专题11　动态电路的分析 课件(共23张PPT) 2023-2024学年物理人教版九年级全一册

(共23张PPT)
动态电路的分析
专题11
第十七章　欧姆定律
1.首先确定初始时的电路性质，根据开关的断开和闭合状态，分析用电器的连接方式(串联或并联)以及电表的测量对象，画出等效电路图。
2.再确定电路变化后的性质，根据开关的断开和闭合状态，分析用电器的连接方式(串联或并联)以及电表的测量对象，画出等效电路图。
3.按串、并联电路中电流、电压的特点和欧姆定律确定电表的变化情况，看谁变了，谁没变，利用电源电压不变、定值电阻不变等隐含条件解决问题。
一、开关通断引起的动态电路
例1　在如图所示的电路中，当开关S断开时，电阻R1与R2是____联连接的。开关S闭合时，电压表的示数将______(选填“变小”“不变”或“变大”)。
串
变小
解析　闭合开关前R1和R2串联，电压表测R1的电压，闭合开关后R1被短路，电压表的示数变为0，故电压表的示数将变小。
变式训练1　如图，开关S闭合时，灯泡L1和灯泡L2是____联连接的。当开关S断开时，电压表的示数将_____，电流表的示数将______。(后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)
并
不变
解析　闭合开关S，两灯并联，电流表测量通过灯泡L1的电流，电压表测量电源电压。开关S断开时，电路为灯泡L2的简单电路。电压表测量电源电压，由于电源电压不变，所以电压表的示数不变，此时灯泡L1断路，由于电流表A测量通过灯泡L1的电流，所以此时电流表示数为零，故电流表的示数将变小。
变小
例2　如图，电源电压恒定，闭合S2，断开S1和S3，两电表均有示数；再断开S2，同时闭合S1和S3，此时(　　)
A.电流表示数变小，电压表示数变大
B.电流表示数变大，电压表示数变小
C.两表示数均变小
D.两表示数均变大
D
解析　由电路图可知，闭合S2，断开S1和S3，两电
阻串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中
的电流；根据串联电路的电压规律可知，R两端的
电压小于电源电压；电路的总电阻为两个电阻之
和，则电流表的示数为I1＝ ；再断开S2，同时闭合S1和S3，R1、R并联，电压表测电源的电压，故电压表的示数变大；此时电流表测通过R的电流，此时电流表的示数为I2＝ ，比较I1、I2可知电流表的示数变大。故选D。
变式训练2　(2023·安徽模拟)如图所示电路中，保持电源电压不
变，先闭合开关S，再闭合开关S1，闭合S1后(　　)
A.甲表示数变大，乙表示数变大
B.甲表示数变小，乙表示数变小
C.甲表示数变小，乙表示数不变
D.甲表示数变大，乙表示数不变
D
解析　由题图可知，只闭合开关S时，电路为L1的简单电路，两电流表串联在同一电路中，所以两电流表均测量通过L1的电流；再闭合S1，两灯泡并联，电流表乙测量通过L1的电流，由于并联电路各支路互不影响，所以电流表乙示数不变；电流表甲测干路中的电流，其示数等于通过两灯泡的电流之和，故电流表甲示数变大。故D正确。
滑片的移动方向
二、滑动变阻器滑片移动引起的动态电路
→
总电阻怎么变
→
电路电流怎么变
→
各部分电压怎么变
例3　在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，三个电表的示数变化情况是(　　)
A.电流表A示数变小，电压表V1示数变小，V2示数变大
B.电流表A示数变大，电压表V1示数变大，V2示数变大
C.电流表A示数变小，电压表V1示数不变，V2示数变大
D.电流表A示数变大，电压表V1示数不变，V2示数变大
C
解析　由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压
表V1测电源的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电
压，电流表测电路中的电流。因为电源的电压不变，
所以滑片移动时，电压表V1的示数不变，故A、B错误；
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝ 可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故D错误；
由U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故C正确。
变式训练3　(2023·烟台)如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法正确的是(　　)
