定西市中考物理試題動態電路的考察

在我市近幾年的中考中，出現了一種新的題型——動態電路：即由于滑動變阻器滑片的滑動或開關的通斷而使電路中的總電阻發生變化，從而引起電路中電流表和電壓表示數的變化或小燈泡亮度的變化。在閉合電路中，只要電路中有開關的閉合、斷開或滑動變阻器的滑片滑動，這時除電源和電路中的定值電阻、燈泡的電阻不變外，其他的物理量如干路中的電流及各支路的電流、電壓的分配都會發生變化，從而引起功率的分配等都和原來的不同，可謂“牽一發而動全身”。在分析時，要開拓思路，注意電路中各物理量的同一性、同時性的對應關系，要當做一個新的電路來分析。解題思路為局部電路→整體電路→局部電路，原則為化動為靜，即畫出等效電路圖，再結合歐姆定律等規律就能解決這類問題。

一、滑動變阻器滑片P的移動引起電路中電學三大物理量的變化類

例1：如圖（圖略）所示的電路，電源電壓保持不變，閉合開關，當滑動變阻器的滑片P向左滑動時，各電表的示數將如何變化：（ ）A.電流表A示數變大，電壓表V示數變小；B.電流表A示數變大，電壓表V示數變大；C.電流表A示數變小，電壓表V示數變小；D.電流表A示數變小，電壓表V示數變大。

分析：①首先判斷出這兩個電路的連接方式，電壓表V測量哪個元件兩端的電壓，電流表A測量哪部分的電流；②其次判斷出當滑動變阻器的滑片滑動時，電路中總電阻和總電流的變化情況；③最后結合歐姆定律和串、并聯電路電流、電壓的特點分析電流表和電壓表示數的變化情況。

解答：①電阻R和變阻器R1組成串聯電路，電壓表V測量滑動變阻器R1兩端的電壓，電流表A測電路中的電流；②當滑動變阻器R1的滑片P向右滑動時，其接入電路阻值變小，電路中總電阻變小，根據歐姆定律得電路中電流變大，故電流表示數變大；③定值電阻R兩端的電壓為U=IR，I變大，R不變，因此U變大，故定值電阻R兩端的電壓U變大，電壓表V1示數變大；因定值電阻R兩端的電壓U變大，電源兩端電壓保持恒定，根據串聯電路電壓的特點，滑動變阻器兩端的電壓U1會變小，故電壓表V2的示數變小。故選B。

點評：本題考查了歐姆定律的應用以及滑動變阻器的使用，解決此類問題要判斷滑動變阻器在電路中電阻的變化，再利用串聯電路的特點和歐姆定律來判斷電表示數的變化。

例2：電源電壓保持不變，閉合開關，滑動變阻器滑片P從左向右移到中點的過程中，電流表A1、A2、電壓表V的示數各如何變化？（ ） A.電壓表V和電流表A1、電流表A2的示數都變小；B.電流表A1的示數和電流表A2的示數保持不變；C.電流表A1示數變大，電流表A2和電壓表V的示數不變；D.電流表A2示數變小，電流表A1和電壓表V的示數不變。

分析：從圖（圖略）可知，R1和R2組成的是一個并聯電路，電流表A1測量的是干路電路中的總電流，電流表A2測量的是通過定值電阻R2的電流，首先分析電路中電阻的變化，再利用公式I=U/R來分析電流表示數的變化，電壓表測量的是R2兩端的電壓，可利用并聯電路的特點進行分析。

解答：因為R1和R2組成的是一個并聯電路，電壓表測量的是R2兩端的電壓，故U1=U2=U，而電源兩端電壓保持不變，所以電壓表示數保持不變；電流表A2測量的是通過定值電阻R2的電流，U2不變，R2不變，由公式I=U/R可知，電流表A2的示數保持不變；電流表A1測量的是干路中的電流，滑動變阻器滑片P從左向右滑動時，其連入電路中的電阻變小，所以電路中的總電阻變小，而U不變，由公式I=U/R可知，電流表A1的示數變大，電流表A2的示數保持不變。故選 C。

點評：本題考查了滑動變阻器對電流表和電壓表的影響，解決此類問題要判斷滑動變阻器在電路中電阻的變化，再利用并聯電路的特點和歐姆定律來判斷電壓和電流的變化。

二、開關的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化類

例3：如圖（圖略）所示，電源電壓不變，當開關S由斷開到閉合時，電表示數的變化情況是：（ ） A.電流表、電壓表示數均變大；B.電流表、電壓表示數均變小；C.電壓表示數變大，電流表示數變小；D.電壓表示數變小，電流表示數變大。

分析：先判斷出開關閉合前后電路的連接方式，再判斷電壓表測哪個用電器兩端的電壓，最后根據歐姆定律解答。

解答：在開關閉合前，電阻R1和 R2組成串聯電路。電壓表V測量R2兩端的電壓，開關閉合后，電阻R1被局部短路，此時，電壓表測量R2兩端的電壓，同時也測量電源兩端的電壓，因此電壓表V的示數和原來相比將變大。

開關閉合前，電流表測量串聯電路的電流；開關閉合后，由于電阻R1和電流表被局部短路，所以電流表的示數為零，和原來相比電流表的示數將變小。故選C。

點評：知道串聯電路的特點，熟悉電壓表的使用，會靈活應用歐姆定律。

例4：如圖（圖略）所示的電路，電源電壓保持不變，當開關s閉合時，電表示數的變化情況是：（ ）A. A1示數不變，A2示數減小；B. A1示數不變，A2示數增大；C. A1、A2的示數均增大；D.A1示數減小，A2示數減小。

分析：先判斷出電阻的連接方式和電流表是測量哪個電阻的電流后分析解答。

解答：兩個電燈是并聯的，電流表A1測支路中的電阻R1的電流，電流表A2測干路中的電流，當開關閉合后，電阻R1兩端的電壓還等于電源電壓，故電流表A1的示數不變；而電路的總電阻變小，根據歐姆定律得，干路中的電流變大，故電流表A2的示數變大。故選B。

點評：本題考查了電路的連接方式的判斷、并聯電路的電流規律以及歐姆定律等知識。

通過以上的幾道例題，我們不難分析出解決這類題目的一般思路。①判斷電路的連接方式；②分析電路中電流表、電壓表的測量對象；③分析滑動變阻器的滑片移動或開關的閉合、斷開引起電路中總電阻的變化情況；④根據歐姆定律分析電路，得出總電阻的變化引起電路中總電流的變化情況，從而分析出電路中測量總電流的電流表的示數變化情況；⑤根據歐姆定律分析定值電阻兩端的電壓變化情況；⑥根據串、并聯電路中的電壓和電流關系分析其余電表變化情況。