以“不變”應萬“變”

姚俊松

因某個元件發生變化而引起各物理量變化的電路，我們稱之為動態電路，因為引發電路變化的因素很多，并且動態電路中涉及的物理量的計算與判斷也很多，所以對動態電路的分析是電學學習的重點和難點，要想準確地分析電路，同學們就要學會以“不變”應萬“變”。

動態電路的“變”與“不變”

引發電路變化的因素通常有滑動變阻器滑片的移動、多開關電路中不同開關的通斷或半導體電阻（如壓敏電阻、光敏電阻等）阻值的改變，這些變化將會導致電壓表（或電流表）示數的變化、燈泡亮度的變化、電壓表與電流表示數比值的變化等。

雖然動態電路的變化是多樣的。但我們認真分析后就會發現，在眾多變化因素的背后，仍有一些不變的東西：

動態電路的類型與分析方法

1.滑動變阻器滑片的移動引起的動態電路問題

由于滑動變阻器滑片的移動，導致滑動變阻器接人電路的阻值發生變化，將會引起電路中的電流、電壓發生變化，解答這類題的一般思路是：首先分析電路特點，確定是并聯還是串聯電路，分清各電表所測的對象：然后看清滑片的移動導致電阻是變大還是變小：最后運用“不變”規律解題。

例1在圖1所示的電路中，閉合開關后，當滑片P向左移動時下列說法正確的是（），

A，燈泡L變亮

B，電壓表V示數變大

C，電流表A數變小

D，電流表A示數變大

分析：該電路為燈泡L與滑動變阻器R并聯的電路，電流表A是測干路中的電流，A是測燈泡L中的電流，而電壓表是測電源電壓，當滑片向左移動時，R的阻值變大，由于并聯電路中各支路互不影響，R的變化不會引起L中的電流和兩端電壓的變化，所以A的示數不變，燈泡的亮度不變，由于電源電壓不變，所以V的示數不變，對R來說，其兩端電壓不變。R變大，由歐姆定律可知，R中電流變小。再由并聯電路電流特點可知。A的示數變小，選C。

2.開關的閉合、斷開引起的動態電路問題

當電路中有多個開關出現時，不同開關的閉合或斷開引起電路特點發生變化。將會引起電路中電阻、電流、電壓發生變化，解答這類題的思路是：首先分別畫出開關變化前后對應的電路圖，然后明確各電表的測量對象，最后依據“不變”規律解題。

3.半導體電阻阻值變化引起的動態電路問題

當電路中存在著諸如壓敏電阻、光敏電阻等半導體電阻時，外界條件發生變化，半導體電阻的阻值也隨之發生變化，將會引起電路中電流、電壓發生變化，解答這類題的思路是：首先辨別電路特點及電表所測對象;然后分清半導體電阻的類型及與外界條件的關系，根據外界條件的變化進而判斷半導體電阻的變化趨勢;最后根據“不變”規律解題。

例3公共場所嚴禁吸煙。小明設計了一種簡易煙霧報警控制器，如圖3所示，電路中R為定值電阻，R為光敏電阻，其阻值隨光照強度的增大而減小，煙霧濃度升高到一定程度使電壓表的指針偏轉到某區域時觸發報警系統，以下做法能使控制器在煙霧較淡時就觸發報警的是（）

A，電壓表改成大量程

B，增大激光強度

C，減小R（0）阻值

D，減小電源電壓

分析：由圖可得該電路為光敏電阻R和定值電阻R組成的串聯電路，電流表是測電路電流，電壓表是測光敏電阻兩端的電壓，光敏電阻的阻值隨激光強度的增大而減小。而煙霧則會減弱光敏電阻接收到的光照強度。故煙霧濃度越高，光敏電阻阻值越大，其兩端電壓越大，從而觸發報警系統，若要使控制器在煙霧較淡時就觸發報警，則要電壓表在原來的基礎上指針偏轉角度更大，電壓表改成大量程，指針偏轉角度更小，A不合題意;增大激光強度，只能讓光敏電阻阻值更小，電壓表的指針偏轉角度更小，B不合題意;減小R阻值，可以減小其兩端的電壓，則R兩端電壓增大，電壓表的指針角度偏轉更大，C符合題意;減小電源電壓，只能讓電壓表的偏轉角度更小，D不合題意，選C。

解答動態電路問題的關鍵在于如何正確分析動態電路中各物理量的變化，同時更需要我們對電學基本規律、基本公式熟練掌握，相信同學們只要抓住其中的“變”與“不變”，一定能以“不變”應萬“變”。