测量路端电压。再利用闭合电路欧姆定律判断主干上的一些物理量变化：P向上滑，R3的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，路端电压U增大，至此，已判断出V1示数增大。

再进行分支上的分析：由I减小，R1的端电压UR1减小，由U外增大知R2和R3并联的电压U2增大——判断出V2示数增大。由U2增大和R3有效电阻增大，无法确定电表A示数如何变化，这就要从另一条途径去分析：由V2示数增大知通过R2的电流I2增大，而干路电流I减小，所以R3中的电流减小，即A示数减小，大家应紧抓不变的物理量来分析。

答案：见解析。

方法提炼：动态电路变化分析常见方法如下：

(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”，根据闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律来分析各部分的变化情况。

(2)直观法：即直接应用“部分电路中R、I、U的关系”中的两个结论。

①任一电阻R阻值增大，必引起该电阻中电流I的减小和该电阻两端电压U的增大。

②任一电阻R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I井的增大和与之串联的各电路电压U串的减小。

例2，在如图2所示电路中，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。下列比值正确的是（）。

例3，在如图3所示的电路中，电源内阻不可忽略，闭合开关S后，当滑动变阻器滑片处在某一位置时，电流表A的读数I=0.50A，电压表V1的读数U1=1.0V，电压表V2的读数U2=2.0V。移动变阻器的滑片后，三只电表的读数可能是()。

A、I=0.20A、U1=1.8V、U2=1.4V

B、I=0.30A、U1=0.9V、U2=2.3V

C、I=0.80A、U1=1.2V、U2=1.6V

D、I=1.20A、U1=1.8V、U2=1.4V

解析：若滑动变阻器连入电路中的电阻RX增大,RX与R2并联的电阻R井增大，R总增大，I干减小，Ｕ1减小，U内减小，由E=U1+U2+U内，U2增大；因为△U2=△U1+△U内所以△U2>△U1；I干减小，U2增大，电流表A的读数减小；B正确A错误；若滑动变阻器连入电路中的电阻RX减小,RX与R2并联的电阻R井减小，R总减小，I干增大，U1增大，U内增大，由E=U1+U2+U内，U2减小,因为△U2=△U1+△U内所以△U2>△U1；I干增大，U2减小，电流表A的读数增大；C正确D错误。

答案：BC

点评：以上两题求解的关键是确定△U1、△U2、△U内的关系，由于E=U1+U2+U内，其中U1变小、U2变大、U内变小，故有△U2=△U1+△U内。很多同学由于无法确定这个关系，而得出错误的结论。