初中物理電路動態分析范文

導語：如何才能寫好一篇初中物理電路動態分析，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

模塊一

電路安全計算分析

例題精講

【例1】

如圖所示，電源電壓保持不變，R0為定值電阻．閉合開關，當滑動變阻器的滑片在某兩點間移動時，電流表的示數變化范圍為0.5A～1.5A之間，電壓表的示數變化范圍為3V～6V之間．則定值電阻R0的阻值及電源電壓分別為(

)

A．

3Ω，3V

B．

3Ω，7.5V

C．

6Ω，6V

D．

6Ω，9V

考點：

歐姆定律的應用；串聯電路的電流規律；串聯電路的電壓規律；電路的動態分析．

解析：

由電路圖可知，電阻R0與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；

當電路中的電流為0.5A時，電壓表的示數為6V，

串聯電路中各處的電流相等，且總電壓等于各分電壓之和，

電源的電壓U＝I1R0＋U滑＝0.5A×R0＋6V，

當電路中的電流為1.5A時，電壓表的示數為3V，

電源的電壓：

U＝I2R0＋U滑′＝1.5A×R0＋3V，

電源的電壓不變，

0.5A×R0＋6V＝1.5A×R0＋3V，

解得：R0＝3Ω，

電源的電壓U＝1.5A×R0＋3V＝1.5A×3Ω＋3V＝7.5V．

答案：

B

【測試題】

如圖所示，滑動變阻器的滑片在某兩點間移動時，電流表的示數范圍在1A至2A之間，電壓表的示數范圍在6V至9V之間．則定值電阻R的阻值及電源電壓分別是(

)

A．

3Ω

15

V

B．

6Ω

15

V

C．

3Ω

12

V

D．

6Ω

12

V

考點：

歐姆定律的應用；串聯電路的電流規律；串聯電路的電壓規律．

解析：

由電路圖可知，電阻R與滑動變阻器R′串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；

當電路中的電流為1A時，電壓表的示數為9V，

串聯電路中各處的電流相等，且總電壓等于各分電壓之和，

電源的電壓U＝I1R＋U滑＝1A×R＋9V，

當電路中的電流為2A時，電壓表的示數為6V，

電源的電壓：

U＝I2R＋U滑′＝2A×R＋6V，

電源的電壓不變，

1A×R＋9V＝2A×R＋6V，

解得：R＝3Ω，

電源的電壓U＝1A×R＋9V＝1A×3Ω＋9V＝12V．

答案：

C

【例2】

如圖所示電路中，電源電壓U＝4.5V，且保持不變，定值電阻R1＝5Ω，變阻器R2最大阻值為20Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V．為保護電表，變阻器接入電路的阻值范圍是(

)

A．

0Ω～10Ω

B．

0Ω～20Ω

C．

5Ω～20Ω

D．

2.5Ω～10Ω

考點：

歐姆定律的應用；串聯電路的電流規律；串聯電路的電壓規律；電阻的串聯．

解析：

由電路圖可知，滑動變阻器R2與電阻R1串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量電路總電流，

當電流表示數為I1＝0.6A時，滑動變阻器接入電路的電阻最小，

根據歐姆定律可得，電阻R1兩端電壓：

U1＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，滑動變阻器兩端的電壓：

U2＝U－U1＝4.5V－3V＝1.5V，

因串聯電路中各處的電流相等，

所以，滑動變阻器連入電路的電阻最小：

Rmin＝＝2.5Ω；

當電壓表示數最大為U大＝3V時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，

此時R1兩端電壓：

U1′＝U－U2max＝4.5V－3V＝1.5V，

電路電流為：

I2＝＝0.3A，

滑動變阻器接入電路的最大電阻：

Rmax＝＝10Ω，

變阻器接入電路的阻值范圍為2.5Ω～10Ω．

答案：

D

【測試題】

如圖所示電路中，電源電壓U＝4.5V，且保持不變，電阻R1＝4Ω，變阻器R2的最大阻值為20Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，為了保護電表不被損壞，變阻器接入電路的阻值范圍是(

)

A．

3.5Ω～8Ω

B．

0～8Ω

C．

2Ω～3.5Ω

D．

0Ω～3.5Ω

考點：

歐姆定律的應用；滑動變阻器的使用．

解析：

⑴當電流表示數為I1＝0.6A時，

電阻R1兩端電壓為U1＝I1R1＝0.6A×4Ω＝2.4V，

滑動變阻器兩端的電壓U2＝U－U1＝4.5V－2.4V＝2.1V，

所以滑動變阻器連入電路的電阻最小為R小＝．

⑵當電壓表示數最大為U大＝3V時，

R1兩端電壓為U3＝U－U大＝4.5V－3V＝1.5V，

電路電流為I＝＝0.375A，

滑動變阻器接入電路的電阻最大為R大＝＝8Ω．

所以變阻器接入電路中的阻值范圍是3.5Ω～8Ω．

答案：

A

【例3】

如圖所示電路，已知電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R1阻值為6Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為24Ω，電源電壓為6V，開關S閉合后，在滑動變阻器滑片滑動過程中，保證電流表、電壓表不被燒壞的情況下(

)

