巧解直流電路動態分析問題

周愛珍

（西安市閻良區第二中學 陜西 西安 710089）

直流電路動態分析是依據全電路歐姆定律，串并聯電路的特點進行求解.學生在解決這類問題時往往有困難.現將筆者在教學中針對此類問題的點滴體會與方法提出來與大家共享、探討.

針對此類問題的處理方法可用四個字概括即“串反并同”.若用“串反并同”的規律解決此類問題可使問題簡單化.“串反并同”的含義是：看要研究的物理量與變化電阻阻值的關系，如果是串聯，其變化規律與電阻阻值變化規律相反；如果是并聯，其變化規律與電阻阻值變化規律一致.當然串聯、并聯是從大的角度而言的.

【例1】（2007年高考寧夏卷）在如圖1所示的電路中，E為電源電動勢，r為電源內電阻，R1，R3均為定值電阻，R2為滑動變阻器.當R2的滑動觸點在a端時，合上開關S，此時三個電表A1，A2和V的示數分別為I1，I2和U.現將R2的滑動觸點向b端移動，則三電表示數的變化情況是

A.I1增大，I2不變，U增大

B.I1減小，I2增大，U減小

C.I1增大，I2減小，U增大

D.I1減小，I2不變，U減小

圖1

一般思路：R2減小，整個電路總電阻減小，依據電路總電流增大，電源內電壓增大，路端電壓U＝E－Ir減小，電壓表示數減小；把R3看成內阻，其電壓增大，所以R1的電壓減小，電流表A1的示數減小；干路的電流增大，R1支路的電流減小，電流表A2的電流增大.故選項B正確.

用該規律解：變化的電阻是R2，其阻值變小，電壓表V、電流表A1均與R2并聯，所以變化規律與R2一致，即減小.電流表A2與R2串聯，所以變化規律與R2相反，即變大，故選項B正確.

利用該規律解決直流電路動態分析問題十分簡單，可以提高做題效率.一般步驟是：先看是誰的電阻在變化，怎么變；再看所要研究的量與該電阻是串聯還是并聯關系；最后按“串反并同”的規律判斷.

【例2】設電流表A的讀數為I，電壓表V的讀數為U.當R5的滑動觸點向圖2中a端移動時

A.I變大，U變小

B.I變大，U變大

C.I變小，U變大

D.I變小，U變小

圖2

解析：滑動變阻器R5阻值減小，因電壓表、電流表均與R5并聯，所以變化與R5變化相同，都變小.所以選D項.

【例3】如圖3所示的電路，電源電動勢為E，內電阻為r，閉合開關S，滑動變阻器滑片P向左移動.下列結論正確的是

A.電流表讀數變小，電壓表讀數增大

B.小燈泡L變亮

C.電容器C上電荷量減小

D.電源的總功率變大

圖3

解析：滑動變阻器阻值變大，電流表與其串聯，讀數變小.電壓表與其并聯，讀數變大.燈泡與其串聯，亮度變暗.電容器與其并聯，電容器C上電荷量增大.總電流減小，則電源總功率P＝EI減小.所以選A項.