2021年上海市高二第一学期物理培优讲义第9讲-电路的动态变化（培优教案）

前面我们已经学习过串并联及混联电路的电流、电压、电阻关系的特点以及电功与电功率 ，所以我们可以确定某个电路状态下的特定电路关系，那么电路放生变化的时候（闭合断开电键或者移动滑动变阻器时），电路中的电流、电压、电阻关系是如何变化的呢？这就是我们本节所要研究的内容。

知识名称

【知识梳理】

闭合电路中电路的动态分析方法

  根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况，常见方法如下：

（1）          程序法

  基本思路是“部分→整体→部分”，即从阻值变化的部分入手，由串并联规律判知R总的变化情况，再由欧姆定律判知和的变化情况，最后由部分电路欧姆定律判知各部分物理量的变化情况。
  分析解答这类习题的一般步骤是：

①       确定电路的外电阻以及外电阻如何变化。

  说明：

  a、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）

  b、在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，其中一段与用电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分串联（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R1，与灯泡并联的那一段电阻为R2，则分压器的总电阻为=

  上式可以看出，当R2减小时，增大；当R2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。

  ②根据闭合电路欧姆定律，确定电路的总电流如何变化。
  ③由，确定电源的内电压如何变化。
  ④由，确定电源的外电压（路端电压）如何变化。
  ⑤由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。
  ⑥确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化。
  此类题型还可用“并同串反”规律判断。所谓“并同”，即某一电阻增大时，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，反之则减小。所谓“串反”，即某一电阻增大时，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。
  （2）极限法：即因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。
  （3）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。

【例题精讲】

例1.如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向上滑动时：（　 ）

　　A、MN间电压减小

　　B、MN间电压不变

　　C、通过R2的电流减少

D、通过滑动变阻器的电流减小

【解析】当P向上滑动时，滑线变阻器电阻R增大，回路中总电流减小，由E=I（R1+r+R并）=I（R1+r）+UMN有MN间电压增大，对电阻R2有 知I2增大，而R2和R并联，通过R的电流减小，故选D

【答案】：D

例2、如图所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r，当滑动变阻器的滑片P从滑线变阻器R的中点位置向左滑动时，小灯泡L1、L2、L3亮度变化情况是：（　 ）

A、L1灯变亮，L2灯变暗，L3灯变亮

B、L1灯变暗，L2灯变亮，L3灯变暗

C、L1、L2两灯都变亮，L3灯变暗

D、L1、L2两灯都变暗，L3灯变亮

【解析】滑动变阻器触头向左滑动时，R增大，由功率 有：

（1）L3灯两端电压为路端电压U，R总增大，I总减小，由E=U+Ir有U增大，L3灯变亮；

（2）L2灯与R、L1并联的电阻串联，路端电压U增大，I3增大，而I总减小，所以该支路电流减小

，L2灯变暗；

（3）L2灯与R、L1并联的电阻串联，该支路电流减小，降在R2的电压减小，而路端电压U增大，

L1灯与R并联电压增大，L１灯变亮；A对。

【答案】：A

　【巩固练习】

1. 在如图所示的电路中，当滑线变阻器的滑动触点向b端移动时：（　 ）
　　A、伏特表V的读数增大，安培表A的读数减少
　　B、伏特表V和安培表A的读数都增大
　　C、伏特表V和安培表A的读数都减少
　　D、伏特表V的读数减少，安培表A的读数增大

　　【答案】：A

2. 如图所示，甲图中滑动变阻器接成限流电路，乙图把滑动变阻器接成分压电路，两电路中电源内阻不计，当变阻器滑动触头移动时，甲图中加在RL上电压范围     。乙图中加在RL上电压范围     。已知E，R0，RL。
[王利娟1] 　　　

【答案】：B；D

1．   如图所示，电源电动势为E，内阻为r，当电键K闭合时，各电流表示数变化为：（　 ）
A、A1变小，A2变小，V1变小，V2变大

B、  A1变大，A2变小，V1变大，V2变小

C、A1变小，A2变小，V1变小，V2变大

D、A1变大，A2变大，V1变小，V2变大

2. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电路中O点接地，当滑动变阻器R2的滑动片向右滑动时，M、N两点的电势变化情况是：（　 ）

