运用“四法”分析电路的动态问题

摘 要： 高中物理《恒定电流》一章中的电路动态分析问题，是高考的重点、热点问题。如何准确地、迅速地解答这一类题呢？除了要弄懂整个电路的等效电路外，还应掌握处理这类题的方法。作者采用了四种方法分析电路的动态问题。

关键词： 电路动态问题 直观法 秩序法 极端法 特殊值法

1.直观法

即直接应用“部分电路中U、I、R的关系”中的两个结论，以及“闭合电路路端电压与负载变化的关系”的结论来分析。

第一个结论：任一电阻R阻值增大（减小），必引起该电阻中电流I的减小（增大）和该电阻两端电压U的增大（减小），即：R?圯；R?圯。

第二个结论：任一电阻R阻值增大（减小），必将引起与之并联的支路中电流I的增大（减小）和与之串联的各电阻电压U的减小（增大），即：R?圯；R?圯。

第三个结论：在闭合电路中，负载外电阻增大（减小）时，路端电压也增大（减小）。

例1：（2009年•广东理科基础）图示是一实验电路图，在滑动头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是()

A.路端电压变小

B.电流表的示数变大

C.电源内阻消耗的功率变小

D.电路的总电阻变大

析：当滑动头由a向b滑时，电阻R减小，R和R的串联电阻减小，故与它们并联的R的电流就减小，?的示数变小。由于电阻R减小，接入电路的总电阻减小，因此路端电压也减小。总电阻减小，总电流增大，电源内阻消耗的功率Ir增大。故本题的正确答案是A。

2.程序法

所谓程序法，基本思路是“局部整体局部”，即从阻值变化的局部入手，由串、并联规律判断R的变化，再由闭合电路的欧姆定律判断I和U的变化情况，最后由部分电路欧姆确定各局部量的变化情况。具体程序如下：

R增大（减小）?圯R增大（减小）?圯I减小（增大）?圯U增大（减小）?圯I或U。

注意：在分支分析中，因电压（电流）无法分析时需改用电流（电压）来分析。

例2：（2010年•济南市模拟）如图所示，四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑动头P向左端移动时，下面说法正确的是（）

A.伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大

B.伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小

C.伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大

D.伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小

析：当滑动头P向左端移动时R?圯R?圯I?圯(Ir)?圯U。因I减小，安培表A的读数减小；R两端的电压U′减小。U=U+U′，则U增大，伏特表V增大。电阻R的电压U等于伏特表V的示数，故U增大，安培表A增大。因I=I+I，故I减小，即伏特表V减小。正确答案为B、C。

3.极端法

即因滑动变阻器滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。

例3：（2007年•宁夏理综卷）在如图所示的电路中，E为电流电源电动势，r为电源内阻，R各R均为定值电阻，R为滑动变阻器。当R的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表 A1 、 A2 和V的示数分别为I、I和U。现将R的滑动点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（）

A.I增大，I不变，U增大

B.I减小，I增大，U减小

C.I增大，I减小，U增大

D.I减小，I不变，U减小

析：设R的滑动点滑到b端，则R被短路， A1 的示数为零，负载电阻减小，所以I减小，I增大，路端电压U减小。

4.特殊值法

即对于滑动变阻器接成特殊的双臂环路问题，可以采取代入特殊值去判定，从而找出结论。

例4：如图所示，电源电动势E=6.3V，内阻为r=0.5Ω，负载电阻R=2Ω，R=3Ω，滑动变阻器的最大值R=5Ω。当滑动变阻器的滑片P由左端A移到右端B的过程中，电路中安培表的示数如何变化？（）

A.变大

B.变小

C.先变大后变小

D.先变小后变大

析：当滑片P向左移到R=3Ω时，R与R串联的电阻为5Ω，R与R串联的电阻也为5Ω，此时它们并联电阻最大，总电流最小。所以安培表的示数应先变小后变大。故正确答案为D。

以上四种方法，希望能对年青教师及学生有借鉴、指导作用。

参考文献：

［1］吕印权主编.高考绿色通道.高三/《高考绿色通道》编写组编．北京：中国致公出版社，2004.1.

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文