高中物理动态电路解题技巧

高中物理动态电路解题技巧动态电路分析问题是电学中经常遇到的一种典型题目，各类考试中也经常出现这类考题。对于动态电路，我们往往采用闭合电路欧姆定律进行分析求解。首先简单地归纳一下引起电路动态变化的几种情况，其中最重要的是滑动变阻器（或电阻箱）改变电路中的总电阻。一、解答此类直流电路动态分析的一般思路：1、电路中无论是在串联电路中还是在并联电路中，只要有一个电阻的阻值变大，整个电路的总电阻也必变大；一个电阻的阻值变小，整个电路的总电阻也必变小。E2、由总电阻的变化，通过公式/=E和U=E—Ir，可以判断路端电压和R+r干路电流的变化情况。3、 由干路电流和路端电压的变化，进一步判定电阻不变的支路的电流、电压的变化。4、 再进一步判定含有变化电阻部分的电流、电压的变化。如变化部分是在并联回路中，则仍应先判定固定电阻部分的电流、电压；最后确定变化电阻上的电流、电压的变化。例1：图1中变阻器的滑片P向下移动时，各电表的示数怎样变化？图1a2示数变小。分析：当P向下滑动时，电阻R2接入电路的阻值变大，总电阻随之变大，根据11=图1a2示数变小。（R+r）f 3示数变小；进而根据U,J=E—I|r可知，路端电端压变大，即V1示数变大；根据U3农11R3可知，V3根据If=U21可知1A1示数变大；根据121=11-11f根据If=U21可知1A1示数变大；根据121=11-11f可知R1归纳起来:（本题中，A2、A3、V3示数变小，V1、V2、A1示数变大。为了分析表达的简洁，我们约定一套符号：“n”表示引起电路变化；“1”表示物理量增大或电表示数增大；“I”表示物理量减小或电表示数减小。）这一过程分析，环环相扣，需要做题者首先要对电路结构了如指掌，其次要对闭合电路欧姆定律运用娴熟，此外还要有清醒的大脑。解题时，注意力要高度集中，稍有疏乎，就会前功尽弃，满盘皆输。那么对于此类问题有没有简便易行、快捷、稳妥的解题方法呢？本人经多年总结，找到了如下规律，即“串反并同”。现将具体含义及其运用方法写出，欢迎各位同仁给予批评指正。二、“串反并同”规律一一解答直流电路动态变化的特殊方法：所谓“串反”就是与变化电阻串联的电表和用电器的电流、电压及电功率各物理量与变化电阻变化相反，也就是变化电阻阻值变大时，电流、电压、电功率均变小；反之变化电阻阻值变小时，各量均变大。

所谓“并同”，就是与变化电阻并联的电表和用电器的电流、电压及电功率各物理量与变化电阻变化相同，也就是变化电阻阻值变大时，电流、电压、电功率各量均变大；反之变化电阻阻值变小时，各量均变小。三、“串反并同”规律的应用对于涉及电阻变化的问题，运用上述“串反并同”规律都能够迅速而准确地进行解答.下面以几道高考题为例，说明“串反并同”规律的应用.1、 在全电路动态分析问题中的直接应用例2在如图2所示电路中，当变阻器R的滑动头P向b所谓“并同”，就是与变化电阻并联的电表和用电器的电流、电压及电功率各物理量与变化电阻变化相同，也就是变化电阻阻值变大时，电流、电压、电功率各量均变大；反之变化电阻阻值变小时，各量均变小。三、“串反并同”规律的应用对于涉及电阻变化的问题，运用上述“串反并同”规律都能够迅速而准确地进行解答.下面以几道高考题为例，说明“串反并同”规律的应用.1、 在全电路动态分析问题中的直接应用例2在如图2所示电路中，当变阻器R的滑动头P向b端移动时，（电压表示数变大，电压表示数变小，电压表示数变大，电压表示数变小，解析可变电阻月、电源、R与电流表A构成串联电路，可变电阻rIr与电压表V构成并联电路.当滑片向b点移动：'时，电阻R减小.根据电流随电阻变化的“串反并同”规律可知，电流表的示数变大，电压表的示数变小.故选项B正确.2、 在全电路动态分析问题中的间接应用例3在如图3所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△/、AU1.△%和\U3表示.下列比值正确A.B.C.D.、 、• …、 3电流表示数变小电流表示数变大电流表示数变大电流表示数变小图2的是（)(A、U(A)T不变，当不变. （B）U变大，当变大.IAI I AI(C)U2变大，AU2不变. （D）U3变大，AU3不变.IAI I AI解析滑动变阻器R2、R1、构成串联电路，滑动变阻器R2、路。当滑片P向下滑动时，R2t电流表A、电压表V1、电源电压表v2、V3构成并联电I\、U1I、U21、U3to图3因为R为定值电阻，所以R二%=竺1不变；由MnUf；IAI 11I因为公式E=U+U+U恒成立，则E=(U-AU)+(U-AU,)+(U+AU)，内1 2 内 内 1 1 2 2化简得：AU=AU+AU，所以AU2=当+小"内=R+r不变。2 1内AI AI AI 1同理可证，"3：n%f；11 IW=竺内二r不变。AI AI故选项A、C、D正确.3、在电路故障分析中的应用例4在如图4所示的电路中，灯泡A和B都是正常发光的.忽然灯泡B比原来变暗了一些，而灯泡A比原来亮了一些.试判断电路中什么地方出现了断路故障？

图4解析(1)B灯比原来变暗，说明B灯中电流减小，根据“串反并同”规律，要么是与B灯串联的电学元件发生断路，要么是与B灯并联的电学元件发生短路。得出R2断路或R3短路或R1短路。图4A灯比原来变亮，说明A灯中电流增大，根据“串反并同”规律，要么是与A灯串联的电学元件发生短路，要么是与A灯并联的电学元件发生断路。得出R3短路或R2断路或R1断路。综合分析得出故障是R3短路或R2断路。若R3短路，则B灯不亮。所以确定故障应为：%断路。利用“串反并同”规律处理具体问题，关键在于深刻理解“串反并同”的规律和判断电路中的元件与可变电阻的串、并联关系.只有这样，才能熟能生巧，才能提高分析、解决问题的能力.四、“串反并同”规律的适用范围和条件1、 如果电源没有内阻或不计内阻，则和电源并联的电压表示数将不变化，显然不能用“串反并同”。除此之外的其它电表和用电器的电流、电压