判断电流表、电压表示数变化问题的基本思路和方法
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欧姆定律的应用题型归类及解题技巧一、串并联电路等效电阻1.串联: 越串越大,大于最大—→相当于变长 R 串=R 1+R 22.并联: 越并越小,小于最小—→相当于变粗12111=+R R R 并 1212=R R R R R +并(限两个电阻)在实际运用中,合理选择公式,可以给计算带来简便,节约时间! 当已知R 1、R 2求R 时,一般选用1212R R R R R =+; 当已知R 、R 1(或R 2)求R 2(或R 1)时,一般选用12111R R R =+。
例1.如图所示,电源电压12V 且保持不变,要使电路中电流表的示数为1A ,在A 、B 间需接入电阻。
但手边只有阻值为:R 1=20Ω、R 2=8Ω、R 3=30Ω、R 4=4Ω、R 5=36Ω、R 6=18Ω的电阻各一个,怎样用已有电阻组成所需电阻?写出其中两种:(1)____________;(2)___________________。
答案:(1)R 2和R 4串联;(2)R 1和R 3并联或R 5和R 6并联。
二、串正并反比例计算 1.串联: 1212U U U I R R R === ⇒ 1122U R U R = 等流,正比分压,阻大压大 2.并联: 1122U IR I R I R === ⇒1221I R I R = 等压,反比分流,阻大流小 例2.两定值电阻R 1=10Ω,R 2=5Ω,将R 1、R 2接入如图所示的电路,已知电源电压为3V ,当开关S 闭合时,下列分析正确的是( )A.R 1、R 2电流之比为1∶2B.R 1、R 2两端的电压之比为2∶1一增总增串正并反C.R1、R2消耗的电功率之比为1∶2D.电路消耗的总电功率等于2.7W答案:B例3.两定值电阻R1=15Ω,R2=5Ω,将R1、R2接入如图所示的电路,已知电源电压为3V,当开关S闭合时,下列分析正确的是()A.R1、R2两端电压之比为3∶1B.通过R1、R2电流之比为3∶1C.R1、R2消耗的电功率之比为1∶3D.R1的电功率为1.8W答案:C三、动态电路分析思路1.变阻器型动态电路①串联:②并联:例 4.如图所示电路中,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。
用试触法判断电流表内接和外接的依据一.问题的提出在讲伏安法测电阻时,需要判断电流表是选择内接还是外接。
若不知道待测电阻的大约值,无法比较x AR R 与vx R R 的大小时,可采用电压表测试法(即试触法)并根据电流表、电压表示数变化大小来确定,具体方法如下:连接电路时把电压表一端接入电路中,另一端导线预留,如图1所示,移动电压表的预留端,先后与a ,b 两点接触,使电流表进行外、内接改变,同时观察两表示数的变化情况。
设预留端接触a ,b 时, 电流表示数分别为a I ,b I 电压表示数分别为a U ,b U 则当aba aba U U U I I I ->-时,选用“内接法”;当a ba aba U U U I I I -<-时,选用“外接法”。
(很多资料都是这样介绍的)当a ba aba U U U I I I ->-时,电流表示数相对变化明显些,说明测量的是大阻值电阻,于是选择内接。
当aba aba U U U I I I -<-时,电压表示数相对变化明显些,说明测量的是小阻值电阻。
这似乎是理所当然的事,没有人会怀疑,但是这样判断的真实依据是什么?直接比较哪个表示数相对变化明显些,真的就能准确判断内外接吗?另外在比较哪个表示数相对变化明显些时,这些变化是相对于哪种接法时电表的示数,即是当aba aba U U U I I I ->-时还是当bba bba U U U I I I ->-时就能判断电流表应选择内接法?本文就此展开分析讨论,不妥之处,还望同行批准斧正。
二.问题的解决1.电流表由外接到内接时,电流表及电压示数变化设电源电动势为E ,内阻为r ,R 为接入电路中滑动变阻器的阻值,图1电流表外接时电路中的总电阻:R r R R R R R R A xv xv ++++=外,令R r r +=0,所以0r R R R R R R A x v x v +++=外 0r R R R R R ER E I A xv x v a +++==外内接时:00)(r R R R R R R R R R R r R R R R R R R vAx v AA x v x v A x v A x v ++++++=++++=内外R < Ax v v Ax v A x v A x v v b R R R R r R R R R R R ER R R R R E I ++++++=++=)(内 vA xA x R R R r R R r E)(00++++=所以:b a I I >,即电流表由外接到内接时电流表示数减小。
欧姆定律常考知识点及常见题型解法探究电流与电压电阻的关系1、电流与电压的关系。
考点1、必须保持电阻不变,且换用不同规格电阻多次实验。
多次实验的目的:寻求普遍规律排除偶然性。
考点2、电路图及实物连接。
