淺談解答電學(xué)中電表示數(shù)變化的技巧

邵萍

電流表和電壓表是電學(xué)中不可缺少的儀器。而判斷電表示數(shù)變化的題目我們?cè)诮虒W(xué)中經(jīng)常遇到，這類題目要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的電學(xué)知識(shí)進(jìn)行定性討論，從而考察學(xué)生的識(shí)圖能力和綜合運(yùn)用電學(xué)規(guī)律的能力。解答這類題目，若掌握了一定的技巧，將會(huì)收到事半功倍的效果。

1.判定的方法

（1）首先，識(shí)別電路的連接方式。我們對(duì)原來(lái)的電路通常采用“去表法”進(jìn)行處理，即把電流表看成一根導(dǎo)線，把電壓表看成斷路（即把電壓表從電路中去掉），這樣就可以使電路大大簡(jiǎn)化，然后再運(yùn)用“電流法”來(lái)判斷電路的連接方式。

（2）搞清楚電路中各電學(xué)儀表的測(cè)量對(duì)象。在明確電路連接方式的基礎(chǔ)上，再通過觀察，弄清各電表的測(cè)量對(duì)象;即各電流表測(cè)的是哪部分電路中的電流，各電壓表測(cè)的是哪部分電路兩端的電壓，只有弄清了這些，在分析各電表的示數(shù)變化時(shí)，才不會(huì)出現(xiàn)“張冠李戴”的情況。

（3）認(rèn)清滑動(dòng)變阻器的有效長(zhǎng)度（即哪一部分阻值是接入電路中的）。用電流法，來(lái)分析電路的電流是怎樣通過滑動(dòng)變阻器的，找到滑動(dòng)變阻器的有效長(zhǎng)度。這是解決這類問題的關(guān)鍵所在。

（4）分析當(dāng)滑片移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值及電路中的總電阻的變化情況，從而判斷電路中總電流的變化情況。

（5）最后，綜合運(yùn)用電學(xué)知識(shí)，判斷出各電流表、電壓表的示數(shù)變化情況。

2.典型例題分析

例1如圖所示的電路，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向B端移動(dòng)，電流表的示數(shù)將_______，電壓表的示數(shù)將_______。

分析與解答：

1.解決此類問題，首先是判斷電路的連接方式。用“去表法”來(lái)分析，此電路的連接方式一目了然。電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。

2.再來(lái)觀察各電表的測(cè)量對(duì)象：電流表A測(cè)串聯(lián)電路中的電流，電壓表V測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。

3.判斷出滑動(dòng)變阻器的有效長(zhǎng)度為左半部（用陰影部分把它表示出來(lái)）。

4.分析推斷：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向B端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值增大，電路的總電阻R總也隨之增大。根據(jù)I=U源/R總可知：I變小，即電流表的示數(shù)減小。由串聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知：通過定值電阻的電流減小，所以定值電阻兩端的電壓U1（=I1R1）減小;再由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)知：滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U'=U-U1增大，即電壓表的示數(shù)變小。（或根據(jù)串聯(lián)分壓原理（串聯(lián)分壓，按阻值分配）可知，在另一電阻不變的情況下，滑動(dòng)變阻器RP阻值變大，會(huì)使滑動(dòng)變阻器分到的電壓增加，故電壓表示數(shù)變大。）

例2如圖所示電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P向右移動(dòng)，在此過程中（ ）

A.電流表A示數(shù)變大，電壓表V2示數(shù)變小

B.電流表A示數(shù)變大，電壓表V1示數(shù)變小

C.電壓表V1示數(shù)變小，電壓表V2示數(shù)變大

D.電壓表V1示數(shù)不變，電壓表V2示數(shù)變大

分析與解答：此題主要是為了考查學(xué)生的識(shí)圖能力和分析能力

解此題，關(guān)鍵是要弄清楚電路的連接情況和各電表的測(cè)量對(duì)象。用“去表法”和“電流法“來(lái)分析此電路的連接方式，本電路中的R1與R2是串聯(lián)， 電流表A測(cè)串聯(lián)電路中的電流，電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓，V2測(cè)R2兩端的電壓。

判斷出滑動(dòng)變阻器的有效長(zhǎng)度為右半部

分析：將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻變小，電路中的總電阻變小;∵I=U/R∴電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大;∵U=IR，∴定值電阻兩端的電壓變大，即電壓表V1的示數(shù)變大;∵串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，即V2的示數(shù)變小，故選A。

例3如圖所示電源電壓不變，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由左向右移動(dòng)時(shí)，三只電表的變化情況是：

A.V1增大、V2減小、A增大; ?B.V1減小、V2增大、A減小;

C.V1不變、V2增大、A不變; ?D.V1不變、V2減小、A不變。 ?分析與解答：此題的特點(diǎn)是：在與滑動(dòng)變阻器的滑片P相連的導(dǎo)線上接有電壓表。解此類題的關(guān)鍵是要弄清楚滑動(dòng)變阻器連入到電路中的阻值部分。首先，用“去表法”分析此電路的連接方式，電路中始終是p左側(cè)電阻R1、p右側(cè)電阻R2定值電阻R三者串聯(lián)，再弄清各電表的測(cè)量對(duì)象：電流表A測(cè)串聯(lián)電路中的電流，電壓表V1測(cè)定值電阻R兩端的電壓，電壓表V2測(cè)滑動(dòng)變阻器左側(cè)電阻R1兩端的電壓。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，R1增大、R2減小，但R1、R2、R的串聯(lián)總電阻保持不變，所以電流表A的示數(shù)I保持不變，電壓表V1的示數(shù)U1=IR保持不變，電壓表V2的示數(shù)U2=IR2增大，答案：C。

例4如圖所示電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電表的示數(shù)變化情況是（ ）

A.電流表A1示數(shù)增大，電流表A2示數(shù)減小，電壓表示數(shù)不變

B.電流表A1示數(shù)減小，電流表A2示數(shù)增大，電壓表示數(shù)增大

C.電流表A1示數(shù)不變，電流表A2示數(shù)減小，電壓表示數(shù)不變

D.電流表A1示數(shù)不變，電流表A2示數(shù)不變，電壓表示數(shù)增大

分析與解答：解此題關(guān)鍵是弄清電路的連接情況和各表的測(cè)量對(duì)象。用“去表法”和“電流法”來(lái)分析此電路的連接方式，本電路中電阻和滑動(dòng)變阻器是并聯(lián)，電流表A1測(cè)通過定值電阻R1支路中的電流， 電流表A2測(cè)干路中的總電流，電壓表V測(cè)定值電阻R1兩端的電壓。而滑動(dòng)變阻器的有效長(zhǎng)度是右半部分。

在此電路中，U1=U2=U源，由于U源恒定不變，因此電壓表V的示數(shù)不變。根據(jù)歐姆定律;I1=U1/R1=U源/R1，所以I1不變，即電流表A1的示數(shù)不變，根據(jù)I總=I1+I2，而I2=U2/R2=U源/R2，當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，R2的阻值增大，所以，I2會(huì)減小，故I總也會(huì)減小。答案：C。

（作者單位：江蘇省張家港市第一中學(xué)）