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电路通过开关的通断、改变滑动变阻器滑片的位置来改变电路的连接方式,这样就引起电路中电阻、电流、电压、电功和电功率的相应变化。因之,“电路变化”问题,就涉及电路连接、串联、并联的特点,欧姆定律、电功、电功率等内容。解析这类问题,可巩固深化上述电学知识,提高解决问题的能力。
例1 如图1所示的电路,电源电压不变,闭合开关S、S,两灯都发光;当把开关S断开时,灯泡L的亮度及电流表示数变化情况是()。
A L变亮,电流表示数变小
B L变亮,电流表示数不变
C L亮度不变,电流表示数变小
D L亮度不变,电流表示数不变
解析:当开关通断变化时,引起电路的连接方式发生改变。判断灯泡的发光亮暗变化,实际是判断灯泡的功率变化,通过灯泡两端的电压电流情况来判断(P=UI)。电流表示数的变化可以通过电路的连接方式的改变来判断。
当闭合开关S、S时,L与L并联,电流表串联在干路,是电路的总电流(I=I+I);当开关S断开时,L开路,只有L接入电路,L两端电压不变,仍与电源电压相等,故L发光情况是亮度变亮。此时,电流表通过L的电流是为串联电路电流I,所以电流表示数不变。
答案:B。
例2 如图2所示的电路,电源电压不变,闭合S,当滑动变阻器的滑片P向右端移动的过程中,电流表、电压表的示数变化情况是()。
A电流表示数变大,电压表示数变小
B电流表示数变大,电压表示数变大
C电流表示数变小,电压表示数变小
D电流表示数变小,电压表示数变大
解析:当滑动变阻器的滑片移动时,将改变接入电路的电阻,进而引起整个电路(或部分电路)的电阻、电流、电压的变化时,要先识别电路的连接方式,弄清电流表、电压表各测哪部分电路的电流、电压,再结合串联并联电路知识和欧姆定律进行分析。例2中判断R两端的电压变化,就是利用了串联电路的知识和欧姆定律来分析。
闭合S,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P向右移动时,R2接入电路的阻值增大,电路的总电阻随之增大(R=R1+R2),电源电压不变,电流将变小(I=)。根据串联电路电压的知识得U2=U-U1,由U1=IR1知R1两端电压U1将变小,所以,R2两端电压U2将变大。答案:D。
练习
1 图3所示的电路中,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向a端滑动的过程中()。
A 电流表示数变小
B 电压表示数不变
C 灯光变亮
D 变阻器两端电压变大
2 图4所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后()。
A 电流表示数变大
B 电压表示数变大
C 电路的总电阻变大
D R消耗的功率变大
(参考答案:1C2A)
例1 如图1所示的电路,电源电压不变,闭合开关S、S,两灯都发光;当把开关S断开时,灯泡L的亮度及电流表示数变化情况是()。
A L变亮,电流表示数变小
B L变亮,电流表示数不变
C L亮度不变,电流表示数变小
D L亮度不变,电流表示数不变
解析:当开关通断变化时,引起电路的连接方式发生改变。判断灯泡的发光亮暗变化,实际是判断灯泡的功率变化,通过灯泡两端的电压电流情况来判断(P=UI)。电流表示数的变化可以通过电路的连接方式的改变来判断。
当闭合开关S、S时,L与L并联,电流表串联在干路,是电路的总电流(I=I+I);当开关S断开时,L开路,只有L接入电路,L两端电压不变,仍与电源电压相等,故L发光情况是亮度变亮。此时,电流表通过L的电流是为串联电路电流I,所以电流表示数不变。
答案:B。
例2 如图2所示的电路,电源电压不变,闭合S,当滑动变阻器的滑片P向右端移动的过程中,电流表、电压表的示数变化情况是()。
A电流表示数变大,电压表示数变小
B电流表示数变大,电压表示数变大
C电流表示数变小,电压表示数变小
D电流表示数变小,电压表示数变大
解析:当滑动变阻器的滑片移动时,将改变接入电路的电阻,进而引起整个电路(或部分电路)的电阻、电流、电压的变化时,要先识别电路的连接方式,弄清电流表、电压表各测哪部分电路的电流、电压,再结合串联并联电路知识和欧姆定律进行分析。例2中判断R两端的电压变化,就是利用了串联电路的知识和欧姆定律来分析。
闭合S,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P向右移动时,R2接入电路的阻值增大,电路的总电阻随之增大(R=R1+R2),电源电压不变,电流将变小(I=)。根据串联电路电压的知识得U2=U-U1,由U1=IR1知R1两端电压U1将变小,所以,R2两端电压U2将变大。答案:D。
练习
1 图3所示的电路中,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向a端滑动的过程中()。
A 电流表示数变小
B 电压表示数不变
C 灯光变亮
D 变阻器两端电压变大
2 图4所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后()。
A 电流表示数变大
B 电压表示数变大
C 电路的总电阻变大
D R消耗的功率变大
(参考答案:1C2A)