A．

滑動變阻器的阻值變化范圍為5Ω～24Ω

B．

電壓表的示數變化范圍是1.2V～3V

C．

電路中允許通過的最大電流是0.6A

D．

電流表的示數變化范圍是0.2A～0.5A

考點：

歐姆定律的應用；串聯電路的電流規律；串聯電路的電壓規律；電阻的串聯；電路的動態分析．

解析：

由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流．

⑴根據歐姆定律可得，電壓表的示數為3V時，電路中的電流：

I＝＝0.5A，

電流表的量程為0～0.6A，

電路中的最大電流為0.5A，故C不正確；

此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，

電路中的總電阻：

R＝＝12Ω，

串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

變阻器接入電路中的最小阻值：

R2＝R－R1＝12Ω－6Ω＝6Ω，即滑動變阻器的阻值變化范圍為6Ω～24Ω，故A不正確；

⑵當滑動變阻器的最大阻值和定值電阻串聯時，電路中的電流最小，電壓表的示數最小，此時電路中的最小電流：

I′＝＝0.2A，

則電流表的示數變化范圍是0.2A～0.5A，故D正確；

電壓表的最小示數：

U1′＝I′R1＝0.2A×6Ω＝1.2V，

則電壓表的示數變化范圍是1.2V～3V，故B正確．

答案：

BD

【測試題】

如圖所示電路，已知電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R1阻值為10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為50Ω，電源電壓為6V．開關S閉合后，在滑動變阻器滑片滑動過程中，保證電流表、電壓表不被燒壞的情況下，下列說法中錯誤的是(

)

A．

電路中通過的最大電流是0.6A

B．

電壓表最小示數是1V

C．

滑動變阻器滑片不允許滑到最左端

D．

滑動變阻器滑片移動過程中，電壓表先達到最大量程

考點：

歐姆定律的應用；串聯電路的電流規律；電阻的串聯．

解析：

⑴由電路圖可知，當滑動變阻器的滑片位于最左端時，電路為R1的簡單電路，電壓表測電源的電壓，

電源的電壓6V大于電壓表的最大量程3V，

滑動變阻器的滑片不能移到最左端；

根據歐姆定律可得，此時電路中的電流：

I＝＝0.6A，故電路中的最大電流不能為0.6A，且兩電表中電壓表先達到最大量程；

⑵根據串聯電路的分壓特點可知，滑動變阻器接入電路中的阻值最大時電壓表的示數最小，

串聯電路中的總電阻等于各分電阻之和，

電路中的最小電流Imin＝＝0.1A，

電壓表的最小示數Umin＝IminR1＝0.1A×10Ω＝1V．

答案：

A

【例4】

如圖，電源電壓U＝30V且保持不變，電阻R1＝40Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為60Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，為了電表的安全，R2接入電路的電阻值范圍為_____Ω到_____Ω．

考點：

歐姆定律的應用；串聯電路的電流規律；串聯電路的電壓規律．

解析：

⑴當電流表示數為I1＝0.6A時，

電阻R1兩端電壓為U1＝I1R1＝0.6A×40Ω＝24V，

滑動變阻器兩端的電壓U2＝U－U1＝30V－24V＝6V，

所以滑動變阻器連入電路的電阻最小為R小＝＝10Ω．

⑵當電壓表示數最大為U大＝15V時，

R1兩端電壓為U3＝U－U大＝30V－15V＝15V，

電路電流為I＝＝0.375A，

滑動變阻器接入電路的電阻最大為R大＝＝40Ω．

所以變阻器接入電路中的阻值范圍是10Ω～40Ω．

答案：

10；40．

【測試題】

如圖電路中，電源電壓為6V不變，滑動變阻器R2的阻值變化范圍是0～20Ω，兩只電流表的量程均為0.6A．當開關S閉合，滑動變阻器的滑片P置于最左端時，電流表A1的示數是0.4A．此時電流表A2的示數為______A；R1的阻值______Ω；在保證電流表安全的條件下，滑動變阻器連入電路的電阻不得小于_______．

考點：

電流表的使用；并聯電路的電流規律；滑動變阻器的使用；歐姆定律；電路的動態分析．

解析：

當開關S閉合，滑動變阻器的滑片P置于最左端時，R2中電流I2＝＝0.3A，

則R1中的電流I1＝I－I2＝0.4A－0.3A＝0.1A，R1＝＝60Ω；

當滑片向左移動時，總電阻變大，總電流變小，由于電流表最大可為0.6A，且R1中的電流不變，

則R2中的最大電流I2′＝I′－I1＝0.6A－0.1A＝0.5A，此時滑動變阻器的電阻R2′＝

＝12Ω．

答案：

0.3；60；12Ω．

模塊二

電路動態分析之范圍計算

例題精講

【例5】

在如圖所示的電路中，設電源電壓不變，燈L電阻不變．閉合開關S，在變阻器滑片P移動過程中，電流表的最小示數為0.2A，電壓表V的最大示數為4V，電壓表V1的最大示數ULmax與最小示數ULmin之比為3：2．則根據以上條件能求出的物理量有(

)

A．

只有電源電壓和L的阻值

B．

只有L的阻值和滑動變阻器的最大阻值

C．

只有滑動變阻器的最大阻值

D．

電源電壓、L的阻值和滑動變阻器的最大阻值

考點：

歐姆定律的應用；滑動變阻器的使用．

解析：

由電路圖可知，電燈L與滑動變阻器串聯，電流表測電路電流，電壓表V測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V1測小燈泡L兩端的電壓．

