动态电路题型解析初中电学中,电路的分析是极其重要的,而动态电路的分析难度大。所谓动态电路即变化的电路。一般由于开关的闭合、断开和滑动变阻器滑片的滑动而引起。一、开关对电路连接方式的影响方法:开关断开时,开关所在支路中无电流通过,可将该支路去掉;开关闭合时,与开关并联的支路被短路而无电流通过,该支路也可去掉。考虑问题时,把不起作用的元件去掉,可使电路简化,再画出简化后的电路图。例1:图1中,电源电压3V,R1=R2=2Ω。若闭合S1,断开S2时,电流表A1示数为A、电流表A2示数为A;若闭合S2,断开S1时,电流表A1示数为A、电流表A2示数为A;若S1、S2均闭合时,电流表A1示数为A、电流表A2示数为A。解析:当闭合S1,断开S2时,电阻R2和电流表A2均无电流通过,可将该支路去掉。电路简化为(图2)所示,显然:电流表A1示数为1.5A,A2示数为0A;若闭合S2,断开S1时,电路简化为(图3)所示,R1和R2串联,电流表A1和A2的示数相等,都为0.75A;若S1、S2均闭合时,R2所在支路被短路而无电流通过,该支路也可去掉,电路又简化为(图2)所示。例2:图4中,灯L标有“3V0.9W”字样,R=20Ω。当S1断开、S2闭合时,灯正常发光,求此时电流表、电压表的示数I1、U1和R的电功率P1;若S1闭合、S2断开时,求电流表、电压表的示数I2、U2和R的电功率P2。解析:⑴当S1断开、S2闭合时,S1支路去掉,R和电压表都被短路而无电流通过,这两支路也可去掉,电路简化为(图5)所示,而此时灯正常发光,则很容易计算出:电流表的示数I1=P/U=0.9W/3V=0.3A;P1=0W;电压表的示数为0V;⑵若S1闭合、S2断开时,灯L被短路而无电流通过,去掉,则电路简化为(图6)所示。很显然:电压表测量电源电压,示数U2=U=3V∴电流表的示数I2=U/R=3V/20Ω=0.15AR的电功率P2=U2I2=3V×0.15A=0.45W二、滑动变阻器滑片的滑动产生的影响㈠有关滑动变阻器的题型可分为两类:一类是根据滑动变阻器滑片的滑动对电路的变化进行定性判断,另一类是根据滑动变阻器对电路进行定量的计算。1、利用滑动变阻器对电流、电压进行定量的判断也分两类:①滑动变阻器与用电器串联时的判断。这类题的解题依据是串联电路的特点和欧姆定律。例3:图7中,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P向左移的过程中,电流表的示数,电压表的示数。(选填“变大”、“变小”或“不变”)解析:滑片P向左移→R2变小→总电阻R=R1+R2变小→电流表的示数I=U/R变大;R1两端电压U1=I×R1变大(I变大、R1不变)→电压表的示数U2=U—U1变小(注意:由于I变大、R2变小,若根据U2=I×R2则无法判断)。②滑动变阻器与用电器并联时的判断。这类题的解题依据是并联电路的特点和欧姆定律。例4:图8中,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P向右移,则电流表A1的示数,A2的示数,电压表V1的示数,电压表V2的示数。(选填“变大”、“变小”或“不变”)解析:在图8中,电压表V2显然测量电源电压,示数不变;电压表V1和滑动变阻器R2接右端电阻Rpb被短路,所以电压表V1的示数也不变;由于电压表的电阻很大,在电路中相当于开路,图8的电路可简化为图9所示,滑动变阻器R2接入电路中的电阻是ap段。滑片P向右移→R2变大→总电阻R变大(想一想原因)→电流表A1的示数即干路电流I=U/R变小;因为R1和R2并联,滑片P向右移的过程中,R1两端电压U1=U保持不变、电阻R1阻值不变,所以电流表A2的示数I1=U1/R1不变。㈡根据滑动变阻器对电路进行定量的计算。这类题中,滑动变阻器的滑片P一般都停留在某一点(端)时,告诉我们一些特定的数值。我们在解题时,就要分析滑片P停留在某一点(端)时电路的组成,并画出相应的电路图,再根据串、并联电路的特点和欧姆定律列出相应的关系式即可。例5:如图10,R1=10Ω、R2=20Ω、电源电压U=6V。求滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表和电压表的示数变化范围。解析:⑴当滑片P在a端时,滑动变阻器R2没用,电路中只有电阻R1等效电路如(图11)。∴电压表的示数:U=6V电流表的示数:I=U/R1=6V/10Ω=0.6A⑵当滑片P在b端时,R1和R2串联,电流表的示数:I’=U/(R1+R2)=6V/(10Ω+20Ω)=0.2A电压表的示数:U’=I’×R1=...