2024年3月11日发(作者:说智美)
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初中物理 “电表示数变化”类题型的解析方法
根据电路元件使用情况,可以将这类题型分为四种类型进行辨析:(1)开关型;(2)
变阻器型;(3)“伪”变阻器型;(4)组合型。
1、 开关型:由开关的断开与闭合实现电路的转换,引起电表示数变化。
例1在下如图1所示的电路中,R
1
、R
2
是定值电阻,电源电压U保持不变。当开关S
1
由断开
变为闭合时,电压表、电流表的示数如何变化?
解析:开关S
1
断开时,R
1
与R
2
组成串联电路,电压表测量的是R
1
两端的电压(总电压的一
部分),电流表测量的是串联电路中的电流即
I
U
;而当开关S
1
闭合后,R
2
被短路,
R
1
R
2
电路中只有R
1
接入,电压表测量的仍是R
1
两端的电压,但是电路的总电压,故电压表的读
数变大,电流表此时测量的是通过电阻R
1
的电流
I
U
,故电流表的读数变大。
R
1
例2如上图2电源电压恒定,断开S
1
、S
3
,闭合S
2
,两表均有示数;再断开S
2
,闭合S
1
、S
3
,
此时两表的示数与前者相比( )
A.两表的示数均变大 B.两表的示数均变小
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小 D.电流表的示数变小,电压表的示数变大
解析:当开关S
1
、S
3
断开、S
2
闭合时,电阻R
1
、R
2
串联在电路中,此时电流表测量电路中的
电流
I
UUR
1
,电压表测量R
1
两端电压
U
1
IR
1
;当断开S
2
,闭合S
1
、S
3
时,
R
1
R
2
R
1
R
2
U
,电压表测的是R
1
两端电压或电源两
R
1
简化电路如图4,此时电流表测的是R
1
中电流
I
1
端电压
U
′
1
=U,比较开关处于不同状态表达式可知,
I
1
>I
,
U
′
1
>U
1
,故两表的示数均变大。
2、变阻器型:由滑动变阻器滑片移动导致接入电路电阻改变,引起电路中电流表、电压表
示数的变化。此类按滑动变阻器连接方式又可分为两种类型。
①串联电路中由滑动变阻器的滑片移动引起电路中电表示数变化
例3(2009年德州)如下图5,开关闭合后,当滑动变阻器滑片向左移动过程中( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小 B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电流表示数变小,电压表示数变小 D.电流表示数变小,电压表示数变大
解析:此电路是电阻R与滑动变阻器串联,电流表测量电流
I
U
,当P向左移动时
R
AP
RR
AP
变小,电流表示数变大;电压表测的是
R
AP
的电压,可表示为
U
AP
=
U
-IR
,
U
不变,
IR
增大,
所以
U
AP
变小,电压表示数变小。还可以根据串联电路电压分配与电阻成正比来分析,
当P向左移动时
R
AP
变小,所以
U
AP
变小。
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点拨:⑴此类题目分析过程是:变阻器电阻的变化→总电阻变化→总电流变化→定值电阻两
端电压的变化→变阻器两端电压变化。⑵在分析电压表示数时,如果根据欧姆定律分析,
U=IR
,出现
I
变小
R
变大,导致无法判断时,要学会从电路特点多角度分析问题。
练习1:如图7所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表和电
压表的示数变化情况是( )
A.电流表和电压表的示数变大 B.电流表和电压表的示数变小
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
练习2、如图1,电源电压不变,当滑片P向左滑动时,则( )
A.电流表的示数增大,电压表的示数减小 B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数增大,电压表的示数变大 D.电流表的示数变小,电压表的示数变小
练习3、如图2,电源电压不变,当滑片
P
自左向右滑动时,则( )
A.电流表的示数增大,电压表V
1
的示数减小,电压表V
2
的示数变小
B.电流表的示数变小,电压表V
1
的示数减小,电压表V
2
的示数变小
C.电流表的示数增大,电压表V
1
的示数变大,电压表V
2
的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表V
1
的示数变大,电压表V
2
的示数变小
②并联电路中由滑动变阻器的滑片移动引起电路中电表示数变化
例4、如下图4所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将变阻器的滑片向右移动,则( )
A.灯泡亮度变暗,安培表示数变小 B.灯泡亮度变亮,安培表示数不变
C.灯泡亮度不变,安培表示数变小 D.灯泡亮度不变,安培表示数变大
解析:用电器(灯泡)直接并联在电源两端,其电阻、电压、电流都不变,故灯泡亮度不变;
若滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=U/R得出总电流变
小,即电流表示数变小。
例5如下图6,电源电压保持不变时,闭合开关S,当滑动变阻器滑片
P
向右滑动过程中
A.电压表V示数变小 B.电流表A
1
示数变大
C.电流表A
2
示数不变 D.电流表A
2
示数变小
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解析:对于较为复杂的电路可以画出等效电路(如图7),再来从熟悉的等效图中进行分析,
电路可知
R
1
与
R
2
并联,电流表A
1
测量R
1
与R
2
的总电流.电流表A
2
测量
R
1
的电流,
I
R1
U
,
R
1
故A
2
保持不变;当滑动变阻器滑片
P
向右滑动过程中,
R
2
连入阻值增大,所以
I
R2
减小,而
表A
1
的读数
I
A1
I
A2
I
R2
,所以电流表A
1
将减小.电压表V测量电源电压保持不变.
