ｌ ．＝ｔ’ 础Ｉ 盯 中学教学参考２０１５年１Ｏ月 总第２４５期 例谈动态电路问题分析解答 江苏海门市实验学校（２２６１００） 俞杨卫 ［摘要］分析动态电路，需要灵活运用闭合电路欧姆定律。动态电路分析题常用来考查学生的逻辑推理能力和综合分析能 局部——整体——局部 ［文章编号］ 力。文章结合例题谈谈这类问题的解题思路。 ［关键词］动态电路 闭合电路欧姆定律［中图分类号］Ｇ６３３．７ ［文献标识码］Ａ 动态电路，通常是电路中某个元件或局部电路的阻 及其比值问题，难度有所提升，学生应答时总是摸不着 值或电压发生变化，从而导致相关元件的电压、电流等 头脑，差错比较多。其实这类动态电路分析题，既可以 发生变化。分析动态电路时，需注意电路的电压、电流 按上面所提的分析思路（１）（２）（３）分析求解，也可以按 的变化量。对于因滑动变阻器滑片移动，导致电路中电 这类题自身的规律分析求解。现不妨通过实例分析，为 流表和电压表示数变化问题，学生基本上掌握了分析的 大家指点迷津。 思路，这种分析思路是：（１）明确电路结构，即电路是串 【例１】（２０１４・上海） 联，还是并联，或者是混联，具体还要画等效电路图，使 如图１，电路中定值电阻阻 电路更清晰易懂；（２）知道局部变化，滑动变阻器滑片移 值Ｒ大于电源内阻阻值ｒ。 动后，局部电阻是变大还是变小；（３）沿“局部——整 将滑动变阻器滑片向下滑 体——局部”的思维流程分析求解。应用闭合电路欧姆 动，理想电压表Ｖ 、ｖ２、ｖ３ 定律，从局部电阻变化，分析判断整体的变化，如总电 示数变化量的绝对值分别为 阻、总电压、总电流的变化。再把它们与局部电阻、电 △Ｖ１、△Ｖ２、△Ｖ３，理想电流表 压、电流联系起来，判断局部各量变化情况。 示数变化量的绝对值为△Ｉ， 图１ 对于电路中电流表、电压表示数变化量的绝对值， 则（ ）。 生也很羡慕，自此以后学生们动手做实验的兴趣大增， 教师一开始就把各种条件出示在黑板上，再让学生进行 除了课本中“纸盒烧开水”、“小风轮”、“电铃”、“楼梯开 实验。那样做，实际上限制了学生的创新思维，不利于 关”等小实验外，我还鼓励学生积极参与课外小发明、教 提高学生的创新能力 具学具制作、科学小论文、实验操作技能比赛等活动，以 初中物理中，无论是演示实验，还是学生实验，往往 培养学生的创新精神和动手操作能力。 会给出实验方案，且方法单一，无探索性，不利于创新精 五、在实验教学中提高学生的创新能力 神的培养。比如书本中一些验证性实验只是利用实验 物理教学不仅要教会学生知识，更还要教会学生学 直接验证前人的结论，忽略了实验的方法和过程，忽视 习。创新是一种高层次的知识迁移，是利用已有信息探 了学生的情感态度与价值观，不能充分调动学生的积极 索新知识的能力。在实验教学中，我注意给学生提供更 性，而变为探究性实验后，学生对问题充满好奇，想去揭 多的思维机会和空间，以激发学生求异创新的愿望，进 开谜底，就会积极主动地探索发现。如教材中的研究阿 而逐渐培养学生多方推测、假设和构思，寻求解决问题 基米德现象的实验，可以这样设计引导，先提出问题，浸 的思路方法。如探究凸透镜成像的规律实验中，要求学 入液体中的物体受到的浮力大小与什么因素有关？让 生先把蜡烛放在离凸透镜较远处，调整光屏到凸透镜的 学生猜想假设，学生可能猜想出：浮力与物体的重力、密 距离，直到在屏上成清晰的实像，注意观察像的大小和 度、体积及浸入液体的深度、液体的密度等因素有关。 正倒。然后移动蜡烛靠近凸透镜，并调整光屏的位置。 然后逐项进行实验，收集数据，最后分析认证。从而得 问学生：在此过程中，能看到什么？在此基础上引导学 出结论。即浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的 生讨论观察的方法和应注意的问题。有学生提问：蜡烛 大小等于它排开的液体所受的重力。这样，让学生自己 离凸透镜较远时，看到的是缩小倒立的实像，蜡烛在靠 去设计问题，解决问题，并在解决问题的过程中，使学生 近凸透镜的过程中，所成的像逐渐变大，为什么？