再说电表示数变化或小灯泡亮度变化的判断方法
发表时间:2015/01/05 00:00:00 浏览次数:6404
在初中物理中考试题中,经常会出现判断电压表、电流表的示数变化或小灯泡的亮度变化类题目。这类试题涉及到的知识点多,题目较灵活,难度较大,学生经常答错。下面我就结合实例谈一谈怎样判断此类题的方法,仅起抛砖引玉作用,希望同学们在解决实际问题时,能够灵活运用,触类旁通,举一反三。
一、试题类型
1、类型Ⅰ:调节滑动变阻器滑片P的位置,判断电表的示数变化或小灯泡的亮度变化。
2、类型Ⅱ:开关从断开到闭合或从闭合到断开,判断电表的示数变化或小灯泡的亮度变化。
二、判断步骤
1、分析电路的连接方式或滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分。在用“电流法”分析电路的连接方式时,为了便于把电路简单化,我们时常把电流表看成短路,把电压表看成断路,即“去表法”。
2、分析电压表测的是哪两端的电压,电流表测的是哪条电路中的电流。
3、结合串联、并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式,按“一阻二流三电压四功率”的顺序进行判断。
三、例题精析
例1、如图1所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,则( )
A、A示数变小,V示数变大 B、A示数变小,V示数变小
C、A示数变大,V示数不变 D、A示数变大,V示数变小
一、试题类型
1、类型Ⅰ:调节滑动变阻器滑片P的位置,判断电表的示数变化或小灯泡的亮度变化。
2、类型Ⅱ:开关从断开到闭合或从闭合到断开,判断电表的示数变化或小灯泡的亮度变化。
二、判断步骤
1、分析电路的连接方式或滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分。在用“电流法”分析电路的连接方式时,为了便于把电路简单化,我们时常把电流表看成短路,把电压表看成断路,即“去表法”。
2、分析电压表测的是哪两端的电压,电流表测的是哪条电路中的电流。
3、结合串联、并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式,按“一阻二流三电压四功率”的顺序进行判断。
三、例题精析
例1、如图1所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,则( )
A、A示数变小,V示数变大 B、A示数变小,V示数变小
C、A示数变大,V示数不变 D、A示数变大,V示数变小
分析步骤:(1)用“去表法”和“电流法”分析,电路中R0与R串联,滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分为它的左段。
(2)A表测串联电路中的电流,V表测加在R0两端的电压。
(3)①电阻 当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,其连入电路中的有效阻值R变大,而定值电阻R0不变,由串联电路的电阻特点可知:电路中的总电阻R总=(R+R0)变大。
②电流 电源电压U保持不变,由欧姆定律可知:串联电路中的电流I=U/R总变小,即A表示数变小;由串联电路的电流特点可知:通过R0的电流I0=I也变小。
③电压 定值电阻R0保持不变,由欧姆定律的变形式可知:加在R0两端的电压U0=I0R0变小,即V表示数变小。因此正确答案:B。
例2、如图2所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,则( )
A、A示数变小,V示数变大 B、A示数变小,V示数变小
C、A示数变大,V示数不变 D、A示数变大,V示数变小
(2)A表测串联电路中的电流,V表测加在R0两端的电压。
(3)①电阻 当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,其连入电路中的有效阻值R变大,而定值电阻R0不变,由串联电路的电阻特点可知:电路中的总电阻R总=(R+R0)变大。
②电流 电源电压U保持不变,由欧姆定律可知:串联电路中的电流I=U/R总变小,即A表示数变小;由串联电路的电流特点可知:通过R0的电流I0=I也变小。
③电压 定值电阻R0保持不变,由欧姆定律的变形式可知:加在R0两端的电压U0=I0R0变小,即V表示数变小。因此正确答案:B。
例2、如图2所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,则( )
A、A示数变小,V示数变大 B、A示数变小,V示数变小
C、A示数变大,V示数不变 D、A示数变大,V示数变小
分析步骤:(1)用“去表法”和“电流法”分析,电路中R0与R串联,滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分为它的左段。
(2)A表测串联电路中的电流,V表测加在滑动变阻器R两端的电压。
(3)①电阻 当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,其连入电路中的有效阻值R变小,而定值电阻R0不变,由串联电路的电阻特点可知:电路中的总电阻R总=(R+R0)变小。
②电流 电源电压U保持不变,由欧姆定律可知:串联电路中的电流I=U/R总变大,即A表示数变大;由串联电路的电流特点可知:通过R0的电流I0=I也变大。
③电压 定值电阻R0保持不变,由欧姆定律的变形式可知:加在R0两端的电压U0=I0R0变大,再由串联电路的电压特点可知:加在R两端的电压UR=(U- U0)变小,即V表示数变小。因此正确答案:D。
拓展、思考:判断V表示数变化时,能不能用UR= I0R判断?(答案:不能)
例3、如图3所示,电源电压保持不变,灯L的电阻RL保持不变,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,A1表示数 ,A2表示数 ,A3表示数 ,V表示数 ,灯泡L的亮度 。
分析步骤:(1)用“去表法”和“电流法”分析,电路中L与R并联,滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分为它的左段。
