双管齐下破僵局

双管齐下破僵局

--浅析初中物理滑动变阻器类型的动态电路解法

封耀智

惠州市光正实验学校 广东省惠州市 516000

摘要：动态电路是初中电学中的重难点内容，也是中考的热点。此类型知识点的题目对学生要求比较高，只有正确分析好电路、准确地判断电表的测量对象，熟悉运用串并联电路和欧姆定律规律才能在动态电路这类型题目面前打破僵局，游刃有余。我将结合实际的教学经验，以滑动变阻器类型的动态电路解法为例，谈谈以下拙见。

关键词：动态电路，滑动变阻器

一、了解动态电路。知己知彼，百战百胜。我们想突破动态电路这个难关就需要了解动态电路的的本质和类型。动态电路，它的本质就是电路中电阻发生变化，从而影响电路中电流、电学元件两端的电压、电学元件消耗的电功率的变化。动态电路的类型有两种，一是变阻器类型动态电路。该类型动态电路中的电阻变化主要是由于变阻器电阻变化引起的。比如：滑动变阻器滑片的移动；传感器电阻因外界因素的变化而变化。二是开关型动态电路。该类型的动态电路中的电阻变化主要是由于开关的通断导致电路连接方式发生变化，进而影响电阻大小。吃透本质，心中才能自有丘壑。

二、实验操作先行，让定性分析初步在脑海形成。很多老师解决动态电路方法的基本授课思路是，分析、总结、巩固三步走——动态电路特点分析，典型例题分析，总结解题思路，学生练习巩固。看起来滴水不漏，却忽略了重要一点：这个教学方式对于大部分同学来说，只能形成一个短期记忆，假设学生疏于复习巩固，那么不久脑袋里又将是一片空白。针对这种情况，根据著名的学习专家戴尔提出的学习金字塔理论，我把动态电路这节课设计成实验操作——让学生通过观看老师演示实验操作，获得经验，获得结论。对比老师直接生硬地讲授、分析，这样设计的好处是，学生更容易在脑海形成经验。学生通过动手实验操作获取经验，再利用获取到的经验去解决同类型的问题，此举可以达到学以实用的目的。通常分析动态电路典型题目如下：

【例1】如图一所示，当向右移动滑动变阻器的滑片时，电流表示数 ；电压表示数 ；

灯泡的亮度 。

R

R

图一 图二 图三

为了让学生能更好地了解由于滑动变阻器电阻变化，引起的电流、电压、灯泡亮度的变化，我把例1改编整合设计成如图二的样子。这样学生就能很直观看出滑动变阻器、灯泡两端电压的变化情况和灯泡亮度及电流表示数的变化。

通过演示实验，学生对动态电路有了一个初步了解，对电流、电压的变化，有了一个直观、具体的了解，这般操作，学生的印象会更深刻。

三、规律口诀在后，巩固强化动态电路的解题思路。在实验的基础上，学生对串联电路中各电学元件的电流、电压、电阻的变化有了一定认知的基础上。我趁热打铁，借助图二，先进行定性分析，最后总结规律和口诀。当滑动变阻滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值变大，它两端的电压也跟着变大，通过电路的电流变小，灯泡亮度变暗，灯泡两端的电压变小。分析的基本思路，分析完一个电学元件电流、电压变化情况，再分析另外一个电学元件的电流电压变化情况。最后总结出口诀：串联电路，阻大压大电流小；U滑U定（U灯）反着走；口诀解释：在串联电路中，滑动变阻器的电阻变大，它两端的电压也随之变大，通过电路的电流变小，滑动变阻器两端的电压变化与定值电阻两端电压（灯泡两端的电压）变化相反。引导学生使用口诀时，配合解题思路标好箭头。最后效果如图三。（向上箭头代表变大，向下箭头代表变小）

四、如法炮制，解决并联电路动态电路问题。

为了解决并联电路动态电路问题，实验设计电路如图四所示：

R

图四 图五

让学生上讲台移动滑动变阻器滑片，当滑片向左移动时，让学生仔细观察并记录电流表A1和A2示数的变化，电压表示数的变化。完成最后的分析效果如图五所示。（向上箭头代表变大，向下箭头代表变小，不变的物理量旁边写一个“不”字）

总结口诀：并联电路，抓住两变、两不变。两不变：①电压保持不变②非滑动变阻器的该支路电流不变；两变：①滑动变阻器所在的支路电流变化②干路电流变化。

五、学以致用，举一反三，拓展运用。在我们现实生活中，经常会应用到温敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等，其实这些电阻都会随外面因素变化而变化，而回顾动态电路的本质，这些电阻相当于滑动变阻器，故前面总结口诀规律依然可用。

例如：

1.杨芳设计了一个可以自动测身高的仪器，给出了四个电路，如下图所示，R是定值电阻，R′是滑动变阻器，其中能够实现身高越高，电压表示数越大的电路是（　　）

A

不

不

． B．

C

U

． D．

根据口诀，此题分析过程如图所示。故得出答案为C。

六、易错点，分清真假滑动变阻器。下面我们认识假滑动变阻器的真实面貌。

R₁

这幅电路图，一眼看过，很多学生会简单认为这是一个滑动变阻器与一个定值电阻串联，当物体越重时，电阻变小，电流变大。这就是典型的没有分清真假滑动变阻器。实际上这个电路是，两个定值电阻组成的串联电路，故不管该变阻器的滑片如何移动，电路中的总电阻保持不变，故电流表示数也保持不变。然而电压表测量对象是定值电阻R

₁上端电阻两端的电压。当物体越重时，R₁上端部分长度变长，电阻变大，故电压表示数变大。

以上是我在关于初中物理滑动变阻器类型的动态电路解法的一点拙见，概括起来就是两招：实验+口诀。在教育教学的路上，我们要用于创新，打破常规，充分利用还实验这个利器为我们的教学服务。实验是物理科学的基础，同时是物理规律、物理原理的源泉。借助实验操作，帮助学生建立起电路变化的框架，让学生对电路变化有一个初步的感性认知，再总结方法规律口诀，利用方法规律口诀解决实际问题，最终深深扎根在学生的脑海中。由形象到抽象，由简到难，层层推进，滑动变阻类型的动态电路的问题就可以迎刃而解。

参考文献

1.“模型构建”在初中物理动态电路复习中的应用 朱天宇,《中学物理(初中版)》,2018

2. 物理教学应以实验为基础[J].课程教材教学研究(中教研究),张兆洲.2014

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