连接实物图时(包括改错)要先连接串联部分,最后再连接电压表。
注意电压表的量程和正负接线柱!连接时开关要断开,闭合开关前变阻器阻值调到最大。
考点3、故障判断闭合开关后若出现:1、电压表示数很大,接近电源电压,电流表无示故障原因为电阻R或灯L断路。
2、电压表无示数,电流表有示数故障原因为电阻R或灯泡L短路。
3、电压表电流表均有示数,但调节变阻器示数不变故障原因为变阻器连接错误,都接上或都接下。
考点4、结论:在电阻一定时,通过导体的电流与电阻两端的电压成正比。
(在电阻一定时,电阻两端的电压越大,通过导体的电流越大)所有类似结论均要注意控制变量,保持某个物理量一定。
2、电流与电阻的关系。
考点1、变阻器的作用:上个实验中变阻器的作用为调节电阻两端的电压;在该实验中,变阻器的作用为保持电阻两端电压不变。
考点2、定值电阻或变阻器的选择(知识运用见比值题)如图所示,R1可供选择:5Ω,10Ω,15Ω,20Ω,25Ω。
R2可供选择:20Ω1A,50Ω1A。
若设定电压为2V。
(即电压表示数保持2V不变)。
R2选择20Ω1A。
则R1可使用哪些电阻?拓展:若出现“将某一电阻R1换上后,无论如何调节变阻器均达不到原设定电压”的现象,则原因为“变阻器总电阻太小”。
解决方法:1、换更大阻值的变阻器。
2减小电源电压3、增大设定电压4、再串联一个定值电阻。
R1R24.5V常见题型及解题思路第一、总思路1、审题判断串联或并联。
2、由串并联回忆串并联相关公式及关系式。
I=I1=I2 I=URI=I1+I2串联:U=U1+U2 U=IR U=U1=U2 :并联R=R1+R2 R=UI3、根据所求量确定公式或关系式4、寻找已知量代入求解注意对应关系,必要时加角码区分第二、比值题知识储备:串联电路中,I1=I2 U1R1=U2R2U1U2=R1R2电压之比等于电阻之比(串联分压)并联电路中,U1=U2 I1R1=12R2 I1I2=R2R1电流之比等于电阻的反比(并联分流)例1.如图所示,一个“8v,0.5A”的灯泡,要接在一个14V的电源上,则需要________联一个________欧的电阻。
有效判断电路中电流表电压表示数变化情况重庆市潼南县柏梓镇初级中学校周宗顺摘要:学习物理,应该掌握方法。
方法得当会收到事半功倍的效果。
判断电路中电流表电压表示数变化这个问题,主要是告诉学生学习物理应做到循序渐进和注重学习方法。
关键词:串联电路并联电路滑动变阻器电流电压变化电路中电流表电压表示数变化问题是初中物理考试大纲规定的内容,是考试常考的重要问题,也是考生棘手的问题。
学生在学习过程中有一定的困难,针对学生学习实际情况和教材编排体系,应从以下三方面突破。
一、掌握基本概念涉及的基本概念有:电路的三种状态(通路、开路、短路)、电路的两种连接方式(串联、并联)。
1电路的三种状态(1)通路:处处连通的电路。
用电器正常工作,此时电路中有电流通过。
如图一(2)、开路,指断开的电路,也叫断路。
整个电路中有一处是断开的,并不一定是开关断开。
断路的特点用电器不工作,此时电路中无电流。
(3)、短路,又分为电源短路和用电器短路两种。
A电源短路,指导线不经过用电器而直接接到了电源的两极上。
导致电路中电流过大,从而烧坏电源。
这种情况是绝对不允许的。
电源短路,如图二两种情况,图二(1)是开关闭合,导线直接接到电源两极上;图二(2)是开关闭合,电流表直接接到了电源两极上。
B、用电器短路,指的是串联的多个用电器中的一个或多个(当然不是全部)在电路中不工作。
如图三这种情况用电器短路一般是不允许的,但不会造成较大的破坏。
有时可根据要求,设计成这种电路,它可以达到某种特殊功能。
2电路的两种连接方式(1)串联电路把元件逐个顺次连接起来的电路。
特征:电路中只有一条电流路径,一处段开所有用电器都停止工作。
如图四(1)(2)并联电路把元件并列的连接起来的电路。
特征:电路中的电流路径至少有两条,各支路中的元件独立工作,互不影响。
如图四(2)掌握了这些基本概念,是为了更好判断电路中的电流表及电压表的变化情况。
二、有特殊元件识别电路的的方法1开关电路的识别方法断开的开关,在识别电路时,撤掉两端的线;闭合的开关视为导线。
初中物理电路故障及动向电路剖析1、先依据题给条件确立故障是断路仍是短路:两灯串连时,假如只有一个灯不亮,则此灯必定是短路了,假如两灯都不亮,则电路必定是断路了;两灯并联,假如只有一灯不亮,则必定是这条支路断路,假如两灯都不亮,则必定是干路断路。
在并联电路中,故障不可以是短路,因为假如短路,则电源会烧坏。
2、依据第一步再判断哪部分断路或短路。
例1:L1 与 L2 串连在电路中,电压表测 L2 两头电压,开封闭合后,发现两灯都不亮,电压表有示数,则故障原由是什么解:你先画一个电路图:两灯都不亮,则必定是断路。
电压表有示数,说明电压表两个接线柱跟电源两极相连结,这部分导线没断,那么只有 L1 断路了。
例2、L1 与 L2 串连,电压表 V1 测 L1 电压, V2,V2 示数很大,则 L1短路而 L2 正常; B、若 V1=0 而 V2 示数很大,说明 L2 都断路。
测 L2 电压。
闭合开关后,两灯都不亮。
则以下说法正确的选项是: A、若V1=0 解:可能你会错选 A。
