“传反并同”原理在高考动态电路分析中的运用

四川省甘洛中学  李忠

在近年的理科综合考试中，电路的考察主要集中在电路分析，电路实验，电路和电磁感应综合三方面，且电路分析是后面两个考察点的基础，因此电路分析在电磁学知识中占有举足轻重作用。在高考中电路分析有一个重要的分支就是电路的动态分析，其主要集中在选择题中，对于这类问题如果按照常规的电路分析思路处理会很耗时且很麻烦，由此近年来有很多老师在这方面花了很多的功夫研究，其中传反并同原理就是较流行的一种。

原理内容

“传反关系”在由滑动变阻器和其他用电器组成的滑动变阻器单向变化的电路中，与滑动变阻器串联的用电器的的电压、电流、功率将随着滑动变阻器的电阻的增大而减小、随滑动变阻器的减小而增大。

变形应用：在由用电器组成的混连电路中，由于某种原因，当电路中的某一用电器出现短路时（相当于滑动变阻器由定值突变到零），与之串联的用电器的电压、电流、功率将减小，当电路中的用电器断路时（相当于用电器由定值突变到无穷大），与之串联的用电器的电压、电流、功率将增大。

“并同关系”在由滑动变阻器和其他用电器组成的滑动变阻器单向变化的电路中，与滑动变阻器并联的用电器的的电压、电流、功率将随着滑动变阻器的电阻的增大而增大。随滑动变阻器的减小而减小。

变形应用：在由用电器组成的混连电路中，由于某种原因，当电路中的某一用电器出现短路时（相当于滑动变阻器由定值突变到零），与之并联的用电器的电压、电流、功率将增大，当电路中的用电器断路时（相当于用电器由定值突变到无穷大），与之串联的用电器的电压、电流、功率将减小。

注意以上结论有两种情况不能应用：一：滑动变阻器出现双臂桥电路时不能应用。二：电路中没有出现串联和恒压源。如初中出现的纯并联和纯串联电路和高中出现的变压器的原线圈无负载且输入电压恒定、副线圈的两端出口直接并联的电压表。

 例1：在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为ε，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当R5的滑动触点向图中a瑞移动时，（       ）

A  I变大，U变小    B  I变大，U变大     C  I变小，U变大    D  I变小，U变小

解析：分析电路结构知，电流表和R₅并联，电压表和R₅并联，当R₅的滑动触点向a端移动时，电阻减小，据传反并同原理知：电流表示数减小，电压表示数减小。故D答案正确。

例2:．在如图所示电路中，当变阻器Ｒ_３的滑动头Ｐ向ｂ端移动时， （    ）

　Ａ．电压表示数变大，电流表示数变小　Ｂ．电压表示数变小，电流表示数变大  　Ｃ．电压表示数变大，电流表示数变大　Ｄ．电压表示数变小，电流表示数变小
解析：分析电路结构可知：电流表和R₃串联，电压表和R₃并联，当华东头向b端移动时，滑动变阻器的电阻减小，据传反并同原理可知：电流表示数增大，电压表示数减小，故：答案D正确。

例3．如图7所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关，三个灯泡都能正常工作。如果再合上，则下列表述正确的是

A．电源输出功率减小 B．上消耗的功率增大 C．通过上的电流增大 D．通过上的电流增大

解析：由电路可知，R₂和L ₁ R₃并联、和R₁串联，当S₂由断开到闭合，相当于该支路的电阻由无穷大突变为定值R₂，该支路的电阻减小，据传反并同原理知，B D 错误，C正确，由于整个电路的电阻减小，故电源的输出功率增大。故该题答案为：C

例4：.某实物投影机有10个相同的强光灯L₁～L₁₀(24V/200W)和10个相同的指示灯X₁～   X₁₀(220V/2W),将其连接在220V交流电源上，电路见题18图，若工作一段时间后，L₂ 灯丝烧断，则，（       ）

A. X₁的功率减小，L₁的功率增大。           

 B. X₁的功率增大，L₁的功率增大

C, X₂功率增大，其它指示灯的功率减小       

 D. X₂功率减小，其它指示灯的功率增大

解析：由电路可知，L₂除和X₂并联之外，和其余的所有用电器都是串联关系，当L₂的灯丝烧断时，相当于L支路的电阻由定值突变为无穷大，由传反并同原理可知，除X₂的功率增大之外，其余所有的用电器的功率都将减小。故该题答案为：C

例5：如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R₁、R₂、R₃和R₄均为固定电阻，开关S是闭合的。和为理想电压表，读数分别为U₁和U₂；  、 和为理想电流表，读数分别为I₁、I₂和I₃。现断开S，U₁数值不变，下列推断中正确的是  （    ）

A．U₂变小、I₃变小       B．U₂不变、I₃变大    

C．I₁变小、I₂变小         D．I₁变大、I₂变大

解析：由变压器等效原理,由于输入电压恒定，故电压表的电压都恒定不变。当开关闭合的时候，R₄和R₃ R₂并联，和R₁串联，当开关断开的时候，相当于电阻R₄由定值变到无穷大，故电流表A₂A₁减小，A₂示数增大，则该题的答案选C

  我们从以上的高考例题可以看出，应用穿反并同原理处理这些题目很方便，由此我建议在学习该原理的时候，不仅要注意他的解体的步骤，更重要的是要注意他的应用条件。