判斷串聯(lián)電路中滑動變阻器變化引起電表變化的新方法

韋世杰

（廣西靖西市第二中學(xué)，廣西 靖西）

初中物理中，串聯(lián)電路中因滑動變阻器變化引起電表變化問題是電表變化類型考題難度系數(shù)最低的，但學(xué)生的失分率還是相當(dāng)高。當(dāng)前，解決該問題的主要途徑是綜合歐姆定律及串聯(lián)電路中電流、電壓、電阻特點等知識進行理論分析，推理得出結(jié)果。若學(xué)生每次遇到這類問題都要進行繁瑣的理論分析和推導(dǎo)，不僅耗時長，準(zhǔn)確率不高，且容易失去答題自信心，從而導(dǎo)致丟分。本文提出的“兩部分電路分析法”能有效地解決串聯(lián)電路中因滑動變阻器的變化引起電表的變化問題，提高答題的速度和準(zhǔn)確性。

一、兩部分電路分析法

兩部分電路分析法以伏安法測電阻的電路設(shè)計圖為基礎(chǔ)，該電路對于學(xué)生來說相當(dāng)熟悉，如圖1所示。

圖1

電路主要由一個定值電阻R1和一個滑動變阻器R2串聯(lián)組成，電流表測量電路中的電流，電壓表測定值電阻R1兩端電壓，電壓表測滑動變阻器R2兩端電壓。當(dāng)滑動變阻器的阻值發(fā)生改變時，電壓表和電流表的示數(shù)變化分析如下：

當(dāng)滑片P向右移時，滑動變阻器連入電路的電阻變大，因定值電阻R1阻值不變，串聯(lián)電路中，根據(jù)R總=R1+R2，電路總電阻R總變大，電路總電流I總變小，所以電流表示數(shù)變小。而根據(jù)I總=I1=I2，U1=I1R1可知，定值電阻R1兩端電壓U1變小，即電壓表示數(shù)變小。再者，串聯(lián)電路中，U總=U1+U2，U總不變，U1變小，所以U2增大，即電壓表示數(shù)變大。

以上分析可知：滑動變阻器R2阻值的大小變化規(guī)律和滑動變阻器R2兩端的電壓表示數(shù)變化規(guī)律相同，電流表的示數(shù)變化規(guī)律和定值電阻R1兩端的電壓表示數(shù)變化規(guī)律相同，即：R2阻值變大示數(shù)變大，而示數(shù)變小示數(shù)變小。若將滑動變阻器R2阻值變化和它兩端的電壓表示數(shù)變化歸為一部分，而電流表示數(shù)變化和定值電阻R1兩端電壓表示數(shù)變化歸為另外一部分，即看成“兩部分電路”，則這兩部分電路中的電表變化規(guī)律剛好相反，只要知道一部分的變化即可推出另外一部分的變化，該方法概括為兩部分電路分析法。

二、兩部分電路分析法的應(yīng)用實例

例題一：如圖2所示的電路，開關(guān)S閉合后，將滑動變阻器的滑片P向右滑動的過程中，有關(guān)電流表和電壓表的讀數(shù)，下列敘述正確的是 （ ）

A.電流表的讀數(shù)變大，電壓表的讀數(shù)變小

B.電流表的讀數(shù)變小，電壓表的讀數(shù)變大

C.電流表、電壓表的讀數(shù)都變小

D.電流表、電壓表的讀數(shù)都變大

圖2

分析：根據(jù)兩部分電路分析法，將滑動變阻器R看成一部分，小燈泡看成另外一部分，此時電壓表和電流表是歸為小燈泡部分，所以滑片P向右滑動，滑動變阻器R阻值變大，電壓表和電流表的示數(shù)都變小，故選C。

例題二：如圖3所示，是一種測定油箱內(nèi)油量的裝置，其中R是滑動變阻器的電阻片，滑動變阻器的滑片和滑桿相連，滑桿可繞固定軸O轉(zhuǎn)動，另一端固定著一個浮子。下列說法正確的是（ ）A.油量變少，油量表示數(shù)不變B.油量越少，油量表示數(shù)越大C.油量越多，油量表示數(shù)越小D.油量越多，油量表示數(shù)越大

圖3

分析：根據(jù)兩部分電路分析法，將滑動變阻器R和定值電阻R′看成兩部分，油量表相當(dāng)于電流表，定值電阻R′和油量表歸為一部分，當(dāng)油量越少，浮標(biāo)下沉，滑桿上移，滑動變阻器R阻值變大，油量表示數(shù)將變小。反之，油量越多，滑動變阻器R阻值變小，油量表示數(shù)將變大，故選D。

綜上所述，兩部分電路分析法有效解決了串聯(lián)的電路中因滑動變阻器變化引起電表變化的問題，若是題目中滿足兩部分電路分析法的條件，直接應(yīng)用即可，省去繁瑣的推導(dǎo)過程，簡單實用，有效提高學(xué)生答題的得分率。