其实答案为 B。
第一依据题给条件:两灯都不亮,则电路是断路, A 必定不正确。
当 L2 断路时,此时 V2 相当于连结到了电源两极上,它丈量的是电源电压,所以示数很大。
而此时L1 因为测有电流经过,所以两头没有电压,所以V1 的示数为零。
第一要剖析串并联,这个一般的比较简单,一条通路串连,多条并联。
假如碰上了电压表电流表就把电压表当开路,电流表当导线。
这个是因为电流表电压小,几乎为零。
但电压表不一样。
此处要注意的是,电压表不过看做开路,其实不是真的开路。
所以假如碰上了一个电压表一个用电器一个电源串连在一同的状况,要记得。
电压表是有示数的(话说我当时为这个纠结了许久)。
还有一些东西光看理论剖析是不好的,要多做题啊,做多得题,在剖析总结以下,会好好多。
并且假如有不会的,必定要先记下来,没准在下一题里就会有感悟、一.常有电路的辨别方法与技巧在解决电学识题时,我们碰到的第一个问题常常是电路图中各个用电器(电阻)的连结关系问题。
电流、电压表示数变化巧判断在物理教学中,电学部分的电流表、电压表示数变化的问题是一难点。
单独并联、串联方法有些学生还能接受,但一遇到混联时,学生就感到头脑发胀,无所适从。
在历届各省中考试题中,电表示数变化的问题频频出现,学生难学、老师难教。
我针对这个棘手的问题,把此类型的问题归纳如下:此类型的问题分为并联、串联、混联、假滑动变阻器的问题。
要想做好此类型的问题,首先认清电路的联接方法,其次弄清电流表测谁的电流和电压表测谁两端的电压,最后再根据欧姆定律做出正确的判断。
一、并联当两个电阻并联时,若再并联一支或断开一支,都不影响本支路两端的电压和电流,它们都不变,但干路上的电流随之增大或减小。
例1、如图1所示,电源电压不变,R1=R2 当开关由闭合到断开时,电流表的示数()A、不变B、变为原来的2倍C、变为原来的1/2例2、如图2所示,当滑动变阻器的滑片P从中点向a端移动时,A1的示数、A2的示数和V示数将()A、A1的示数、A2的示数和V的示数都变小B、A1的示数、A2的示数和V的示数都变大C、A1的示数不变、A2的示数变大、V示数变小D、A1的示数不变、A2的示数变小、V的示数不变分析:例1、R1、R2是并联的,A测R1的电流,开关无论断开还是闭合,都不影响R1的电压和电流,所以电流表的示数不变,故选A。
例2、R0与滑动变阻器是并联的,A1测R0的电流,A2测总电流,V测总电压(也是测R0两端的电压)。
当滑片P移动时不影响R0支路的电压和电流,所以A1的示数不变,V的示数也不变。
当滑片P从中点向a移动时,电路的总电阻变大,根据欧姆定律,在电源电压不变时,总电阻增大故电流小,所以干路的的示数变小。
故选D。
二、串联当两个电阻串联时,电阻的阻值越大,该电阻两端的电压越大。
例3、如图3所示,当滑动变阻器滑片向右移动时,各表变化情况是()A、A的示数变小、V1的示数变大、V2的示数变小B、A的示数变大、V1的示数变大、V2的示数变小C、A的示数变大、V1的示数变小、V2的示数变大D、A的示数变小、V1的示数变大、V2的示数不变4、如图4当滑动变阻器滑片向右端移动时,各表变化情况是()选项同例3分析:例3、R1、R2是串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,在串联电路中,电阻越大分得的电压越大,U1:U2=R1:R2 当滑片向右移动时R1:R2的比变大,则U1:U2也变大,又因U1+U2不变,所以U1变大U2变小,即V1变大V2变小。
初中物理电路论文:浅淡初中物理电路电表示数变化类题型解题方法初中物理电路中电流表、电压表示数变化的判断,是近几年来各地中考的热点内容之一。
以来宾市为例,几乎每年中考都会考到,且通常以单项选择题形式出现。
要正确地判断此类题目,要求学生必须有扎实的电学基础知识,能熟练地运用欧姆定律及串、并联电路的相关知识,具备较高的思维能力。
因此,此类题型较难,解题方法不易掌握,学生在答题时极易出错。
多年来本人所教的学生都是来自农村,学生基础知识不扎实,接受能力差,加上电路知识本来就属于难点,此类题目让很多学生感到无从下手。
怎样让学生完全掌握解答这类题型的方法成为我物理教学任务中的一个难点,为此,本人根据实际教学中积累的经验谈一点体会。
一、滑动变阻器滑片位置的改变引起电路中电表示数的改变此类题目通常以串联电路形式出现,考查学生是否正确判断定值电阻(用电器)和滑动变阻器本身的电流、电压的变化情况。
例1:如图所示,闭合开关s,向左移动滑动变阻器的滑片p,电流表和电压表示数变化情况是()a、电流表示数变大,电压表示数变大b、电流表示数变大,电压表示数变小c、电流表示数变小,电压表示数变小d、电流表示数变小,电压表示数变大解题思路:此电路中,r和r1串联,滑动变阻器r1连入电路的是滑片左端的部分,当滑片向左滑动时,滑动变阻器连入电路部分变短,电阻值变小,电路中总电阻值变小。
根据欧姆定律i=u/r可知,电路中的电流i变大,电流表的示数变大。
由欧姆定律变形公式u=ir可知,电阻r上的电压u变大,所以电压表的示数变大,所以此题应选a。