A.电流表A的示数不变
B.电流表A1的示数变小
C.电压表V的示数变大
D.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
D
解析　由电路图可知，两电阻并联，电压表测电源电
压，电流表A1测通过R2的电流，电流表A测干路中的
电流；由于电压表测量电源电压，所以滑片移动时电
压表的示数不变，故C错误；
闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器接入电路阻值变小，电源电压不变，由I＝ 知通过滑动变阻器的电流变大，电流表A1的示数变大，故B错误；
由于并联电路各个支路互不影响，所以通过定值电
阻的电流不变，根据并联电路干路中的电流等于各
支路中的电流之和，干路中的电流变大，所以电流
表A示数变大，故A错误；
由于电压表的示数不变，电流表A的示数变大，所以电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小，故D正确。
例4　(2023·郑州二模)如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是(　　)
A.油量表是由电流表改装而成的
B.R、R0在电路中是并联的
C.油位越高，流过R的电流越大
D.油位越低，R0两端的电压越大
三、实际生活中的动态电路
D
解析　油量表和滑动变阻器是并联的，油量
表是电压表，故A错误；
R和R0在电路中是串联的，故B错误；
由题图可知，油面越高，浮子上升，在杠杆
的作用下滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流越小；同理可知，油面越低时，电路中的电流越大，根据U＝IR可知，R0两端的电压越大，故C错误，D正确。
变式训练4　(2023·吉安期中)某型号天然气泄漏检测仪器的电路如图甲所示，图中R为气敏电阻，其阻值R与天然气浓度β的变化关系如图乙所示，已知R0为定值电阻，电源电压恒定不变，用此仪器检测天然气是否泄漏，则下列判断正确的是(　　)
A.天然气浓度增大时，电压表示数变小
B.天然气浓度减小时，电流表示数变大
C.天然气浓度增大时，电压表和电流表
示数的比值变小
D.无论天然气浓度怎样变化，电压表与电流表示数的比值不变
D
解析　R和R0串联，电流表测量电路中
的电流，电压表测量R0两端的电压；由
题图乙可知，天然气浓度增大时，气敏
电阻R的阻值减小，由串联电路中电压
的特点可得，气敏电阻R两端的电压减小，则定值电阻R0两端电压增大，则电压表示数增大，故A错误；
天然气浓度减小时，气敏电阻R的阻值增大，电路的总电阻增大，电源电压不变，由欧姆定律可得，电路中的电流减小，电流表示数减小，故B错误；
电压表和电流表示数的比值是R0的阻值，
由于R0是定值电阻，所以无论天然气浓度
怎样变化，电压表与电流表示数的比值
不变，故C错误，D正确。
例5　(2023·中山二模)如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1和L2均发光，过了一段时间，一盏灯突然熄灭，而电流表和电
压表的示数都不变，则发生的故障可能是(　　)
A.L1断路 B.L2断路
C.L2短路 D.L1短路
四、电路故障引起的动态电路
B
解析　分析此电路图，将电压表视为断路，电流表视
为导线，可判断出这是一个并联电路，电流表测通过
L1的电流，电压表测电源电压，突然一盏灯熄灭，两
电表示数不变，则L1中仍然有电流通过，因此故障在L2上，若L2短路，则电压表、电流表都没有示数，所以是L2断路，此时电流表和电压表示数不受影响，故B符合题意，A、C、D不符合题意。
变式训练5　在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关，电路正常工作。但过了一段时间，小灯泡发生断路，这时(　　)
A.电压表示数变大，电流表示数变小
B.电压表示数变大，电流表示数变大
C.电压表示数变小，电流表示数变大
D.电压表示数变小，电流表示数变小
A
解析　小灯泡正常工作时，电阻R和灯泡L串联，电流
表测量流过灯泡的电流，当小灯泡发生断路时，与灯泡
串联的电流表所在的电路断开，因此电路中无电流，电
流表的示数为零，即电流表示数变小；当电阻R与灯泡
L串联时，电压表测量灯泡两端的电压，而串联电路中电源电压等于各部分电压之和，故电压表示数小于电源电压，当小灯泡发生断路时，电压表通过电阻和闭合的开关与电源的两极相连，故电压表有示数，且等于电源电压，所以电压表示数将变大，故A正确，B、C、D错误。