變化電路的分析指導

在解電路題時，通常見到由開關的通斷、電阻的變化（如滑線變阻器阻值的變化）引起電路的變化。分析時要緊緊抓住“部分→整體→部分”的思路，先由局部的電阻變化，由歐姆定律、串并聯電路的規律來分析整體的電阻、電流、電壓的變化，然后再回到局部討論相關物理量的變化。既要把全電路分解（隔離）為各個部分加以分析，又要把各部分電路結合成一個整體加以考慮，一般要從總電流和各支路電流的關系、電動勢和內外電路各部分電壓的關系、電源的總功率和內外電路各部分消耗功率的關系三個方面來研究。

具體分析如下：

一、判定總電阻變化情況的規律

（1）當外電路的任何一個電阻增大（或減小）時，電路的總電阻一定增大（或減小）。

（2）若電鍵的接通或斷開使串聯的用電器增多時，總電阻增大；若電鍵的接通或斷開使并聯的用電器增多時，總電阻減小。

（3）在圖1中所示分壓電路中，滑動變阻器可以視為由兩段電阻構成，其中一段與用電器并聯（以下簡稱并聯段），另一段與并聯部分相串聯（以下簡稱串聯段）。設滑動變阻器的總阻值為R，燈泡的電阻為R燈，與燈泡并聯的那一段電阻為R

并，則分壓器的總電阻為：R總=R-R并

由上式可以看出，當R并減小時，R總增大；當R并增大時，R總減小。由此可以得出結論：分壓器總電阻的變化情況，與并聯段電阻的變化情況相反，與串聯段電阻的變化情況相同。

（4）在圖2中所示并聯電路中，滑動變阻器可以看作由兩段電阻構成，其中一段與R1串聯，另一段與R2串聯，則并

聯總電阻R總= 。

①如果存在兩支路電阻對稱的情況，當兩支路電阻相等時，阻值最大，當R1+RAC=R2+RBC時乘積最大，R總最大，則滑動變阻器從一端滑到另一端時，電阻先增大后減小。

②如果兩支路不存在電阻對稱，則阻值是單調變化的，如R1+RAB？R2，則觸頭從A到B滑動時，電阻一直是增大的

二、根據全電路歐姆定律，分析總電流的變化情況和路端電壓的變化情況。因此電源的電動勢E和內電阻r是定值，所以，當外電阻R增大（或減小）時，由I= 可知電流減小（或增大），由U=E-Ir可知路端電壓隨之增大（或減小）。

三、根據串、并聯電路的特點和局部電路與整個電路的關系，分析各部分電路中的電流強度I、電壓U和電功率P的變化情況。一般來說，應該先分析定值電阻上I、U、P的變化情況，后分析變化電阻上的I、U、P的變化情況。

例1.如圖1所示，當可變電阻R0的滑動片向右移動時，下列判斷正確的是：

A.電壓表的讀數變小

B.電流表的讀數變小

C.電壓表的讀數增大

D.電流表的讀數增大

分析與解：由圖可知，當滑動片P向右移動時，R0變大，使整個外電路的電阻R變大，根據閉合電路歐姆定律I=E/（R+r）可知電路總電流I減小，路端電壓U=E–Ir增大，則電壓表的讀數變大，選項C正確.根據串聯電路的特點，R2兩端的電壓U2=U-IR1，因U↑、I↓，則U2↑，通過電阻R2的電流I2=U/ R2變大.根據并聯電路的特點，通過R0的電流I0=I–I2，因I↓、I2↑，則I0↓，電流表的讀數變小，選項B正確.故本題的正確選項為B、C.

點評：電路動態分析的基本思路是：“部分→整體→部分”，即從某個電阻的變化入手，由串并聯規律先判斷外電路總電阻的變化情況，然后由閉合電路歐姆定律判斷總電流和路端電壓的變化情況，最后由部分電路的歐姆定律判斷各支路的電流、電壓變化情況.

例題2、如圖所示，當滑動變阻器R3的滑片C向B方向移動時，電路中各電表示數如何變化？（電表內阻對電路的影響不計）

解析：滑動變阻器R3的滑片C向B方向移動時，外電路電阻增大，由得總電流（I1）減小，電源內部降壓減小，由 U=E-得路端電壓U4增加，由U1=IR1得電阻R1電壓U1減小，由U2=U4-U1得AB間電壓U2增加，再由 得R2支路電流I2增加，最后由I3=I1-I2得滑動變阻器中電流I3減小。

路端電壓隨外電阻變化的根本原因是由于電源有內阻，若電源的內阻r=0，這樣的理想電源，它的路端電壓不隨外電阻的變化而變化，初中討論的都是這樣的電源。但是實際中（高中階段）的電源都有內阻，正是由于r≠0，才導致了路端電壓隨外電阻的變化而變化。

點評：內電路電壓U/和外電路電壓U隨外電阻R的變化關系：閉合電路中內電路電壓U/和外電路電壓U可上歐姆定律分別求得：U/=r/（r+R），U=R/（r+R）；隨著外電阻R的增大，U/將單調減小而U減將單調增大。

（作者單位：洛陽市宜陽縣實驗高中）