例2: 如图所示,闭合开关s,将滑动变阻器的滑片向上移动时,观察到的现象是()a、灯泡的亮度不变,电压表的示数变大b、灯泡变暗,电压表示数变大c、灯泡变暗,电压表示数变小d、灯泡变亮,电压表示数变大解题思路:(1)此电路中,灯泡l和变阻器r串联,电压表测变阻器r两端的电压,当滑动变阻器的滑片向上移动时,r变大,电路中的总电阻变大;(2)根据欧姆定律i=u /r可知,在u不变时,电路的总电阻r增大,电路中的电流i变小;(3)根据ul=irl可知,在rl不变时,i减小,ul减小;(4)根据pl=uli可知,灯泡的实际功率pl变小,故灯变暗;(5)根据串联电路电压特点,即u=ul+ur,在u不变时,当ul变小,ur变大,故电压表v的示数变大,所以此题应选b。
如何根据电表示数变化找电路故障物理组:冯英会内容摘要:电路中只含有电压表时的故障分析;电路中只含有电流表时的故障分析;电路中含有电压表和电流表的故障分析;关健字:电压表示数;电流表示数;故障分析。
电路出现故障的原因非常多,一些故障能引起电路中电压表、电流表示数发生变化。
通过分析电压表、电流表示数的变化就能找到电路故障。
一、如果出现故障的电路中只含有电压表,故障引起电压表示数变化,如何分析电路故障引起电压表示数变化一般有以下两种情况:(一):电压表示数变大,接近电源电压(电压表指针有明显偏转)如图1所示,开关S闭合后,两灯都发光,过了一段时间,电压表示数突然变大,接近电源电压,分析此电路中出现的故障。
分析:电压表有示数,说明有电流流过电压表,即电压表两侧的电路与电压表能形成通路,电压表示数接近电源电压,即A、B两点间电压接近电源电压,造成这样的原因有两种:图1 图2 原因一:与电压表并联的A、B两点间电路发生断路。
当A、B两点间电路发生断路时,它的电路图相当于图2中灯L1和电压表串联,在串联电路中,各用电器两端电压之比等于各用电器电阻之比,由于电压表内阻非常大,所以电源电压几乎被A、B两点间电路全部分去,所以电压表示数很大,接近电源电压。
这种故障造成两灯都不发光。
原因二:与电压表并联的两点之外用电器发生短路。
即灯L1发生短路。
当灯L1发生短路时,它的电路图相当于图3所示电路,A、B两点间电压和电源电压相等。
灯L1不发光,灯L2图3 图4 (二):电压表示数变小接近于0如图1所示,开关S闭合后,两灯都发光,过了一般时间,电压表示数突然变为0,分析此电路中出现的故障。
分析:电压表没有示数,说明没有电流流过电压表,即电压表两侧的电路与电压表不能形成通路,造成这样的原因也有两种:原因一:与电压表并联的A、B两点间电路发生短路,它的电路如图4所示,与电压表关联的A、B两点是电路发生短路,这段电路相当于导线,即电压表被短路,电流不再流过电压表,所以电压表示数变为0,此时灯L1发光,灯L2不发光。
【导语】电学⼀直是整个初中阶段物理学习的难点和重点,很多同学看到复杂的电学题⼼⾥就会不⾃觉的头脑发懵,不知道要怎么下⼿,整理了电学中综合问题难点和易错点分析,也就是说,把这篇⽂章看懂,基本上电学不在话下!⼀、理清“短路”概念在教材中,只给出了“整体短路”的概念,“导线不经过⽤电器直接跟电源两极连接的电路,叫短路”。
⽽在电学综合题中常常会出现局部短路的问题,如果⽤导线将某个⽤电器(或某部分电路)⾸尾相连就形成局部短路。
局部短路仅造成⽤电器不⼯作,并不损坏⽤电器,因此是允许的。
因它富于变化成为电学问题中的⼀个难点。
局部短路概念抽象,可⽤实验突破此难点。
实验原理如图1,当开关S闭合前,两灯均亮(较暗);闭合后,L1不亮,⽽L2仍发光(较亮)。
为帮助⼤家理解,可将L1⽐作“有阻”,⽽开关S的局部短路通道则⽐作是“⽆阻”。
电流只会“⾛⽆阻”⽽不会去“⾛有阻”。
即L1短路不⼯作,电流从导线经过。
⼆、识别串并联电路识别串、并联有三种⽅法,电流法;等效电路法;去表法。
⑴电流法:即从电源正极出发,顺着电流的流向看电流的路径是否有分⽀,如果有,则所分的⼏个分⽀之间为并联,(分⽀前后有两个节点)如果电流的路径只有⼀条(⽆分⽀点),则各元件之间为串联。
此⽅法学⽣容易接受。
⑵节点法:没经过⽤电器,导线再长都相当于⼀个节点,观察每个⽤电器两端的端点确定它在电路中的位置。
图2、图3是对各电阻的连接情况分析。
如上图2各个A点都与电源正极相连,各个B点与电源负极相连,可以简化为图3。
在图3中,R1、R2、R3的并联关系也就显⽽易见了。
⑶去表法:由于电压表的内阻很⼤,并联在电路中时,通过它的电流很⼩,可忽略不计。
故在电路中去掉电压表,不会影响电路结构,电压表所在之处可视为开路。
⽽电流表的内阻很⼩,串联在电路中⼏乎不影响电路的电流强度,因⽽,在电路分析中,电流表可以看成⼀根导线,去掉后改成⼀根导线即可。
三、串、并联电路中总电阻的变化特点1.两个电阻⽆论是串还是并联,其中⼀个电阻增加,总电阻都增加。
初中物理滑动变阻器题型的解题技巧初中物理有关滑动变阻器题型的解题技巧在学习电学的过程中,常会遇到在有滑动变阻器的电路中,判断电压表、电流表的示数变化或小灯泡的亮度变化问题。
由于这类题型用到欧姆定律及串、并联电路的特点等知识,涉及到的知识点多,题目较灵活,还要求学生有一定的综合能力,难度较大,学生每每遇到此类问题时感到束手无策,经常答错。
