1、1直流电路动态分析根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如 I、U、R 总 、P 等）的变化情况，常见方法如下：一程序法。基本思路是“局部整体局部” 。即从阻值变化的的入手，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； 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） 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小
2、。 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段） ，另一段与并联部分相路障（以下简称串联段） ；设滑动变阻器的总电阻为 R，灯泡的电阻为 R 灯 ，与灯泡并联的那一段电阻为 R 并 ，则会压器的总电阻为：21并灯并灯并 灯并并总 R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：分压器总电阻的变化情况，R 总 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。在图 2 中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与 串R1联（简称 ） ，另一段与 串联（简称 ） ，则并联总
3、电阻上 R2下R总 上 下12由上式可以看出，当并联的两支路电阻相等时，总电阻最大；当并联的两支路电阻相差越大时，总电阻越小。（2）根据闭合电路欧姆定律 确定电路的总电流如何变化；rREI外 总总（3）由 U 内 =I 总 r 确定电源内电压如何变化；（4）由 U 外 =EU 内 (或 U 外 =E-Ir)确定电源的外电压如何（路端电压如何变化）2；0URIrEIrEU短 路当 断 路当外（5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化；（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（可利用节点电流关系） 。动态分析问题的思路程序可表示为：简单表示为： 例 1、在右图所
4、示电路中，电源的电功势为 E、内阻为为定值电阻，R 是一滑动变阻器，电路中的电r， 、 、23压表和电流表均视为理想的。试讨论：当 R 的滑键向上滑动时，电源总功率及各电表示数如何变化？解析：本题等效电路如右下图所示。R 的滑键上滑时，其阻值增大，导致电路中总电阻增大。由 可知，电路中的总电流减小，即 表示IEr外数减小。因电源端电压 ，故端电压增大，即UIr示数增大。电源的总功率 减小。 上的电压因PER1总电流的减小而变小， 变大， （ ）所以2U2端示数变大。 上的电流强度 变大，所以 的示数变大。因总电流变小， 变大，R2I I2所以 变小（ ） ， 的示数变小， 的示数变小。I3II
5、总 3点评：（1） 、根据全电路欧姆定律，分析总电流的变化情况和路端电压的变化情况。因此电源的电动势 E 和内电阻 r 是定值，所以，当外电阻 R 增大（或减小）时，由 可知电流减小（或增大） ，IERr由 可知路端电压随之增大（或减小） 。UI（2） 根据串、并联电路的特点和局部电路与整个电路的关系，分析各部分电路中的电流强度 I、电压 U 和电功率 P 的变化情况。一般来说，应该先分析定值电阻上 I、U 、P 的变化情况，后分析变化电阻上的 I、U 、P 的变化情况。例 2、 如图所示，电键闭合时，当滑动变阻器滑片 P 向右移动时，试分析L1、L 2 的亮度变化情况。分析与解：当 P 向右
6、移动时，滑动变阻器的有效电阻变大，因此，整端总总局 UIRI 分U 分1L2LP3局部R 的变化全局I 总、 U 端 的变化的 变化局部I 分、 U 分 的变化3个电路的电阻增大，路端电压增大，总电流减小，流过 L1 的电流将减小，L 1 将变暗；同时 L1 分得的电压变小，L 2 两端电压增大，故 L2 变亮；我们注意到总电流减小，而 L2 变亮，即 L2 两端电流增大，可见 L3 上的电流比 L1 上的电流减小得还要多，因此 L3 也要变暗点评：（1）讨论灯泡亮度的变化情况，只需判断其电流或电压如何变化就可以。（2）象这样的电路，由于滑动变阻器电阻的变化而引起整个电路的变化，一般不应通过计
