電路動(dòng)態(tài)變化型試題歸類例析

1、電路動(dòng)態(tài)變化型試題歸類例析江蘇省如皋市第一中學(xué)（226500） 莊祝全在近幾年的高考物理試卷中常常涉及到電路的動(dòng)態(tài)分析問題，這些問題都有一個(gè)共同的特點(diǎn)：當(dāng)電路中任一部分電阻發(fā)生變化時(shí)，將引起電路中各處的電流和電壓都隨之發(fā)生變化，可謂“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，此類問題情境新穎，學(xué)生容易犯錯(cuò)。如果我們?cè)诟呷锢淼膹?fù)習(xí)中，能將這些存在內(nèi)在聯(lián)系的試題整合成題組呈現(xiàn)給學(xué)生，并進(jìn)行集中訓(xùn)練，將會(huì)幫助學(xué)生洞察命題趨勢(shì)，給學(xué)生以題目百千條，其實(shí)就幾類的感覺。本文將通過對(duì)電路的動(dòng)態(tài)分析型試題歸類例析，以期拋磚引玉，提高高三物理復(fù)習(xí)效率。一、滑片滑動(dòng)型當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片位置發(fā)生改變時(shí)，電路中的電阻發(fā)生變化（當(dāng)外電路的任

2、何一個(gè)電阻增大或減小時(shí)，電路中的總電阻一定增大或減小），將引起電路中各處的電流和電壓都隨之發(fā)生變化，這類問題包括兩種類型。1變阻器的限流接法例1：（2006上海）在如圖1所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想的電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用I、U1、U2和U3表示。下列比值正確的是（ ）V1sV3V2R1R2PA圖1解析：由歐姆定律可知： 而當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí)，R的阻值增大，R外增大 ；故選項(xiàng)A、C、D正確2變阻器的分壓接法ErR1R2RPab圖2例2：在如圖2所示電路中，R和R為定值電阻，在滑動(dòng)變阻器R的滑

3、片P從下端b逐漸滑到上端a的過程中，電阻R上消耗的電功率（ ）A.一定是逐漸減小B可能是逐漸增大C有可能先減小而后增大D一定是先減小而后增大解析: 滑動(dòng)變阻器R可分為R上和R下兩部分，R下與R2串聯(lián)后與R上并聯(lián)，其電阻為R并。當(dāng)滑片P從下端b逐漸滑到上端a的過程中，R上減小，R下增大。若R2R,則R并逐漸減小，電路中總電阻逐漸減小，總電流逐漸增大，電阻R上消耗的電功率逐漸增大；若R2R，則R并先增大后減小，電路中總電阻先增大后減小，總電流先減小后增大，電阻R上消耗的電功率先減小后增大。故選項(xiàng)B、C正確二、開關(guān)通斷型電路中的電鍵閉合、斷開或換向時(shí)，電路結(jié)構(gòu)發(fā)生變化（若電鍵的通斷使串聯(lián)的用電器增多

4、時(shí)，總電阻增大；若電鍵的通斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，總電阻減?。瑢⒁痣娐分懈魈幍碾娏骱碗妷憾茧S之發(fā)生變化。例3：（2006武漢）如圖3所示電路，當(dāng)電鍵S由斷開到閉合時(shí)，圖中各電表A1、A2和V1、V2的示數(shù)的變化情況是（ ）A1A2V1V2R1R3R2 sA. A1、A2變大，V1、V2變小BA1、V1變大，A2、V2變小圖3CV1、V2變大，A1、A2變小DA1、V2變大，A2、V1變小解析：電鍵S由斷開到閉合時(shí)，總電阻減小，總電流增大，故A1變大，V1變大，內(nèi)電阻電壓降變大，路端電壓變小，故V2變小，R2兩端電壓變小，故A2變小。所以選項(xiàng)B正確三、器件故障型當(dāng)電路中某一器件發(fā)生故障（短路或

5、斷路）時(shí)，電路的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，將引起電路中各處的電流和電壓都隨之發(fā)生變化。AVR1R3R2R4例4：（江蘇南通）如圖4所示電路中，由于某一電阻斷路致使電壓表和電流表的示數(shù)均比該電阻未斷路時(shí)要大，則斷路的電阻可能是（ ）A. R1B. R2C. R3圖4D. R4解析：由于R2與電流表串聯(lián)，R3與電壓表串聯(lián)，若它們斷路，電流表、電壓表示數(shù)將為零，則排除選項(xiàng)B、C；若假設(shè)R1斷路，電路中并聯(lián)的支路減少，電路總電阻變大，路端電壓增大，兩表示數(shù)均增大，故選項(xiàng)A正確；若假設(shè)R4斷路，電路中并聯(lián)的支路減少，總電阻變大，路端電壓增大，電流表示數(shù)增大，電壓表由原來測(cè)R4兩端電壓，變?yōu)闇y(cè)路端電壓，于是示數(shù)增大，

6、故選項(xiàng)D正確。四、電表影響型當(dāng)在電路中接入非理想電表時(shí)，電表起著雙重作用（可理解成會(huì)說話的電阻），由于電表電阻的影響，使電路中的電流、電壓發(fā)生變化。例5：(蘭州模擬) 如圖5所示電路中，兩個(gè)定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在輸出電壓U穩(wěn)定于12V的直流電源上。有位同學(xué)把一個(gè)內(nèi)阻不是很大（和R1、R2相比）的電壓表接在R1兩端，電壓表的示數(shù)為8V，如果他把此表改接在R2兩端，則電壓表的示數(shù)將（ ）A.小于4Vv12VR1R2B.等于4VC.大于4V，小于8V圖5D.等于或大于8V解析：由題意知電壓表為非理想電表。不并聯(lián)電壓表時(shí)U2=12V-8V=4V,并聯(lián)電壓表后由于電壓表分流，使I2 電流減小，U2

7、=I2R2得電壓U2小于4V，即選項(xiàng)A正確。五、光敏、熱敏電阻變化型存在光敏、熱敏電阻的電路中，當(dāng)有光照射或溫度發(fā)生變化時(shí)，其導(dǎo)電性能發(fā)生顯著的變化，電路中的總電阻發(fā)生變化，將引起電路中各處的電流和電壓都隨之發(fā)生變化。cR1R2R3R4ba例6（遼寧模擬）如圖6所示電路中，R3是光敏電阻，在沒有光照射時(shí)，a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等，當(dāng)用光照射R3時(shí)，則：（ ）AR3電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)高于bBR3電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)低于bCR3電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)高于b圖6DR3電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)低于b解析：R3為光敏電阻，根據(jù)光敏特性，用光照射時(shí)，其電阻大大減小。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配規(guī)律，R3分得的電壓減少，R4分得的電壓增加。設(shè)圖6中R2、R4的右端有一等電勢(shì)點(diǎn)c的電勢(shì)為零，則a=Uac 、b=Ubc,由于Uac增加，所以ab，即選項(xiàng)A正確?？v上所述，解決這類問題的常見方法有：（1）程序法：基本思路是“部分整體部分”即從阻值變化的部分入手，判斷總電阻的變化情況，再由閉合電路歐姆定律判斷I總和U總的變化情況，最后再由部分電路歐姆定律判斷各部分物理量的變化。（2）直觀法：即直接應(yīng)用“部分電路中R、I、U的關(guān)系”中的兩個(gè)結(jié)論任一電阻R的阻值增大，必將引起該電阻中電流I的減小和該電阻兩端電壓U的增大。任