练习4、在图8所示电路中,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片由左向右移动到中点
的过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表和电流表A
1
、A
2
的示数都变大 B.电流表A
1
示数变大,电流表A
2
电压表示数不变
C.电流表A
2
示数变大,电流表A
1
电压表示数不变 D.条件不足,无法判断
点拨:此类题型分析时要细心识别电路,根据并联电路中电流电压规律与两表所测得物理量
联系起来,可以先分析支路的电阻变化→支路电流变化→干路电流变化,注意结合欧姆定律
分析方能取胜。
3、“伪”变阻器型:即滑动变阻器的电阻线全部接入电路,其滑片的移动不能改变自身连
入电路的电阻
例7在图10甲、乙所示的电路中,闭合开关后,将滑动变阻器滑片P由A向B滑动的过程
中,各表示数如何变化?
解析:先分析滑动变阻器是哪部分接入电路,甲图变阻器左边AP部分被上面电流表A
1
短路,
右边PB部分接入电路,P向B滑动电阻长度减小,电阻减小,故电流表A
1
增大。乙图中电
压表相当于断开,滑动变阻器全部电阻接入电路,无论滑片P怎么移动,变阻器接入电路的
电阻都不变(以固定阻值接入电路,“伪装”成变阻器),故电流表A
2
不变;当P向B滑动
时,电压表所测量的电阻
R
AP
增大,根据
U
A
p↑=
I
R
AP
↑,故电压表示数增大。
点拨:此类题型分析时要细心识别滑动变阻器,判断连入电路的有效阻值是否与滑片移动有
关,若是“伪”变阻器(以定值电阻接入),无法改变与其串联的电流表示数,而只能改变
与其并联的电压表示数。
4、组合型:开关与变阻器结合在一起,两者都产生变化时,引起电路电流表、电压表示数
的变化。如图12所示电路,电源两端的电压一定,开关S
1
闭合,如果要使电压表示数减小,
电流表的示数增大,则下列操作一定可行的是( )
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A.滑动变阻器的滑片P向上移 B.滑动变阻器的滑片P向下移
C.开关S
2
闭合,滑动变阻器的滑片P向下移
D.开关S
2
闭合,断开开关S
1
,滑动变阻器的滑片P不动
解析:图中开关S
1
闭合时,R
1
与R
2
串联,电压表测R
2
两端电压。根据串联电压分配与电阻
关系特点来分析,要使电压表示数减小,只能是R
2
的阻值减小,即滑片P向下移,且电流表
的示数增大,故选B。而开关S
2
闭合后,R
1
被短路,电压表测量电源电压,示数会增大,故
C错误。若开关S
2
闭合,断开开关S
1
,电压表串在电路中,示数会增大,电流表的示数几乎
为零,不可行。
※方法归纳:
通过以上的例题分析,我们可以把电表示数变化题型的解答步骤和方法归纳如下:
(1)首先对原电路进行分析简化,将电压表视为断开,电流表视为导线,必要时画出熟悉
的等效电路图。
(2)根据简化电路分析判断组成电路的各元件间是串联还是并联的关系。
(3)确定各电表所测的物理量(电流表与哪段电路串联,就测量该段电路的电流;电压表
与哪段电路并联,就测量该段电路两端的电压),并能根据欧姆定律及电路特点写出
相应的表达式。
(4)分析滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分和电路中的总电阻变化情况
(5)根据电源电压不变,结合实际电路,运用欧姆定律,串并联的电流、电压、电阻的关
系,串联电路中电压分配与电阻成正比的关系,并联电路电流分配与电阻成反比的关
系进行分析。在寻找变量的同时,要注意哪些是不变的物理量,便可以顺利解决问题。
(5)比较电压表电流表在开关处于不同状态或者滑片的位置变化前后的表达式关系可判断
出电表示数变化。
2024年3月11日发(作者:说智美)
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初中物理 “电表示数变化”类题型的解析方法
根据电路元件使用情况,可以将这类题型分为四种类型进行辨析:(1)开关型;(2)
变阻器型;(3)“伪”变阻器型;(4)组合型。
1、 开关型:由开关的断开与闭合实现电路的转换,引起电表示数变化。
例1在下如图1所示的电路中,R
1
、R
2
是定值电阻,电源电压U保持不变。当开关S
1
由断开
变为闭合时,电压表、电流表的示数如何变化?
