淺談初中物理動態(tài)電路的三種解題方法

1、可編輯 省級課題農(nóng)村中學物理實驗教學中探究性學習的研究子課題農(nóng)村中學初中物理分組實驗教學探究淺談初中物理動態(tài)電路的三種解題方法 貴州省務川仡佬族苗族自治縣分水中學 周炳奎摘要：串并聯(lián)電路中由于滑動變阻器的滑片滑動而使電路中的電阻發(fā)生變化，從而引起電流表、電壓表示數(shù)變化的解題方法有：直觀思維法，公式計算法，極限假設法。關鍵詞: 物理 動態(tài)電路 計算 假設 對于動態(tài)電路問題，由于滑動變阻器的滑片滑動而使電路中的電阻發(fā)生變化，從而引起電流表、電壓表示數(shù)的變化或小燈泡亮度的變化，這部分試題既考查了歐姆定律、串并聯(lián)電路的特點、滑動變阻器等重要基礎知識，又考查了學生綜合分析問題的能力，所以許多學生遇到這樣

2、的問題總是很難找到突破口，難以解答?，F(xiàn)將動態(tài)電路的幾種解題方法分析如下。一、純串聯(lián)電路例1. 如圖1所示的電路，設總電壓為U，R1兩端的電壓為U1，R2兩端的電壓為U2，當滑動變阻器的滑片P向右滑動的過程中，電流表和電壓表的示數(shù)變化是（ ）A. 電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大B. 電流表、電壓表示數(shù)都變大C. 電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小D. 電流表、電壓表示數(shù)都變小 圖1 解法一（直觀思維法）：將電流表視為導線，電壓表連同其兩端導線取走，容易看出電路由電燈R1與滑動變阻器R2串聯(lián)而成。當滑片P向右滑動的過程中，滑動變阻器R2接入電路的電阻變大通過R2的電流變小A表示數(shù)變??；V表并聯(lián)在R2兩

3、端，由于串聯(lián)電路中電壓分配與電阻成正比，所以滑動變阻器R2接入電路的電阻變大R2兩端的電壓變大V表示數(shù)變大，而R1兩端的電壓等于總電壓減去R2兩端的電壓，可以得出R1兩端的電壓變小。故選A。 解法二（公式計算法）：當滑片P向右滑動的過程中，滑動變阻器R2接入電路的電阻變大總電阻變大（R=R1+R2）電流變小I=U/（R1+R2）A表示數(shù)變小，如果根據(jù)U2=IR2計算，由于I變小而R2變大，所以不能直接判斷出V表示數(shù)的變化情況，但可以運用串聯(lián)電路的特點：U=U1+U2，因為U1=IR1，I變小，R1不變，所以U1變小，而U不變，則U2=U-U1變大，V表示數(shù)變大。故選A。 解法三（極限假設法）：

4、假設滑片P在R2的最左端，則只有R1接入電路，此時通過電路中的電流最大，A表示數(shù)最大，電壓表與純導線并聯(lián)，則V表示數(shù)為0V；假設滑片P在R2的最右端，則R1與R2串聯(lián)接入電路，且總阻值最大，此時通過電路中的電流最小，A表示數(shù)最小，電壓表與R2并聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，V表示數(shù)不為0V；所以當滑片P向右滑動的過程中，A表示數(shù)變小，V表示數(shù)變大。故選A。二、純并聯(lián)電路例2. 如圖2所示，電源電壓不變，閉合開關S后，當滑動變阻器的滑片P向左移動時，下列判斷正確的是（ ）A. 三只電表的示數(shù)都變大B. 三只電表的示數(shù)都變小C. A1表、A2表示數(shù)變小，V表示數(shù)不變D. A1表示數(shù)變小，A2表、V表

5、示數(shù)不變圖2 解法一（直觀思維法）：將電流表用導線連通，電壓表連同兩端的導線取走，可以看出電路由滑動變阻器R1與定值電阻R2并聯(lián)而成，A1表測總電流，A2表測通過R1的電流。當滑片P向左滑動時，滑動變阻器R1接入的電阻變大通過R1的電流變小A2表示數(shù)變?。ㄔ俳Y(jié)合通過R2的電流不變）總電流變小，所以A1表示數(shù)變??；V表測電源電壓，因此示數(shù)不變。故選C。 解法二（公式計算法）：當滑片P向左滑動時，滑動變阻器R1接入的電阻變大，由于U值不變，所以通過R1的電流I2=U/R1變小，A2表示數(shù)變??；又由于U值不變，R2不變，所以通過R2的電流I=U/R2不變，總電流I1=I+I2變小，A1表示數(shù)變??；V

6、表測電源電壓，因此示數(shù)不變。故選C。 解法三（極限假設法）：假設滑片P在R1的中間，R1有一半的電阻接入電路(注意不能滑到最右端，那樣會造成短路），A2表示數(shù)較大，電壓表并聯(lián)在電源兩端，V表示數(shù)為電源電壓；假設滑片P在R1的最左端，R1全部電阻接入電路，通過R1的電流變小，A2表示數(shù)變小，因為R2的電阻沒有變，所以通過R2所在支路的電流不變，測總電流的A1表示數(shù)則變??；電壓表并聯(lián)在電源兩端，V表示數(shù)為電源電壓，因此V表示數(shù)不變。故選C。 由以上可見，處理此類問題的策略是：首先要會分析電路，電流表內(nèi)阻很小可視為導線，電壓表內(nèi)阻很大可視為斷路，電壓表可連同它兩端的導線取走，從而簡化電路結(jié)構(gòu)，但又要知道電壓表和電流表測那部分電路的電壓和電流；其次要知道由于滑動變阻器的滑片滑動引起部分電路的電阻到底是變大了還是變小了，不論串聯(lián)還是并聯(lián)，其中有一個電阻的阻值增大，總電阻就增大，如果有一個電阻的阻值減小，總電阻就