小議兩表示數(shù)變化問題的解題思路

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網
    在學習完歐姆定律后,學生在解決兩表示數(shù)變化問題時,總是感覺束手無策,不知道從哪兒下手分析,因此電學中兩表示數(shù)變化問題成為了初中學生物理學習上的一條攔虎。
  
  實際上,對于此類問題的解決是有規(guī)律可循的。描述電路基本特征的三個物理量?電阻、電流、電壓中,電阻變化是引起電路其它量變化的根本原因。所以在分析中,應當牢牢抓住這一特點來分析;在一個給定電壓的電路中,正是由于電阻的變化,直接引起了這個電路的電流的變化;由于在電路中的電流的變化,導致了電路中的電壓分配的重新調整,才出現(xiàn)了電路中的電壓的變化。為此這類問題解決可以按下面幾步走。
  
  一、準確識別電路
  
  準確識別電路中用電器的連接方式和電路中每只電表所測量的量,為下面的分析做好鋪墊。
  
  二、分析局部電阻的變化
  
  具體分析開關的通斷、滑動變阻器的滑片移動等原因引起的電路局部的電阻變化。
  
  三、分析電路總電阻的變化
  
  依據(jù)電路實際連接情況和局部電阻的變化,利用串、并聯(lián)電路的電阻特點,分析電路總電阻的變化。
  
  四、分析總電流的變化
  
  根據(jù)電源電壓不變及電路總電阻的變化情況,利用歐姆定律,分析電路總電流變化情況。
  
  五、分析局部電流、電壓變化利用串、并聯(lián)電路的特點和歐姆定律I=U/R,分析局部電流、電壓變化,在分析中要遵循先局部后整體的原則,先分析局部電阻的變化,再分析引起整體電阻的變化,最后再分析局部的電流、電壓變化。
  
  六、其它分析
  
  在分析電流、電壓變化的問題基礎之上,綜合考慮有關電功、電功率有關知識,分析電路中有關元件的電功或電功率的變化。
  
  下面以一道中考題為例談一談此類題的具體解題思路。
  
  例:如圖1所示,電源電壓不變,R1、R2為定值電阻,閉合開關后,的是()A、電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小B、電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小C、電阻R1消耗功率增大D、整個電路的消耗功率減小
  


  1、電路分析:此電路可以表示圖2所示,這是一個混聯(lián)電路,R1與滑動變阻并聯(lián)后又與R2串聯(lián)。電流表測量的是流過滑動變阻器的電流。電壓表測量的是電阻R2的電壓。
  


  2、電路電阻的變化
  
  當滑動變阻器滑片向右滑動時,其有效阻值變大,根據(jù)并聯(lián)電路的特點滑動變阻Rx與R1并聯(lián)后的總電阻R并增大,R2大小不變與R并串聯(lián)后電路總電阻R總變大。
  
  3、電路中總電流的變化
  
  根據(jù)歐姆定律I=U/R,由于此電路中的電源電壓不變,當電路是的總電阻變大時,總電流I總=U/R總會變小。流過電阻R2的電流變小。
  
  4、電壓變化
  
  由于I總變小,電阻I總大小不變,由歐姆定律可知電阻R2兩端的電壓U2=I總XR2,會隨之變小,故電壓表示數(shù)將變小。電路中總電壓U源不變,U并=U源-U2會隨之增大。由于R1電阻不變,其兩端電壓U并變大,故流過它的電流=U并/R1會變大。又因為I總=I1+Ix其中I總變小,I1變大可得Ix減小。故電流表示數(shù)變小。
  
  5、電功率分析
  
  總功率W總=U源2/R總,由上面分析可知,U源不變,R總變大,所以W總將變小。R1的功率W1=U并2/R1,由于U并變大,R1不變,所以W1變大。
  
  通過以上分析此題答案應為:A、C、D。
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