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巧解初中物理电学“电表示数变化”题型

发表时间：2020/4/16 来源：《中小学教育》2020年4月2期作者：王作东

[导读]

王作东剑阁县鹤龄中学校
中图分类号：G688.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-2051 （2020）04-167-02

        笔者通过对近年来全国各地中考物理试题的分析总结发现，在中考试题中，常出现带有滑动变阻器的电路，当滑动变阻器的滑片向左或向右滑动时，来判断电路中各电表示数变化情况或判断各用电器中各物理量变化情况。有的同学看到这类题时，一筹莫展，无从下手，并错误率很高。我结合长期一线教学研究和体会，解此类题型，若掌握以下的方法和规律，就会达到事半功倍的效果。
        一、解题方法
        1.先分析好电路
        在分析电路时，我们常用电流的流向法来判断是串联还是并联。若电路中带有电流表或电压表，电流表看着一根导线，电压表看着断路（具体分析时，把电压表遮住）。这样，电路就一目了然。
        2.找准电路中各电表的测量对象
        在分析电路的基础上，（1）若判断出是串联电路，根据串联电路电流特点，电流表测的是电路中的电流；而电压表测的是电压表“+”“-”两接线柱闭合线路之间的那些用电器两端电压（“之间”不同时包含电源和用电器），具体判断这个电压表是测哪些用电器两端电压，我的做法是将电源和其他电压表都遮住，找出电压表“+”“-”两接线柱闭合线路之间的那些用电器。（2）若判断出是并联电路，根据并联电路电压特点，电压表测的是电源电压且不变；而电流表要判断出是在干路上还是在支路上，若在干路上，电流表测定是总电流，若在支路上，电流表测的是这条支路上用电器中的电流。只有在弄清各电表测量的对象，在具体分析各电表示数变化时，才不会出现“张冠李戴”的情况，才会准确无误。
        3.弄清滑动变阻器的滑片滑动时，滑动变阻器连入电路中阻值是变大还是变小
        根据滑动变阻器正确连入电路的接法是“一上”“一下”，判断滑动变阻器连入电路电阻变大变小，就是判断“下”接线柱与滑片滑动方向是变长还是变短，若变长，则滑动变阻器连入电路电阻变大，若变短，则滑动变阻器连入电路电阻变小。
        4.最后，综合运用电学中串联电路并联电路电流特点、电压特点、电阻等特点，再根据欧姆定律知识，从而判断出电流表、电压表示数变化情况。
        二、典型中考题例分析
        例1 (2019扬州）如图所示，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，调节滑动变阻器滑片，下列说法正确的是
        A. 滑片向左滑动，电流表示数增大，电压表示数减小
        B. 滑片向左滑动，电流表、电压表示数都增大
        C. 滑片向右滑动，电流表、电压表示数都增大
        D. 滑片向右滑动，电流表示数减小，电压表示数增大
        ①分析电路
        此电路中含有电压表电路，分析电路时将电压表遮住，此电路一目了然，L与滑动变阻器串联。
        ②判断各电表测量对象
        因L与滑动变阻器串联，电流表测的是电路中的电流；再把电压表遮住，电压表“+”“-”两接线柱闭合线路之间只有L用电器，所以电压表测的是L两端电压。
        ③分析推断
        当滑动变阻器的滑片向左滑动时，滑动变阻器连入电路中阻值变小，再根据串联电路电阻特点，电路中总电阻变小，又根据欧姆定律:I=U/R可得，I变大，即；再根据U=IR ,L的电阻不变，L中的电流变大，即V表示数变大。同理当滑动变阻器的滑片向右滑动时，也可以分析推断出A表示数变小，V表示数变小所以。答案应选“B”。

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        例2 （2019铜仁）如图所示，若电路中电源两端的电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中（    ）
        A.电压表V1的示数变大，电流表A的示数变大
        B. 电压表V2的示数变大，电流表A的示数变小
        C. 电压表V1的示数变大，电流表A的示数变小
        D. 电压表V2的示数变大，电流表A的示数变大
        ①分析电路
        此电路中含有两个电压表电路，分析电路时将两个电压表遮住，此电路一目了然，R1与R2串联。
        ②判断各电表测量对象
        因R1与R2串联，电流表测的是电路中的电流；将电源和V2遮住，V1“+”“-”两接线柱闭合线路之间只有R1,则V1测的是R1两端电压；将电源和V1遮住，V2“+”“-”两接线柱闭合线路之间只有R2,则V2测的是R2两端电压。
        ③分析推断
        当滑动变阻器的滑片P从b向a滑动时，R2变大，再根据串联电路电阻特点，电路中总电阻变大；又根据欧姆定律:I=U/R可得，I变小,又R1不变，所以R1两端电压U1=IR1将变小，再根据串联电路电压特点，U不变，U1变小，所以由U2=U-U1，U2将变大。所以答案应选“A”
        例3（2019巴中）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片向左移动时，下列判断正确的是（　　）
        A.电路总功率变小
        B.电压表示数变大
        C.电压表与电流表示数的比值不变
        D电流表示数变大
        ①分析电路
        此电路中只含有一个电压表电路，将电压表遮住，电路一目了然，R与滑动变阻器并联。
        ②判断各电表测量对象
        因R与滑动变阻器并联，V表测的是电源电压且不变，A表在干路上，测的是总电流。
        ③分析推断        当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路中阻值变大，根据并联电路电压特点，电压表示数不变，再根据并联电路电阻特点，一电阻增大，总电阻将增大，所以总电流将减小。所以答案应选“A”
        例4（2019年郴州，16）如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中，下列关于电表示数变化情况判断正确的是（　　）
        A．电流表A1 变小，A2变小，电压表V不变
        B．电流表A1变小，A2不变，电压表V不变
        C．电流表A1变小，A2变小，电压表V变大
        D．电流表A1不变，A2变大，电压表V变小
        ①分析电路
        此电路中只含有一个电压表电路，将电压表遮住，电路一目了然，R1与R2并联。
        ②判断各电表测量对象
        因R1与R2并联,V表测的是电源电压且不变,A1表在支路上和R2串联在一起，则A1测的是R2中电流；A2表在支路上和R1串联在一起，则A2测的是R1中电流。
        ③分析推断
        因R1与R2并联,V表测的是电源电压且不变,R1是定值电阻，R1不变，又U不变，根据I1=U/R1 ，所以A1示数不变；当滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中，R2变大，又U不变，根据I2=U/R2 ，所以A1示数变小，所以答案应选“B”。