莫小

摘要：“動態(tài)電路問題”是物理電學(xué)部分一項重要的考核內(nèi)容，一直是各市區(qū)中考中必考的題型，它能很好地考察學(xué)生對電路的分析和理解能力。將“動態(tài)電路問題”作為一個“專題”進(jìn)行分析、視為“重點(diǎn)”進(jìn)行突破，是多數(shù)師生共同的愿望和獲取高分的必經(jīng)之路。只有對相關(guān)命題的設(shè)問進(jìn)行歸類整理，并且能夠舉一反三，才能做到胸有成竹、決勝于考場之上。

關(guān)鍵詞：動態(tài)電路 分析 之我見

一、專題概述

電路中開關(guān)的斷開與閉合、滑動變阻器滑片的移動，會帶來電路連接方式、電路工作狀態(tài)、電阻中電流和電阻兩端電壓的變化，這類電路被稱為動態(tài)電路?！皠討B(tài)電路問題”是物理電學(xué)部分一項重要的考核內(nèi)容，一直是各市區(qū)中考中必考的題型，它能很好地考察學(xué)生對電路的分析和理解能力。將“動態(tài)電路問題”作為一個“專題”進(jìn)行分析、視為“重點(diǎn)”進(jìn)行突破，是多數(shù)師生共同的愿望和獲取高分的必經(jīng)之路。

解決“動態(tài)電路問題”的思路分析：

1.根據(jù)電路元件的連接方式，判斷是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路；

2.由于開關(guān)的斷開和閉合、滑動變阻器滑片的移動，導(dǎo)致電路中的電阻如何變化；

3.根據(jù)電阻的變化，判斷電路中電流的變化，最后判斷所對應(yīng)的電壓如何變化。

二、開關(guān)的“通”與“斷”對電路的影響

開關(guān)的斷開或閉合會引起電路連接的變化，所以正確判斷電路的連接方式情況是解題的關(guān)鍵。

計算題解題方法指導(dǎo)：正確畫出開關(guān)斷開或閉合時的電路圖，抓住兩個“不變”，即同一電路在（開關(guān)斷開或閉合）不同狀態(tài)下電源電壓不變、電阻的阻值不變，且經(jīng)常利用電源電壓相等列等式求解。

本文中，我們重點(diǎn)研究電表示數(shù)變化和電燈亮度變化情況的判斷，分析過程圖解：

開關(guān)的斷開與閉合→元件連接方式改變→電阻如何變化→抓住不變的“量”（比如：電源電壓和定值電阻的阻值）列等式→電流表和電壓表示數(shù)的變化、電燈亮度的變化（電燈亮度由實際功率決定）。

常用到的知識有：

1.在串聯(lián)電路中，串聯(lián)的電阻個數(shù)越多、電阻值越大，總電阻越大。

2.在并聯(lián)電路中，并聯(lián)的總電阻小于任一支路的電阻；并聯(lián)的支路越多，總電阻越小。

3.在并聯(lián)電路中，某一支路的電阻變小，則總電阻變??；某一支路的電阻變大，則總電阻變大。

例題分析：（2017年福建中考）如圖所示，閉合開關(guān)S1、S2，電路正常工作，現(xiàn)只將S2斷開，則：（ ）

A.電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)不變；

B.電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)不變；

C.電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)減??；

D.電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)增大。

解析過程：

S2斷開→電路由R1與R2并聯(lián)變?yōu)橹挥蠷1的串聯(lián)電路→電路總電阻值變大→而電源電壓不變，由歐姆定律得干璐中電流即電流表示數(shù)變小→但電壓表測量的是路端電壓即各支路兩端電壓，恒等于電源電壓不變，所以電壓表示數(shù)不變→選定A答案。

方法思路提升：分→總→分

分（從變化的開關(guān)或支路入手）→總（抓住電源電壓不變，一定回到總電阻和總電流如何變化上來）→分（抓住定值電阻阻值不變，再回到支路討論；變化的那條支路留到最后討論）

三、滑動變阻器對電路的影響

1.串聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片P的位置變化引起的變化問題。

解決此類問題常用到知識：

（1）串聯(lián)電路中，若一個電阻增大，總電阻也增大，而總電壓不變，總電流減小。

（2）串聯(lián)電路中，若一個電阻增大，它分配的電壓也隨之增大，而總電壓不變，其他電阻的分壓則會減少。

例題分析：如圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，滑動變阻器滑片P向左移動的過程中（不考慮燈絲的電阻受溫度的影響），下列說法正確的是：（ ）

A.電流表示數(shù)逐漸變小； B.電壓表示數(shù)逐漸變大；

C.滑動變阻器兩端的電壓逐漸變大； D.小燈泡的亮度逐漸變暗。

解析過程：

判斷此電路為串聯(lián)電路，且電壓表測量的是電燈兩端電壓→滑片P向左移動→R滑變小→R總變小→I總變大→得到電流表示數(shù)應(yīng)該變大，排除A選項→由歐姆定律得電燈兩端電壓即電壓表示數(shù)應(yīng)該變大，得出B選項正確，同時得出電燈的實際功率應(yīng)該變大，電燈變亮，排除D選項→但電源總電壓不變，所以滑動變阻器兩端分得電壓應(yīng)該減小，排除C選項。

方法思路提升：分→總→分

分（從滑片的移動方向入手）→總（抓住電源電壓不變，一定回到總電阻和總電流如何變化上來）→分（抓住定值電阻阻值不變，再回到定值電阻兩端電壓上來；根據(jù)串聯(lián)分壓，而電源電壓不變，得到滑動變阻器兩端電壓變化情況，即滑動變阻器兩端電壓變化情況留到最后討論）