(2)A1表测通过灯L的电流,A2表测通过R的电流,A3表测并联电路中的总电流,V表测电源电压。
(3)①电阻 灯L的电阻RL保持不变,当滑动变阻器滑片P向右滑动时,其连入电路中的有效阻值R变大,由并联电路的电阻特点可知:电路中的总电阻R总=(RRL)/(R+RL)变大。
②电流 电源电压U保持不变,由欧姆定律可知:通过灯L、滑动变阻器R和并联电路中的总电流分别为:IL=U/RL不变,IR=U/R变小,I总=U/R总变小,即A1表示数不变,A2表示数变小,A3表示数变小。
③电压 由于电源电压保持不变,所以V表示数不变。
④电功率 由电功率公式可知:灯泡L的实际功率P实=UIL不变,即灯泡L的亮度不变。因此答案:不变;变小;变小;不变;不变。
例4、(2002年重庆市物理中考试题)如图4-a所示是一位同学已经连接好的电路.现在闭合电键S,并将滑动变阻器的滑片P向左移动,则观察到的现象是( )
A.电压表的示数增大,电流表的示数增大
B.电压表的示数增大,电流表的示数减小
C.电压表的示数减小,电流表的示数增大
D.电压表的示数减小,电流表的示数减小
图4-a 图4-b
分析步骤:与上面三题相比,此题主要不同在于:题目给出的不是电路图,而是实物图,难度加大了。由实物图画电路图可用“电流法”,电路图如图4-b。
(1)电路中滑动变阻器R和RL串联,滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分为它的右段。
(2)A表测串联电路中的电流,V表测加在滑动变阻器R两端的电压。
(3)①电阻 当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,其连入电路中的有效阻值R变大,而灯泡L的电阻RL不变,由串联电路电阻特点可知:电路中的总电阻R总=(R+RL)变大。
②电流 电源电压U保持不变,由欧姆定律可知:串联电路中的电流I=U/R总变小,即A表示数变小;由串联电路的电流特点可知:通过RL的电流IL=I也变小。
③电压 灯泡L的电阻RL不变,由欧姆定律的变形式可知:加在RL两端的电压UL=IRL也变小,再由串联电路的电压特点可知:加在R两端的电压UR=(U-UL)变大,即V表示数变大。因此正确答案:B。
例5、如图5所示,电源电压U保持不变,开关S1、S2断开,当S1闭合后,A表示数 ,V表示数 ,灯泡L的亮度 。
分析步骤:与上面三题相比,此题主要不同在于:题目给出的不是电路图,而是实物图,难度加大了。由实物图画电路图可用“电流法”,电路图如图4-b。
(1)电路中滑动变阻器R和RL串联,滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分为它的右段。
(2)A表测串联电路中的电流,V表测加在滑动变阻器R两端的电压。
(3)①电阻 当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,其连入电路中的有效阻值R变大,而灯泡L的电阻RL不变,由串联电路电阻特点可知:电路中的总电阻R总=(R+RL)变大。
②电流 电源电压U保持不变,由欧姆定律可知:串联电路中的电流I=U/R总变小,即A表示数变小;由串联电路的电流特点可知:通过RL的电流IL=I也变小。
③电压 灯泡L的电阻RL不变,由欧姆定律的变形式可知:加在RL两端的电压UL=IRL也变小,再由串联电路的电压特点可知:加在R两端的电压UR=(U-UL)变大,即V表示数变大。因此正确答案:B。
例5、如图5所示,电源电压U保持不变,开关S1、S2断开,当S1闭合后,A表示数 ,V表示数 ,灯泡L的亮度 。
分析步骤:与上面四题相比,此题主要不同在于:A表、V表示数变化不是由滑动变阻器控制,而是由开关的断开、闭合控制。
(1)当开关S1、S2断开时,电路中定值电阻R和灯泡RL串联;当开关S2断开,S1闭合时,R被短路,电路中只有RL。
(2)当开关S1、S2断开时,A表测串联电路中通过R、RL的电流,V表测R两端的电压(不为零)。当开关S2断开、S1闭合时,A表测通过RL的电流,V表测一根导线两端的电压(近似为零)。
(3)①电阻 当开关S2断开、S1由断开到闭合后,电路中的总电阻R总由(R+RL)变为RL,则R总变小。
②电流 电源电压U保持不变,由欧姆定律可知:电路中的电流I由U/(R+RL)变为U/RL,则I变大,即A表示数变大。
③电压 电源电压U保持不变,由欧姆定律的变形式可知: V表示数由UR/(R+RL)变为0,即V表示数变小。
④电功率 由电功率公式知:灯的实际功率PL实由[U/(R+RL)]2RL变为(U/RL)2RL,则PL实变大,即灯泡L的亮度变亮。因此答案:变大;变小;变亮。
拓展、思考:(留给同学们自己分析)
(1)开关S1、S2断开,当S2闭合后,A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化?(答案:变大;变大;变暗)
(2)开关S1断开、S2闭合,当S2断开后,A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化?(答案:变小;变小;变亮)
(3)开关S1闭合、S2断开,当S1断开后,A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化?(答案:变小;变大;变暗)
(4)开关S1、S2闭合,当S1断开后,A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化?(答案:变小;变小;变亮)
(5)开关S1断开、S2闭合,当S1闭合后,A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化?(答案:变大;变大;变暗)
(6)开关S1、S2闭合,当S2断开后,A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化?(答案:变小;不变(为零);不变)
(7)开关S1闭合、S2断开,当S2闭合后,A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化?(答案:变大;不变(为零);不变)
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