⑴當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電路中的電流最小I＝0.2A；

此時電壓表V的最大U2＝4V，電壓表V1的示數最小為ULmin；

滑動變阻器最大阻值：R＝＝20Ω，

燈泡L兩端電壓：ULmin＝IRL，

電源電壓：U＝I(R2＋RL)＝0.2A×(20Ω＋RL)＝4＋0.2RL．

⑵當滑動變阻器接入電路的阻值為零時，電路中的電流最大為I′，

此時燈泡L兩端的電壓ULmax最大，等于電源電壓，

則ULmax＝I′RL．

①電壓表V1的最大示數與最小示數之比為3：2；

，

I′＝I＝×0.2A＝0.3A，

電源電壓U＝I′RL＝0.3RL，

②電源兩端電壓不變，燈L的電阻不隨溫度變化，

4＋0.2RL＝0.3RL，

解得：燈泡電阻RL＝40Ω，電源電壓U＝12V，

因此可以求出電源電壓、燈泡電阻、滑動變阻器的最大阻值．

答案：

D

【測試題】

在如圖所示電路中，已知電源電壓6V且不變，R1＝10Ω，R2最大阻值為20Ω，那么閉合開關，移動滑動變阻器，電壓表的示數變化范圍是(

)

A．

0～6V

B．

2V～6V

C．

0～2V

D．

3V～6V

考點：

電路的動態分析．

解析：

當滑片滑到左端時，滑動變阻器短路，此時電壓表測量電源電壓，示數為6V；

當滑片滑到右端時，滑動變阻器全部接入，此時電路中電流最小，

最小電流為：I最小＝＝0.2A；

此時電壓表示數最小，U最?。絀最小R1＝0.2A×10Ω＝2V；

因此電壓表示數范圍為2V～6V．

答案：

B

【例6】

如圖所示的電路中，R為滑動變阻器，R1、R2為定值電阻，且R1＞R2，E為電壓恒定的電源，當滑動變阻器的滑片滑動時，通過R、R1、R2的電流將發生變化，電流變化值分別為I、I1、I2表示，則(

)

A．

當滑動片向右滑動時，有I1＜I＜I2

B．

當滑動片向左滑動時，有I＜I1＜I2

C．

無論滑動片向左還是向右滑動，總有I＝I1＝I2

D．

無論滑動片向左還是向右滑動，總有I＞I2＞I1

考點：

歐姆定律的應用；滑動變阻器的使用．

解析：

由電路圖可知，R與R2并聯后與R1串聯，且R1＞R2，

設R1＝2Ω，R2＝1Ω，U＝1V，

電路中的總電阻R總＝R1＋，

電路中的電流I1＝，

并聯部分得的電壓U并＝I1×R并＝，

因R與R2并聯，

所以I＝，

I2＝；

當滑動變阻器接入電路的電阻變為R′時

I1＝|I1－I1′|＝，

I＝|I－I′|＝，

I2＝|I2－I2′|＝；

所以無論滑動片向左還是向右滑動，總有I＞I2＞I1．

答案：

D

【測試題】

如圖所示的電路圖，R1大于R2，閉合開關后，在滑動變阻器的滑片P從b向a滑動的過程中，滑動變阻器電流的變化量______R2電流的變化量；通過R1電流的變化量______R2電流的變化量．(填“＜”“＞”“＝”)

考點：

歐姆定律的應用；串聯電路的電壓規律；并聯電路的電壓規律．

解析：

由電路圖可知，滑動變阻器與R2并聯后與R1串聯，

串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，且并聯電路中各支路兩端的電壓相等，

R1兩端電壓變化與并聯部分電壓的變化量相等，

I＝，且R1大于R2，

通過R1的電流變化量小于通過R2的電流變化量；

由歐姆定律可知，通過R1的電流減小，通過滑動變阻器的電流變小，通過R2的電流變大，

總電流減小時，R2支路的電流變大，則滑動變阻器支路的減小量大于總電流減小量，

即滑動變阻器電流的變化量大于R2電流的變化量．

答案：

＞；＜．

【例7】

在圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，R0、R2為定值電阻，電流表、電壓表都是理想電表．閉合開關，調節滑動變阻器，電壓表V1、V2和電流表A的示數均要發生變化．兩電壓表示數隨電路中電流的變化的圖線如圖乙所示．根據圖象的信息可知：_____(填“a”或“b”)是電壓表V1示數變化的圖線，電源電壓為_______V，電阻R0的阻值為______Ω．

考點：

歐姆定律的應用．

解析：

由電路圖可知，滑動變阻器R1、電阻R2、電阻R0串聯在電路中，電壓表V1測量R1和R2兩端的總電壓，電壓表V2測量R2兩端的電壓，電流表測量電路中的電流．

⑴當滑片P向左移動時，滑動變阻器R1連入的電阻變小，從而使電路中的總電阻變小，根據歐姆定律可知，電路中的電流變大，R0兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變大，由串聯電路電壓的特點可知，R1和R2兩端的總電壓變小，據此判斷：圖象中上半部分b為電壓表V1示數變化圖線，下半部分a為電壓表V2示數變化圖線；

⑵由圖象可知：當R1和R2兩端的電壓為10V時，R2兩端的電壓為1V，電路中的電流為1A，

串聯電路的總電壓等于各分電壓之和，

電源的電壓U＝U1＋U0＝10V＋IR0＝10V＋1A×R0

－－－－－－－－－①

當滑片P移至最左端，滑動變阻器連入電阻為0，兩電壓表都測量電阻R1兩端的電壓，示數都為4V，電路中的電流最大為4A，

電源的電壓U＝U2′＋U0′＝4V＋4A×R0

－－－－－－－－－－－－－－－②

由①②得：10V＋1A×R0＝4V＋4A×R0

解得：R0＝2Ω；

電源電壓為：U＝U1＋U0＝10V＋IR0＝10V＋1A×2Ω＝12V．

答案：

b；12；2．

【測試題】

如圖所示的電路，電源電壓保持不變．閉合開關S，調節滑動變阻器，兩電壓表的示數隨電路中電流變化的圖線如圖所示．根據圖線的信息可知：________(甲/乙)是電壓表V2示數變化的圖象，電源電壓為_______V，電阻R1的阻值為_______Ω．

