駱天歌

摘 要：電路動(dòng)態(tài)變化是高中物理重要的知識(shí)點(diǎn)，在學(xué)習(xí)中不僅要掌握相關(guān)的理論知識(shí)，同時(shí)還要掌握問題分析與處理的能力。本文先對(duì)電路動(dòng)態(tài)變化問題的分析方式進(jìn)行簡析，進(jìn)而以實(shí)際例題為基礎(chǔ)，闡述電路動(dòng)態(tài)變化問題具體分析與處理方式。電路動(dòng)態(tài)變化問題是高考中常見的一種題型，我們在日常學(xué)習(xí)中，要掌握電路動(dòng)態(tài)變化問題的分析思路，同時(shí)也要掌握相關(guān)問題的處理方式，這樣才能夠有效解決問題，提升自己的問題解決能力，讓我們更有底氣與信心面對(duì)高考。因此，本文對(duì)電力動(dòng)態(tài)變化問題的分析與處理進(jìn)行研究有一定現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：電力動(dòng)態(tài) 變化 問題分析 問題處理

中圖分類號(hào)：G633 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）12（b）-0-02

1 電路動(dòng)態(tài)變化問題的分析

1.1 程序法

程序法主要是依據(jù)歐姆定律于串并聯(lián)電路性質(zhì)來分析，其基本的思路是部分—整體—部分，也就是在阻值變化部分入手，從串并聯(lián)電路的規(guī)律基礎(chǔ)上判斷變化情況，然后再讓歐姆定律判知與變化情況，最后由部分電路的歐姆定律獲得部分物理變化情況。在一般情況下的思路如下：先明確電路外電阻怎樣變化，依據(jù)閉合電路的歐姆定律明確電路總電流的變化，然后明確電源外電壓怎樣變化，從部分電路的歐姆定律明確干路上某定值電阻兩邊的電壓變化，然后再由部分電路與整體串聯(lián)規(guī)律明確支路兩端電壓怎樣變化的。

1.2 串反并同與極限法

所謂串反，其主要是指某個(gè)電阻增大減小時(shí)，與其串聯(lián)或是間接串聯(lián)的電阻中電流、電功率都會(huì)減少或增大，而并同，主要是指某電阻增大或者減小時(shí)，與其并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中電流與兩端電壓都會(huì)增大減少。但是在其中需要注意的是，電路中電源內(nèi)阻不能夠忽視，且滑動(dòng)變阻器一定要是限流接法。極限法，即為滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)引起的電路變化，會(huì)把變阻器滑動(dòng)端滑到兩個(gè)極端。在串聯(lián)電路之中，分電壓變小，總電壓不會(huì)有變化，其中條件是加在兩個(gè)電阻兩端電壓一定時(shí)。在并聯(lián)電路中，分電流變小，且總電流變小，而其中的條件為電源額定功率不變。

2 電路動(dòng)態(tài)變化問題的分析與處理

2.1 物理量問題的研究

例題1：在一個(gè)電路中，電源電動(dòng)實(shí)力是ε，內(nèi)阻為r，且R0為固定電阻，現(xiàn)在有一個(gè)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)的時(shí)，以下說法正確的是（ ）

A.燈泡L亮度一定會(huì)加強(qiáng)

B.電壓表讀數(shù)會(huì)減小

C.電流表讀數(shù)會(huì)減小

D.R0消耗功率減小

分析：在處理這個(gè)問題之前，我們要先分析電路結(jié)構(gòu)，處理時(shí)要把電流表當(dāng)作導(dǎo)線，把電壓表所處的支路作為開路，這樣就能夠獲得電路結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)基本的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，也就是固定電阻R0。與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)以后，再與燈泡并聯(lián)，電流表測量的就是滑動(dòng)變阻器這個(gè)支路電流，電壓表則測量的是整個(gè)路端電壓。在確定了電路結(jié)構(gòu)以后，我們再逐漸分析變阻器調(diào)整形成的影響。首先滑動(dòng)變阻器滑片往下移動(dòng)，接入電路電阻會(huì)變大，則整個(gè)外電路電阻增大，所以回路中總電量會(huì)減少，內(nèi)阻電壓也會(huì)減小，外電路電壓會(huì)增大，電壓表示數(shù)會(huì)變大，燈泡兩邊變大，燈泡亮度加強(qiáng)。因此A選項(xiàng)是正確的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。對(duì)于這其中的電流表示數(shù)而言，這個(gè)是本題的一個(gè)難點(diǎn)所在，由于對(duì)應(yīng)支路電阻增大，但是兩邊電壓也在增大，若是使用部分電路歐姆定律的方式判斷，難以得到答案。所以在分析的時(shí)候要調(diào)整自己的思路，在并聯(lián)結(jié)構(gòu)分流關(guān)系基礎(chǔ)上進(jìn)行思考。也就是燈泡所在支路和變阻器所在支路進(jìn)行分流，兩支路電流預(yù)期對(duì)應(yīng)電阻時(shí)反比關(guān)系。在本題中總電路減小，并且滑動(dòng)變阻器支路電阻增加，分流比例會(huì)減小。所以，電流表示數(shù)減小，也就是c選項(xiàng)也正確。經(jīng)過R0的電流就是電流表的示數(shù)，在公式P=I2R中能夠獲得功率減小的結(jié)果，所以D選項(xiàng)也是正確的。最終本題正確的選項(xiàng)時(shí)A、C、D。