解析:开关S
1
断开时,R
1
与R
2
组成串联电路,电压表测量的是R
1
两端的电压(总电压的一
部分),电流表测量的是串联电路中的电流即
I
U
;而当开关S
1
闭合后,R
2
被短路,
R
1
R
2
电路中只有R
1
接入,电压表测量的仍是R
1
两端的电压,但是电路的总电压,故电压表的读
数变大,电流表此时测量的是通过电阻R
1
的电流
I
U
,故电流表的读数变大。
R
1
例2如上图2电源电压恒定,断开S
1
、S
3
,闭合S
2
,两表均有示数;再断开S
2
,闭合S
1
、S
3
,
此时两表的示数与前者相比( )
A.两表的示数均变大 B.两表的示数均变小
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小 D.电流表的示数变小,电压表的示数变大
解析:当开关S
1
、S
3
断开、S
2
闭合时,电阻R
1
、R
2
串联在电路中,此时电流表测量电路中的
电流
I
UUR
1
,电压表测量R
1
两端电压
U
1
IR
1
;当断开S
2
,闭合S
1
、S
3
时,
R
1
R
2
R
1
R
2
U
,电压表测的是R
1
两端电压或电源两
R
1
简化电路如图4,此时电流表测的是R
1
中电流
I
1
端电压
U
′
1
=U,比较开关处于不同状态表达式可知,
I
1
>I
,
U
′
1
>U
1
,故两表的示数均变大。
2、变阻器型:由滑动变阻器滑片移动导致接入电路电阻改变,引起电路中电流表、电压表
示数的变化。此类按滑动变阻器连接方式又可分为两种类型。
①串联电路中由滑动变阻器的滑片移动引起电路中电表示数变化
例3(2009年德州)如下图5,开关闭合后,当滑动变阻器滑片向左移动过程中( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小 B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电流表示数变小,电压表示数变小 D.电流表示数变小,电压表示数变大
解析:此电路是电阻R与滑动变阻器串联,电流表测量电流
I
U
,当P向左移动时
R
AP
RR
AP
变小,电流表示数变大;电压表测的是
R
AP
的电压,可表示为
U
AP
=
U
-IR
,
U
不变,
IR
增大,
所以
U
AP
变小,电压表示数变小。还可以根据串联电路电压分配与电阻成正比来分析,
当P向左移动时
R
AP
变小,所以
U
AP
变小。
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点拨:⑴此类题目分析过程是:变阻器电阻的变化→总电阻变化→总电流变化→定值电阻两
端电压的变化→变阻器两端电压变化。⑵在分析电压表示数时,如果根据欧姆定律分析,
U=IR
,出现
I
变小
R
变大,导致无法判断时,要学会从电路特点多角度分析问题。
练习1:如图7所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表和电
压表的示数变化情况是( )
A.电流表和电压表的示数变大 B.电流表和电压表的示数变小
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
练习2、如图1,电源电压不变,当滑片P向左滑动时,则( )
A.电流表的示数增大,电压表的示数减小 B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数增大,电压表的示数变大 D.电流表的示数变小,电压表的示数变小
练习3、如图2,电源电压不变,当滑片
P
自左向右滑动时,则( )
A.电流表的示数增大,电压表V
1
的示数减小,电压表V
2
的示数变小
B.电流表的示数变小,电压表V
1
的示数减小,电压表V
2
的示数变小
C.电流表的示数增大,电压表V
1
的示数变大,电压表V
2
的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表V
1
的示数变大,电压表V
2
的示数变小
②并联电路中由滑动变阻器的滑片移动引起电路中电表示数变化
例4、如下图4所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将变阻器的滑片向右移动,则( )
A.灯泡亮度变暗,安培表示数变小 B.灯泡亮度变亮,安培表示数不变
C.灯泡亮度不变,安培表示数变小 D.灯泡亮度不变,安培表示数变大
解析:用电器(灯泡)直接并联在电源两端,其电阻、电压、电流都不变,故灯泡亮度不变;
若滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=U/R得出总电流变
小,即电流表示数变小。
例5如下图6,电源电压保持不变时,闭合开关S,当滑动变阻器滑片
P
向右滑动过程中
A.电压表V示数变小 B.电流表A
1
示数变大
C.电流表A
2
示数不变 D.电流表A
2
示数变小
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解析:对于较为复杂的电路可以画出等效电路(如图7),再来从熟悉的等效图中进行分析,
电路可知
R
1
与
R
2
并联,电流表A
1
测量R
1
与R
2
的总电流.电流表A
2
测量
R
1
的电流,
I
R1
U
,
R
1
故A
2
保持不变;当滑动变阻器滑片
P
向右滑动过程中,
R
2
连入阻值增大,所以
I
R2
减小,而
表A
1
的读数
I
A1
I
A2
I
R2
,所以电流表A
1
将减小.电压表V测量电源电压保持不变.
