串反并同原理.doc

高中物理 “串反并同”的原理电流随电阻而变化的“串反并同”规律及其应用某电阻变大时，该电阻电流所经过的用电器的电流，电压，电功率均变小；所未经过的用电器的电流，电压，电功率均变大。一、电流随电阻变化的“串反并同”规律如图1所示电路，当变阻器的滑动触头向左滑动时，各电阻上的电流怎样变化? 图1 图2分析：（分析过程如图2所示）当变阻器的滑动触头向左滑动时，的阻值减小整个电路中的总电阻减小（）电路中的总电流增大端电路端电压减小3端3两端的电压3减小333减小232增大2222增大1端21减小1111减小21增大。从上面的分析可以看出：当减小时，通过跟串联的电阻2以及电源中的电流增大，跟并联的电阻1、3中通过的电流减小。同理，当增大时，通过跟串联的电阻2以及电源中的电流减小，跟并联的电阻1、3中通过的电流增大。由此可以得出如下规律：变化电阻、电源以及其它用电器串联构成的闭合电路中电流的变化，总是与电阻的变化相反；而跟变化电阻并联的支路中电流的变化，总是与电阻的变化相同。这就是电流随电阻而变化的“串反并同”规律。二、对“串反并同”规律的解释一般而言，电阻变化的电路都可以简化为如图3所示的串联电路和如图4所示的并联电路。 图3 图4对于图3所示的电路，当开关闭合时，根据欧姆定律，电路中的电流为（0。）由式可看出，当增大时，减小；当减小时，增大。也就是说，在由变化电阻、电源以及其它用电器串联构成的闭合电路中，电流的变化总是与电阻的变化相反。对于图4所示的电路，当开关闭合时，根据欧姆定律，通过电源的电流为（0/（0），两端的电压为，或，由、式可得通过的电流为（/）（0）。由式可以看出，随的增大而增大，随的减小而减小。也就是说，在跟变化电阻并联的支路中，电流的变化与电阻的变化相同。三、“串反并同”规律的应用对于涉及电阻变化的问题，运用上述“串反并同”规律都能够迅速而准确地进行解答。下面以几道高考题为例，说明“串反并同”规律的应用。1、根据可变电阻的变化情况，推断通过某用电器的电流的变化情况。例1（1992年全国高考题）在如图5所示的电路中，电池的电动势为，内阻为，1和2是两个阻值固定的电阻，当可变电阻的滑片向点移动时，通过的电流和通过的电流将发生如下的变化、变大，变小 、变大，变大、变小，变大 、变小，变小图5解析：可变电阻、电源与构成串联电路，可变电阻与构成并联电路。当滑片向点移动时，电阻减小。根据电流随电阻变化的“串反并同”规律可知，通过的电流变大，通过的电流变小。故选项正确。2。根据通过某用电器的电流的变化情况，推断可变电阻的变化情况。例2（1997年全国高考题）在如图6所示的电路中，电源的电动势恒定，要想使灯泡变暗，可以、增大、减小 、增大 、减小图6解析：可变电阻、电源与灯泡构成串联电路，可变电阻与灯泡构成并联电路。要想使灯泡变暗，必须使通过灯泡的电流减小。根据电流随电阻变化的“串反并同”规律，应该使与灯泡串联的电阻增大，或使与灯泡并联的电阻减小。故选项、正确。3。对电路故障进行分析。例3（1986年全国高考题）在如图7所示的电路中，灯泡和都是正常发光的。忽然灯泡比原来变暗了一些，而灯泡比原来亮了一些。试判断电路中什么地方出现了断路故障?图7解析断路（相当于该处电阻增至无穷大）使电路中电阻增大。灯比原来变暗，说明灯中电流减小，根据“串反并同”规律，断路处必定与灯串联。灯比原来变亮，说明灯中电流增大，根据“串反并同”规律，断路处必定与灯并联。分析图7可知，R2出现了断路故障。利用“串反并同