电流表和电压表的示数如何变化

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典题25:在下图所示的电路中,C、D两端电压保持不变,滑动变阻器的滑片 P

从A端滑向 B 端,下面关于电流表和电压表示数变化的说法中,正确的是( )

电压表

A.电压表示数不变,电流表示数变小B.电压表示数变大,电流表示数变小C.电压表示数变小,电流表示数不变D.电压表示数变小,电流表示数变大1认真读题,提取有用信息:1.1C、D两端电压保持不变,可知电路总电压U总不变;1.2滑动变阻器的滑片P从A端滑向B端,由电路图可知,滑动变阻器的电阻R2增大,如下图所示:

电压表

电压表

1.3物理情景是问滑片p从A端滑向B端后,电流表和电压表的示数如何变化?这就要搞清楚电流表测量的是流经那个或几个用电器的电流,电压表测量的是那一个或几个两端的电压。2分析电路图:2.1由图可知,这是混联电路图,其中:①R和R2并联,②R1又和R与R2并联的电路串联;2.2采用“去源法”可知电压表测量的是由R和R2组成的并联电路电压,我们可以设该并联电路的电压为U并,如下图所示:

电压表

等效电路如下图所示:

电压表

2.3采用“去表法”可判断电流表测量流经R2的电流(取掉电流表可知R2断路)如下图所示:

电压表

等效电路如下图所示:

电压表

3解析:3.1变阻器的滑片 P 从 A 端滑到 B 端的过程中,变阻器的阻值增大,即R2‘》R2,使总电阻增大,即R总’=R并‘+R1》R总=R并+R1;3.2因为C、D 两端电压保持不变,即U总不变,根据欧姆定律得总电流(干路电流)I总减小。3.3现在关键是分析并联部分的电压如何变化呢?如果直接没法进行,可采用间接迂回的方法。

电压表

∵U总=U1+U并,∴ U并=U总—U1,又∵I总减小,且R1阻值不变,∴U1=I总R1,可知U1将减小,所以∴U并=U总—U1将增大,∴电压表示数将变大。对于选择题,如果做到了这一步,正确答案就已经确定了,肯定是B。但不应该止步于此,还应继续探究。3.4如何分析电流表示数I2的变化呢?∵R1和并联部分的电路仍旧是串联电路,∴并联电路的总电流也应为I总,且I总=I+I2(其中I为流经R的电流,I2为流经R2的电流),∴I2=I总-I,如果能分析出I如何变化,就可以得知I2如何变化。∵U并=U总-U1,U总不变,U1减小,∴U并增大,又∵R的阻值不变,∴I=U并/R 增大,∴I2=I总-I将减小,亦即电流表的示数在减小。故正确答案是B。[解题秘籍]混联电路一般来说比较复杂,分析方法是:根据电路中的变化确定发生变化的电路中电阻如何变化,然后把并联部分视为一个整体,根据串、并联电路的电流关系、电压关和电阻关系以及欧姆定律判断电流和电压的变化。应特别注意,不论是在串联电路中还是在并联电路中,某一个用电器的电阻增大,则总电阻增大,反之,总电阻减小。 

      审核编辑:彭静
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