　　A、都升高

B、都降低

C、UM升高，UN降低

D、UM降低，UN升高

3. 　如图所示，当滑动变阻器的滑动触头P向左端滑动时：（　 ）
　　A、电流表的示数减小，电压表的示数增大
　　B、电流表的示数增大，电压表的示数减小
　　C、电流表和电压表的示数都减小
　　D、电流表和电压表的示数都增大

4. 如图所示的电路中，电池的电动势为E、内阻为r，R1和R2是两个阻值固定的电阻。当可变电阻R的滑片向a点移动时，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2将发生如下的变化：（　 ）
　　A、I1变大，I2变小
　　B、I1变大，I2变大
　　C、I1变小，I2变大
　　D、I1变小，I2变小

5.在图4电路中，当滑动变阻器滑动键P向下移动时，则（    ）

A、A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮 

B、A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗

C、A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗 

D、A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮

6. 在如图所示电路中，当变阻器局的滑动头P向b端移动时（  ）

A、电压表示数变大，电流表示数变小

B、电压表示数变小，电流表示数变大

C、电压表示数变大，电流表示数变大

D、电压表示数变小，电流表示数变小

7. 如图所示的电路中，电源的电动势为 ，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（    ）

A、U1变大，U2变小

B、U1变大，U2变大

C、U1变小，U2变小

D、U1变小，U2变大

8. 如图所示电路中，电池内阻符号为r，电键S原来是闭合的。当S断开时，电流表的示数变化情况足( )

A、r=0时示数变大，r≠0时示数变小

B、r=0时示数变小，r≠0时示数变大

C、r=0或r≠0时，示数都变大

D、r=0时示数不变，r≠0时示数变大

9. 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电流表、电压表的示数变化情况为(               )

A、电流表先减小后增大，电压表先增大后减小

B、电流表先增大后减小，电压表先减小后增大

C、电流表一直减小，电压表一直增大

D、电流表一直增大，电压表一直减小

10. 如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表、电压表都可视为理想电表。在滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中(               )

A、V表的示数先增大后减小，A表的示数增大

B、V表的示数先增大后减小，A表的示数减小

C、V表的示数先减小后增大，A表的示数增大

D、V表的示数先减小后增大，A表的示数减小

11. 如图所示电路中，当变阻器的滑动片向右滑动时，各电表示数的变化情况是：V1表______，V2表______，A表______。

12.如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则（  ）

A、电灯L更亮，安培表的示数减小

B、电灯L更亮，安培表的示数增大

C、电灯L变暗，安培表的示数减小

D、电灯L变暗，安培表的示数增大

13. 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r。当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2。下列说法中正确的是（    ）

A、小灯泡L1、L3变暗，L2变亮       B、小灯泡L3变暗，L1、L2变亮

C、ΔU1<ΔU2                       D、ΔU1=ΔU2

14. 图中A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1定值电阻，R2为可变电阻，电池E内阻不计，则（ ）

A、R2不变时，V2读数与A读数之比等于R1

B、R2不变时，V1读数与A读数之比等于R1

C、R2改变一定量时，V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等R1

D、R2改变一定量时，V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1

15. 如图所示，调节可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大ΔU，在这个过程中，（    ）

A、通过电阻R1两端的电流增加，增加量一定大于ΔU/R1

B、电阻R2两端的电压减小，减小量一定等于ΔU

C、通过R2的电流减小，但减小量一定小于ΔU/R2

D、路端电压一定增加，增加量一定等于ΔU

【答案】

1. B    2. B    3. B     4.C     5.D    6. B    7.A    8. D    9.A    10. B    11. 变小，变大，变小

12．A     13. B    14. BCD    15. C

1. 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2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

2. 在如图所示的电路中，已知电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S，在滑动变阻器的滑片P由最左端向右滑动的过程中，下列说法中正确的是 (   )

（A）电压表V1的示数先变大后变小，电流表A1的示数不变。

（B）电压表V1的示数先变小后变大，电流表A1的示数变小。

（C）电压表V2的示数先变大后变小，电流表A2的示数先变大后变小。

（D）电压表V2的示数先变小后变大，电流表A2的示数先变小后变大。

3. 在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R为滑动变阻器，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。当滑动变阻器R的滑动头向图中b端移动时，(  )

1. I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

4. 在如图所示电路中，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 ΔI、ΔU1、ΔU2 和 ΔU3 表示．下列比值正确的是（  ）