2.2 開關(guān)通斷切換引起電路變化

例題2：如圖1所示，電路中電池電動(dòng)勢是E，內(nèi)阻是r，電路中電阻R1、R2與R3阻值都一樣。在電鍵S處于閉合狀態(tài)下時(shí)，若是把電鍵S1從位置1切換到位置2，則以下正確的是哪一項(xiàng)？

A.電壓表示數(shù)會(huì)變大

B.電池內(nèi)部消耗功率會(huì)變大

C.電阻R2兩邊電壓會(huì)變大

D.電池供電效率有所提升

解析：在電鍵S處于閉合狀態(tài)下時(shí)，如果把電鍵S1從位置1切換到位置2的過程中，外電路會(huì)由R1、R3先進(jìn)行并聯(lián)，然后再和R2串聯(lián)，變化成為阻R1、R2先串聯(lián)，然后再和R3并聯(lián)，外電路總電阻會(huì)降低。依據(jù)閉合電路歐姆定律可以知道，總電流變大，路端電壓變小。因此，電壓表示數(shù)也會(huì)變小。由Pr=I2r的公式可以知道，電池內(nèi)部消耗功率會(huì)增加。因?yàn)樵瓉鞷3∶R2=1∶2，后來R1∶R2=1∶1。其中電壓表讀數(shù)會(huì)變小，因此電阻由R2兩邊電壓也會(huì)變小。而電池供電效率×100%，因?yàn)殡娮钑?huì)變小，因此電池效率也會(huì)變小，所以這道題的正確答案是B選項(xiàng)。

2.3 電阻引起變化問題

例題3：一個(gè)變壓器、副線圈的匝數(shù)依次為n1、n2，原線圈，其經(jīng)過一個(gè)理想電力表，然后接正弦交流電源。其中二級(jí)管與阻值R負(fù)載電阻串聯(lián)，接到副線圈兩邊。設(shè)定此二極管正向電阻零，反向電阻無窮大，用電壓表測量得到a、b端與c、d端電壓Uab與Ucd，則以下正確的選項(xiàng)為？

A.Uab∶Ucd=n1∶n2，

B.提升負(fù)載電阻阻值R，電流表讀數(shù)減少

C.負(fù)載電阻值越小，則cd間電壓Ucd越大

D.把二極管短路，電流表讀數(shù)會(huì)增大

分析：副線圈兩邊電壓有效值為U2，因?yàn)槎O管是單向?qū)щ娦裕涣麟妷罕碜x數(shù)是電壓有效值，在有效值概念中，Ucd=。對(duì)于理想變壓器則有，，其中。因此A選項(xiàng)不正確。加大負(fù)載阻值R，輸出功率下降，則輸入電流也會(huì)下降，進(jìn)而電流表讀數(shù)變小，則B選項(xiàng)是對(duì)的。其中cd間電壓和變壓器初級(jí)電壓有很大關(guān)系，和負(fù)載電阻R無關(guān)，則C選項(xiàng)不正確。在二極管短路后，輸出功率加大，輸出功率 PA=U1I1，其中U1不變化，且I1加倍，電流表示數(shù)提升，因此D項(xiàng)正確。

3 結(jié)語

電路動(dòng)態(tài)變化問題是高中物理中常見的一種問題，同時(shí)也是高考中必考題型。在日常學(xué)習(xí)中，我們遇到這類問題時(shí)可以采取程序法或則是串反并同等方式進(jìn)行分析，將各種類型的習(xí)題進(jìn)行深入分析和思考。在思考中要考慮到多種因素，要在多個(gè)角度上分析問題，進(jìn)而提升我們的問題解決能力。

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