巧用口訣法簡解高中物理分析題

物理動態分析命題能夠突出考查考生綜合分析、嚴密推理、靈活運用所學知識解決實際問題的綜合能力，充分暴露考生思維的深刻性、全面性等品質，是高考突出能力考查的命題設計方向之一。

一、巧用“串反并同”簡解直流電路動態分析題

對于直流電路動態分析問題，是“恒定電流”一章的重點與難點，是學生感到頭疼的一種題型。一般采用“結構分析法”，沿“局部→整體→局部”的思維路徑，先分析局部電阻變化，根據閉合電路歐姆定律判斷整體總電流及路端電壓的變化，再根據串并聯電路特點推理判定某局部電壓、電流的變化情況，進而得出結論。分析過程繁瑣復雜，分析結果錯誤率極高，若運用口決“串反并同”規律進行電路動態分析則簡捷、快速、方便，起到了事半功倍的作用。

“串反并同”是指在電源內阻不可忽略的條件下，電路中與變化電阻串聯或間接串聯的用電器，其電流、電壓、功率(或電流表、電壓表示數，燈泡發光的亮度等)的變化均與電阻變化規律相反即為“串反”；而與變化電阻并聯或間接并聯的用電器，其電流、電壓、功率等的變化均與電阻變化規律相同即為“并同”．能熟練應用此法的關鍵是看懂電路連接方式。

例1 如圖1所示，當滑動變阻器滑動觸點向b移動時：（ ）

A、電壓表的讀數增大，電流表的讀數減小

B、電壓表和電流表的讀數都增大

C、電壓表和電流表的讀數都減小

D、電壓表的讀數減小，電流表的讀數增大

分析 滑動變阻器是電路中的變化電阻，由于滑動觸點b移動時R3增大，因電流表A與R3串聯則“串反”，故A讀數減小；而電壓表與R3間接并聯則“并同”，故V讀數增大。所以選項A正確。

例2 如圖2所示，開關S1閉合，S2斷開；當S2閉合后，電表讀數變化和燈泡的亮度變化情況正確的是：

（ ）

A、電壓表的讀數增大，電流表的讀數減小，燈泡變暗

B、電壓表和電流表的讀數都增大，燈泡變亮

C、電壓表和電流表的讀數都減小，燈泡變亮

D、電壓表的讀數減小，電流表的讀數增大，燈泡變暗

分析 當S2斷開時可看作R2所在的支路的電阻值為無窮大，S2閉合后R2所在的支路的電阻值變小，由“串反并同”可知，電壓表和燈泡與R2所在的支路的電阻并聯，故電壓表讀數變小，燈泡變暗；電流表與所在的支路的電阻值串聯，故電流表讀數增大；所以選項D正確。

二、巧用“增反減同”、“來拒去留”處理楞次定律方向問題

楞次定律可表述為 ：閉合回路中感應電流的方向，總是使得它所激發的磁場來阻礙引起感應電流的磁通量的變化。或感應電流的效果，總是阻礙引起感應電流的原因。

注意：阻礙意為對相對運動施加阻力，或是產生與磁通變化方向相反的磁場，“阻礙”不是“相反”，原磁通量增大時方向相反，原磁通量減小時方向相同；“阻礙”也不是阻止，電路中的磁通量還是變化的。

1、“增反減同”口訣意思是：當原磁場增加的變化時，感應電流磁場與之反向即為“增反”；原磁場減小變化時，感應電流磁場與之同向即為“減同”。

例3 如圖3所示中，導線AB和CD互相平行，試確定在閉合和斷開開關S時導線CD中感應電流的方向。

分析1 當S閉合時AB的電流增大，用右手定則可知，導線AB在CD框內產生的磁場垂直紙面向外增大，由“增反減同”可知，CD框的感應磁場要阻止其增大，就會產生一個垂直紙面向里的相反磁場，再用右手定則可判斷 CD的感應電流是順時針的；同理可判斷S斷開時CD的感應電流為逆時針方向。

分析2 導線AB和CD互相平行，當S閉合時AB電流向右增大，由“增反減同”可知導線CD中產生感應電流與AB相反，則向左；當S斷開時，AB電流向右減小，由“增反減同”可知導線CD中產生感應電流與AB相同，則向右。

2、“來拒去留”是楞次定律的另一種表達式，口訣意思是：如果一個磁鐵靠近你，磁場變大，你要阻礙它變大，那就是要拒絕咯！（具體的拒絕方法有使線圈變小或遠離磁鐵）；那如果磁鐵遠離你，那感應磁場就減小，那你就要留下它吧？（具體做法就是靠近磁鐵或有擴張趨勢）

例4 4根同樣光滑的細鋁桿a、b、c、d放在同一水平桌面上，其中a、b固定，c、d靜止地放在a、b桿上，接觸良好，O點為回路中心，如圖4，當條形磁鐵一端從O點正上方向下插向回路時c、d兩桿將（ ）

