浅析初中物理动态电路的分析与解答..doc

浅析初中物理变化电路的分析与解答 胡 芳 在电学试题中，经常出现一些因“滑动变阻器滑片移动”和“开关断开或闭合”而引起电路中电学物理量的变化的试题。这类题目既是中考的热点，也是初中学生物理学习过程中的一个难点。我结合近几年来的中考试题和实际的教学经验，对变化电路的分析谈谈以下拙见。 一、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 解决此例问题时，应以电路的结构入手，以一个基本的规律作为基本点。即在一个电路中（串联、并联、混联都是一样的），只要有一部分电路的电阻增大，则整个电路的总电阻增大；只要有一部分电路的电阻减小，则整个电路的总电阻减小。然后再用下述思路进行分析、论证。 （1）明确电路结构，包括两大要素：一是连接方式，二是电流表、电压表测哪一部分电路或哪一个用电器的电流、电压。 （2）由局部到整体：根据滑片的移动引起的电阻变化分析总电阻的变化，总电流的变化。 （3）由整体再到局部：根据欧姆定律结合相关公式及串、并联电路的特点分析电路中的电流表、电压表及电功、电功率的变化情况。 1．串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化 [例1]（2007绵阳市）如图1所示的电路，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，有关电流表和电压表的的读数以及灯泡的变化，下列叙述正确的是（ ） 电流表读数变大，电压表读数变小，灯泡变暗 电流表读数变小，电压表读数变大，灯泡变亮 电流表、电压表读数都变小，灯泡变暗 电流表、电压表读数都变大，灯泡变亮 分析：本题中，灯L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯L两端的电压。（为了分析表达的简洁，我们约定一套符号： “→”表示引起电路变化；“↑”表示物理量增大或电表示数增大；“↓”表示物理量减小或电表示数减小。） P右移→R↑→R总↑→I↓→A表↓。 RL不变→IRL↓→UL↓→V表↓→ULI↓→PL↓→灯泡变暗。 判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析：R↑→UR↑→UL↓→V表↓。 [变式训练题1] 参考上图，在伏安法测电阻的实验中，若由于各种原因，电压表改接在滑动变阻器的两端时，如图2，当滑片P向右移动时，请判断A表和V表的变化。 解析： RL与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端R的电压。由上题可知：A表↓→UL↓→UR=U－UL→UR↑→V表↑。 注意的是，本题无法直接判断出电压表的示数变化情况，只能是间接通过判断RL两端电压的变化情况，再结合串联电路电压的关系来判断电压表示数的变化情况。这就进一步培养了学生从局部到整体再到局部的思维方式。 图1 图2 图3 图4 [变式训练题2]在如图3所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时 （ ） (A)电流表示数变大，灯变暗。 (B)电流表示数变小，灯变亮。 (C)电压表示数不变，灯变亮。 (D)电压表示数不变，灯变暗。 分析：将电流表等效为一根导线，可以看到电压表直接测量电源电压，因此当滑动变阻器的滑动片P向右移动时，电压表的示数将不会变化；而电阻R的阻值变大，小灯的电阻RL大小不变（注意：在初中阶段，小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不计），因此总电阻变大，电流变小，所以电流表示数变小。从串联电路的分压角度分析，小灯两端的电压也将变小，小灯的功率P=ULI也将变小，所以小灯的发光将变暗。本题正确答案为D。 [变式训练题3] 在如图4所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（ ） (A)电压表示数变大，灯变暗。 (B)电压表示数变小，灯变亮。 (C)电流表示数变小，灯变亮。 (D)电流表示数不变，灯变暗。 [例2]（2006眉山市）如图5，电源电压保持不变，当开关S闭合时，滑动变阻器R1的滑片P从右端滑到左端的过程中，电压表和电流表的示数如何变化？。 分析：本题学生的易错点在于：误将R1当成了平常见到的滑动变阻器，认为滑片P从有端滑到左端的过程中，R1变大，R总变大，电流变小，于是电流表示数变小； 电压表示数变小。 正确求解是：先要确定电路的类型，此电路属于串联电路呢还是并联电路。我们可以将电流表简化成导线，将电压表看成开路或