考點：

歐姆定律的應用；電壓表的使用；滑動變阻器的使用．

解析：

圖示電路為串聯電路，電壓表V1測量R1兩端的電壓，電壓表V2測量滑動變阻器兩端的電壓；

當滑動變阻器的阻值為0時，電壓表V2示數為0，此時電壓表V1的示數等于電源電壓，因此與橫坐標相交的圖象是電壓表V2示數變化的圖象，即乙圖；此時電壓表V1的示數等于6V，通過電路中的電流為0.6A，故電源電壓為6V，．

答案：

乙，6，10．

模塊三

滑動變阻器的部分串聯、部分并聯問題

【例8】

如圖所示的電路中，AB間電壓為10伏，R0＝100歐，滑動變阻器R的最大阻值也為100歐，當E、F兩點間斷開時，C、D間的電壓變化范圍是________；當E、F兩點間接通時，C、D間的電壓變化范圍是________．

考點：

歐姆定律的應用；電阻的串聯．

解析：

⑴當E、F兩點間斷開，滑片位于最上端時為R0的簡單電路，此時CD間的電壓最大，

并聯電路中各支路兩端的電壓相等，

電壓表的最大示數為10V，

滑片位于下端時，R與R0串聯，CD間的電壓最小，

串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

根據歐姆定律可得，電路中的電流：

I＝＝0.05A，

CD間的最小電壓：

UCD＝IR0＝0.05A×100Ω＝5V，

則C、D間的電壓變化范圍是5V～10V；

⑵當E、F兩點間接通時，滑片位于最上端時R0與R并聯，此時CD間的電壓最大為10V，

滑片位于下端時，R0被短路，示數最小為0，

則CD間電壓的變化范圍為0V～10V．

答案：

5V～10V；0V～10V．

【測試題】

如圖中，AB間的電壓為30V，改變滑動變阻器觸頭的位置，可以改變CD間的電壓，則UCD的變化范圍是(

)

A．

0～10V

B．

0～20V

C．

10～20V

D．

20～30V

考點：

串聯電路和并聯電路．

解析：

當滑動變阻器觸頭置于變阻器的最上端時，UCD最大，最大值為Umax＝

＝20V；當滑動變阻器觸頭置于變阻器的最下端時，UCD最小，最小值為Umin

＝，所以UCD的變化范圍是10～20V．

答案：

C

【例9】

如圖所示，電路中R0為定值電阻，R為滑動變阻器，總阻值為R，當在電路兩端加上恒定電壓U，移動R的滑片，可以改變電流表的讀數范圍為多少？

考點：

伏安法測電阻．

解析：

設滑動變阻器滑動觸頭左邊部分的電阻為Rx．電路連接為R0與Rx并聯，再與滑動變阻器右邊部分的電阻R－Rx串聯，

干路中的電流：I＝

，

電流表示數：I′＝＝

，

由上式可知：當Rx＝時，I最小為：Imin＝；當Rx＝R或Rx＝0時，I有最大值，Imax＝；

即電流表示數變化范圍為：～；

答案：

～

【測試題】

如圖所示的電路通常稱為分壓電路，當ab間的電壓為U時，R0兩端可以獲得的電壓范圍是___－___；滑動變阻器滑動頭P處于如圖所示位置時，ab間的電阻值將______該滑動變阻器的最大阻值．(填“大于”“小于”“等于”)

考點：

彈性碰撞和非彈性碰撞．

解析：

根據串聯電路分壓特點可知，當變阻器滑片滑到最下端時，R0被短路，獲得的電壓最小，為0；當變阻器滑片滑到最上端時，獲得的電壓最大，為U，所以R0兩端可以獲得的電壓范圍是0～U．

由于并聯電路的總電阻小于任何一個支路的電阻．所以滑動變阻器滑動頭P處于如圖所示位置時，ab間的電阻值將小于該滑動變阻器的最大阻值．

篇2

在高中物理教學中，直流電的教學和解題一直是一個難點.給廣大的學生造成了一定的困擾.學生們普遍認為交直流電路比較抽象，難以理解，更難掌握.而實驗室又沒有現成的儀器，這就增加了學生掌握本節內容的難度.首先，我們應該清楚掌握直流電的定義—直流電：是指大小和方向都不隨時間而變化的電流.例如，許多用電器，如收音機，揚聲器等許多不含電感元件的電器都用直流電驅動.分正、負極，無法利用變壓器改變電壓，用在低電壓電器里.

直流電路學習的重點是電路分析，內容是以串并聯電路規律和閉合電路歐姆定律的運用為核心、對電路中的電流、電壓和電功率進行討論或定量計算.在近幾年的高考命題中，不但一如既往地突出了對這一部分基礎知識的考查，同時還出現了不少以這些知識為基礎，賦予新穎的、結合現代科技和生活生產實際應用的中檔題，與電磁場、交流電路等知識相結合，所構成的分值較大的學科內綜合壓軸題.

一、高中物理直流電習題的提出，其考察形式主要有電路的動態分析和電路故障分析

我用以下習題加以說明.