A、保持不動

B、分別遠離O點

C、分別向O點靠近

D、因不知磁極極性故無法判定

分析 磁鐵插向abcd構成的回路時，回路中磁通量增加，產生感應電流。同時，c、d中的電流又受到安培力作用而發生運動。

解法1 先假設N極插向回路，則原磁感線向下呈發散狀；因導線切割磁感線，由右手定則，可知感應電流方向俯視為逆時針；根據左手定則知c導線受到向右的安培力，d導線受到向左的安培力.答案C正確．再假設S極插向回路，也可以得到同樣的結論．

解法2 當磁鐵插向回路的過程中（無論哪極朝下），“來拒去留”， abcd構成的回路（線圈）變小，金屬桿將向O靠近來阻礙磁通量增加，故答案C正確。

3、口訣：“左力右電”，用于區別左手定則和右手定則的判斷對象，就是判斷電流受力時用左手，判斷電磁感應產生電流方向用右手。

三、巧用“內大外小”判斷幾個容易混淆的問題

1、用伏安法測電阻中，電流表如何接法使誤差較小

在伏安法測電阻實驗中，由于電壓表和電流表的內阻對測量結果的影響不能忽略導致測量誤差，而誤差大小又與電流表和電壓表的連接方式有關，所以測量之前必須根據被測電阻大小、電流表和電壓表的內阻大小選擇電路的連接方式：電流表內接法或電流表外接法。對于判斷伏安法測電阻中電流表內、外接法，是電學實驗設計部分中的重點與難點，也是大部分學生感到棘手的問題。（注：內和外，都是針對電流表與電壓表的相對位置來說的。內接法是電流表在電壓表里面；外接法是電流表在電壓表外面。）

巧用口訣“內大外小”便可輕而易舉地對伏安法中電流表內、外接法做出判斷。 “內大外小” 口訣意思是：當被測電阻值較大時用電流表內接法測量誤差較小即為“內大”，如圖5（甲）所示；當被測電阻值較小時用電流表外接法測量誤差較小即為“外小”， 如圖5（乙）所示。

例5 用伏安法測某一阻值約為200歐的電阻，實驗選用的電壓表（量程6V，內阻3kΩ），電流表（量程0.6A，內阻5Ω），為了更精確測量電阻值，電流表應選用內接法還是外接法?

分析 由于判斷被測電阻大小的分界值是R′=■=■≈386Ω，又有：Rx≈200Ω＜R′，故被測電阻為小電阻，由口訣“內大外小”可知應選用電流表外接法測量值更精確。

2、判斷被測電阻的測量值與真實值的大小比較問題

由于電壓表和電流表的連接方式不同，被測電阻的測量值可能大于真實值，也可能小于真實值。這一誤差分析與判斷也是一個難點，是考查學生的綜合分析能力的熱點。巧用口訣“內大外小”可以幫助理解并輕松記住這一結論。

“內大外小” 口訣意思是：當采用電流表內接法測量電阻時，被測電阻的測量值比真實值偏大，即為“內大”； 當采用電流表外接法測量電阻時，被測電阻的測量值比真實值偏小，即為“外小”。

例6 如圖6所示，用伏安法測電阻1Ω，若電流表內阻1Ω，電壓表內阻5KΩ，Rx ≈10Ω，則選擇圖中哪個測量結果較為準確？測量值比真實值偏大還是偏小？（ ）

A、甲電路，偏大

B、甲電路，偏小

C、乙電路，偏大

D、乙電路，偏小

分析 由于被測電阻Rx ≈10Ω比較接近電流表內阻1Ω，而與電壓表內阻5KΩ相差太大， 則Rx 是小電阻，由口決“內大外小”可知應選用外接法（甲電路）誤差較小；同理，由口訣“內大外小”可知采用電流表外接法測量值比真實值偏小，故答案D正確。

3、區別光導纖維的內芯與外層的折射率大小

在光學部分的全反射應用中，光導纖維是應用全反射原理工作的，為了使光信號能在光導纖維內芯發生全反射，必須滿足全反射條件：內芯的折射率比外套大。這一結論可由口訣“內大外小”來幫助記憶，即內芯折射率大，外套折射率小。

總之，在物理教學和學習過程中，要善于引導學生應用通俗易懂的方法加深對物理概念、規律的理解，并上升到熟練應用的程度。通過高度概括性的語言形成口決，例如：調整托盤天平橫梁平衡——“左偏右旋，右偏左旋”；確定砝碼與被稱物放置天平盤——“左物右碼”；滑動變阻器的一般接法——“一上一下”等等，都能使學生更易于理解和記憶，解題時可以快速作出正確判斷，從而提高解題速度，贏得考試的寶貴時間。