课外拓展



串反并同

  高考考题、模拟试题中,常借助闭合电路的知识考查电路中部分电路的电流、电压、电功率的变化,而且所讨论部分,一般都是阻值不变化,这样讨论功率的变化也就可以由讨论电流、电压得到解决.解决此类问题的常规方法是:首先,据电路中滑动变阻器触头的改变,得到滑动变阻器接入电路的阻值变化情况,进一步结合串、并联电路的知识讨论出全电路的总阻值变化  情况;其次,应用闭合电路欧姆定律:得到全电路中电流I的变化情况;再次,据部分电路欧姆定律和串、并联电路电流、电压的分布规律,得到所讨论部分的电流、电压变化情况,从而得到答案.今天介绍常用的“串反并同”规律来解决电学动态电路问题.

  “串反并同”规律:电路中所讨论部分的电压量、电流量大小变化情况,与引起其变化的电阻阻值的大小变化有这样的关系:所讨论部分与变化电阻形式上是串联,则电流量、电压量的变化与电阻阻值变化相反;所讨论部分与变化电阻形式上是并联,则电流、电压量的变化与电阻阻值变化相同.

例1:在如图所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电材阻,电源的电动势为E,内阻为r设电流表A的读数为I,电压表V的读数为u,当R5的滑动触点向图中的a端移动时( )

A.I变大,u变小      B.I变大,u变大

C.I变小,u变大      D.I变小,u变小

解:

  设滑动触点为p,↑表示增加,↓表示减小,则:

  于是答案D正确.

  从图中可看出:电流表与R5是并联,虽电压表与R5不是直接并联,也从形式上存在并联关系,于是电压表V、电流表A与R5并联.它们读数大小变化与R5大小变化(接入电路部分)同步,得到“并同”.可用下表直观的判断.

R5

并联↓

电压表V(读数U)

电流表A(读数I)

例2、在如图所示电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时( )

A.电压表示数变大,电流表示数变小

B.电压表示数变小,电流表示数变大

C.电压表示数变大,电流表示数变大

D.电压表示数变小,电流表示数变小

  解:

  设电压表读数为u,电流表读数为I,R2两端电压为U2,↑表示增大,↓表示减小,则

  于是答案B正确.

  从图中可看出:

  电流表A与R3串联,电压表形式上与R3并联,它们的读数变化与R3变化的关系是,电流表与R3串联,R3变小,I变小,满足“串反”.

  电压V表与R3并联,R3变小,U变小,满足“并同”.可用下表直观的判断.

R3

串联↑

电流表A(读数I)

并联↓

电压表V(读数U)

 

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