判斷串聯電路中滑動變阻器變化引起電表變化的新方法

韋世杰

摘 要：兩部分電路分析法是針對串聯電路中，因滑動變阻器的變化引起電表的變化問題而提出的新方法。該方法簡單且實用，不僅為教師的教學提供參考，也為學生的學習提供幫助。

關鍵詞：串聯電路；滑動變阻器；電表變化；兩部分電路分析法

初中物理中，串聯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最低的，但學生的失分率還是相當高。當前，解決該問題的主要途徑是綜合歐姆定律及串聯電路中電流、電壓、電阻特點等知識進行理論分析，推理得出結果。若學生每次遇到這類問題都要進行繁瑣的理論分析和推導，不僅耗時長，準確率不高，且容易失去答題自信心，從而導致丟分。本文提出的“兩部分電路分析法”能有效地解決串聯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計圖為基礎，該電路對于學生來說相當熟悉，如圖1所示。

電路主要由一個定值電阻R1和一個滑動變阻器R2串聯組成，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。當滑動變阻器的阻值發生改變時，電壓表和電流表的示數變化分析如下：

當滑片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，串聯電路中，根據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■示數變小。而根據I總=I1=I2，U1=I1R1可知，定值電阻R1兩端電壓U1變小，即電壓表■示數變小。再者，串聯電路中，U總=U1+U2，U總不變，U1變小，所以U2增大，即電壓表■示數變大。

以上分析可知：滑動變阻器R2阻值的大小變化規律和滑動變阻器R2兩端的電壓表示數變化規律相同，電流表■的示數變化規律和定值電阻R1兩端的電壓表示數變化規律相同，即：R2阻值變大，■示數變大，而■示數變小，■示數變小。若將滑動變阻器R2阻值變化和它兩端的電壓表■示數變化歸為一部分，而電流表■示數變化和定值電阻R1兩端電壓表■示數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用實例

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

A.電流表的讀數變大，電壓表的讀數變小

B.電流表的讀數變小，電壓表的讀數變大

C.電流表、電壓表的讀數都變小

D.電流表、電壓表的讀數都變大

分析：根據兩部分電路分析法，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都變小，故選C。

例題二：如圖3所示，是一種測定油箱內油量的裝置，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，油量表示數不變

B.油量越少，油量表示數越大

C.油量越多，油量表示數越小

D.油量越多，油量表示數越大

分析：根據兩部分電路分析法，將滑動變阻器R和定值電阻R′看成兩部分，油量表相當于電流表，定值電阻R′和油量表歸為一部分，當油量越少，浮標下沉，滑桿上移，滑動變阻器R阻值變大，油量表示數將變小。反之，油量越多，滑動變阻器R阻值變小，油量表示數將變大，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，直接應用即可，省去繁瑣的推導過程，簡單實用，有效提高學生答題的得分率。

參考文獻：

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[2]李錢進.滑動變阻器引起的串聯電路電表示數變化的定性分析[J].數理化學習（初中版），2015（3）.

編輯 魯翠紅