动态直流电路的分析方法 学法指导 不分版本

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1、动态直流电路的分析方法高继华在直流电路中，当开关接通或断开，改变电路结构时，或者移动滑动变阻器的滑键，改变某一部分电路的电阻时，电路中各部分的电流、电压和电功率都会随之发生变化。正确分析此类动态直流电路问题的方法有以下几点。1.根据电路结构的变化情况或者可变电阻值的变化情况，分析直流电路总电阻的变化情况。下面是几个判定总电阻变化情况的规律：（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）若开关的接通或断开使串联的用电器增多时，总电阻增大；若开关的接通或断开使并联的用电器增多时

2、，总电阻减小。（3）在图1中所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与用电器并联（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）。设滑动变阻器的总阻值为R，灯泡的电阻为，与灯泡并联的那一段电阻为，则分压器的总电阻为：图1由上式可以看出，当减小时，增大；当增大时，减小。由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化情况相同。（4）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，其中一段与串联（简称），另一段与串联（简称），则并联总电

3、阻图2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），由可知路端电压随之增大（或减小）。3.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1.在图3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？图3解析：本题等效电路如图4所示。图4R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，即表示数减小。因电源端电压，故端电压增大，即示数增大。电源的总功率减小。上的电压因总电流的减小而变小，变大，（）所以示数变大。上的电流强度变大，所以的示数变大。因总电流变小，变大，所以变小（），的示数变小，的示数变小。例2.在图5所示电路

5、中是定值电阻，是滑动变阻器，当的滑键由左端向右端滑动时，各个电表的示数怎样变化？图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，可知路端电压减小，电压表的示数减小。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，所以电压表的示数增大。根据，因U减小，增大，所以减小，电压表的示数减小。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

6、，由于为定值电阻，且增大，根据部分电路欧姆定律可知电流表示数增大。根据并联分流原理，通过电流表的电流强度为：在上式中，分子为恒量，分母为关于的二次函数，且二次项的系数小于零，分母有极大值，由此可见，电流表的示数先减小后增大。练习：在图6所示的电路中，电源电动势，内阻，电阻，，滑动变阻器的最大阻值，当滑动触头P由变阻器a端滑动到b端的过程中，求通过电源的电流的变化范围。图6答案：2.1A～3A解析：设P滑到某点变阻器Pa段电阻为，则Pb段电阻为；此时外电路的结构为：和串联的支路与和串联的支路并联，外电路电阻为：根

7、据闭合电路欧姆定律，流过电源的电流为：当时，流过电源的电流最大。其最大电流为：当时，流过电源的电流最小，其最小电流为：所以流过电源的电流变化范围是2.1A～3A.