方法總結(jié)：

（1）串聯(lián)電路中，若R滑增大→則R總增大→I減??；若R滑減小→則R總減小→I增大。

（2）串聯(lián)電路中，若R滑增大→則U滑增大→U定減??；若R滑減小→則U滑減小→U定增大。

2.并聯(lián)電路中滑動變阻器滑片P位置的變化引起的變化問題。

解決此類問題常用到知識：

（1）各支路互不影響，變阻器只影響所在支路電流，其他支路電流不變。干路電流隨變阻器所在支路電流的變化而變化，且增大或減小的量一樣。

（2）某一條支路上的電阻增大，R總也將增大，而總電壓不變，I總將減?。环粗嗳唬耗骋粭l支路上的電阻減小，R總也將減小，而總電壓不變，I總將增大；

例題分析：如圖所示電路，電阻1、變阻器1并聯(lián)，且電阻1為定值電阻，變阻器1為滑動變阻器，電流表2測量電阻1電流I1，電流表3測量變阻器1電流I2，電流表1測量干路電流I，U測量電阻1電壓，電源電壓U不變。求：當(dāng)滑片P向左滑動時，各電表示數(shù)變化情況。

解析：當(dāng)滑片P向左滑動時，變阻器1阻值變大，由歐姆定律得I2減小，而I1不變，則I=I1+I2減小，即電流表3示數(shù)減小，電流表2示數(shù)不變，電流表1示數(shù)減?。浑妷罕硎緮?shù)不變，始終等于電源電壓。

方法總結(jié)：

（1）并聯(lián)電路中，若R滑增大→則I滑減小→I總減?。蝗鬜滑減小→則I滑增大→I總增大。

但其他支路電流不變。

（2）并聯(lián)電路中，若R滑增大→則R總增大→而U不變；若R滑減小→則R總減小→而U不變。

精典題再講解：如圖所示，當(dāng)開關(guān)1閉合時，滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中（ ）

A.電流表1示數(shù)變大，燈泡亮度變暗；

B.電壓表2示數(shù)與電流表1示數(shù)的比值變大；

C.電流表2示數(shù)變小，電壓表示數(shù)不變；

D.電壓表2示數(shù)與電流表2示數(shù)的比值變小。

解析：當(dāng)滑片P向左移動時，滑動變阻器1連入電路的阻值變小，由前面歸納的規(guī)律可知：“若R滑減小→則I滑增大→I總增大”。故電流表2示數(shù)變大，電流表1示數(shù)也變大；而電壓表示數(shù)即為電源電壓，保持不變，即電壓表2示數(shù)不變。所以，電壓表2的示數(shù)與電流表1、電流表2的示數(shù)的比值都變小。故B、C錯，D正確。電燈1不受滑動變阻器影響，即電燈1亮度不變，A錯。

說明：本題中電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值的大小也可以根據(jù)其比值等于電阻來判斷：如電壓表2示數(shù)與電流表2示數(shù)的比值為R滑，電壓表2示數(shù)與電流表1示數(shù)的比值為并聯(lián)電路總電阻R總，因R滑減小，所以R總減小，故兩個比值都減小。

四、實際生活中的動態(tài)電路——由傳感器引起的變化問題。

“傳感器”經(jīng)常在電學(xué)動態(tài)電路題目中出現(xiàn)，其解題思路與“滑動變阻器滑片P位置的變化引起的變化問題”一樣。一定是現(xiàn)實生活中的某些因素（比如：壓力、聲音、光照、氣體含量等等）引起變阻器阻值的變化，從而引起電路中電流的變化，進(jìn)而引起各電表示數(shù)的變化或電燈亮度的變化。因此，解決此類問題常用到的知識與解決“滑動變阻器滑片P位置的變化引起的變化問題”的知識一樣，第一步還是需要判斷電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，第二步是尋找題設(shè)信息：看看變阻器阻值受什么影響？怎樣影響？

例題分析：如圖所示，是童童設(shè)計的壓力傳感器的原理圖，其中彈簧上端和滑動變阻器的滑片P固定在一起，AB間有可收縮的導(dǎo)線，R1為定值電阻。當(dāng)閉合開關(guān)S，壓力F增大時，電流表與電壓表示數(shù)變化情況是：

A.電流表、電壓表示數(shù)都變大；

B.電流表、電壓表示數(shù)都變??；

C.電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變??；

D.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大。

解析：如圖，滑動變阻器和定值電阻R1串聯(lián)在電路中，電流表測串聯(lián)電路中的電流，電壓表測滑動變阻器兩端電壓。壓力F增大時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知通過電路的電流變小，電流表測電路中的電流，故電流表的示數(shù)變??；R1為定值電阻，因為U1=IR1，所以R1兩端的電壓變小，串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，所以滑動變阻器兩端電壓變大，電壓表測其電壓，故電壓表的示數(shù)變大.或者利用串聯(lián)電路有分壓作用分析：在串聯(lián)電路中，電阻越大，分壓越大。滑動變阻器的電阻變大，分壓變大。

可見，“動態(tài)電路”問題實質(zhì)就是電路中開關(guān)的斷開與閉合、滑動變阻器阻值的變化，帶來的電路連接方式、電路工作狀態(tài)、電阻中電流和電阻兩端電壓變化的問題，只要我們把本文列舉的幾類典型例題的解題方法熟記于心，做到“舉一反三，觸類旁通”，就可以確保在考試中拿到該類題的分?jǐn)?shù)。