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1、动态电路巧分析电路的动态分析口诀 动态电路分析问题是电学中常常遇到的一种典型题目，各类考试中也常常出现这类考题。电路中涉及的物理量有电流、电压、电阻和电功率等及它们的关系，而关系又与电路特征有关，所以综合性大，能很好地考查了学生的分析综合等高级思维。其中动态电路问题，更是高考的热点。下面介绍两种分析思维过程的方法。（本文中，为了分析表达的简洁，我们约定一套符号：“?圯”表示引起电路改变；“”表示物理量增大或电表示数增大；“”表示物理量减小或电表示数减小。）一、解答此类直流电路动态分析的一般思路闭合电路欧姆定律。1.电路中，无论是在串联电路中还是在并联电路中，只要有一个电阻的阻值变大，整个电路的
2、总电阻也必变大；一个电阻的阻值变小，整个电路的总电阻也必变小。2.由总电阻的改变，通过公式I=和UE-Ir，可以推断路端电压和干路电流的改变状况。3.由干路电流和路端电压的改变，进一步判定电阻不变的支路的电流、电压的改变。4.再进一步判定含有改变电阻部分的电流、电压的改变。如改变部分是在并联回路中，则仍应先判定固定电阻部分的电流、电压；最终确定改变电阻上的电流、电压的改变。例1：图1中变阻器的滑片P向下移动时，各电表的示数怎样改变？解析：当P向下滑动时，电阻R接入电路的阻值变大，总电阻随之变大，依据=可知，电路中的总电流变小，则A示数变小；进而依据-r可知，路端电压变大，即V示数变大；依据U=
3、E-IR可知，V示数变小；依据U=U-U可知，V示数变大；依据I可知，A示数变大；依据I=I-I可知，A示数变小。归纳起来，A、A、V示数变小，V、V、A示数变大。这一过程分析，环环相扣，须要做题者首先对电路结构了如指掌，其次要对闭合电路欧姆定律运用娴熟，此外还要有醒悟的大脑。解题时，留意力要高度集中，稍有疏忽，就会前功尽弃，满盘皆输。那么对于此类问题有没有简便易行、快捷、稳妥的解题方法呢？我经过总结，找到了如下规律，即“串反并同”。现将详细含义及其运用方法写出，请各位同仁赐予指责指正。二、解答直流电路动态改变的特别方法“串反并同”规律。所谓“串反”就是与改变电阻串联的电表和用电器的电流、电压
4、及电功率各物理量与改变电阻改变相反，也就是改变电阻阻值变大时，电流、电压、电功率均变小；反之改变电阻阻值变小时，各量均变大。所谓“并同”，就是与改变电阻并联的电表和用电器的电流、电压及电功率各物理量与改变电阻改变相同，也就是改变电阻阻值变大时，电流、电压、电功率各量均变大；反之改变电阻阻值变小时，各量均变小。推断串或并只能以“改变部分的电阻R”为标准：凡通过R的电流有可能通过（不管是全部还是部分）导体R，则R与R为串；凡通过R的电流肯定不通过R，则R与R为并。1.“串反并同”规律的应用对于涉及电阻改变的问题，运用上述“串反并同”规律都能够快速而精确地进行解答。下面以几道高考题为例，说明“串反并
5、同”规律的应用。（1）在全电路动态分析问题中的干脆应用例2（2002年上海高考题）：在如图2所示电路中，当变阻器R的滑动头向端移动时（?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，电流表示数变小解析：可变电阻R、电源、R与电流表A构成串联电路，可变电阻R、R与电压表V构成并联电路。当滑片向b点移动时，电阻R减小。依据电流随电阻改变的“串反并同”规律可知，电流表的示数变大，电压表的示数变小。故选项B正确。（2）在全电路动态分析问题中的间接应用例3（2022年上海市高考题）：在如图3所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的
6、滑动触头P向下滑动时，四个志向电表的示数都发生改变，电表的示数分别用I、U、U和U表示，电表示数改变量的大小分别用I、U、U和U表示。下列比值正确的是（?摇?摇?摇?摇）。A.不变，不变B.变大，变大C.变大，不变D.变大，不变解析：滑动变阻器R、R、电流表A、电压表V、电源构成串联电路，滑动变阻器R、电压表V、V构成并联电路。当滑片P向下滑动时，R，I、U、U、U。因为R为定值电阻，所以R=不变；由?圯；因为公式E=U+U+U恒成立，则E=（U-U）+（U-U）+（U+U），化简得：U=U+U，所以=+=R+r不变。同理可证，?圯；=r不变。故选项A、C、D正确。（3）在电路故障分析中的应用
7、例4（11016年全国高考题）：在如图4所示的电路中，灯泡和都是正常发光的。突然灯泡比原来变暗了一些，而灯泡比原来亮了一些。试推断电路中什么地方出现了断路故障？解析：（1）B灯比原来变暗，说明B灯中电流减小，依据“串反并同”规律，要么是与B灯串联的电学元件发生断路，要么是与B灯并联的电学元件发生短路。得出R断路或R短路或R短路。（2）灯比原来变亮，说明灯中电流增大，依据“串反并同”规律，要么是与A灯串联的电学元件发生短路，要么是与A灯并联的电学元件发生断路。得出R短路或R断路或R断路。（3）综合分析得出故障是R短路或R断路。（4）若R短路，则B灯不亮。所以确定故障应为：R断路。2.“串反并同”
8、规律的适用范围和条件（1）假如电源没有内阻或不计内阻，则和电源并联的电压表示数将不改变，明显不能用“串反并同”。除此之外的其他电表和用电器的电流、电压、电功率等物理量的改变还可以应用“串反并同”规律解题的。（2）假如电路中有两个或两个以上的电阻阻值同时改变，就不能用“串反并同”规律。（3）电路必需是闭合的。若在直流电路中有电容器，而此时电容器所在电路相当于断路，在电路里不会有恒定的电流，这时就不能用“串反并同”规律。利用“串反并同”规律处理详细问题，关键在于深刻理解“串反并同”的规律和推断电路中的元件与可变电阻的串、并联关系。只有这样，才能熟能生巧，才能提高分析、解决问题的实力。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页