滑动变阻器引起的动态电路分析

高金镇

【摘  要】 动态电路知识点多，题目变化多，是初中电学计算中比较难的部分。经过分析、总结，我们发现了一个能够很好解决多变阻器引起的动态电路问题的解题方式。

【关键词】 动态电路  电学计算  多变阻器

在初中电学计算中，动态电路绝对是个难题。动态电路可以分为两种：滑动变阻器引起的动态电路和开关引起的动态电路。由于动态电路分析中，综合考查了很多的知识：带有电流表和电压表的电路的判别;电流表和电压表测量什么物理量;串联电路和并联电路中的电流关系、电压关系和电阻关系;欧姆定律;滑动变阻器;电阻变化时其他量的变化的数学推导。正因为动态电路的知识点多，题目变化多，所以这种题目绝对是个难题。但是，对很多变阻器引起的动态电路，我们经过了分析、总结，发现一个解题格式基本能够很好地解决这种问题。接下来，我们就通过一个例题来讲解这种类型题目的解答方法。

例题1：（福建泉州）如图所示的电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器.闭合开关S后，在滑片P向右移动的过程中，下列说法中正确的是（）

A. 电流表A1的示数变小，灯泡变暗

B. 电流表A的示数变小，电压表V的示数变大

C. 电压表V的示数不变，电路的总功率变大

D. 电压表V的示数不变，灯泡的亮度不变

对于这样的题目，我们一般可以采用以下五步来解决它：

第一步，判别电路是串联电路还是并联电路。

在电源的外部，电流总是从电源的正极流向电源的负极。我们可以画出电流路径，如果只有一条电流路径的，这个电路是串联电路;如果是有两条或者两条以上的电流路径的，这个电路是并联电路。在实际电路中，经常带有电流表和电压表，我们可以把电流表看成一个闭合的开关，电压表看成一个断开的开关，然后判别电流路径。如图1，电路中有两条电流路径，所以是一个并联电路。

第二步，判别电流表和电压表分别测量什么物理量。

通过灯泡L的电流为IL，通过变阻器的电流为Ip，在画电流路径时，我们可以很明确的看出电流表A1测量的是灯泡的电流IL，电流表A测量的是干路中的总电流I。在这里，要特别注意，电流表测量的物理量编号不是与电流表的编号对应的，而是与用电器的编号对应的。电压表测量什么物理量的判别比较不好判别。在课本中说：电压表与被测用电器并联，实际上这部分学生经常判别错误。我们可以找出电压表的两个接线柱，看这两个接线柱里面有什么用电器，就测量什么用电器的电压。有的时候，电压表的两个接线柱里面可能含有电源，我们一般不看这条路，我们看只有用电器的那段电路。如图1，电压表测量的是变阻器两端的电压Up。

第三步，判别变阻器接入电路中的阻值如何变化。

滑动变阻器是依靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。我们可以画出电流路径，有电流流过的那部分电阻才算接入电路中。如图1，滑片P向右移动的过程中，变阻器接入電路中的电阻Rp变大。

第四步，设计一个表格如右图2，把已知量和要求的量填在表格中。

从表格中，我们可以看到，横的是功率关系、电流关系、电压关系和电阻关系;竖的是电功率的计算公式和欧姆定律。电路是串联或者并联，选择的公式是不同的。这一步是至关重要的，如果判别错误，下面的公式选择将会跟着错误。如图1，电路是并联的，所以有：P=PL+Pp、I=IL+Ip、U=UL+Up、1/R=1/RL+1/Rp

第五步，利用如图2表格中的等量关系求解。

我们要求一个物理量，可以横着求，也可以竖着求，把表格中的每个物理量都求出来，基本可以覆盖我们见过的所有这个类型的题目了。简单分析如图3.具体分析如下：

1. RL与RP并联 UL=UP=U   V示数不变

2. 滑片P右移，Rp↑  1/R=1/RL+1/RP不管什么电路，分电阻变大，总电阻变大 R↑

3. I=U/R   I↓ A示数变小   P=UI ↓ 总功率变小

4. IL=UL/RL   IL→ A1示数不变  PL =ULIL  →灯泡亮度不变

所以，本题选D

动态电路的分析是复杂的，但对于滑动变阻器引起的动态电路，我们可以利用上面的五个步骤很好地解决这些问题。