電流流向法巧解涉及滑動變阻器的電學題

康文勇

摘 要：本論文探討了在初中物理教學中，如何用電流流向法去解有關滑動變阻器的電學題。

關鍵詞：初中物理；電流；滑動變阻器；解題技巧

一、 電流流向法解滑動變阻器的連接

連接滑動變阻器一般分為兩類：一類是根據電路圖連接滑動變阻器。解法：先分析電路圖中電流的流向，即滑動變阻器中電流流過的是電阻的左端還是右端；然后根據電流的流向連接滑動變阻器，如果電路圖中電流是從滑動變阻器左端線圈流過，那么實物圖中滑動變阻器下端就一定要接左端，反之則接右端。

例1 圖1是某興趣小組測量小燈泡電功率的部分實驗電路，在圖2中用筆畫線代替導線，使其成為完整的實驗電路。

分析 電路圖1中，電流是從滑動變阻器線圈的右端流過，因此實物圖中，滑動變阻的下端一定要接在右端，本題答案為滑動變阻器的右下接到開關的右側。實際應用中要注意：如果電路圖和實物圖的元件位置不一致時，要靈活處理。

第二類是按要求連接滑動變阻器，這類題在重慶中考中出現的概率極大。解法：先分析題目對滑動變阻器移動方向的要求，即弄清滑片要向左還是向右移；然后分析移動后，電流是要變大還是變小；題目經常以“讓燈變亮”或者是“電流表示數變小”等形式來表述移動的結果。如果題目要求電流變大，那么滑動變阻器上電流流經的線圈要變短，假如前面要求是向右移，那么線圈中電流一定要經過右端，這時下端就只能接右端了。

例如重慶中考2015年物理試卷B卷第16題：

例2 圖3是某興趣小組測量小燈泡電功率的部分實驗電路，在圖中用筆畫線代替導線，使其成為完整的實驗電路。

要求：滑動變阻器的滑片P向左移動時，小燈泡變亮。

分析 題目要求滑片P是要向左移；移動后的結果是：小燈泡變亮，這就意味著滑動變阻器接入電路的電阻變小。滑片P向左移，線圈接入電路中的長度變短，那么電流一定要流過線圈的左端，所以滑動變阻器的下端一定要接左端，此題答案如圖4。

二、 電流流向法解滑動變阻器引發的電表讀數變化問題

這類題型多出現在中考選擇題和填空題中，考查學生對滑動變阻器限流和分壓作用的理解與應用；難點是學生不能正確找出滑片移動后滑動變阻器接入電路中阻值的變化，從而不能正確判斷電表示數的變化。

解法：先根據電流流向確定各個用電器的連接方式，確定各電表的測量對向；然后分析滑片的移動使電流流過電阻絲的長度變長還是變短，在此基礎上再來分析電路中的電流與電壓的變化，進而得出電表示數的變化。

例3 如圖5所示電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S后，將滑動變阻器R的滑片P向左移動，在此過程中（ ）

A. 電壓表V1示數變小，電壓表V2示數變大

B. 電流表A示數變小，電壓表V1示數不變

C. 電流表A示數不變，燈泡L亮度變亮

D. 電壓表V1示數不變，燈泡L亮度變暗

分析 本題是比較典型的滑動變阻引發電表示數變化的問題。從電流流向分析可知：電流從正極流向負極時只有一條路徑（電壓表當開路處理），因此電阻R與燈泡L是串聯的；電壓表V1測量燈泡L的電壓，電壓表V2測量滑動變阻器的電壓。當滑動變阻器R的滑片P向左移動后，我們發現電流流經R的長度變長，即R接入電路中的電阻變大了，這樣就會使得電流變小，所以電流表A的示數將變小；忽略燈絲電阻的變化，由歐姆定律U=IR可得燈泡L的電壓將變小，故電壓表V1的求數將變小；再由串聯電路電壓的特點就不難得出電壓表V2的示數將變大，故本題作案選A。

例4 如圖6所示的電路，電源電壓恒定不變，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中，下列說法正確的是（假定燈泡的電阻不變）（ ）

A. 電流表示數變大

B. 電壓表示數變小

C. 電壓表和電流表示數的比值變大

D. 電壓表和電流表的示數都變小

分析 本題如果用電流流向法來解就會變得很輕松，電流從正極流向負極時從滑動變阻器的右端直接流向左端（電壓表當開路處理），滑片的移動并不能改變電流流經電阻絲的長度，即電阻是不變的，所以電流表的示數也就不會改變；P向右移，電壓表所測的電阻范圍變小，故電壓表的示數將變小，所以這題選擇B。

從以上例子我們可以看出：通過電流的流向法來解滑動變阻器，可以讓我們的思路變得更加清晰，解題過程更加簡單，解題效果也非常可靠，具有突出的優勢。但這種方法也不是萬能的，在解一些比較特殊的問題時還得各種方法綜合使用才行；這就需要我們在教學和學習中靈活應用所學的知識，掌握多種解題技巧，并形成一套適合自己的解決問題的系統方法，借以提高自己的綜合能力。endprint