电表示数变化的判断技巧
2016-02-01邓汉林
邓汉林
在物理教学中,电学部分的电流表、电压表示数变化情况的判断是难点。近年的中考物理试题中,判断电表示数变化的题目频繁出现,但学生错误率始终很高。本文对电表示数变化情况判断进行分类归纳,以期引导学生走出学习困境。
一、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。
师:如图1,电源电压不变,当滑片P向左滑动时,电流表和电压表的示数变化情况是怎样的?
(学生分组讨论交流,教师请学生代表展示交流成果。)
生1:电流表的示数增大,电压表的示数变大。
生2:电流表示数增大,电压表的示数变小。
师:当滑片P向左滑动时,滑动变阻器的阻值怎样变化?电路中的电流如何变化?
生3:当滑片P向左滑动时,滑动变阻器的阻值减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大。
师:电压表的示数如何变化?
生4:R1两端的电压增大,R2两端的电压减小,即电压表的示数减小。
解决此类问题的关键是要弄清楚开关断开与闭合前后,电路中电阻的变化情况以及电表具体测量的是定值电阻、滑动变阻器还是整个电路的电流或电压情况。
二、伪变阻器型
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,但有可能引起电路电流表、电压表示数的变化。
师:如图2所示,电源电压是6V,R=10Ω,滑动变阻器的滑片从A端到B端时,电流表和电压表的示数变化情况是怎样的?
(学生分组讨论交流。)
师:通过讨论分析,滑动变阻器滑片从A端到B端时,整个电路的电阻改变了吗?
生1:电阻增大了。
生2:电阻不变。
师:此滑动变阻器不能改变整个电路的电阻,只起一个导线的作用,是一个伪滑动变阻器。当滑片滑到A和B端时,电压表示数分别是多少?
生3:电压表示数分别是6V和0V。
师:电流表示数呢?
生4:示数不变。
对于伪滑动变阻器的问题,一定要弄清滑片移动时电压表测哪两端的电压。当滑片滑到A端时,电压表测AB两点之间的电压,即电源电压是6V;当滑片滑到B端时,电压表测BC两点之间的电压,即BC这端导线两端的电压为0V,则电压表的示数是6V—0V,滑片从左端到右端时,整个电路的电压、电阻都不变,则电流表的示数不变,即I=U/R=6V/10Ω=0.6A。
三、组合型
电表与变阻器等原件组合成混合电路,滑动变阻器产生变化时,引起电路电流表、电压表示数的变化。
师:如图3所示,电源的电压不变,当滑动变阻器滑片向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况是怎样的?
(学生分组讨论交流。)
师:这是一个什么电路?
生1:并联电路。
师:电压表测哪两端的电压,电流表测哪两端的电流?
生2:电压表测R3两端的电压,电流表测R1R2中的电流。
师:R1R2的支路的变化影响R3的支路的电压和电流吗?
生3:不影响。
师:当滑动变阻器滑片向右移动时,R1R2两端的电压变化吗?
生4:不变。
师:电阻呢?
生5:变大。
师:电流呢?
生6:变小。
此题属于先串联后并联类型。我们可以把R1R2看成一个整体,再与R3并联,电压表测R3两端的电压,电流表测R1R2中的电流,R1R2的支路的变化不影响R3的支路的电压和电流,所以电压表的示数不变。根据欧姆定律,当滑动变阻器滑片向右移动时,R1R2两端的电压不变,电阻变大,电流就变小,所以电流表的示数变小。
(作者单位:秭归县茅坪中学)
实习编辑 孙爱蓉