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1、外围突破解电学题 解物理题从正面突击,有时很难突围在“山穷水尽”之处,从外围着手,综合运用物 理知识,分析各物理量间的数量关系,往往能“柳暗花明”。试看以下四题。 例 1如图 1 所示,电源电压不变,开关闭合时,移动滑片,使电压表的示数从 6V 变化到2V,同时观察到电流表的示数从0 5A 变化到1A,则定值电阻的电阻为 () A4 B6 C8 D16 解析此题大有“顾左右而言他”之味。电压表测的是滑动变阻器两端的电压,其变 化幅度从6V 到 2V,相应的电流变化幅度从05A到 1A而我们要计算的是的电阻值, 丝毫没有它两端电压和电流的数据。换角度思考一下:滑动变阻器和定值电阻是串联关 系,当
2、滑动变阻器两端的电压为6V 时,实际上是两端的电压为(U 6)V;当滑动变阻 器两端的电压为2V时,实际上是R0两端的电压为(U2)V。两端的电压与电流的对应 关系为: 物理量 电压 /VU6U2 电流 /A051 ,解得,。 答案 C。 点拨此题的突破在于找到对应关系。 例 2如图 2,当AB两点间接入10的电阻时,电流表的示数为 05A,若AB 间改接 20的电阻时,则电流表的示数为() A等于 0 25A B大于 025A C小于 0 25A D无法判断 解析此题若直接用欧姆定律求解,应得到: ,难以得出大小,转而一想,电阻由一个 10 变为两个 10,即 20 ,如果再多加一个电阻,即
3、电路变为图3,则电路中的电流 变为,此时电路中少一个电阻,则易得025A。 答案B。 点拨利用数量关系,巧妙的再复制出一个,即可求解。 例 3小新同学在“伏安法测电阻”的实验中,移动滑动变阻器时,发现电流表示数 减小,而电压表示数在增大,发现这一现象的原因可能是_。 解析此空的分析很巧妙。按常规来言电流表示数减小,与未知电阻并联的电压表示 数也应减小, 而电压表示数在增大,真奇怪! 再分析一下未知电阻两端的电压加上滑动变阻 器两端的电压等于电源电压,此时灯泡两端的电压减小,恰恰造成滑动变阻器两端的电压升 高,看来电压表是并联在了滑动变阻器两端了。如图4。 例 4在图 5 甲所示的电路中,电源电
4、压为12V,电阻的阻值为 20,当开关闭 合时,电流表A的示数为02A。 (1)求电压表V1和电压表V2的示数; ( 2)当滑动变阻器的滑片P移至最左端时, 电压表 V1的示数如图乙所示,求电阻的 阻值。 解析(1)简化电路 原则:电压表并联在电路中,因其电阻很大,相当于断路;电流表串联在电路中,因其 电阻非常小, 相当于导线, 因而其等效电路为图6。知与是串联关系, 进一步分析知 电压表V1测的是两端电压,读数记作;电压表V2测的是滑动变阻器两端电压,读数 记 作。 且, 此 时。, 。 (2)计算当移至最左端时电阻的阻值,应知其两端电压和此时电流值。 由图乙告知此时两端电压如图乙所示,因未
5、知接线柱,所以电压表V1应读取两值2V 或 10V。到底两种情况都存在还是舍其一,这就给我们的解题设置了障碍。似乎此时难以抉择, 大有此题有“症”之嫌。跳出,再析的变化对全电路的影响。当向左滑动时,整个 电路的电阻变大,因而电流表A 的示数变小,两端的电压也就减小,原为,现应小 于,故此时电压表V1的示数只能为2V,10V因不符合条件应舍去。至此,我们可以明确 求得两端电压,通过它的电流,所 以。 点拨: 全面分析电路的变化,准确把握某一物理量的变化,就可突破难点。 电压、电阻易错点大盘点 电压、 电阻是初中电学的主要物理量,在研究和应用电现象中是不可缺少的概念。这就 要求我们能正确理解与之相
6、关的知识并能准确分析相关物理情景,从而为以后的学习打下坚 实的基础。 不过在学习中总是有一些容易出错的地方,主要是基础知识掌握不准确、理解不 透彻给同学们的学习带来麻烦。下面就本部分内容在学习的过程中易错的地方做一下归纳, 希望能给同学们一些启发。 一、对电压的形成的理解 对于电压, 因为比较抽象, 因此教材上用水压进行类比给出,但有些同学就因此而把水 压的其他特点也放到电压上去理解,往往就会出现错误认识。 例 1下列说法中正确的是() A电路两端只要有电压,就一定有电流 B某电路中只要有电流通过,电路中一定有电源 C有电源必定有电压,有了电压必定有电流 D电流的存在使得电路中出现电压,从而形
