電表示數(shù)變化的判斷技巧

鄧漢林

在物理教學(xué)中，電學(xué)部分的電流表、電壓表示數(shù)變化情況的判斷是難點。近年的中考物理試題中，判斷電表示數(shù)變化的題目頻繁出現(xiàn)，但學(xué)生錯誤率始終很高。本文對電表示數(shù)變化情況判斷進行分類歸納，以期引導(dǎo)學(xué)生走出學(xué)習(xí)困境。

一、變阻器型

由滑動變阻器滑片移動導(dǎo)致接入電路電阻改變，引起電路中電流表、電壓表示數(shù)的變化。

師：如圖1，電源電壓不變，當(dāng)滑片P向左滑動時，電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是怎樣的？

（學(xué)生分組討論交流，教師請學(xué)生代表展示交流成果。）

生1：電流表的示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)變大。

生2：電流表示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)變小。

師：當(dāng)滑片P向左滑動時，滑動變阻器的阻值怎樣變化？電路中的電流如何變化？

生3：當(dāng)滑片P向左滑動時，滑動變阻器的阻值減小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流增大，即電流表的示數(shù)增大。

師：電壓表的示數(shù)如何變化？

生4：R1兩端的電壓增大，R2兩端的電壓減小，即電壓表的示數(shù)減小。

解決此類問題的關(guān)鍵是要弄清楚開關(guān)斷開與閉合前后，電路中電阻的變化情況以及電表具體測量的是定值電阻、滑動變阻器還是整個電路的電流或電壓情況。

二、偽變阻器型

滑動變阻器的電阻線全部接入電路，其滑片的移動不能改變自身連入電路的電阻，但有可能引起電路電流表、電壓表示數(shù)的變化。

師：如圖2所示，電源電壓是6V，R=10Ω，滑動變阻器的滑片從A端到B端時，電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是怎樣的？

（學(xué)生分組討論交流。）

師：通過討論分析，滑動變阻器滑片從A端到B端時，整個電路的電阻改變了嗎？

生1：電阻增大了。

生2：電阻不變。

師：此滑動變阻器不能改變整個電路的電阻，只起一個導(dǎo)線的作用，是一個偽滑動變阻器。當(dāng)滑片滑到A和B端時，電壓表示數(shù)分別是多少？

生3：電壓表示數(shù)分別是6V和0V。

師：電流表示數(shù)呢？

生4：示數(shù)不變。

對于偽滑動變阻器的問題，一定要弄清滑片移動時電壓表測哪兩端的電壓。當(dāng)滑片滑到A端時，電壓表測AB兩點之間的電壓，即電源電壓是6V；當(dāng)滑片滑到B端時，電壓表測BC兩點之間的電壓，即BC這端導(dǎo)線兩端的電壓為0V，則電壓表的示數(shù)是6V—0V，滑片從左端到右端時，整個電路的電壓、電阻都不變，則電流表的示數(shù)不變，即I=U/R=6V/10Ω=0.6A。

三、組合型

電表與變阻器等原件組合成混合電路，滑動變阻器產(chǎn)生變化時，引起電路電流表、電壓表示數(shù)的變化。

師：如圖3所示，電源的電壓不變，當(dāng)滑動變阻器滑片向右移動時，電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是怎樣的？

（學(xué)生分組討論交流。）

師：這是一個什么電路？

生1：并聯(lián)電路。

師：電壓表測哪兩端的電壓，電流表測哪兩端的電流？

生2：電壓表測R3兩端的電壓，電流表測R1R2中的電流。

師：R1R2的支路的變化影響R3的支路的電壓和電流嗎？

生3：不影響。

師：當(dāng)滑動變阻器滑片向右移動時，R1R2兩端的電壓變化嗎？

生4：不變。

師：電阻呢？

生5：變大。

師：電流呢？

生6：變小。

此題屬于先串聯(lián)后并聯(lián)類型。我們可以把R1R2看成一個整體，再與R3并聯(lián)，電壓表測R3兩端的電壓，電流表測R1R2中的電流，R1R2的支路的變化不影響R3的支路的電壓和電流，所以電壓表的示數(shù)不變。根據(jù)歐姆定律，當(dāng)滑動變阻器滑片向右移動時，R1R2兩端的電壓不變，電阻變大，電流就變小，所以電流表的示數(shù)變小。

（作者單位：秭歸縣茅坪中學(xué)）

實習(xí)編輯 孫愛蓉