高中物理——闭合电路动态分析两种常见方法

例1.如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，则（ ）

A．电压表读数减小

B．电流表读数减小

C．质点P将向上运动

D．R1上消耗的功率逐渐增大

法一：按局部-整体-局部顺序分析

分析顺序：由一个电阻变化得到总电阻变化，然后得到干路电流变化，内压变化，外压变化，定值电阻的电压和电功率变化，如果有并联再分析并联部分电压变化，并联的电流变化，最后得到变化电阻电流变化情况

解析：滑动变阻器电阻变小，总电阻变小，干路电流变大，内压变大，外压变小。因为R1的电压变大，所以电容器两端电压变小，电场强度变小，粒子向下动；R3电流变小,所以R2电流变大，电流表数变大，R2电压变大，滑动变阻器电压变小，所以选AD

法二：串反并同

与变化电阻串联的元件I、U变化规律与该电阻阻值变化规律相反；与变化电阻并联的元件I、U变化规律与该电阻阻值变化规律相同

解析：上题中滑动变阻器电阻变小，R1、R2与它串联，所以电流电压变大（串反）；电容器、R3、电压表与它并联，所以它们电压也变小（并同）

注意：1.串反并同指广义上的串联并联关系

2.串反并同仅适用于电源有内阻或者有等效内阻电路中（高中题大部分有内阻）

3.高考如果考察，大概率为含电容电路

图1

图1中，不计电源内阻，滑片右移，“并同”不成立

图2

图2中，即使不计电源内阻，R1可作为电源等效内阻，串反并同可用

变式训练1.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（ ）

A．电压表和电流表读数都减小

B．电压表读数增大，电流表读数减小

C．电压表读数减小，电流表读数增大

D．电压表和电流表读数都增大

变式训练2.在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是（ ）

A.a点的电势降低

B.电压表示数变小

C.电流表示数变小

D.电容器C所带电荷量增多