判断串联电路中滑动变阻器变化引起电表变化的新方法

韦世杰

（广西靖西市第二中学，广西 靖西）

初中物理中，串联电路中因滑动变阻器变化引起电表变化问题是电表变化类型考题难度系数最低的，但学生的失分率还是相当高。当前，解决该问题的主要途径是综合欧姆定律及串联电路中电流、电压、电阻特点等知识进行理论分析，推理得出结果。若学生每次遇到这类问题都要进行繁琐的理论分析和推导，不仅耗时长，准确率不高，且容易失去答题自信心，从而导致丢分。本文提出的“两部分电路分析法”能有效地解决串联电路中因滑动变阻器的变化引起电表的变化问题，提高答题的速度和准确性。

一、两部分电路分析法

两部分电路分析法以伏安法测电阻的电路设计图为基础，该电路对于学生来说相当熟悉，如图1所示。

图1

电路主要由一个定值电阻R1和一个滑动变阻器R2串联组成，电流表测量电路中的电流，电压表测定值电阻R1两端电压，电压表测滑动变阻器R2两端电压。当滑动变阻器的阻值发生改变时，电压表和电流表的示数变化分析如下：

当滑片P向右移时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，因定值电阻R1阻值不变，串联电路中，根据R总=R1+R2，电路总电阻R总变大，电路总电流I总变小，所以电流表示数变小。而根据I总=I1=I2，U1=I1R1可知，定值电阻R1两端电压U1变小，即电压表示数变小。再者，串联电路中，U总=U1+U2，U总不变，U1变小，所以U2增大，即电压表示数变大。

以上分析可知：滑动变阻器R2阻值的大小变化规律和滑动变阻器R2两端的电压表示数变化规律相同，电流表的示数变化规律和定值电阻R1两端的电压表示数变化规律相同，即：R2阻值变大示数变大，而示数变小示数变小。若将滑动变阻器R2阻值变化和它两端的电压表示数变化归为一部分，而电流表示数变化和定值电阻R1两端电压表示数变化归为另外一部分，即看成“两部分电路”，则这两部分电路中的电表变化规律刚好相反，只要知道一部分的变化即可推出另外一部分的变化，该方法概括为两部分电路分析法。

二、两部分电路分析法的应用实例

例题一：如图2所示的电路，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，有关电流表和电压表的读数，下列叙述正确的是 （ ）

A.电流表的读数变大，电压表的读数变小

B.电流表的读数变小，电压表的读数变大

C.电流表、电压表的读数都变小

D.电流表、电压表的读数都变大

图2

分析：根据两部分电路分析法，将滑动变阻器R看成一部分，小灯泡看成另外一部分，此时电压表和电流表是归为小灯泡部分，所以滑片P向右滑动，滑动变阻器R阻值变大，电压表和电流表的示数都变小，故选C。

例题二：如图3所示，是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片和滑杆相连，滑杆可绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。下列说法正确的是（ ）A.油量变少，油量表示数不变B.油量越少，油量表示数越大C.油量越多，油量表示数越小D.油量越多，油量表示数越大

图3

分析：根据两部分电路分析法，将滑动变阻器R和定值电阻R′看成两部分，油量表相当于电流表，定值电阻R′和油量表归为一部分，当油量越少，浮标下沉，滑杆上移，滑动变阻器R阻值变大，油量表示数将变小。反之，油量越多，滑动变阻器R阻值变小，油量表示数将变大，故选D。

综上所述，两部分电路分析法有效解决了串联的电路中因滑动变阻器变化引起电表变化的问题，若是题目中满足两部分电路分析法的条件，直接应用即可，省去繁琐的推导过程，简单实用，有效提高学生答题的得分率。