外围突破解电学题

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外围突破解电学题
江苏沛县张街中学　张振楼

　　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（    ）

 

　　A．4Ω       B．6Ω

 

　　C．8Ω       D．16Ω

 

 

　　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0．5A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（U—2）V。

两端的电压与电流的对应关系为：

 

物理量
电压/V	U—6	U—2
电流/A	0．5	1

 

　　∴

，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A．B两点间接入10Ω的电阻时，电流表的示数

为0．5A，若A．B间改接20Ω的电阻时，则电流表的示数

为（　　）

 

　　A．等于0．25A　        B．大于0．25A

 

　　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10Ω变为两个10Ω，即20Ω，如果再多加一个电阻

，即电路变为图3，则电路中的电流变为

，此时电路中少一个电阻

，则易得

＞0．25A。

 

 

　　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，电源电压为12V，电阻

的阻值为20Ω，当开关

闭合时，电流表A的示数为0．2A。

 

　　（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。