簡析初中物理的電路動態(tài)變化

【摘 要】本文主要闡述了初中物理電學(xué)中的電路動態(tài)變化，用典型的兩種題型分析這類題的實質(zhì)，通過簡化問題進而得出結(jié)論，使學(xué)生能夠快速、準(zhǔn)確地解答這類題型。

【關(guān)鍵詞】電路動態(tài)變化 滑動變阻器 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 初中物理

【中圖分類號】G632 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）11-0001-01

初中物理電學(xué)中的電路動態(tài)變化，是通過滑動變阻器的滑片滑動，以及開關(guān)的閉合或斷開等實現(xiàn)的。電路動態(tài)發(fā)生變化時，會引起總電阻、電流和電壓等物理量的動態(tài)變化。這一知識是初中電學(xué)中的重點和難點。學(xué)生要迅速正確解答，就必須能熟練掌握歐姆定律、串聯(lián)電路的特點和并聯(lián)電路的特點，這是解題的鑰匙，是我們必須掌握的知識，還須具有熟練的識圖能力和滑動變阻器的使用能力。這類題型知識點綜合性強，邏輯推理性強，學(xué)生遇到這樣的題最頭痛，也是得分率最低的，本文談?wù)勥@些問題的分析方法，以幫助學(xué)生理清思路。在初中階段，電路動態(tài)變化分析僅限于電源電壓恒定的情況，主要有以下兩種類型。

一 滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中的動態(tài)變化

1.串聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化

方法簡述：第一步，先看圖判斷該電路是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，這一步至關(guān)重要，如果電路分不清，則全盤皆錯；第二步，判斷電流表、電壓表所測量的對象；第三步，確定電路中不會隨滑動變阻器的阻值的改變而變化的量有電源電壓和定值電阻；第四步，根據(jù)滑動變阻器的滑片移動情況，判斷其電阻是變大還是變小，結(jié)合串聯(lián)電路電阻特點R總=R1+R2，從而知道總電阻的變化情況；第五步，根據(jù)歐姆定律I=U總/R總，從而得出串聯(lián)電路電流的變化情況；第六步，根據(jù)U1=I1R判斷定值電阻兩端電壓的變化情況；第七步，最后根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點U總=U1+U2，判斷滑動變阻器兩端的電壓變化情況。

例1：如圖1所示，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片向右移動時，請判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化：電流表A1的示數(shù)____；電壓表V1的示數(shù)____；電壓表V2的示數(shù)____；電壓表V3的示數(shù)____。（均選填“變大”、“不變”或“變小”）

解析：為了使表述一目了然，可以用符號表示各量的變化趨勢，用“↑”表示量值增大，“↓”表示量值變小。識圖判斷該圖是串聯(lián)電路；電流表A1測量串聯(lián)電路電流I（串聯(lián)電路中電流處處相等），電壓表V1測量電源電壓U總，電壓表V2測量定值電阻R的電壓UR，電壓表V3測量滑動變阻器阻值R1的電壓U1；當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，不會改變的量是電源電壓U總和定值電阻R，引起變化的量R1↑（滑動變阻器的滑片向右滑時接入電路的電阻絲長度變長）→R總↑（R總=R+R1↑）→I↓[I=U總/（R總↑）]→電流表A1的示數(shù)↓→UR↓（UR=I↓R）→電壓表V2的示數(shù)↓→U1↑（U1=U總-UR↓）→電壓表V3的示數(shù)↑。

答案：變小；不變；變??；變大。

2.并聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化

方法簡述：前兩步與串聯(lián)電路方法一樣。第三步：確定電路中不會隨滑動變阻器的阻值的改變而變化的量有電源電壓、定值電阻和定值電阻的電流；第四步：根據(jù)歐姆定律I=U總/R，從而得出滑動變阻器電阻電流的變化情況；第五步：最后根據(jù)并聯(lián)電路電流特點I總=I1+I2，判斷干路電流I總的變化情況。

例2：如圖2所示，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片向右移動時，請判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化：電流表A1的示數(shù)____；電流表A2的示數(shù)____；電流表A3的示數(shù)____。電壓表V1的示數(shù)____；電壓表V2的示數(shù)____。（均選填“變大”、“不變”或“變小”）

解析：識圖判斷該圖是并聯(lián)電路；電流表A1測量干路電流I總，電流表A2測量R2的支路電流I2，電流表A3測量R1的支路電流I1，電壓表V1測量R2的電壓和V2測量R1的電壓，都等于電源電壓U總；當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，不會改變的量是電源電壓U總、定值電阻R2和R2的支路電流I2=U總/R2，引起變化的量R1↑（滑動變阻器的滑片向右滑時接入電路的電阻絲長度變長）→I1↓[I1=U總/（R1↑）]→電流表A3的示數(shù)↓→I總↓（I總=I1↓+I2）→電流表A1的示數(shù)↓。

答案：變?。徊蛔?；變小；不變；不變。

二 開關(guān)的閉合或斷開引起電路中的動態(tài)變化

1.串聯(lián)電路中開關(guān)的閉合或斷開引起的變化

方法簡述：第一步，根據(jù)題意熟練地判斷開關(guān)斷開到閉合分別是什么電路，分別畫出等效電路；第二步，判斷電流表、電壓表所測量的對象；第三步，最后利用串聯(lián)電路的特點、并聯(lián)電路的特點和歐姆定律來判斷各個待求量的變化情況。

例3：在如圖3所示的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)從斷開到閉合時，請判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化：電流表A的示數(shù)____；電壓表V的示數(shù)____。（均選填“變大”、“不變”或“變小”）

解析：（1）開關(guān)S斷開時R1和R2串聯(lián)，畫出等效圖如圖4所示，電壓表V測量R1的電壓U1小于總電壓U總，電流表A測量串聯(lián)電路電流I=U總/（R1+R2）。

（2）開關(guān)S閉合時R2局部短路，構(gòu)成只有R1工作的簡單電路，畫出等效圖如圖5所示，電壓表V測量總電壓U總，電流表A測量R1電流I1=U總/R1。

由（1）和（2）可得，I

答案：變大；變大。

2.并聯(lián)電路中開關(guān)的閉合或斷開引起的變化

方法簡述：并聯(lián)電路與串聯(lián)電路中開關(guān)的閉合或斷開引起的變化，分析方法一樣。

例4：在如圖6所示的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)從斷開到閉合時，請判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化：電流表A的示數(shù)________；電流表A1的示數(shù)________；電流表A2的示數(shù)________；電壓表V的示數(shù)________。（均選填“變大”、“不變”或“變小”）

解析：（1）開關(guān)S斷開時R2斷路，構(gòu)成只有R1工作的簡單電路，畫出等效圖如圖7所示，因為R2這條支路斷路，所以電壓表V斷路，示數(shù)為零，電流表A2斷路，示數(shù)為零；電流表A和電流表A1測量的都是R1的電流I1=U總/R1。

（2）開關(guān)S閉合時R1和R2并聯(lián)，畫出等效圖如圖8所示，電壓表V測量總電壓U總=U1=U2，電流表A1測量R1的電流I1=U總 /R1，電流表A2測量R2的電流I2=U總/R2，電流表A測量干路電流I=I1+I2。

由（1）和（2）可得，因為I1

答案：變大；不變；變大；變大。

通過上述兩種典型題型的分析，學(xué)生較易接受，而且能夠快速、準(zhǔn)確地得出正確的結(jié)論。

〔責(zé)任編輯：龐遠燕〕