这类问题不要求进行复杂的运算,可以按照以下步骤分析:1.明确电路的连接方式:将电流表和闭合的开关都看作一根导线,将电压表从电路中去掉,俗称“去表法”,这样可以简化电路,容易画出等效电路。
2.明确各电表的测量对象:确定电流(电压)表测量的是哪个用电器或哪段电路的电流(电压),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。
3.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。
4.根据电源电压不变,结合串联、并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式,按:“局部电阻的变化→总体电阻的变化→干路(或总体)电流的变化→某一定值电阻两端电压的变化→另一部分导体两端的电压变化→通过某部分导体的电流的变化”的思路,按“一电阻二电流三电压”的顺序进行判断电流表和电压表示数的变化情况。
下面我就结合实例谈一谈怎样判断此类题的方法。
一、串联电路中的电表变化例1如图1左所示电路中,电源电压不变,闭合开关S后滑动变阻器的滑片P向左移动时()A.电流表示数变大,电压表示数变大B.电流表示数变小,电压表示数变小C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数变小,电压表示数变大解析:运用“去表法”画出等效电路,如右图1右,这是一个典型的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压。
当滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路中的阻值变小,则总电阻变小,由欧姆定律和电源电压不变的条件,可知电路中的电流变大,即电流表示数变大;再由U=IR可知R1两端的电压变大,即电压表示数变大。
电路动态变化的常见情况及分析方法作者:曾明来源:《中学生理科应试》2014年第11期电路动态分析是电学中一类非常典型的题型,它能综合考查学生对闭合电路欧姆定律的掌握,对电路结构的认识,以及对串、并联电路的基本特点等知识的应用,是一类考查学生分析能力、推理能力的好题.对不同的动态电路,引发的变化原因不同,但在分析方法上都大同小异.一、引起电路动态变化的原因归结起来,引起电路动态变化的原因有如下几种情况:1.滑动变阻器滑片的位置改变2.电路中开关的闭合、断开、或者换向3.非理想电表对电路的测试4.电容器结构的改变5.电路出现故障(断路或短路)6.电路中有传感器等敏感元件二、电路动态变化的基本分析方法1.程序法(1)基本思路:电路结构的变化,引起某部分电阻R的变化,引起总电阻R总的变化,引起干路电流I总的变化,引起路端电压U端的变化,引起固定支路上电流和电压的变化.(2)判定总电阻变化情况的规律a.当外电路的任何一个电阻增大(减小)时,电路的总电阻一定增大(减小)b.若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小.图1c.如图所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段与用电器并联,另一段与并联部分串联.设滑动变阻器的总电阻为R0,灯炮的电阻为R灯,与灯泡并联的那一段电阻为R,则分压器的总电阻为:R总=R0-R+RR灯R+R灯=R0-R2R+R灯=R0-11R+R灯R2.由此可以看出,当R减小时,R总增大;当R增大时,R总减小.2.极限法:因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论,进而得出一般变化情况的方法.3.特殊值法:对于某些双臂环路问题,可以采取代入特殊值去判定,从而得出一般结论.三、例析图2例1如图所示,电源电动势E=8V,内阻不为零,电灯A标有“10V,10W”字样,电灯B 标有“8V,20W”字样,滑动变阻器的总电阻为6Ω,闭合开关S,当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化)A.电流表的示数一直增大,电压表的示数一直减小B.电流表的示数一直减小,电压表的示数一直增大C.电流表的示数先增大后减小,电压表的示数先减小后增大D.电流表的示数先减小后增大,电压表的示数先增大后减小解析图示电路是滑动变阻器R上部分与灯泡A串联,下部分与灯泡B串联,然后再并联,当P位置改变,导致总电阻变化,从而引起电流表、电压表示数变化.要知道P由a端向b 端滑动过程中,总电阻怎样变化,必须要知道两灯泡的电阻.由P=U2R得:R=U2P,所以,RA=10210Ω,RB=8220Ω=3.2 Ω.又知R滑=6Ω,所以P由a端向b端滑动过程中,上面支路的电阻总大于下面支路的电阻,且相差越来越大,故R总减小.由此可直接判断出电压表示数减小,电流表示数增大.正确答案为A.点评本题属于滑动变阻器滑片位置变化而引起的电路动态变化,由于是双臂环路问题,故采取了算出具体数值,由极端法讨论的分析方法.例2如图所示,一理想变压器原线圈接入交流电源,副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻,开关S是闭合的,V1和V2为理想电压表,读数分别为U1和U2;A1、A2和A3为理想电流表,读数分别为I1、I2和I3.