解題分析：通過此題我們可以清晰的看到，直流電電路的分析是解題的關鍵所在，在本題中，開關S的兩種形態，對于R1和R2的串并聯狀態起決定性的因素.對于C1和C2兩端電壓的判斷也是解題的主要點.明確這些內容后，此題就迎刃而解了.

二、直流電問題的規律和總結

直流電問題有一個使用的基本結論：電路中任何一個電阻增大（或減?。?，導致電路的總電阻增大（或減?。?掌握這個規律，對于電路的變化也就得心應手.在這節內容中，還有另外一個基本定律：任一電阻阻值增大，則與之串聯（或間接并聯）的電阻的電流和電壓減小，與之并聯（或間接并聯）的電阻的電流和電壓增大.掌握并理解這些定律，對于學生學好這節內容有很大的幫助，只有通過大量的習題訓練以及習題解法的指導，才能幫助學生達到這個目的，熟練掌握直流電電路問題.

圖2例2如圖2所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運動的列車的加速度，金屬球的質量為m，它系在金屬球的下端，金屬絲的上端懸掛在O點，AB是一根長為L的均勻電阻絲，其阻值為R，金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計.電阻絲的中點C焊接一根導線，從O點也引出一根導線，兩線之間接入一個電壓表V（金屬絲和導線電阻不計）.圖中虛線OC與AB垂直，且OC=h.電阻絲AB接在電壓為U的直流穩壓電源上，整個裝置固定在列車中且AB沿著車前進的方向，列車靜止時金屬絲呈堅直狀態，當列車加速或前進時，金屬絲將偏離豎直方向，從電壓表V的讀數變化可以測出加速度的大小.

（2）由于加速度a與電壓表的示數U′成正比，可將電壓表對應的刻度對應地改成加速度a的刻度，所以加速度的刻度與電壓表的刻度一樣是均勻的.

參考文獻：

[1]趙娟芬.中學物理教學中的電動機問題.中國科技教育·理論版，2012（3）.

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1 類型

一般認為電路中，電源電壓恒定不變.這就使我們在進行物理電路動態分析時，可以根據電路動態變化的原因，將問題簡單劃分為兩類：第一類是電路結構變化， 主要是由于開關的通、斷造成電路的變化.當開關處在不同狀態時，由于斷路和短路，接入電路中的用電器，及其用電器之間的連接方式一般要發生變化，因此首先要在原電路的基礎上畫出各種情況下的實際電路.改畫時要根據電流的實際情況，運用“拆除法”.拆除法要求：（1）去掉被斷路的元件；（2）去掉已被短路的元件；（3）用“去表法”去表，其原則是“電壓表處是斷路，電流直過電流表”.在去掉電壓表時，要分析電壓表讀出來的是哪部分電路兩端的電壓，可用等效電路法畫出等效電路圖， 分析流過固定電阻的電流或其兩端的電壓變化.

2 例題

例1 如圖1所示電路.電源電阻不能忽略，R1阻值小于變阻器R的總阻值（R1≠0）.當滑動變阻器的滑片P停在變阻器的中點時，電壓表V的示數為U，電流表A的示數為I.則當滑片P向A端移動的全過程中

A.電壓表的示數總小于U

B.電流表的示數總大于I

C.電壓表的示數先增大后減小

D.電流表的示數先減小后增大

解析 此題電路的結構是滑動變阻器AP部分電阻與R1串聯再與BP部分電阻并聯，這并聯電路再與R2串聯，對于左端的并聯電路，由于兩支路電路之和一定，當兩支路電阻阻值相等時，并聯電路總阻值最大.所以當滑動端P向上移動的過程中，并聯電路的總阻值R并總也是先增大后減小（注意開始時P位于R中點；R1≠0且小于R），電路中的總電阻R總先增大后減小，則電路中總電流I總先減小后增大；路端電壓U總是先增大后減小，即電壓表測定的電壓先增大后減小，所以選項C正確.電流表測定的是滑動端P與A端電阻與R1串聯支路的電流.當P向A端移動時，電路中總電流先變小，所以R2兩端電壓變小，但路端電壓先變大，所以并聯電路兩端電壓變大，而R1支路的電阻變小，因此通過電流表的示數增大；當P向A端移動電路中總電阻開始變小后，電路中總電流變大，R2兩端電壓變大，但路端電壓變小，所以并聯電路兩端電壓變小，看滑動端P與B端的電阻，其阻值增大，所以通過其電流變小，但由于總電流增大，通過電流表的電流為總電流與PB端通過電流的差值，所以電流表的示數仍要增大，也就是說電流表的示數總大于I，故選項B正確.

第二類是滑動變阻器移動變化， 可以通過采用極值（兩端或中點或特殊點）方法化動態為靜態.滑動變阻器的此類型問題的解題關鍵是：（1）弄清滑動變阻器原理，滑片滑動時電阻是變大還是變??；（2）弄清物理量是否變化，一般來說，電源的電壓，定值電阻的阻值是不變，其它的物理量都是變化的；（3）弄清電壓表示數表示的是哪一個電器兩端的電壓再結合電路規律解題.

例2 如圖2所示的電路中，電源兩端電壓不變，電流表和電壓表選擇的量程分別為0～0.6 A和0～3 V.閉合開關S，在滑動變阻器滑片P從一端移動到另一端的過程中，電壓表和電流表的示數均可達到各自的最大測量值（且不超過量程），在上述過程中，電阻R1消耗的最大電功率與最小電功率之比為9∶1.則當滑片P移至滑動變阻器的中點時，電路消耗的電功率為______W.