练习4、在图8所示电路中,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片由左向右移动到中点
的过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表和电流表A
1
、A
2
的示数都变大 B.电流表A
1
示数变大,电流表A
2
电压表示数不变
C.电流表A
2
示数变大,电流表A
1
电压表示数不变 D.条件不足,无法判断
点拨:此类题型分析时要细心识别电路,根据并联电路中电流电压规律与两表所测得物理量
联系起来,可以先分析支路的电阻变化→支路电流变化→干路电流变化,注意结合欧姆定律
分析方能取胜。
3、“伪”变阻器型:即滑动变阻器的电阻线全部接入电路,其滑片的移动不能改变自身连
入电路的电阻
例7在图10甲、乙所示的电路中,闭合开关后,将滑动变阻器滑片P由A向B滑动的过程
中,各表示数如何变化?
解析:先分析滑动变阻器是哪部分接入电路,甲图变阻器左边AP部分被上面电流表A
1
短路,
右边PB部分接入电路,P向B滑动电阻长度减小,电阻减小,故电流表A
1
增大。乙图中电
压表相当于断开,滑动变阻器全部电阻接入电路,无论滑片P怎么移动,变阻器接入电路的
电阻都不变(以固定阻值接入电路,“伪装”成变阻器),故电流表A
2
不变;当P向B滑动
时,电压表所测量的电阻
R
AP
增大,根据
U
A
p↑=
I
R
AP
↑,故电压表示数增大。
点拨:此类题型分析时要细心识别滑动变阻器,判断连入电路的有效阻值是否与滑片移动有
关,若是“伪”变阻器(以定值电阻接入),无法改变与其串联的电流表示数,而只能改变
与其并联的电压表示数。
4、组合型:开关与变阻器结合在一起,两者都产生变化时,引起电路电流表、电压表示数
的变化。如图12所示电路,电源两端的电压一定,开关S
1
闭合,如果要使电压表示数减小,
电流表的示数增大,则下列操作一定可行的是( )
word格式-可编辑-感谢下载支持
A.滑动变阻器的滑片P向上移 B.滑动变阻器的滑片P向下移
C.开关S
2
闭合,滑动变阻器的滑片P向下移
D.开关S
2
闭合,断开开关S
1
,滑动变阻器的滑片P不动
解析:图中开关S
1
闭合时,R
1
与R
2
串联,电压表测R
2
两端电压。根据串联电压分配与电阻
关系特点来分析,要使电压表示数减小,只能是R
2
的阻值减小,即滑片P向下移,且电流表
的示数增大,故选B。而开关S
2
闭合后,R
1
被短路,电压表测量电源电压,示数会增大,故
C错误。若开关S
2
闭合,断开开关S
1
,电压表串在电路中,示数会增大,电流表的示数几乎
为零,不可行。
※方法归纳:
通过以上的例题分析,我们可以把电表示数变化题型的解答步骤和方法归纳如下:
(1)首先对原电路进行分析简化,将电压表视为断开,电流表视为导线,必要时画出熟悉
的等效电路图。
(2)根据简化电路分析判断组成电路的各元件间是串联还是并联的关系。
(3)确定各电表所测的物理量(电流表与哪段电路串联,就测量该段电路的电流;电压表
与哪段电路并联,就测量该段电路两端的电压),并能根据欧姆定律及电路特点写出
相应的表达式。
(4)分析滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分和电路中的总电阻变化情况
(5)根据电源电压不变,结合实际电路,运用欧姆定律,串并联的电流、电压、电阻的关
系,串联电路中电压分配与电阻成正比的关系,并联电路电流分配与电阻成反比的关
系进行分析。在寻找变量的同时,要注意哪些是不变的物理量,便可以顺利解决问题。
(5)比较电压表电流表在开关处于不同状态或者滑片的位置变化前后的表达式关系可判断
出电表示数变化。