浅谈动态电路分析技巧

重庆市双桥中学 叶荣北

电路的动态分析问题在高考选择题中出现机率大, 这类题型有利于考查学生的判断推理能力、逆向思维能力及半定量分析能力,这类问题着重考查学生应用基本知识分析问题的能力,具有很强的灵活性。

闭合电路中外电路的结构或某一部分电阻发生变化时，外电路各部分的电压、电流及功率一般都相应地发生变化。根据外电路结构或某一部分电阻的变化，确定闭合电路外电路各部分电压、电流及功率的变化，称为闭合电路（直流）的动态分析。闭合电路（直流）动态分析的理论根据是闭合电路欧姆定律以及由它推导出来的路端电压、干路电流与外电阻之间的变化关系。本文结合高考题和平时的习题教学，将电路动态分析问题作一归类，旨在说明这类题在考查学生能力方面如何向纵深发展，供同行参考。

一、电路动态分析方法

（一）程序法

根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析。基本思路是：“部分→整体→部分”，即从阻值变化的部分如手，由串并联电路规律判断总电阻的变化情况，再由欧姆定律判总电流（干路电流）和路端电压的变化情况，最后由部分电路的欧姆定律得知各部分物理量的变化情况，一般思路是：确定电路的外电阻变化情况总电流变化情况（利用闭合电路的欧姆定律）电源内电压变化情况外电压变化情况干路上某定值电阻两端电压变化情况支路两端电压、电流变化情况。

（二）“串反并同”法

所谓“串反”，即某一电阻增大（减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都减小（增大）。所谓“并同”，即某一电阻增大（减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都增大（减小）。但须注意的前提有两点：一是电路中电源内阻不能忽略；二是滑动变阻器必须是限流接法。

（三）图像法

电路发生动态变化时，画电路图的等效电路→根据闭合电路的欧姆定律画U—I图像→在电源确定的电路中由闭合电路欧姆定律确定电阻R变化时（即图中的角度变大），通过R的电流、R两端的电压变化。

（四）极限法

即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端讨论。（一般应用于滑至滑动变阻器阻值为零）

下面主要应用“程序法”和“串反并同”法举例分析

二、分析技巧举例

例1：（1989年）如图所示电路，当滑动变阻器的滑动触头向b端移动时（ ）

A．电压表V的读数增大，电流表A的读数减小.

B．电压表V和电流表A的读数都增大.

C．电压表V和电流表A的读数都减小.

D．电压表V的读数减小，电流表A的读数增大.

“程序法”分析：当P向b端移动时，R总增大，I1减小，路端电压U即电压表示数增大（∵U=E-I1r），U2（=U-I1R1）增大，I2亦增大，I3（=I1-I2）减小，故答案为A.

“串反并同”法分析：电流表A与R3串联，电压表V与R3并联，R总增大时，电压表V读数增大，电流表A读数减小，故答案为A.

例2：（0 9年重庆卷1 8）某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1～X10(220V/2W),将其连接在220V交流电源上，电路见题18图，若工作一段时间后，L2灯丝烧断，则（ ）

A．X1的功率减小，L1的功率增大

B．X1的功率增大，L1的功率增大

C．X2功率增大，其它指示灯的功率减小

D．X2功率减小，其它指示灯的功率增大

“串反并同”法分析：L2灯丝烧断，可以认为L2的电阻增加为无穷大，与L2直接并联的X2相应物理量增加（并同）和间接串联的L1、X1的相应物理量减少（串反），故答案为C.

训练1：（09年广东理科基础14）．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（ ）答案：A

A．路端电压变小

B．电流表的示数变大

C．电源内阻消耗的功率变小

D．电路的总电阻变大

训练2：如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开， 则（ ）答案：B

训练3：（09年广东物理10）如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上S2，则下列表述正确的是（）答案：C

A．电源输出功率减小

B．L1上消耗的功率增大

C．通过R1上的电流增大

D．通过R3上的电流增大

训练4：(2011上海)如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（ ）答案：A

A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大

B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小

C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大

D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小

电路的动态分析方法多，一般来说，学新知识时，用“程序法”分析效果好一些，因为它有利于学生巩固闭合电路的基础知识；期末或高考复习时用“串反并同”法分析，因为它可以提高学生做题速度，“极限法”和“图像法”使用少，因为它对学生的数学思维和数学知识要求高，只有灵活选用分析方法才能提高做电路的动态分析题的准确度和速度。