解析 由題意可知，這是由一個電阻和一個滑動變阻器組成的串聯電路.串聯電路的特點是流過各個電阻的電流相等，各個電阻的電壓、電功率之比等于電阻大小之比.

閉合開關S，當P位于最左端時，滑動變阻器接入電路的電阻為零，這時相當于電阻R1直接接在電源的兩端，構成一個電阻R的電路.此時電路中的電流最大為0.6 A，根據歐姆定律表示出電源電壓U=IR=0.6R，從而知道R所消耗的最大電功率

P最大=I2R=0.36 R（1）

當P移到最右端時，滑動變阻器的阻值全部接入電路，滑動變阻器兩端的電壓最大為3 V，根據串聯電路的特點求出電路中電阻R兩端的電壓為

UR=U-U滑=0.6R-3 V（2）

再由歐姆定律表示出電路中的電流為

I最小=URR=0.6R-3R（3）

得出定值電阻R1所消耗的最小電功率.定值電阻R所消耗的最小電功率為

P最小=（I最小）2R=（0.6R-3R）2R（4）

再根據最大功率、最小功率之間的關系為9∶1，聯立（1）、（4），得R=7.5 Ω.即可求出電源的電壓U=IR=0.6 R=4.5 V，由②③式得滑動變阻器的最大阻值R滑=15 Ω，根據電阻的串聯特點和歐姆定律求出滑片P移至滑動變阻器中點時電路中的電流

I=UR+R滑=4.5 V7.5 Ω+7.5 Ω=0.3 A，

再根據P=UI求出電路消耗的電功率

P=UI=4.5 V×0.3 A=1.35 W.

注：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率的計算，關鍵是能確定出電路中滑動變阻器的阻值最小時電流表的示數最大，滑動變阻器接入電路的阻值最大時電壓表的示數最大，然后分別列出兩種情況下的電功率，根據比值列出方程.

例3 如圖3所示電路，電源兩端電壓保持不變，燈L標有“6 V 6 W”字樣.只斷開開關S1時，電壓表的示數為U；只閉合S1時，電流表的示數為I；開關全斷開時，電壓表的示數為U′，電流表的示數為I′，燈L的實際功率為1.5 W.已知：U∶U′=7∶5，I∶I′=2∶1，不考慮燈絲電阻RL的變化.求：（1）定值電阻R2的電阻值；（2）電路消耗的最大功率.

解析 由于本題較復雜，先畫出開關閉合、斷開時的等效電路圖如圖4甲、乙和丙，再根據每個電路圖的特點列出關系式.

（1）根據R=U2P結合銘牌求出燈泡的電阻，根據電源的電壓不變結合圖4乙、圖4丙中電流表的示數求出三電阻之間的關系；根據電源的電壓不變可知圖甲中電壓表的示數和圖丙中電源的電壓相等，根據歐姆定律結合電壓表的示數求出R2的阻值，進一步求出R1的阻值.

（2）根據P=I2R求出圖4丙中電路的電流，根據歐姆定律求出電源的電壓；根據P=U2R.

可知，只斷開開關S2時，電路中的電阻最小、電路消耗的功率最大，進一步根據電功率公式求出其大小.

解 只斷開S1、只閉合S1和開關都斷開時，等效電路分別如圖4甲、乙和丙所示.

因為燈絲電阻不變，

所以RL=U2LPL=6 V×6 V6 W=6 Ω.

由圖4乙、丙，因為電源電壓不變，

所以II′=R1+RL+R2RL+R2=21，

所以R1=RL+R2，

由圖4丙，因為

UU′=R1+RL+R2R1+RL=2RL+2RLR2+2RL=75，

所以R2=43RL=43×6 Ω=8 Ω，

所以R1=RL+R2=6 Ω+8 Ω=14 Ω，

因為I′=RL′RL=1.5 W6 Ω=0.5 A，

所以 U=I′（R1+RL+R2）

=0.5 A×（14 Ω+6 Ω+8 Ω）=14 V.

當只斷開開關S2時，電阻R2單獨接入電路，電路消耗電功率最大

P2=U2R2=14 V×14 V8 Ω=24.5 W.

此類題目尤其是最后一個例題，這樣的電學壓軸大題有三個難點：一是根據題目的幾種狀態畫出相應的電路圖；二是根據題目的已知條件選擇相應的公式和原理（比如串聯電路電壓與電阻成正比，電功率的三個公式）；三是列出方程之后，如何巧妙地利用兩個方程相加、相減、相除來消元.

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關鍵詞：初中物理；電流表電壓表；實驗觀察

對于剛剛升入九年級的學生來說，九年級電學知識在近幾年的中考中占有近40％的比例，只是2012年相應比例少點，八年級物理明顯的不同點是：八年級物理各章相對獨立些，特別是滬科版上冊是聲學、光學、物質的形態及其變化、物質的質量與密度，下冊是力學知識：力與機械、運動與力、壓強與浮力。所以某部分沒學好，其他章節還能迎頭趕上。我個人認為這是怕學生在學習的過程中枯燥乏味。而到九年級，開篇就是電學，大部分時間都在接觸電學，電學的學習就像爬山一樣，一開始如果就很累的話，那么越學到后面越吃力，到后來就根本爬不動，不可收拾，有的同學要補課還不知從何補起。所以，可以說，學好了電學就是學好了九年級物理。

