巧解直流電路動(dòng)態(tài)分析問題

周愛珍

（西安市閻良區(qū)第二中學(xué) 陜西 西安 710089）

直流電路動(dòng)態(tài)分析是依據(jù)全電路歐姆定律，串并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行求解.學(xué)生在解決這類問題時(shí)往往有困難.現(xiàn)將筆者在教學(xué)中針對(duì)此類問題的點(diǎn)滴體會(huì)與方法提出來與大家共享、探討.

針對(duì)此類問題的處理方法可用四個(gè)字概括即“串反并同”.若用“串反并同”的規(guī)律解決此類問題可使問題簡(jiǎn)單化.“串反并同”的含義是：看要研究的物理量與變化電阻阻值的關(guān)系，如果是串聯(lián)，其變化規(guī)律與電阻阻值變化規(guī)律相反；如果是并聯(lián)，其變化規(guī)律與電阻阻值變化規(guī)律一致.當(dāng)然串聯(lián)、并聯(lián)是從大的角度而言的.

【例1】（2007年高考寧夏卷）在如圖1所示的電路中，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)電阻，R1，R3均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器.當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)，合上開關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1，A2和V的示數(shù)分別為I1，I2和U.現(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，則三電表示數(shù)的變化情況是

A.I1增大，I2不變，U增大

B.I1減小，I2增大，U減小

C.I1增大，I2減小，U增大

D.I1減小，I2不變，U減小

圖1

一般思路：R2減小，整個(gè)電路總電阻減小，依據(jù)電路總電流增大，電源內(nèi)電壓增大，路端電壓U＝E－Ir減小，電壓表示數(shù)減小；把R3看成內(nèi)阻，其電壓增大，所以R1的電壓減小，電流表A1的示數(shù)減小；干路的電流增大，R1支路的電流減小，電流表A2的電流增大.故選項(xiàng)B正確.

用該規(guī)律解：變化的電阻是R2，其阻值變小，電壓表V、電流表A1均與R2并聯(lián)，所以變化規(guī)律與R2一致，即減小.電流表A2與R2串聯(lián)，所以變化規(guī)律與R2相反，即變大，故選項(xiàng)B正確.

利用該規(guī)律解決直流電路動(dòng)態(tài)分析問題十分簡(jiǎn)單，可以提高做題效率.一般步驟是：先看是誰的電阻在變化，怎么變；再看所要研究的量與該電阻是串聯(lián)還是并聯(lián)關(guān)系；最后按“串反并同”的規(guī)律判斷.

【例2】設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U.當(dāng)R5的滑動(dòng)觸點(diǎn)向圖2中a端移動(dòng)時(shí)

A.I變大，U變小

B.I變大，U變大

C.I變小，U變大

D.I變小，U變小

圖2

解析：滑動(dòng)變阻器R5阻值減小，因電壓表、電流表均與R5并聯(lián)，所以變化與R5變化相同，都變小.所以選D項(xiàng).

【例3】如圖3所示的電路，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng).下列結(jié)論正確的是

A.電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)增大

B.小燈泡L變亮

C.電容器C上電荷量減小

D.電源的總功率變大

圖3

解析：滑動(dòng)變阻器阻值變大，電流表與其串聯(lián)，讀數(shù)變小.電壓表與其并聯(lián)，讀數(shù)變大.燈泡與其串聯(lián)，亮度變暗.電容器與其并聯(lián)，電容器C上電荷量增大.總電流減小，則電源總功率P＝EI減小.所以選A項(xiàng).