初中物理中电路变化类题目的解法

更新时间:2024-02-24 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:5724 浏览:19289

电学部分是初中物理学段的重要内容,也是中考的重点,其中电路中电流表和电压表的示数随着电路的变化而变化的这一类问题,因其题目形式灵活,考查方式多样倍受青睐,中考中是不可或缺的一类题目,在实际生活中也有着广泛的应用,如多档用电器的使用,亮度可调的台灯等.由于这类问题综合性较强,学生解答起来有一定的困难,为方便解决这一问题,根据多年来的实际教学,现简单总结这类问题的解决方法.

造成电路中发生动态变化的原因,一般是电路中开关的闭合或断开、滑动变阻器阻值改变、用电器出现故障等.

如何解答这类问题呢?

一、解答电路变化题必需的知识准备

①会正确分析电路的连接方式;

②明确电流(电压)表的使用规则,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);

③知道串、并联电路的特点和欧姆定律.

二、解答此类问题时要遵循“二、二、一”规律

由滑动变阻器滑片的移动和开关的闭合与断开引起的电路变化问题,尽管千变万化,但有规律可循,其中之一就是“二、二、一”规律,即:两个不变,两个关键,一个整体.

两个不变:一是电路中电源电压不变,二是不考虑温度对电阻的影响时定值电阻的阻值不变.

两个关键:第一是越串联,总电阻越大;越并联,总电阻越小;第二是不论是在串联电路还是并联电路中,若其中一个是定值电阻,而另一个为可变电阻,则总电阻大小的变化情况与可变电阻大小变化情况一致.

一个整体:分析电路时必须首先考虑整个电路中各量的变化情况,然后由整体到部分,由定值到变值.

三、解答此类问题通用分析步骤

分析电路连接方式→电源电压不变→局部电阻如何变化→总电阻如何变化→总电流如何变化→定值电阻部分的电流、电压如何变化→电阻变化部分的电流、电压如何变化→各电表示数如何变化.

四、下面通过具体问题来明确解决这类问题的方法

1.开关断开、闭合类问题

分析思路:首先要看清是闭合与断开比较还是断开与闭合比较,一般通过电阻的变化来判断电压表和电流表的变化.

解题步骤:

串联电路中,电流的变化看电阻,电阻若变,电流就变,电阻变大,电流变小;电阻变小,电流变大.电压要看其测谁的电压,根据分电压小于总电压或分压作用进行判断.

如图开关闭合后,两电表示数如何变化?这是闭合与断开进行比较,开关闭合后因与开关并联的电阻被短路,所以电阻减小,电流增大,断开时电压表测的是分电压小于总电压,闭合后电压表测的是总电压,所以电压表变大.


并联电路中,一电阻的变化不会影响另一电阻的电压和电流,但会引起总电流的变化.

闭合后:下面电阻的电压没有受影响还是电源电压,电阻也没有变化,所以A2不变;上面电阻由无到有,所以它的电流是变大的,A1等于支路电流之和,所以增大;电压表测电源电压始终不变.

2.滑动变阻器变化类电路分析

首先利用通用分析思路:看清电路图,电路是串联还是并联,电压表是测滑动变阻器的电压还是定值电阻的,电流表测总的还是分的,依据情况判定.

A、串联电路里,各处的电流都相等,所以电流表在任何位置测量的都是一样的电流,如果电压表测量总电压,只要电源电压不变,其示数就不改变;如果电压表测量某一段电路的电压,可根据串联电路的分压关系确定,即各用电器两端的电压之比等于电阻之比,所以某一段电路的阻值增大,则该段电路两端的电压也增大.例如,在如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向右移时,两表示数如何变化?

为了分析表达的简洁,我们约定一套符号:“→”表示引起电路变化;“↑”表示物理量增大或电表示数增大;“↓”表示物理量减小或电表示数减小.

具体分析是:滑片向右滑动时.

由此可断定滑动变阻器接入电路的阻值变大时,其两端的电压也变大,所以电压表示数增大,总电阻变大,电源电压不变,所以电流表示数减小.

B、并联电路里,各支路两端的电压等于电源电压,滑动变阻器的变化不会影响另一并联电阻两端电压和通过它电流的变化,但会影响总电流的变化.根据欧姆定律,各支路电流与该支路中的电阻大小成反比,干路电流等于各支路电流之和.因此,只要分析出各支路电流的变化,就能确定干路电流的变化.

如图,当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,通过它的电流变小,而上面那个电阻的电压没发生改变,所以也不会发生变化,总电流等于支路电流之和,所以减小,电压表测总电源电压,所以V不变.

C混联电路,一般来说比较复杂,分析方法是:根据电路中的变化确定发生变化的电路中电阻如何变化,然后把并联部分视为一个整体,根据串、并联电路的电流关系、电压关系和电阻关系以及欧姆定律判断电流和电压的变化.例如:如图所示电路中:

(作者单位:山东省莱芜市张家洼中学271100)