一、注重學習效率，上課時專心聽講，是學好電學的主要途徑。

課堂中的例題分析，考后試卷錯題的講解，只有真正聽懂、理解了、消化了，課后是不需要死記硬背的。對于教師而言，學生實驗自己做了，結論自己得出了，規律也會找了，但后面緊跟著的是大量的練習，來鞏固對理論的理解。所以必須要有多種形式的教學手段來吸引學生上課認真聽講。有時連續幾節課都是講、練習題，必然會有些枯燥，這時教師除了運用多媒體手段教學，還可以進行學生編題比賽、學生糾錯等多種教學手段，有時教師還可以故意設下陷進，讓學生去犯錯，然后讓他們自己去“鉆”出來，學生必定有一種釋然的感覺。種種方式或手段目的都是為了調動同學們的積極性，讓枯燥的習題課上得生動有趣。

另一方面，由于學生學得好壞有差異，學生的成績也就有差別，所以整堂課的例題選擇要顧及到絕大多數學生。

二、電學的學習，要注重學習方法的轉變。

第一，重視電學實驗的探究，不再是依賴老師的演示實驗，而是同學們依靠自己與同伴的協作，連接電路圖、測出實驗數據、發現實驗規律、得出實驗結論。實驗探究的學習方法，電學中有幾個重要的定律，貫穿在整個電學中。同學們在認真完成課內規定實驗的基礎上，還可以自己設計實驗，來判斷自己設計的實驗方案在實踐中是否可行，因為大量的物理規律是在實驗的基礎上總結出來的。例如，設計樓道口開關電路、醫院為病號設計電路，或設計在缺少電流表或缺少電壓表的條件下測量未知電阻的實驗。這些都需要學生自己獨立思考、探索，不斷提高自己的觀察、判斷、發散思維等能力，使自己對電學知識的理解更深刻，分析、解決問題更全面。

第二，電學要重視畫圖和識圖的思維方法，剛學電學探究電路和探究歐姆定律離不開圖形，復雜電路設計，都是主要依靠“圖形語言”來表述的。畫圖能夠變抽象思維為形象思維，更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態分析和動態分析，明確歐姆定律應用于某一電阻還是整個電路；特別是班班通電子白板的應用，另外還必須根據現成的圖形學會識圖，要學會在復雜的圖形中看出基本圖形。例如，在計算有關電路的習題時，已給出的電路圖往往很難分析出來是串聯或是并聯，如果能熟練地將所給出的電路圖畫成等效電路圖，就會很容易地看出電路的連接特點，使有關問題迎刃而解。

三、學習電學要善于總結與歸類。

在學習完歐姆定律后，有大量的習題，很多題目都有重復性，但很多同學就是不停地犯錯。因為不善于總結、思考，所以成績一直不理想?？偨Y中不難發現，在整個電學知識體系中，歐姆定律是精髓，電流、電壓、電阻、電功、電熱以及電功率的計算，都要在對歐姆定律深刻的理解基礎上才能解答得熟練而準確。所以，對一階段的學習及時做一下總結，既是承上做一個復習又是啟下的一個預習。

對于歸類而言，其實把問題分一下類，就不難發現后面計算題的電路圖與剛開始電路分析的電路圖相差無幾，只是多了條件，多了要求。而計算的熟練與否是來自于前面扎實的電路分析。比如開關類型的題目可以歸為一類，剛開始學習時，主要是分析開關斷開或閉合時，有哪些用電器工作并屬于什么連接方式，或者要求用電器串聯或并聯，開關應如何動作，在分析電路時，短路現象的分析是難點；在學習了歐姆定律后，就出現了大量的計算題。有了前面會分析電路的基礎，結合公式I=U/R以及兩個變形公式，解題時注意短路現象和歐姆定律針對的是同一部分電路，經過一定量的練習，那么考試時計算題基本是得分題。故障分析的可以歸為一類。只要做個有心人，把后面與前面所學的知識點互相聯系起來，則整個電學就會逐漸在頭腦中構成一個完整的知識網，任何題目隱藏的就是這張網中的一個或多個知識點的結合。

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關鍵詞： 額定電功率 伏安法 伏阻法 安阻法

測量“小燈泡額定電功率”是初中電學的一個重點和熱點，此實驗中考察的知識點有：電路的連接，電表量程的選擇，電路的設計，以及電路計算。課本上主要介紹的是“伏安法”測量小燈泡的額定電功率。隨著電學知識的融合出現了一些特殊的測量小燈泡額定電功率方法。這要求教師在教學過程中注重對學生的學法進行指導，全方位拓展學生思維，有效地解決實際問題。筆者在教學中發現：在測量“小燈泡額定電功率”實驗中，可以找尋出處理這類問題的一般方法，學生也能很好理解，非常有效。下面以三個典型的問題為例，談談我在處理這類問題時的做法，供大家學習和參考。

例1：（2014蘇州）在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，已連接的部分電路如圖a所示，圖中電源電壓恒定，小燈泡上只能看到“3.8V“字樣。

圖a 圖b

第（1）題答案

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整。

（2）開始實驗后，當變阻器滑片滑到圖示位置時，電壓表的示數為3.0V，接著應將滑片向？搖？搖 ？搖？搖滑動，直至燈泡兩端電壓為額定電壓，此時電流表的示數如圖b所示，則燈泡的額定功率為？搖？搖 ？搖？搖W。

（3）實驗時某小組學生發現電流表損壞，他們想設計一個不用電流表測定該小燈泡額定功率的實驗，于是向老師要了一個R的定值電阻（阻值適當）和一個單刀雙擲開關（符號為），借助原有實驗器材，順利完成了實驗，假如由你來做實驗，要求電路只連接一次，請設計實驗方案。