7、成电源 错解: A C D 分析: 众所周知,电源提供了电压,只有当电路闭合后,电压才能使电路中形成电流, 电压跟与它做类比的水压不同。形成电流需具备两个必要条件:(1)电路两端有电压; ( 2) 电路是通路。 A、C中未说明电路的具体状态,故A、C 错。 D说法颠倒了电源、电压、电流 的关系,也不正确。 正确答案: B 友情提醒: 电源是提供电压的装置,电压是(使电路中的自由电荷定向移动)形成电流 的原因,没有电压,电流将无从谈起。同时需要注意的是,若要形成电流,一定得具备上面 所说的两个必要条件。 二、关于电压表的使用方法 电压表是电学中的一个重要的测量工具,它的使用有明确的要求,在解决实
8、际问题时, 往往是因为不清楚它的使用规则而出现各种各样的错误。具体分如下几点: (1)电压表的正负接线柱的正确连接 例 2( 2010 浙江萧山)在探究串联电路的电压关系时,某同学使用的电路如图所示,他 先用电压表正确的测量了灯泡2两端的电压, 为了测量灯泡1两端的电压, 他想将电压表 接 A点的那一段导线改接到电路中的C点,而保持接电压表B的点不动。 对这种做法的正确 性以及理由三位同学进行如下的讨论:甲同学:这种做法不正确,因为电压表正、负接线 柱接反了;乙同学:这种做法不正确,因为L1两端的电压值超出电压表的量程;丙同 学: 这种做法正确, A点改接到C点时,电压表与L1是并联的。他们的
9、讨论正确的有 () A 只 有 B 只 有 C 只 有 D只有 错解: C D 分析: 对多数同学, 做这种题目似乎已经形成了一种从字面上主观判断的习惯,就想当 然地认为答案是C或且 D了。其实不然! 图中的电源电压由两节干电池提供,所以电源电压 只有 3V, 电压表使用的是3V 的量程, 故即使改测L1两端的电压, 也不会超出电压表的量程, 所以 C 错;选 D 的同学就是认为改接后电压表与待测的灯泡并联,认为就是测的L1两端的 电压,而没有注意到电压表的正负接线柱接反了,没有遵循电流应该从电压表的正接线柱流 入从负接线柱流出,导致的后果就是电压表指针反向偏转,不能测出电压值!所以D错。 正
10、确答案: A (2)电压表量程的选择 例 3(2010 年广西河池)如图甲所示的电路中,电灯L1的电阻为10,开关闭合后, 电压表V1、 V2的示数分别如图乙所示,则V1的示数为 V ,L2两端的电压 为 V 在解题过程中学生容易产生如下错解: 错解一: 误认为 V1测的就是L1两端的电压; 错解二: 错读 V1的读数为12V或 51V。 分析:产生错误的原因主要是不能正确分析电压表测量的是哪部分电路的电压,还有就 是不能搞清楚电压表的量程和每一小格表示的刻度值,造成读数错误。 由甲图可知, 电压表 V1测量的是L1和 L2串联后的总电压,电压表V2测量的是L2两端的电压,抓住UU2,所以电
11、压表 V1用的是 015V,对应的读数应该为55V,V2表用的是03V,这时的读数为25V。 正确答案: 55 2 5 (3)电压表示数变化的判断 例 4(2009 齐齐哈尔)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器 的滑片 P向右移动过程中(假设灯丝电阻不变),下列说法正确的是() A电压表和电流表示数都变小 B电压表和电流表示数的比值变大 C电压表示数变大,灯变暗 D电流表示数变大,灯变亮 错解: B或 C 分析: 滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻增大,而变阻器和灯泡是串联的,所 以电路中电流变小,故灯泡会变暗,D错,选 B的学生认为电压表测的是滑动变阻器两端的 电压, 灯泡变暗则灯泡两端的电压会变小,所以变阻器两端的电压增大,所以电压表和电流 表示数的比值变大。选 C的同学也是如此。之所以会犯错, 就是学生不清楚电压表测的是哪 部分电路两端的电压!认真观察此电路,我们会发现电压表测的其实是小灯泡两端的电压! 根据串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和,变阻器两端的电压在增大,小灯 泡两端的电压应该在减小。 正确答案: A (4)含有电压表的电路故障问题 例 5如图所示 , 电源电压为6V,开关 S闭合后,电压表示数为6V,出现此现象的原因 可能是()
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