7、算分析，否则会很繁杂。处理的一般原则是：主干路上的用电器，看它的电流变化；与变阻器并联的用电器看它的电压变化；与变阻器串联的电器看它的电流变化。（3）闭合电路动态分析的一般顺序是：先电阻后干路电流；先内电压，后外电压；先固定电阻的电压，后变化电阻的电压；先干电流后并联支路上的电流。二 “并同串反”“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。“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
8、流、两端电压、电功率将增大。例 3、 如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3、和 R4 皆为定值电阻，R 5 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 R5 的滑动角点向图 中 a 端移动时（ ）AI 变大， U 变小 B、I 变大，U 变大C、I 变小，U 变大 D、I 变小，U 变小分析与解：本题中变量是 R5，由题意知，R 5 的等效电阻变小。简化电路结构可各知，电压表 V，电流表 A 均与 R5 间接并联，根据“串反并同”的原则，电压表 V，电流表 A 的读数均与 R5 的变化趋势相同，即两表示数均减小。答案：选D。点评：（
9、1）近几年高考对电路的分析和计算，考查的重点一般不放在基本概念的理解和辨析方面，而是重在知识的应用方面。本题通过 5 个电阻与电表的串、并联构成较复杂的电路，关键考查考生简化电路结构、绘制等效电路图的能力。然后应用“串反并同”法则，可快捷得到结果。（2）注意“串反并同”法则的应用条件：单变量电路。23LLII总 rREI外 总总 121LRIpL总 221LRUp2LUI灯 L1 变暗UL2（）IL2（ ）IL3（ ）灯 L2 变亮P 右移 R 滑（）R 总（）I 总 （）灯 L3 变暗23LRIp )(2rILL总 VA1R2345ErSab4对于多变量引起的电路变化，若各变量对同一对象分别
10、引起的效果相同，则该原则的结果成立；若各变量对同一对象分别引起的效果相反，则“串反并同”法则不适用。例 4、 如图（1）所示电路中，闭合电键 S，当滑片 P 向右移动时，灯泡 L1、L 2 的亮度变化如何？分析与解：本题中滑动变阻器左右两部分都接入电路，等效电路如图（2）所示，变阻器 R 分解得到两变量 R1、 R2，由图可知：滑片 P 向右移 R1（ ） ，R 2（）对灯泡 L1：对灯泡 L2： 由上述分析可知：对 L1，变量 R1、R 2 变化均引起 L1 变亮，故 L1 将变亮；对 L2，变量 R1、R 2 变化引起 L2 的亮度变化不一致，故此法不宜判断 L2 的亮度变化。但若把变阻器
11、 R 与 L1 的总电阻合成一个变量 R 合 ，则由上述结论可知，P 右移时，R 合 减小，L 2 与 R 合 串联，由“串反并同”法则可知，L 2 亮度变大。三特殊值法与极限法：极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。特殊值法：对于某些双臂环路问题，可以采取代入特殊值去判定，从而找出结论。例 5、 在图所示的四个电路中，当分别闭合开关 S，移动滑动变阻器角头从左端至右端时，能使其中一个灯由暗变亮同时，另一个灯由亮变暗，则符合要求的电路是（ ）A 图：对灯 L1，可由“串反并同”法则判断其变亮；而对 L2 由于两个变量引起它亮度变化不一致，故
12、“串反并同”不适用。现取特殊值法：取 L1、L 2 的阻值均为 10，变阻器总阻值也为 10，电源电动势为 6V；然后取极限值：取滑片 P 置于最左端和最右端时分别两灯实际工作时的电压即可判断两灯均变亮。B 图：对 L1，可由“串反并同”法则判断其变亮；对 L2，采用合成变量法，再根据“串反并同”法则可判断其变亮。12LPRSE)1(图 )2(图L2LSE1RR1（）R2（）L1 变亮R1 与 L1 并联R2 与 L1间接串联L1 变亮L1 变亮R1（）R2（）L2 变暗R1 与 L2间接串联R2 与 L2 串联L2 变亮L2亮度变化不能确定1L2PRSECB1L2PRSE1L2PRSE D1