①在虛線框內畫出實驗電路圖。②簡述實驗步驟。（用相應的字母表示測出得出物理量）

③寫出燈泡額定功率的表達式P=？搖？搖 ？搖？搖。（用已知量和測量量表示）

分析：（1）按要求進行電路連接是初中電學的基本考點；①伏安法測量小燈泡電功率的電路圖；②電表量程的選擇；③滑動變阻器的連接。

（2）①電路動態分析：在此電路中，當滑動變阻器的滑片向左移動時連在電路中電阻的變大，電流減小，電壓表示數減小，燈泡變暗；反之正好相反。②當U=Ue時P=Pe；當UPe。

（3）沒有電流表，但是有電壓表和已知阻值的電阻相配合，可以當“電流表”使用（伏阻法）；注意這里是測量小燈泡的額定功率，所以測算的電流一定要是小燈泡正常工作時通過燈泡的電流，判斷小燈泡正常工作的方法是：電壓表與小燈泡并聯，移動滑動變阻器使電壓表示數為3.8V。

解：（1）電壓表應選0～15V的量程，滑動變阻器接上接線，電路圖如上圖所示。

（2）由電路圖可知，應向右移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變小，燈泡兩端的電壓變大，當電壓表示數等于燈泡額定電壓3.8V時，燈泡正常發光，燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W。

（3）方法一：（電路圖如圖所示）

方法二：（電路圖如圖所示）

實驗步驟：①按圖連接電路，閉合S，S接2，調節滑動變阻器滑片到最左端，讀出電壓表示數為U（電源電壓）。

②S接1，移動滑動變阻器滑片的位置，使電壓表示數為3.8V。

③保持滑動變阻器滑片的位置不變，S接2，電壓表示數為U1。

數據處理：求出滑動變阻器連入電路中的電阻；

通過燈泡的電流是Ie=；小燈泡的額定功率。

例2：（2015蘇州模擬）在“測定小燈泡額定功率”的實驗中，電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為3.8V。

（1）電路連接好后，閉合開關后，燈泡不亮，電壓表有示數且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動，產生這一現象的原因可能是？搖 ？搖？搖？搖。

甲 乙 丙

（2）排除故障后，在將滑動變阻器的滑片從一端緩慢移到另一端的過程中，發現電壓表示數U與滑片移動距離x的關系如圖乙所示，電壓調節非常不方便，這是由于選用了？搖？搖 ？搖？搖（選填“A”或“B”）滑動變阻器。可供選用的滑動變阻器

A：滑動變阻器A（阻值范圍0-500′Ω，滑片行程10cm）。

B：滑動變阻器B（阻值范圍0-50′Ω，滑片行程10cm）。

（3）換用了另一個滑動變阻器并接通電路后，移動滑片位置，當電壓表的示數為3.8V時，電流表的示數如圖丙所示，其讀數為？搖？搖 ？搖？搖A。

（4）實驗中剛剛測完上述（3）中的一個數據，電流表突然損壞了。他們找到了一個阻值為10′Ω的定值電阻和一個單刀雙擲開關（符號為（―/二）），借助原有的實驗器材，重新進行了測量。假如由你來做實驗，要求電路只連接一次，請設計實驗方案。

①在虛線框內畫出實驗電路圖。

②簡述實驗步驟。

③寫出燈泡額定功率的表達式P=？搖？搖 ？搖？搖。（用已知量和測量量表示）

分析：（1）串聯電路的常見故障，一般是斷路和短路，主要先看電路中的電流大小，電流為0，就是斷路；再看電壓表是否有示數，就可以確定斷點的位置。

（2）根據圖像，我們發現滑動變阻器的滑片移動了一段較長的距離，電路中電流仍然較小，加在小燈泡兩端的電壓較低，說明此時電路電阻較大，滑動變阻器量程太大的緣故。

（3）電表讀數是初中生的基本技能。首先要明確量程，進而明確分度值，讀數即可。

⑷在沒有電流表的情況下，主要的思想方法是伏阻法。同學絕大多數使用例題1的方法一，沒有仔細分析，小燈泡要正常發光，加在其兩端的電壓是3.8V，此時的電流是0.5A，小燈泡的電阻是7.8′Ω，由于電源電壓是6V，要小燈泡正常工作電路的總電阻是12′Ω，此時提供給我們的定值電阻R>12′Ω-7.8′Ω=4.2′Ω，所以采用方法一是不可行的，只能采用方法二。

解：（1）小燈泡斷路；（2）A；（3）0.5A；（4）①實驗電路圖。

②實驗步驟：第一步：根據電路圖，閉合開關S，S接1，調節滑動變阻器，使電壓表示數為3.8V；

第二步：保持滑動變阻器滑片位置不變，S接2，讀出電壓表示數U。

③數據處理：求出滑動變阻器連入電路中的電阻R=

通過燈泡的電流是Ie=；小燈泡的額定功率Pe=。

通過對以上兩個例題的分析，我們可以發現和在處理沒有電流表、只有電壓表和定值電阻的配合測量小燈泡額定電功率的一般方法：（1）電源電壓是否已知；如果未知優先采用方法一，表達比較簡單點；（2）電源電壓已知，先嘗試一下方法一，注意檢驗在滑動變阻器接入電路電阻為0時，能否使小燈泡正常工作，如果能如果不能就采用方法二。

例3（2013揚州）在測“3.8V”小燈泡額定電功率實驗中，由于沒有電壓表，提供已知阻值的電阻R，下列也能測出該燈泡額定功率的是（？搖 ？搖）

A B C D