教师 最大限度地获得物理知识和技能，更重要的是，提高了 可以提示看到不同的现象，是由不同原因引起的，但是 学生的创新能力。 具体是哪些原因，应该由学生通过多次实验得出。如果 （责任编辑易志毅） 中学教学参考２０１５年１Ｏ月 总第２４５期 Ａ Ａ的示数增大 Ｂ．ｖ２的示数增大 Ｃ． 与△ 的比值大于ｒ Ｄ．△ｖｌ大于△Ｖ２ 解析：首先画等效电路，如 图２所示。明确这是一个含有 滑动变阻器的串联电路。 当滑动变阻器滑片向下滑 动时，Ｒ措 一Ｒ总 ，根据闭合 电路欧姆定律得 十 所以电流 表Ａ的示数变大。而电压表 Ｖ２的示数Ｕ２一Ｅ—Ｉｒ。 图２ 因Ｊ十，故 。即Ｖ２示 数减小，选项Ａ正确，Ｂ错误。 要判断变化量的绝对值△Ｕ１、△Ｕ２以 －Ｋ Ｙ大小关 系，就要知道电压表Ｖ 与定值电阻并联，且Ｒ一 一 成立，这一关系对可变电阻不成立。要分析可变电 阻电学量的变化情况，可用电路中的其余定值电阻的相 关电学量，结合闭合电路欧姆定律来表示相应电学量的 示数。如＠与变阻器并联，则示数写成Ｕ３＝Ｅ－－Ｉ（Ｒ＋ ｒ），才有△ ＝ＡＩＸ（Ｒ＋ｒ）得 一Ｒ＋ｒ＞ｒ，选项Ｃ正 确。同理＠也是与（Ｒ＋Ｒ滑）这一变化电阻并联，则示数 写成 ：Ｅ—Ｉｒ，△ 一△ ， 一ｒ，而⑤与定值电阻 Ｒ并联，便有 ：＝＝Ｒ，所以有 －＿－ Ｒ＞１－，即ｚｘＵ，＞ △ ，故选项Ｄ正确。 【例２】如图３所示，当滑片Ｐ移动时，电路中的四 个电表⑨、④、④、④的示数的变化的绝对值分别为 ＡＶ、△ 、△ｆ、△ ，则下列关系中，正确的是（ ）。 』 图３ Ａ△ ＞△ Ｂ．△ ＜△Ｖ Ｃ．△工 ＞△Ｊ Ｄ．△ １＜△ 解析：这是混联电路，由题图看出总电流为 ，流过 Ｒ；流过Ｒ 的电流值为Ｉ ；流过Ｒ。的电流为 。 根据闭合电路欧姆定律，路端电压为￡一 ，分电压 Ｕ 一ｅ—ｊ（Ｒ ＋ｒ）。当滑动变阻器的滑片移动时（无论 向上，还是向下），电学变化量的绝对值ＡＵ＝ＡＩｒ，ＡＵ一 （Ｒ ＋ｒ），所以△Ｕ＞△Ｕ，选项Ａ正确。 从图中看出干路电流 一Ｉ ４－Ｉ２，当滑动变阻器的 滑片Ｐ向上移动，Ｒ ＋Ｒ总 一Ｊ十，此时干路电流为Ｊ 物理・习题研究 ＋△ ，而流经Ｒ。的电流 减少，此时电流为 －－ＡＩ２， 流经Ｒ 的电流Ｊ 增大，有Ｊ ＋△Ｊ 。因Ｉ—Ｉ ＋Ｉ ，必有 ＡＩ＝ＡＩ１一△ ，即△ １＝ＺｉＩ十△ ２。 若滑动变阻器的滑片向下移动，Ｒ 十一Ｒ总十一 ，此时干路电流为卜一△ ，而流经Ｒ。的电流 增大， 此时电流为 ＋△ ，流经Ｒ 的电流 减小，有Ｌ一 △ｆ１。因Ｉ—Ｉ１＋Ｉ２，必有ｚ￣Ｉ＝ＡＩ１一△Ｉ２，即△Ｉ１一ＡＩ＋ △ ＞△ 。选项Ｃ正确。 总结：分析动态电路时，凡是涉及△Ｕ（电压表示数 变化）的动态电路分析题，可用闭合电路欧姆定律列出 【，一Ｅ一 定表达式，对电压表与滑动变阻器并联的电 路，应将Ｒ滑用其余定值电阻替换，得出ＡＵ＝ＡＩＲ定，分 析并联电路中电流变化量的绝对值△＿ｒ。具体应明确总 电流与分电流的关系，分析滑片移动后总电流、分电流 的增减情况。依据变化前ｉ＿－Ｉ ＋Ｉ２，变化后工±ＡＩ，Ｉ ±△ 得ＡＩ＝ｚ￣Ｉ 一△ 的关系式，判断总电流变化量与 分电流变化量的大小关系。 下面两题供训练 １．在如图４所示的电路 中，闭合电建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 、 、 Ｕ２、和 表示，电表示数变化 量的大小分别用△ 、△ 、△ 和△ 表示，下列比值正确的 图４ 是（ ）。 Ａ 不变， 不变 Ｂ． 变大， 变大 ｃ． 变大， 不变 Ｄ． 变大， 不变 答案：ＡＣＤ ２．在如图５所示的电路 中，当滑动变阻器的滑动触头 Ｐ向右滑动时，三个理想电流 表的示数都发生变化，电流表 Ａ１、Ａ２、 的示数变化量的绝 对值分别为△ △ 和△ 。，则 下列说法中正确的是（ ）。 Ａ．电流表Ａ２的示数一定 图５ 变大 Ｂ电流表 的示数一定变大 Ｃ．△ 一定大于△厶 Ｄ．△Ｊ 一定小于△Ｌ 答案：ＢＤ （责任编辑易志毅） ６７