13、L2PRSE5C 图：采用极限值法。滑片 P 置于最左端时，L 1 被短路，不发光，而 L2 两端电压最大，亮度最大；滑片 P 置于最右端时， L1 两端电压最大，亮度最大，而 L2 被短路，不发光。由此分析可知，该电路符合题目要求。D 图：灯 L1 一直被短路，不发光，不合要求。综上分析有：符合要求的电路是（C） 。四、小试身手：1如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r。当可变电阻的滑片 P 向 b 点移动时，电压表 V1 的读数 U1 与电压表 V2 的读数 U2 的变化情况是：（ ）AU 1 变大，U 2 变小BU 1 变大，U 2 变大CU 1 变小，U 2 变小DU 1 变
14、小，U 2 变大2.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。当 R2的滑动触点在 a 端时合上开关 S，此时三个电表 A1、A 2和 V 的示数分别为 I1、 I2和 U。现将 R2的滑动触点向 b 端移动，则三个 电表示数的变化情况是（ ）A I1增大， I2不变， U 增大B I1减小， I2增大， U 减小C I1增大， I2减小， U 增大D I1减小， I2不变， U 减小3.如图所示是一实验电路图，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
15、率变小 D电路的总电阻变大4.电动势为 E、内阻为 r 的电源与定值电阻 R1、R 2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5、在右图所示电路中 是定值电阻， 是滑动变R23、 R1阻器，当 的滑键由左端向右端滑动时，各1 个电表的1V2abPA1A2VSR1R2R3abE r6示数怎样变化？答案：1、A 2、B3、A 解析：当滑片向 b 端滑动时，接入电路中的电阻减少，使得总电阻减小 D 错；根据总REI
16、，可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有 外UIrE,可知路端电压在减小，A 对；流过电流表的示数为 3RUI外，可知电流在减小，B 错；根据 rIP2，可知内阻消耗的功率在增大，C 错。4、A 解析：设滑动变阻器的触头上部分电阻为 x，则电路的总电阻为 21xRRr总 ,滑动变阻器的触头由中点滑向 b 端时，并联支路电阻 x 增大，故路端电压变大，同时并联部分的电压变大，故通过电流表的电流增大， 故选项 A 正确。5、解析：当 的滑键向右滑动时，由 和 组成的分压器的串联段电阻减小，所以电路R1 R12的总电阻减小：根据 可知干路中的电流强度增大，电流表 的示数增大，再根据IEr A，
17、可知路端电压减小，电压表 的示数减小。UEIr V因为 为定值电阻，当干路中电流强度增大时，其两端电压随之增大，所以电压表R3的示数增大。根据 ，因 U 减小， 增大，所以 减小，电压表 的示数133U1减小。当滑动变阻器的滑键向右滑动时， 的左段电阻 与 并联部分的电阻增大，且R1左 R2干路中的电流强度增大，根据部分电路欧姆定律可知电压表 的示数增大，由于 为定R2值电阻，且 增大，根据部分电路欧姆定律可知电流表 示数增大。U2根据并联分流原理，通过电流表 的电流强度为：IRIRERRr122213左 左 左左 左Err1313左 左在上式中，分子为恒量，分母为关于7的二次函数，且二次项的
18、系数小于零，分母有极大值，由此可见，电流表 的示数先R左减小后增大。五、规律小结1、 “围魏救赵法”：电路的各部分都是相互联系、相互制约的，因此当外电路不好研究时可研究内电路，通过研究内电路来研究外电路；当这一部分不好研究时，去研究另一部分，通过研究另一部分来研究这一部分；当这一支路不好研究时，去研究另一支路，通过研究另一支路来研究这一支路。这种策略在兵法上叫“围魏救赵法” 。2、一般的思路是按照 讨 论由 讨 论为 定 义 式由为 不 定 式 ）（ 讨 论由 讨 论为 定 式由分分外总总分 .2)(1U.2)(1I 2121UIRIIRUIR的顺序进入。只要掌握其方法，这类问题的分析便应刃而解。
