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电阻变化引起电表示数变化类试题小结

2015-10-27王昌权

试题与研究·教学论坛 2015年13期
关键词:滑片示数电压表

王昌权

摘 要:针对中考出现频率极高的“电阻变化引起电表示数变化”类试题,从最基础原理进行分析,使考生熟悉此类试题解题思路,掌握分析方法,进行准确判断,避免出错。希望本文能对广大考生有所帮助。

关键词:滑片;电流表;电压表;变化;电流;电压;示数

因电路中某一电阻变化而引起电流表、电压表示数变化是初中电学重要的题型,其以能够考查学生对创设情境的分析能力、理解能力,对知识灵活运用能力等而深受考查者喜欢,在各类考试中大量出现。考生也常因审题不清、电路图分析不准等原因而犯错,下面就此类问题原理予以总结,希望对莘莘学子有所帮助。

请观察如上甲、乙、丙三图,电路元件完全相同,但连接有所变化。问:当滑动变阻器滑片向右移时,电流表、电压表示数会如何变化?分析如下:

对于甲图,R1与R2串联,电流表测电路电流,电压表测R2电压,滑片右移,R1阻值变小,总电阻变小,故电流增加,电流表示数变大。R2电压由欧姆定律推导公式U=IR易得变大,电压表示数变大。

对于乙图,和甲图相比,唯一差异在于电压表测滑动变阻器R1电压。电流表示数变大(前面已分析),电压表示数若想由U=IR推导,发现I增大,R减小,其乘积增大还是变小,无法判断。要得出正确结论,需另辟蹊径。由于电源电压不变,故有UR1+UR2=U电源不变,由甲图我们已经判断出UR2增大,所以UR1将变小,电压表示数变小。另外我在教学中,应用串联电路分压特点,得出的结论“串联电路中,大电阻分大电压”可知,由于R2阻值增大,故其分压也将增大,易得出电压表示数将变大的正确结论。

对于丙图,最容易出错,学生常常从滑片移动,电流一定会变化入手,得出错误结论。要避免错误,我们需从准确分析电路开始。丙图中,由于电压表处相当于断路,滑片移动过程中,没有电流经过电压表处,整个电路电阻不发生变化,故电路中电流不变,电流表示数不变。电压表测量的是电阻R1左侧部分电压,当滑片右移时,左侧部分电阻增加,由U=IR易得电压表示数应当变大。

下面以2014年几个典型物理中考试题为例,对上面知识运用进行说明:

例1:(2014·黄冈)某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图1所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图2所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。当有害尾气浓度β增大时,气敏电阻R的阻值将______,电压表的示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”),定值电阻R0作用是______。

分析:本题第二个空,就属于乙图型试题应用,由于尾气浓度增大,R减小,故其分得的电压也将减小。

例2:(2014·安徽)如下图所示的电路中,闭合开关,发现每个电表都有一定的示数。向右移动变阻器的滑片,则( )。

A.电流表A1示数减小,电流表A2和电压表V示数增加

B.电流表A1和A2示数都减小,电压表V示数增加

C.电流表A1、A2和电压表V示数都减小

D.电流表A1、A2和电压表V示数都增加

分析:本题属于甲图型试题应用,滑片右移时,总电阻变小,总电流增大,A1示数增大,R1、R2并联处所分电压增加,V示数变大,由欧姆定律可知A2示数也将增大,故选D。

例3:(2014·东营)某兴趣小组为了研究电子温控装置,将热敏电阻R1、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图所示电路,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。闭合开关,当温度升高时,电压表和电流表的示数变化情况是( )。

A.电流表和电压表示数均变小

B.电流表和电压表示数均变大

C.电流表示数变小,电压表示数变大

D.电流表示数变大,电压表示数变小

分析:本题属于乙图型试题应用,温度升高,R1减小,电流表示数增大,电压表示数减小,故选D。

以上为本人就电阻变化而引起电流表、电压表示数变化类试题的小结,并结合几道试题进行应用说明。不少观点是从教学中的总结得出的,如有不妥之处,欢迎同行指正。

(作者单位:陕西省西安市第四十五中学)

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