现断开S,U1数值不变,下列推断中正确的是().图3A.U2变小,I3变小B.U2不变,I3变大C.I1变小,I2变小D.I1变大,I2变大解析因为U1不变,由U1U2=n1n2可得U2不变,断开S后,副线圈所在电路电阻R变大,由I2=U2R可知,电流I2减小.由U1I1=U2I2得I1=U2I2U1,故I1减小.电阻R3两端电压U3=U2-I2R1,故U3变大,I3=U3R2变大.综合可得正确答案为B、C.点评本题是由于电路中开关断开,引起电阻变化,导致各部分电阻上的电压和通过的电流变化.由程序法进行动态电路分析的问题.图4例3两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定且等于12 V的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端,如图所示,电压表的示数为8V.如果他把此电压表改接在R2两端,则电压表的示数将().A.小于4VB.等于4VC.大于4V小于8VD.等于或大于8V解析电压表在电路中有双重身份,一方面,它能显示自身两端的电压,另一方面,它又有一定的电阻.此题中电压表先与R1并联,读数为8V,则R2上分得的电压为4V.而当电压表与R2并联时,其并联后的电阻要比R2小,而此时R1的阻值要比原先R1与电压表并联的阻值大,此时R1分得的电压大于8V,R2与电压表并联后分得的电压小于4V.正确答案为A.点评非理想电表接入电路中时,相当于改变了电路结构,从而使各部分电压、电流发生相应变化.。
动态电路分析的思路和技巧诀窍:去表判连接,恢复断所测,动态综合看,电表示数定。
浅释:定性分析动态电路的解题思路分三步:第一步:采用“去表法”分析电路的连接方式。
电流表内阻很小,可视为导线;电压表内阻很大,可视为断路;电压表可连同它两端的导线取走以简化电路结构,方便进行电路分析,这种方法叫做去表法。
第二步:将电表再恢复来判断电表测量对象。
第三步:动态分析,确定电表示数的变化。
简记:去表判连接,恢复断所测,动态综合看,电表示数定。
详解:欧姆定律是电学的重点,也是中考出题的方向,动态电路是它所衍生的知识板块之一。
动态电路变化问题大致可以分为两类,一是滑动变阻器滑片的位置变化引起电路中电学量的变化;二是开关的断开或闭合引起电路中电学量的变化。
一、滑动变阻器类分析思路顺口溜:一看电路串并联,二看电表与谁连,三看滑片移哪边,总阻随着变阻变,要问电表怎么变,欧姆定律来实现。
先电流,后电压,电压分析有技巧,定值电阻要先看,滑阻电压源压减。
注释:“欧姆定律来实现”,是指综合运用欧姆定律或分压分流原理等规律,抓住题中不变的量,如电源电压不变、定值电阻阻值不变等,把动态电路变成静态电路来处理,从而解决具体的实际问题。
“滑阻电压源压减”,即滑动变阻器两端的电压等于电源电压减去定值电阻两端的电压:U滑阻=U电源-U定阻。
1.串联第一步:分析总电阻R总变化情况,找到总电流I总的变化情况(一般地,U总不变,根据I总=U总/R总,得出电流I总与总电阻R总变化情况相反);第二步:根据电流变化情况,找到阻值不变的部分的电压变化情况(由U定=IR定,可判断出阻值不变部分的电压与电流变化情况相同);第三步:根据串联电路“分压”规律,找到阻值变化部分的电压变化情况(由U变=U总-U定,可判断阻值变化部分电压变化与阻值不变部分电压变化情况相反)。
(在实际解题中,我们还可以根据串联中电压分配与电阻成正比,先判断出变化部分的电压与此部分电阻变化情况相同;进一步判断其他阻值不变部分电压变化与阻值变化部分电压变化相反)。
有关动态电路几种类型题的分析方法动态电路指根据欧姆定律及串、并联电路的性质,来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量(如R 总、I 、U 、P 等)或变化量、比值关系、小灯泡的亮暗程度等的变化情况。
近几年也通常将动态电路的分析作为重点考查内容之一。
本文从动态电路的基本内容着手,系统归纳了常见的四种类型题,并以下面介绍的基本思路为基础,采用箭头式分析法,着重介绍这几种类型题分析方法。
分析动态电路问题的基本思路是“局部→整体→局部”。
即从阻值的变化入手,由串并联规律判知R 总的变化情况,再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况,最后由部分电路欧姆定律及串、并联电路规律判知各部分的变化情况。
其分析方法为:1、确定电路的外电阻R 总如何变化: 当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)2、根据闭合电路欧姆定律rR EI +=总总确定电路的总电流如何变化;3、由U 内=I 总r 确定电源内电压如何变化;4、由U 外=E -U 内(或U 外=E -Ir)确定电源的外电压如何(路端电压如何变化);5、确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化一、电压表、电流表示数大小变化问题例1:如图1所示为火警报警器部分电路示意图。
