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八年級物理電路變化問題複習題的內容

八年級物理電路變化問題複習題的內容

電路變化問題複習題

在初中物理的電學習題中,經常會遇到這樣一類問題:電源電壓不變,由於可變電阻阻值變化,或者說某個開關閉合或斷開引起阻值變化,然後讓你判斷電路的電流、各電阻兩端的電壓以及電功率怎樣變化。學生對這樣的問題感到非常棘手,其實這是有規律可循的。首先弄清電路的串並聯關係,然後根據電壓、電阻、電流間的變化關係,在尋找變數的同時,要注意哪些是不變的物理量,便可以順利解決問題。因為電阻、電流和電壓是彼此關聯的,要想處理好這類問題,主要解決好以下幾個環節:區域性電阻的變化整個電路的電阻的'變化總電流的變化區域性定值電阻電壓的變化區域性電流的變化。下面我們就幾個案例進行分析。

例1 在如圖1所示的電路中,R1是定值電阻,電源電壓U保持不變,當滑動變阻器滑片向右移動時,電壓表、電流表的示數如何變化?

分析 滑片向右移動時,滑動變阻器接入電路的電阻R2變大,由於R1是定值電阻,所以串聯電路的總電阻R串=R1+R2變大,串聯電路的電流I=U/R串,因U恆定不變,R串變大,所以I變小,電流表示數就變小。定值電阻兩端的電壓U1=IR1,因為I變小,而R1不變,所以U1變小,電壓表示數變小。即分析思路流程如下(表示增大,表示減小):

思考:若要判斷滑動變阻器兩端電壓U2,能否根據U2=IR2來判斷U2的變化?回答顯然是否定的,因為I和R2都是變化的,而此時的問題切入點應是R2的阻值不變,再根據U2=U-U1,因U恆定不變,U1減小,則U2增大分析思路流程如下:

例2 如圖2所示。當滑動變阻器滑片向右移動時,各電壓表、電流表的示數如何變化?

解析 根據電路特點可以確定R1和R2並聯。電壓表測量的是R2或R1兩端的電壓,也就是電源的電壓,電流表A,A1和A2分別測量的是透過幹路、R1和R2支路的電流。其實,這個問題的關鍵在於並聯電路的電流、電壓和電阻的關係。滑動變阻器連入電路的阻值雖是增大的,但直接接在電源的兩端,引起了總電阻的變化,但並沒引起總電壓的變化,所以它只改變滑動變阻器這一支路電流,並不能改變R1支路電流。分析思路流程如下:

例3 如圖3所示電路,當滑片向左滑動時,各電錶的示數如何變化?

分析 此問題關鍵是分析電路,R1和R2組成了一個串聯電路,但R1滑片的一端接在電壓表上,也就是說滑動變阻器的滑片並不能改變整個電路的總電阻,所以電路的電流並不改變,電壓表測量的是加在滑動變阻器R1右面部分的電阻與R2兩端的電壓之和。分析思路流程如下:

例4 如圖4所示電路,當滑片向右滑動時,各表的示數如何變化?

分析 此電路是混聯電路,R1和R2並聯再與R3串聯,電流表A1,A2,A3分別測透過R1、R2和幹路的電流,電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓,滑動變阻器的阻值增大,並聯電路的等效電阻沒有變化,當滑片向右滑時,R3變小,則R總變小,總電流變大,這時的切入點是R並不變,U並變大,因而I1和I2變大,又由於U不變,U3變小。分析思路的流程如下:

例5 如圖5所示,當滑片向右滑動時(不包括最右端)。各表示數變化情況?

分析 這是一個混聯電路,但滑動變阻器在一支路上,當滑片向右滑動時,接入電路的阻值減小,則並聯部分的阻值減小。總阻值減小,總電流增大,此時切入點是幹路上的電阻R3,由於R3的阻值不變,所以U3變大,U並變小,流過R1的電流變小,總電流變大,流過R2的電流變大。分析思路的流程如下: