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攻克一个电路 解决一类问题
湖北 杨学亮
在串联电路中,电压表和变化的电阻并联的电路,由于在生活中应用广泛,所以经常出现在中考题中,希望同学们对此类问题能融会贯通。
例1 (2015 烟台)如图1所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片向左移动时,三个电表的示数变化情况是( )
A.A的示数变小,V1的示数不变,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的示数变小,V1的示数不变,V2的示数变大
D.A的示数变大,V1的示数变小,V2的示数变大
解析 方法1:滑动变阻器
2、和灯泡串联,V1测的是电源电压,所以不管变阻器滑片怎样移动,V1的示数不变;滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻RP变大,灯泡的电阻RL不变,电路的总电阻R=RP+RL变大,根据欧姆定律,电源电压不变,所以I变小,A的示数变小;滑动变阻器两端的电压,由于I变小,RP变大,所以通过这个公式无法判断,灯泡两端的电压根据可知变小,,U不变,UL变小,所以UP变大,V2的示数变大。
方法2:根据串联电路电压的分配和电阻成正比,我们可以理解为两个电阻串联,电阻大的电阻两端的电压分的多。当滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器的电阻变大,而灯泡的电阻不变,所以滑动变阻器两端的电压增大,V2的示数变大
3、由于总电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,A的示数变小。
答案 C
点评 分析此类动态电路的电表如何变化,我们用方法二分析比较方便。根据例1的分析,这个电路的规律是:滑动变阻器的电阻增大,电压表的示数变大,而电流表示数变小。
例2 (2015 邵阳)小敏设计了如图2所示的汽车有害尾气排放检测电路,其中R为气敏电阻,它的阻值随有害尾气浓度的增大而变小,电源电压恒定不变,R0为定值电阻。闭合开关,当有害尾气浓度增大时( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表示数变小,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
解析 当有害尾气浓度增大时,R的电阻减小,电路的总电流增大,所以电流表示数变大;由于R和R0串联,根据串联电路电压的分配和电阻成正比,R的电阻减小,所以电压表的示数变小。
答案 D
点评 这个电路在生活中的应用很多,比如电子身高测量仪、电子秤等。学习物理要联系生活实际,注意我们学习的物理原理在生活中的应用。