其中R 2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器,电流表A 为值班室的显示器,B 为值班室报警电铃。
当传感器R 2所在处出现火情时,显示器A 的电流I 、报警电铃两端的电压U 的变化情况是( ) A . I 变大,U 变大 B . I 变小,U 变小 C . I 变小,U 变大 D . I 变大,U 变小AErR 1R 3R 2图1分析与解:当传感器R 2所在处出现火情时,R 2阻值减小R 2(↓) R 总(↓) U 内=I 总(R 1+ r )(↑)(将干路上的电阻R 1当做内电路电阻) U 外=E —U 内(↓) (↓),即显示器A 的电流减小。
例谈中考命题中的动态电路问题及解题方法从近几年的中考真题可知,在命题中对动态电路常以选择题、填空题、实验题等形式考查,难度较大,考生很难把握。
为帮助考生分析这类问题,本文将从中考真题出发讲述动态电路问题及其解题方法。
一、动态电路,注重过程分析动态电路问题是指变阻器阻值的变化或电路中开关状态改变而使电路中的电流、电路两端电压发生改变的电路问题。
动态电路问题可分为三类,一是滑动变阻器的滑片的位置的变化引起电路中物理量的变化;二是开关的断开或闭合引起电路中物理量的变化;三是气体浓度、光照强度、压力大小等因素的变化引起电路中物理量的变化,下面针对这三类问题以例题的形式进行过程分析,总结和归纳解题方法。
(一)例说滑动变阻器型动态电路1、串联型【以题说法】如图1所示,电源电压保持不变,闭合开关S 后,将滑动变阻器R 2的滑片P 向左滑动,下列说法正确的是( )A .电流表A 的示数变小,电压表V 1的示数变大B .电流表A 的示数变小,电压表V 1的示数不变C .电压表V 1与电压表V 2的示数之和不变D .电压表V 2与电流表A 的示数之比不变【解析】由图1可知,电阻R 1和R 2串联,电压表V 2测R 2两端电压,电压表V 1测电源电压,因电源电压不变,则V 1示数不变,A 项错误;当滑动变阻器R 2的滑片P 向左滑动时,R 2接入电路中的阻值变大,总电阻变大,电路中的电流变小,电流表的示数变小,B 项正确;电阻R 1两端的电压U 1=IR 1变小,所以滑动变阻器两端的电压U 2=U -U 1变大,C 项错误;电压表V 2与电流表A 的示数之比即为滑动变阻器连入电路中的电阻值,当R 2的滑片P 向左端滑动时,其阻值变大,D 项错误。
【答案】B图1【方法归纳】(1)解决此类问题第一要判定电路的类型,准确判断滑片移动时滑动变阻器阻值的变化,可根据欧姆定律分析电流的变化,由欧姆定律的变形式判断电压的变化。
(2)运用串联分压的原理分析电压表的示数的变化,两个电阻串联,滑动变阻器的阻值变大(变小),分配到的电压变大(变小),由电源电压不变和串联电路电压的规律可知,定值电阻两端电压变小(变大)。
如何正确判断两电表示数变化问题[关键词] 电表示数串并联电路欧姆定律解题思路滑动变阻器“一二一”’规律[摘要] 判断电流表电压表示数变化题目是近几年来中考热点内容之一,这类问题比较全面考察了学生对欧姆定律的理解和对电路的分析,更反映了学生运用所学知识解决实际问题的能力,解答此类问题应熟练运用欧姆定律及串并联电路的相关知识,还应掌握解答此类问题的基本思路。
本文结合例题对此类题型进行分析和总结。
在物理学习中常会遇到电表示数变化问题,这类题型考查了学生对动态电路的分析和判断能力,电学规律物理公式的运用以及物理方法的使用是中考热点之一,但由于题目难度较大,致使很多考生不能正确解答,甚至于无从下手,这类问题的主要特点是:利用滑动变阻器滑片的滑动或开关通断改变电路中电阻大小或改变电路结构、来实现电路中电流的变化,进而引起各用电器电压的变化,除此之外,电路故障也会导致电流表、电压表示数的变化。
很多同学在遇到这类问题时往往判断不清电路结构,或是找不准电流表和电压表的测量对象,因而找不到问题的突破口,使问题变得纷繁复杂而感到束手无策。
因此,我们举几个典型例题来谈谈判断电流表、电压表示数变化问题的基本思路方法,供同学们参考。
解题基本思路1.分析电路结构(包括开关的通断或电路故障引起的电路结构变化)及电流表、电压表的测量对象,画出等效电路图,具体方法如下:首先,把电压表看成断路(所以先不必考虑电压表),把电流表看作一根导线,分析电路;其次开关闭合后,从电源正极出发,看电流分为几股,每股中有哪些元件,列出每一条回路;最后,确定电表的测量对象,整理画出等效电路图。
2.根据滑动变阻器滑片的滑动情况或开关通断引起的电路结构变化判断电路中电阻的变化。
3.结合实际电路,运用欧姆定律,串并联电路的电流、电压、电阻关系,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关系进行分析,在寻找变量的同时,要注意那些是不变的物理量,如电路发生改变时,电源电压不变,导体电阻不变,便可以顺利地解决问题(判断电流表、电压表示数变化情况)。
