电流表、电压表示数变化判断问题解析

时间:2022-08-05 11:19:44

电流表、电压表示数变化判断问题解析

在初中物理电学习题当中,电流表、电压表示数变化判断问题是近年来中考热点题目之一,多以选择题、填空题形式出现。虽然题目不大,但对于电路基本知识掌握不透的同学却经常出错。下面笔者对此类问题进行解析。

此类题目的特点往往是:题目给出电路图,电路中一般含有一个或两个电阻(或灯泡),滑动变阻器一个,电压表、电流表若干。当滑动变阻器滑片移动时,让学生去判断电流表、电压表的示数如何改变。

根据电路元器件连接方式,把此类问题归为简单电路和复合电路两类进行分析。

一、简单电路(用电器与滑动变阻器纯串联或纯并联)

1.纯串联

如图,当滑动变阻器滑片向左滑动时,各表示数如何变化?

[分析]:在此题中,电阻、滑动变阻器三者串联,I=I1=I2,R=R1+R2。。当滑片向左移动时,R2变大,R1不变,R变大,根据欧姆定律I=■,电源电压U不变,I应减小,I1、I2均减小,再根据欧姆定律U1=I1R1可知U1减小,最后根据U=U1+U2知道U2增大。

[结果]:安培表示数减小,伏特表1示数减小,伏特表2示数增大。

2.纯并联

如图,当滑动变阻器滑片向左滑动时,各表示数如何变化?

[分析]:由于电阻和滑动变阻器并联,故U=U1=U2,伏特表示数为电源电压保持不变,当滑片向左移动时,R2变大,R1不变,根据■=■+■,则R变大,根据欧姆定律I=■知I应减小。而R1电阻、电压均不变,故I1不变。再根据I=I1+I2知I2应减小。

[结果]:安培表示数减小,伏特表示数不变,安培表1示数不变,安培表2示数减小。

二、复合电路(滑动变阻器与用电器串并联混联)

1.滑动变阻器在干路中,两电阻并联

如图,当滑动变阻器滑片向左滑动时,各表示数如何变化?

[分析]:此种情况由于R1、R2电阻都不变,可将两电阻并视为一个电阻,它们两端的电压相同,故它们电流变化方向是相同的。这样此题思路就同纯串联电路一样。

[结果]:安培表示数减小,伏特表1示数减小,伏特表2示数增大,安培表1示数减小,安培表2示数减小。

2.滑动变阻器在支路中

如图,当滑动变阻器滑片向左滑动时,各表示数如何变化?

[分析]:此种情况较为复杂。由于R1、R2并联,所以它们两端电压相等为U1,且U=U1+U3,I=I1+I2。当滑片向左移动时,R2变大,导致电路总电阻R增大,根据欧姆定律I=■,电源电压U不变,I应减小,对于R3,再根据欧姆定律U3=IR3可知U3减小,再根据U=U1+U3知道U1增大,从而得到I1增大,最后根据I=I1+I2知道I2减小。

[结果]:安培表示数减小,伏特表1示数增大,伏特表3示数减小,安培表1示数增大,安培表2示数减小。

总之,做此类问题时,我们首先应判断电路连接是简单电路还是复合电路,其次明确各用电器上的电流、电压、电阻之间的关系,再根据欧姆定律,串并联电流、电压、电阻规律去推断由滑动变阻器滑片移动带来的电路变化情况。特别值得学生注意的是,在讨论U、I、R增减时,不能随便去说:“因为电阻增大,所以电流减少”,而应在其中一个量保持不变的前提下,讨论另外两个量的变化。学生对此类问题还应多练多分析,积累经验,只有这样才能真正掌握。

【责编 冯立伟】

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