幾種動(dòng)態(tài)電路公式的選取

周甜

摘 要：計(jì)算動(dòng)態(tài)電路的相關(guān)題型，關(guān)鍵在于找準(zhǔn)不變量，以及對(duì)公式的挖掘和選好公式是提高解題準(zhǔn)確率的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)電路;公式;不變量

動(dòng)態(tài)電路主要是由滑動(dòng)變阻器引起電路的變化和開(kāi)關(guān)引起電路變化兩種情況。電學(xué)計(jì)算中主要是歐姆定律的應(yīng)用和電功率這兩處屬于大多數(shù)人的難點(diǎn)。其實(shí)，只要會(huì)巧妙地選擇公式，那一切都會(huì)化繁為簡(jiǎn)。當(dāng)然，對(duì)于公式不能只死記硬背，也要學(xué)會(huì)對(duì)公式提煉和總結(jié)歸納。

例如在學(xué)過(guò)伏安法測(cè)電阻后，大家都知道利用如圖所示的圖像可以求出定值電阻的阻值。一般情況下，大家都知道利用可以求出電阻。

但是，很多同學(xué)不知道進(jìn)一步的去挖掘圖像，做一些如圖所示的輔助線(xiàn)，利用數(shù)學(xué)知識(shí)可知定值電阻的阻值還可以表示成R=，知道這個(gè)公式后那做相關(guān)的由滑動(dòng)變阻器引起的動(dòng)態(tài)電路可能就會(huì)簡(jiǎn)單些。

例1、如圖所示，滑動(dòng)變阻器的滑片在某兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變化范圍為1A～2A，電壓表的示數(shù)變化范圍為6V～9V，則定值電阻R的阻值及電源電壓分別為（? ）

A、3Ω 15VB、6Ω 15VC、3Ω 12VD、6Ω 12V

分析：這道題很多學(xué)生會(huì)利用常規(guī)思路即“尋找不便量”去建立等式（方程）。學(xué)生很容易找出這個(gè)變化電路中電源電壓和定值電阻R不變，當(dāng)電流是1A時(shí)，電壓表示數(shù)為9V，電流是2A時(shí)，電壓表示數(shù)是6V，列出電源電壓不變的等式，即U=1R+9V=2R+6V，這樣就可以解出R=3Ω，代入等式就可以解出電源電壓U=1R+9V=3V+9V=12V。當(dāng)然這也是可以算出答案的一種非常常規(guī)的辦法。如果我們能巧妙選擇公式，其實(shí)可以節(jié)約很多時(shí)間。比如，我們知道R是定值電阻，阻值不變，所以滿(mǎn)足上面圖像方法總結(jié)出來(lái)的定值電阻的阻值等于電壓的變化量除以電流的變化量即R=，這樣口算就可以算出R==3Ω，這道題R都解出來(lái)了，剩下的問(wèn)題就是迎刃而解了，U=1R+9V=12V。這樣計(jì)算既簡(jiǎn)單又不容易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤。所以，對(duì)于公式的提煉總結(jié)其實(shí)很重要。

另外，在學(xué)到電功率時(shí)很多學(xué)生就覺(jué)得這里很難，其原因在于這里計(jì)算電功率的公式有很多。比如，，如果不會(huì)巧妙的選擇公式，就會(huì)走很多彎路，甚至容易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤。我認(rèn)為在選取公式時(shí)，應(yīng)該把握這一原則，公式選取要注意公式里一定包含“不變量”、“未知量”和“已知量”。

例2、如果加在定值電阻兩端的電壓從8V增加到10V時(shí)，通過(guò)定值電阻的電流相應(yīng)變化了0.2A，則該定值電阻所消耗的電功率的變化量是（? ）

A.4WB.2.8WC.3.2WD.3.6W

分析：根據(jù)題意，我們知道該題不變量是定值電阻的阻值及電源電壓。我們可以先將不變量定值電阻R求出來(lái)，利用定值電阻等于電壓的變化量除以電流的變化量，即：R==10Ω。求電功率時(shí)，首先考慮選取哪一個(gè)公式，很快找出該題的未知量——電功率P、已知量——電壓U、不變量——電阻R。

所以自然依據(jù)上面所說(shuō)的原則，自然而然地選取公式，

例3、如圖所示，是一只可調(diào)亮度的臺(tái)燈的內(nèi)部電路圖，它的工作原理是通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)燈泡的亮度。則單獨(dú)閉合S1比單獨(dú)閉合S2時(shí)______（選填“亮”或“暗”）;若燈最亮?xí)r的電功率為P，燈最暗時(shí)的電功率為P1，則P：P1為_(kāi)______。

分析：燈泡的亮度由實(shí)際電功率決定，按照剛才所說(shuō)的原則，首先明確不變量、變化量、未知量分別是什么，自然求電功率的公式就選出來(lái)了。這道題無(wú)論閉合哪個(gè)開(kāi)關(guān)，不變量——電壓U、變化的量——電阻R、未知量——電功率P。所以選取P，單獨(dú)閉合S1時(shí)，R=1200Ω，電功率P0=，S2單獨(dú)閉合時(shí)，只有2400Ω的電阻工作，電功率P1=。所以，電壓不變時(shí)，很容易能判斷S1單獨(dú)工作時(shí)，工作電阻更小，實(shí)際電功率越大，即燈越亮。最亮?xí)r，即兩個(gè)電阻并聯(lián)，總電阻最小，R并=800Ω，P=最暗時(shí)，只有2400Ω的電阻工作，，所以P：P1=2400Ω：800Ω=3：1。