例谈动态电路中电表示数变化的判断
杨建乔
初中物理中,动态电路电表示数变化的判断,在历年各地升学考试中都有出现,成为考试的热点。它涉及到欧姆定律及串、并联电路特点的相关知识,是初中学生物理学习过程中的一个难点,其原因是这类题目对学生有较高的能力要求。针对这一问题,笔者根据自己的教学经验,结合近两年的中考题谈谈笔者的一些做法。这类题目主要分两种情况:
一、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化
1.串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化
[例1] (2011年大连市)在如图1所示的电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P由a滑到b,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变小
解析:此电路是串联电路,电流表测干路电流,电压表测R两端的电压。滑片P由a滑到b其阻值变大,总电阻增大,根据欧姆定律I=U/(R+Rp)可知总电流减小,由UR=IR可知UR增大。故答案为D选项。
2.并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化
[例2] (2011年云南省昭通市)如图2所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,若将滑
片P向右移动,电压表V的示数将 ,电流表A1
的示数将________,电流表A2的示数将 (填“变大”、
“变小”或“不变”)。
解析:此电路是一个并联电路,电流表A1测干路电流,电流表A2
测通过R1的电流,电压表测电源电压。滑片P的移动不会影响通过R1的电流I1和电源
电压,故A2和 V的示数不变,滑片P向右移动R2的阻值增大,由I2=U/R2可知I2减小,根据I=I1+I2可知A2的示数将变小。
答案:不变;变小;不变。
二、开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化
1.串联电路中开关的断开或闭合引起的变化
[例3]( 2010年山东省莱芜市)如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S1、S2,两电表均有示数。若断开开关S2,则( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变小
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表和电压表的示数都变小
D.电流表和电压表的示数都变大
解析:根据题意,当开关S1、S2都闭合时 R1被短路,电压表测电源电压,电流表的示数I=U/R2。若断开开关S2,R1、R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表的示数I=U/(R1+R2), 所以电流表和电压表的示数都变小,故答案为C选项。
2.并联电路中开关的断开或闭合引起的变化
[例4] (2011年云南大理.楚雄.丽江)如图3所示的电路中,电源电压恒定不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,S1、S2都闭合,两灯正常发光;当S2断开时,电压表、电流表示数变化情况是( )
A.电压表示数不变,电流表示数不变
B.电压表示数变小,电流表示数不变
C.电压表示数不变,电流表示数变小
D.电压表示数变大,电流表示数变大
解析:当S1、S2都闭合时,电压表测电源电压,电流表测的是干路电流;当S2断开时,只有一盏灯接入电路,电压表测一盏灯的电压也就是电源电压,电流表测的只有一盏灯的电流,所以电流表的示数变小,故答案为C选项。
由以上几例可以看出解决这类问题时,首先要弄清电路的串并联情况,其次必须弄清电表的测量对象,再根据电阻变化结合欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析。
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