唐佩佩

【摘要】初中物理电学知识点多，涉及的知识面广，难度大，动态电路是初中物理电学中重难点知识，在中考中出现的概率很高，动态电路考察学生对电路图的识辨能力、串并联电路特点、欧姆定律、电能、电功率的把握以及运用电学知识解决实际问题的能力。

【关键词】初中物理电学   电路分析   等效法   化动为静

动态电路是指滑动变阻器滑片的移动或开关的闭合与断开、半导体变阻器改变而引起电路中电阻、电流、电压、功率等物理量的变化。动态电路题的前提是电源、电路中的定值电阻、灯泡的电阻不变，而电路中的电流、电压的分配、功率等物理量随着电路电阻的改变而改变，可谓“牵一发而动全身”。学生对动态电路的题目很难理解是因为不懂得简化电路。因此将本文将此类题型进行分类，并在教学过程中教会学生用等效法、化动为静法、极限假设法等解决问题。

一、滑动变阻器的滑片P的位置变化引起电路中物理量的变化

1.串联电路中滑动变阻器P移动引起的变化

例1：如图所示是伏安法测电阻的实验电路图，闭合开关S，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化： 电流表的示数      ;电压表的示数     .（均选填“变大”、“不变”或“变小”）

电路分析：在图1中，由于电压表的内阻很大，并联在电路中，可认为是断路，采用去电压表的方式处理，由于电流表的内阻很小，串联在电路中，几乎不影响电路中的电流，故可以把电流表所在的位置当成一根导线，利用等效法画出简化电路图2，判断该电路的连接方式为串联电路。再观察图1再判断电流表是测量串联电路的电流、电压表是测量R1两端的电压。

第一种方法：极限假设法。滑动变阻器片P的滑动有两个极限状态，利用极限假设思维，化动为静分析滑动变阻器接入电路中的最大和最小的变化情况，当滑动变阻器P滑到最左端时，此时接入电路的总电阻最小，等效电路图如图3所示，在电压不变的情况下，电路中电流最大，U1=U总（电压表示数最大）;当滑片P滑到最右端，此时接入电路的总电阻最大，等效电路图如图4所示，在电源电压不变的情况下，电路中电流最小（即电流表示数变小），根据串联分压的特点U1+U2=U总，综合分析可知：当滑片P向右移动时，电流表示数变小，电压表示数变小。

第二种方法：公式计算法。当滑片P向右滑动的过程中，滑动变阻器R2接入电路的电阻变大→总电阻变大（R总=R1+R2）→电流变小I=U/R总→A表示数变小，如果根据U1=IR1计算，由于I变小而R1不变，所以R1两端电压U1变小→V表示数变小。

并联电路中滑动变阻器P移动引起的变化

例2：如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，

滑动变阻器的滑片P向左移动，在这一过程中  （ ）

A.电流变A1的示数变小

B.电压表V的示数逐渐变小

C.电流表A的示数逐渐变小

D.电流表A与A1的示数差逐渐不变

电路分析：利用去电压表、把电流表当成一根导线画出图5的等效电路图如图6所示，可知R1和R2是并联的，再观察图5 可知A1测量R1的电流，A测量干路的电流，V 测量电源电压。

第一种方法：极限假设法。当滑片P 移动到R1最右端，R1电阻最大，A1示数最小，假设滑片P移动到R1的中点时（注意不能滑到最左端，这样会造成电源短路），R1电阻变小，电流变大，故A1的示数变大，A选项错误;V测量电源电压，即V示数不变，B选项错误;根据并联电路中各个支路的用电器之间互不影响可知，R2的电流不发生改变，即I2（不变）=I总-I1，D选项正确;根据并联电路的电流规律：I总=I1（变大）+I2（不变），即A的示数变大，C选项错误。

第二种方法：公式计算法。当滑片P向左移动时，R1电阻变小，根据I1=U/R1可知当电压不变时，I1变大，故A1的示数变大，A选项错误;V测量电源电压，即V示数不变，B选项错误;根据并联电路中各个支路的用电器之间互不影响可知，R2的电流不发生改变，即I2不变，由并联电流规律可知：I总=I1（变大）+I2（不变），I变大，即A的示数变大，C选项错误;I2= I总（变大）-I1（变大），故I2不变，D选项正确。

开关通断引起的电路中物理量的变化

例3：如图所示的电路中，开关S2由断开到闭合的过程  中，下列说法正确的是（ ）

A.电压表示数大，电流表示数变小

B.电压表示不变，电流表示数变大

C.电压表和电流表的示数的比值不变

D.电路消耗的总功率变小

电路分析：

当开关断开时，等效电路图如图8，即R1与R2串联，即R总（最大）=R1+R2，根据I=U（不变）/R总（最大）可知I最小，U1=I（最小）R1（不变），可知U1最小，P总=U（不变）I（最小），可知P总最小。

当开关闭合时，等效电路图如图9，即该电路为只有R1的简单电路，故R总（最小）=R1，根据I=U（不变）/R总（最小）可知I最大，U1=I（最大）R1（不变），可知U1最大，P总=U（不变）I（最大），可知P总最大，因此ABD选项错误。

不论开关断开还是闭合，V始终测量R1两端的电压，A始终测量流过R1的电流，因此电压表示数和电流表示数之比等于R1的电阻，因为电阻R1阻值不变，故C选项正确。

由以上题型可见，处理此类动态电路的策略为：

1.化繁为简，培养学生的等效与整体的思维。学会分析电路，电流表内阻很小可视为导线，电压表内阻很大可视为断路，电压表可連同它两端的导线取走，从而简化电路结构，画出等效电路图，判断电路的连接方式。

2.再回归整体电路，判断电流表、电压表测量的是哪个物理量。

3.明确电路的核心变因是电阻R，根据滑片的移动引起部分电阻的变化来判断总电阻的变化（先部分再整体），不论是串联电路还是并联电路，其中一个电阻的变大（变小）都会使总电阻变大（变小），而在串联电路中先根据I总=U/R总判断电流的变化，再根据判断U=IR来判断电压的变化，在并联电路中先判断电压（不变），再根据I=U/R来判断支路电流和干路电流的变化。

参考文献 ：

孙浩杰.初 中物理电路动 态分类分析方法.中学物理教学参考 ， 2008（8）.