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初中物理动态电路问题分类解析

2014-08-21汪雄海

中学教学参考·理科版 2014年4期
关键词:滑片示数变阻器

汪雄海

初中物理电路动态分析问题对学生而言,是个难点,在中考中,该类题目出现的几率比较高。如何帮助学生提高分析解答这类题的能力,提高学生的中考成绩,笔者进行了一些粗浅的分析研究。

初中物理,对电源的内阻一般不考虑。这样就可以根据电路动态变化的原因,将问题简单划分为两种:第一种是由于电路中开关状态不同,而使电路中各电学量发生变化,解决此类问题的原则是:动态电路→开关的断开与闭合→电路的连接方式改变→总电阻的变化→总电流(电压)的变化→部分电流(电压)的变化→各电流表(电压表)示数的变化。第二种是因滑动变阻器的滑片移动,使电路中各电学量发生变化,解决此类问题的原则是:动态电路→滑动变阻器滑片的移动→滑动变阻器接入电路的阻值的变化→总电阻的阻值变化→总电流(电压)的变化→部分电流(电压)的变化→各电流表(电压表)示数的变化。

解决动态电路问题,应注意以下几点:

(1)识别电路是串联还是并联。

(2)明确各电表的测量对象及范围。

(3)串联电阻个数增多时总电阻增大(即串联电阻越多,总电阻越大),并联电阻个数增多时,总电阻减小(即并联电阻越多,总电阻越小)。

(4)在电阻的总个数不变的情况下,无论串、并联电路,部分电阻增大,总电阻随之增大。

(5)当电源电压不变时,总电流与总电阻成反比。

(6)分配关系:串联分压成正比(阻值大的电阻两端电压大)、并联分流成反比(流经阻值大的电阻的电流小)。

(7)在并联电路中,各支路上的用电器互不影响,变阻器只影响所在支路电流变化,从而引起干路电流变化。

一、滑动变阻器滑片位置变化引起各物理量变化

1.在串联电路中滑动变阻器滑片位置变化引起各物理量变化

【例1】如图1所示,闭合开关后当滑片P向右移动时,A表,V表(填“变大”、“变小”或“不变”)。

图1解析:首先判断电路类型(简单的方法为:将电流表看成导线,将电压表拆除,成为开路),此时容易看出,这是一个串联电路,串联电路中,电流处处相等,所以A表示数不变。

本电路中当滑片P向右移动时,被跨接在电压表内的电阻随着变大,依据串联分压关系知,V表示数变大。

2.并联电路中滑动变阻器滑片位置变化引起物理量变化

解析:依题意分析可知,图2所示电路为并联电路,并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压表V示数不变。

滑动变阻器滑片P向左移动时,并联电路各支路独立工作,对R1这条支路没有影响,所以电流表A1示数不变。

滑片P左移,接入的R2阻值变小,这条支路的电流变大,干路中电流也随之变大,故A2示数变大。

二、电路开关的闭合或断开引起电路中各电学量的变化

1.串联电路中开关的断开或闭合引起的变化

【例3】如图3所示,将开关K闭合,则A表、V表的示数将如何变化?

图3解析:依题意知在开关K闭合前,R1和R2串联,电路总电阻较大,开关K闭合后,电阻R2被局部短路,电路中的电阻只有R1了,因此电路总电阻变小,电流变大,电流表的示数变大。

在开关K闭合前,两个电阻串联。电压表测量R1两端的电压,开关K闭合后,电阻R2被短路,电压表测量电源两端的电压,因此电压表的示数将变大。

2.并联电路中开关的断开或闭合引起的变化

【例4】如图4所示,当开关K闭合时,电流表的示数将;电压表的示数将(选填“增大”、“不变”或“减小”)。

图4解析:本题首先要识别电路,现在不难看出这个电路是“并”联电路。电流表只测通过灯泡L的电流,当开关闭合时,电流表的示数从无变到有,故选填“增大”。电压表是测量电源电压,并不受电键控制,所以选填“不变”。