A、U1/I 不变，ΔU1/ΔI 不变

B、U2/I 变大，ΔU2/ΔI 变大

C、U2/I 变大，ΔU2/ΔI 不变

D、U3/I 变大，ΔU3/ΔI 不变

5．在右图所示电路中，开始时电键K1、K2均闭合，现先断开电键K1，则电压表与电流表的示数均发生变化，设它们的示数变化量之比为M1＝U1／I1，再断开电键K2，两表新的示数变化量之比为M2＝U2／I2，若已知R2＜R3，则比较M1与M2的绝对值大小应有               （）

A．M1＞M2   B．M1＝M2     C．M1＜M2      D．无法确 定

6．在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合电键后，当滑动变阻器的滑片P处于图中R的中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同。若将滑片P向左滑动，小灯泡的亮度变化情况是（  ）

A．L1变暗，L3变暗            B．L1变亮，L2变暗

C．L2变亮，L3变暗           D．L2变暗，L3变亮

7. 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，R0=r滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动，则在此过程中（   ）

(A)伏特表V1的示数一直增大

(B)伏特表V2的示数先增大后减小

(C)电源的总功率先减少后增加

(D)电源的输出功率先减小后增大

8.（崇明一模） 如图所示电路中，电源电压恒定不变，若将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电路中的（  ）

 A．电压表示数减小，灯L变暗

 B．电压表示数减小，灯L变亮

 C．电压表示数增大，灯L变暗

 D．电压表示数增大，灯L变亮

9.（虹口一模）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R2＞R1＞r，且R1大于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S，将滑动变阻器的滑动片P由最上端滑到最下端，若电压表V1、V2、电流表A的读数改变量的大小分别用ΔU1、ΔU2、ΔI表示，则下列说法中正确的是（        ）

（A）＝R2

（B）＜r

（C）电源的发热功率先减小，再增大

（D）        电源的输出功率先增大，再减小

10.（金山一模）如图，电源内阻忽略不计，闭合电键，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，电流表A示数为I。在滑动变阻器R1的滑片由a端滑到b端的过程中（   ）

（A）I先增大后减小

（B）U1先增大后减小

（C）U1与I的比值先增大后减小

（D）U2变化量与I变化量的比值先增大后减小

11.（浦东一模）如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，电流表A和电压表V的电阻对电路的影响不计。当滑动变阻器R的滑片P从a端滑到b端的过程中（    ）

   （A）灯泡L逐渐变亮

   （B）电压表V的读数增大

   （C）电流表A的读数减小

   （D）电压表读数变化量ΔU与电流表读数变化量ΔI的比值不变

12.（杨浦一模）（多选）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ab的中点时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向端移动，则（  ）

（A）电源的总功率减小   

（B）R3消耗的功率增大

（C）I1增大，I2减小，U增大  

（D）I1减小，I2不变，U减小

13.（虹口二模） 在如图所示的电路中，电源内电阻为r，R1、R3分别为两个定值电阻。闭合电键S，当变阻器R2的滑动触头P向下滑动时，伏特表V1的示数逐渐________________（选填“增大”、 “减小”、“不变”）。若移动P的过程中，电流表示数变化量的大小为ΔI，则伏特表V2示数变化量的大小ΔU2=________________。

14.（静安二模）如图所示，三个定值电阻R1、R2和R3按图示方式接在电源两端，在电键S1处于闭合状态下，若将电键S2由位置1切换到位置2，电压表示数将________，电阻R2消耗的电功率将________（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

15.（闵行二模）在如图所示的电路中，已知电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S，在滑动变阻器的滑片P由最左端向右端滑动的过程中，电流表A2的示数___________________（填变化趋势），电压表V1的示数变化量ΔV1与电流表的示数变化量ΔA2比值_____________________。

【答案】

1. A    2. D   3.B   4．ACD    5．B     6．BD     7.CD    8. C     9. B

10. C

11. D

12. AC

13.  减小；  ΔI(R3+R1+r)  

14. 变小 ；变小

15. 先减小后增大；不变

1、   预习接下来的磁场内容

2、   联系初中所学的磁场内容，思考与现在高中所学磁场内容的区别和联系

3、   期中考试复习，复习巩固之前所学的热学和电场及电路内容，理清楚重难点内容的解题思路