Җ㊀山东㊀董蓓蓓㊀孙㊀扬㊀㊀在电路中,电压表可以测定电阻的电压,电流表可以测量流过电阻的电流,对于定值电阻来说R =U I =ΔUΔI .如果电压表和电流表测量的是变化的电阻时,对应电压表示数的变化量ΔU 和电流表的变化量ΔI 的比值又表示什么呢下面,笔者将结合实例对恒定电路和交流电路中ΔUΔI的求解进行分析探讨,以期在明其意的同时找到快速解决此类问题的方法.1㊀恒定电路中ΔUΔI的求解㊀㊀图1例1㊀如图1,电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ,将滑动变阻器R 1的滑片向下滑动,理想电压表ʻV 1㊁ʻV 2㊁ʻV 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1㊁ΔU 2㊁ΔU 3,理想电流表ʻA 示数变化量的绝对值为ΔI ,则(㊀㊀).A.ΔU 1ΔI =R ㊀㊀B .ΔU 2ΔI=rC .ΔU 3ΔI =R 1㊀㊀D.ΔU 3ΔI =R +r等效电源法.对于定值电阻R 来说,其两端的电压和流过的电流分别为U ㊁I ,其变化量的绝对值分别为ΔU ㊁ΔI ,那么R =U I =ΔUΔI .如图2所示,如果U ㊁I 是可变电阻的电压和电流,那么ΔUΔI 指的是什么呢根据闭合电路欧姆定律U =E -I r ,由图象可知ΔUΔI 就等于电源内阻r .比如在研究ΔU 3ΔI时,我们就可以把虚线框内的部分看成新的电源,如图3所示,那么ΔU 3ΔI就等于新电源的内阻,即r +R ,选项D 正确.图2㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图32㊀交变电路中ΔUΔI的求解㊀㊀图4例2㊀如图4所示的电路中,理想变压器原㊁副线圈匝数比为n 1ʒn 2,电流表㊁电压表可看作理想电表,原线圈接电压稳定的正弦交变电源,R 1和R 2为定值电阻,R 为滑动变阻器.当滑片由c 向d 滑动时,电流表㊁电压表示数变化量(绝对值)分别用ΔI 和ΔU 表示.则ΔU ΔI等于(㊀㊀).A .R 2+R ㊀B .R 1+R 2㊀C .n 1n 2R 1㊀D .(n 2n 1)2R 1等效电源法.如图5所示,理想变压器原㊁副线圈匝数比为n 1ʒn 2,输入端电压恒为U ,原线圈中串联一电阻r 0,副线圈中有一滑动变阻器R .我们可以将图6中虚线框内电路等效为一个新的电源,如图7所示,那么ΔUΔI就是新的等效电源的内阻,设新电源的电动势和内阻为E 和r .新电源的输出电压为U 2,输出电流为I 2,U 22图5图㊀图7在原线圈中U 1=U -I 1R 1,U 1U 2=n 1n 2,I 1I 2=n 2n 1,即n 1n 2U 2=U n 2n 1I 2R 1,变形后可得U 2=n 2n 1U -I 2(n 2n 1)2R 1,与U 2=E -I 2r 比较分析,可知E =n 2n 1U ,r =(n 2n 1)2R 1,则ΔU ΔI =(n 2n 1)2R 1,选项D 正确.运用等效法分析物理问题可使复杂问题得以快速解决,有效提高解题的速度和准确性.(作者单位:山东省胶州市第三中学)73。
有关电路故障与电表示数变化问题分析方法总结电路故障一般有短路和断路两大类。
分析识别电器故障时,一定要根据电路中出现的各种反常现象,如灯泡不亮,电流表和电压表示数反常等,分析其发生的各种可能原因,再根据题中给的其他条件和现象、测试结果等进行综合分析,确定故障。
如果电压表有示数,说明电压表的两个接线柱与电源两极间连接良好,并且电压表没被短路。
如果电流表有示数,说明电流表所在电路是通路,电路故障很可能是某处短路。
1.断路的判断⑴如果电路中用电器不工作(常是灯不亮),且电路中无电流,则电路断路。
具体到那一部分断路,有两种判断方式:①把电压表分别和各处并联,则有示数且比较大(常表述为等于电源电压);则电压表两接线柱之间的电路断路(电源除外);②把电流表分别与各部分并联,如其他部分能正常工作,电流表有电流,则当时与电流表并联的部分断开了(适用于多用电器串联电路)。
2.短路的判断⑴串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作,其他部分用电器能正常工作,则不能正常工作的部分短路。
⑵把电压表分别和各部分并联,导线部分的电压为零表示导线正常,如某一用电器两端的电压为零,则此用电器短路。
⑶常用的判断方法:〖现象1〗用电器不工作。
〖诊断〗①若题中电路是串联电路,看其它用电器能否工作,如果所有用电器均不能工作,说明可能某处发生了断路;如果其它用电器仍在工作,说明该用电器被短路了。
②若题中电路是并联电路,如果所有用电器均不工作,说明干路发生了断路;如果其它用电器仍在工作,说明该用电器所在的支路断路。
〖现象2〗电压表示数为零。
〖诊断〗①电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路;②电压表的两接线柱间被短路。
〖现象3〗电流表示数为零。
〖诊断〗①电流表所在的电路与电源两极构成的回路上有断路;②电流表所在电路电阻非常大,导致电流过小,电流表的指针几乎不动(如有电压表串联在电路中)。
③电流表被短路。
〖现象4〗电流表被烧坏。
〖诊断〗①电流表所在的电路与电源两极间直接构成了回路,即发生了短路;②电流表选用的量程不当。