(责任编辑易志毅)endprint

初中物理电路动态分析问题对学生而言,是个难点,在中考中,该类题目出现的几率比较高。如何帮助学生提高分析解答这类题的能力,提高学生的中考成绩,笔者进行了一些粗浅的分析研究。

初中物理,对电源的内阻一般不考虑。这样就可以根据电路动态变化的原因,将问题简单划分为两种:第一种是由于电路中开关状态不同,而使电路中各电学量发生变化,解决此类问题的原则是:动态电路→开关的断开与闭合→电路的连接方式改变→总电阻的变化→总电流(电压)的变化→部分电流(电压)的变化→各电流表(电压表)示数的变化。第二种是因滑动变阻器的滑片移动,使电路中各电学量发生变化,解决此类问题的原则是:动态电路→滑动变阻器滑片的移动→滑动变阻器接入电路的阻值的变化→总电阻的阻值变化→总电流(电压)的变化→部分电流(电压)的变化→各电流表(电压表)示数的变化。

解决动态电路问题,应注意以下几点:

(1)识别电路是串联还是并联。

(2)明确各电表的测量对象及范围。

(3)串联电阻个数增多时总电阻增大(即串联电阻越多,总电阻越大),并联电阻个数增多时,总电阻减小(即并联电阻越多,总电阻越小)。

(4)在电阻的总个数不变的情况下,无论串、并联电路,部分电阻增大,总电阻随之增大。

(5)当电源电压不变时,总电流与总电阻成反比。

(6)分配关系:串联分压成正比(阻值大的电阻两端电压大)、并联分流成反比(流经阻值大的电阻的电流小)。

(7)在并联电路中,各支路上的用电器互不影响,变阻器只影响所在支路电流变化,从而引起干路电流变化。

一、滑动变阻器滑片位置变化引起各物理量变化

1.在串联电路中滑动变阻器滑片位置变化引起各物理量变化

【例1】如图1所示,闭合开关后当滑片P向右移动时,A表,V表(填“变大”、“变小”或“不变”)。

图1解析:首先判断电路类型(简单的方法为:将电流表看成导线,将电压表拆除,成为开路),此时容易看出,这是一个串联电路,串联电路中,电流处处相等,所以A表示数不变。

本电路中当滑片P向右移动时,被跨接在电压表内的电阻随着变大,依据串联分压关系知,V表示数变大。

2.并联电路中滑动变阻器滑片位置变化引起物理量变化

解析:依题意分析可知,图2所示电路为并联电路,并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压表V示数不变。

滑动变阻器滑片P向左移动时,并联电路各支路独立工作,对R1这条支路没有影响,所以电流表A1示数不变。

滑片P左移,接入的R2阻值变小,这条支路的电流变大,干路中电流也随之变大,故A2示数变大。

二、电路开关的闭合或断开引起电路中各电学量的变化

1.串联电路中开关的断开或闭合引起的变化

【例3】如图3所示,将开关K闭合,则A表、V表的示数将如何变化?

图3解析:依题意知在开关K闭合前,R1和R2串联,电路总电阻较大,开关K闭合后,电阻R2被局部短路,电路中的电阻只有R1了,因此电路总电阻变小,电流变大,电流表的示数变大。

在开关K闭合前,两个电阻串联。电压表测量R1两端的电压,开关K闭合后,电阻R2被短路,电压表测量电源两端的电压,因此电压表的示数将变大。

2.并联电路中开关的断开或闭合引起的变化

【例4】如图4所示,当开关K闭合时,电流表的示数将;电压表的示数将(选填“增大”、“不变”或“减小”)。

图4解析:本题首先要识别电路,现在不难看出这个电路是“并”联电路。电流表只测通过灯泡L的电流,当开关闭合时,电流表的示数从无变到有,故选填“增大”。电压表是测量电源电压,并不受电键控制,所以选填“不变”。

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初中物理电路动态分析问题对学生而言,是个难点,在中考中,该类题目出现的几率比较高。如何帮助学生提高分析解答这类题的能力,提高学生的中考成绩,笔者进行了一些粗浅的分析研究。

初中物理,对电源的内阻一般不考虑。这样就可以根据电路动态变化的原因,将问题简单划分为两种:第一种是由于电路中开关状态不同,而使电路中各电学量发生变化,解决此类问题的原则是:动态电路→开关的断开与闭合→电路的连接方式改变→总电阻的变化→总电流(电压)的变化→部分电流(电压)的变化→各电流表(电压表)示数的变化。第二种是因滑动变阻器的滑片移动,使电路中各电学量发生变化,解决此类问题的原则是:动态电路→滑动变阻器滑片的移动→滑动变阻器接入电路的阻值的变化→总电阻的阻值变化→总电流(电压)的变化→部分电流(电压)的变化→各电流表(电压表)示数的变化。

解决动态电路问题,应注意以下几点:

(1)识别电路是串联还是并联。

(2)明确各电表的测量对象及范围。

(3)串联电阻个数增多时总电阻增大(即串联电阻越多,总电阻越大),并联电阻个数增多时,总电阻减小(即并联电阻越多,总电阻越小)。

(4)在电阻的总个数不变的情况下,无论串、并联电路,部分电阻增大,总电阻随之增大。

(5)当电源电压不变时,总电流与总电阻成反比。

(6)分配关系:串联分压成正比(阻值大的电阻两端电压大)、并联分流成反比(流经阻值大的电阻的电流小)。

(7)在并联电路中,各支路上的用电器互不影响,变阻器只影响所在支路电流变化,从而引起干路电流变化。

一、滑动变阻器滑片位置变化引起各物理量变化

1.在串联电路中滑动变阻器滑片位置变化引起各物理量变化

【例1】如图1所示,闭合开关后当滑片P向右移动时,A表,V表(填“变大”、“变小”或“不变”)。

图1解析:首先判断电路类型(简单的方法为:将电流表看成导线,将电压表拆除,成为开路),此时容易看出,这是一个串联电路,串联电路中,电流处处相等,所以A表示数不变。

本电路中当滑片P向右移动时,被跨接在电压表内的电阻随着变大,依据串联分压关系知,V表示数变大。

2.并联电路中滑动变阻器滑片位置变化引起物理量变化

解析:依题意分析可知,图2所示电路为并联电路,并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压表V示数不变。

滑动变阻器滑片P向左移动时,并联电路各支路独立工作,对R1这条支路没有影响,所以电流表A1示数不变。

滑片P左移,接入的R2阻值变小,这条支路的电流变大,干路中电流也随之变大,故A2示数变大。

二、电路开关的闭合或断开引起电路中各电学量的变化

1.串联电路中开关的断开或闭合引起的变化

【例3】如图3所示,将开关K闭合,则A表、V表的示数将如何变化?

图3解析:依题意知在开关K闭合前,R1和R2串联,电路总电阻较大,开关K闭合后,电阻R2被局部短路,电路中的电阻只有R1了,因此电路总电阻变小,电流变大,电流表的示数变大。

在开关K闭合前,两个电阻串联。电压表测量R1两端的电压,开关K闭合后,电阻R2被短路,电压表测量电源两端的电压,因此电压表的示数将变大。

2.并联电路中开关的断开或闭合引起的变化

【例4】如图4所示,当开关K闭合时,电流表的示数将;电压表的示数将(选填“增大”、“不变”或“减小”)。

图4解析:本题首先要识别电路,现在不难看出这个电路是“并”联电路。电流表只测通过灯泡L的电流,当开关闭合时,电流表的示数从无变到有,故选填“增大”。电压表是测量电源电压,并不受电键控制,所以选填“不变”。

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