电压表、电流表特征分析及其在解题中的应用

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  电压表、电流表是初中物理中常见的电学仪器,在某些习题的分析解答过程中,电压表、电流表的分析有时会成为解题的关键,本文从电压表、电流表的电阻特征和连接要求两个方面作些简要的分析,并结合例题进行分析说明。
  
  一、电表的特征分析
  
  1 电表的电阻特性;(1)电压表的电阻较大,(2)电流表的电阻很小。
  2 电表的连结要求;(1)电压表和待测电路或用电器并联,(2)电流表和待测电路或用电器串联。
  初中物理对电表的要求相对较简单,一般情况下,根据以上分析总结也可以得出,(1)和电源或用电器串联的是电流表,(2)和电源或用电器并联的是电压表。
  3 在具体问题中的处理方法;在分析电路时,常涉及到电路连接方式的判断,这时如果电路中有电压表和电流表,会影响我们对电路的正确分析,通常可用“等效法”处理电压表和电流表,具体方法分析如下:根据电压表、电流表的电阻特性和连接要求,由于电流表的电阻很小,故可将电流表等效为“一根导线”,即在电路中将电流表拆除,并在其位置上把断掉的导线连起来;而电压表的电阻较大,故可把电压表等效为“开路”,在电路中把电压表拆去。
  
  二、在解题中的应用
  
  [例1] 如图所示,电灯L1、L2都正常发光,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是电压表或电流表,则电灯L1、L2是______联,电表工是_____表,测量_______,电表Ⅱ是_______表,测量_________,电表Ⅲ是______表,测量______分析:首先确定电表Ⅱ的种类,因电表Ⅱ与L1串联,且L1正常发光,故电表Ⅱ必须是电流表,同理可分析出电表工也是电流表,再分析电表Ⅲ,因其并联于电源两端,所以电表Ⅲ只能是电压表。
  
  最后我们用“等效法”分析L1、L2的连接方式,在识别电路时;电流表所在的位置等效为“一根导线”,电压表所在位置等效为“开路”,不难看出,灯L1右端与L2左端都接在电源正极上,L1左端与L2右端通过电流表Ⅱ又接于一点,因此L1与L2并联,电压表Ⅲ测的是电源两端的电压,也是灯L1(或L2)两端的电压。
  答案:并,电流,干路电流,电流,L1的电流,电压,L1(或L2)两端的电压,
  [例2] 如图所示的电路中,闭合开关s后,两灯均能正常发光,两电表指针均有偏转,已知电源电压为8V,L1的电阻为12Ω,L2的电阻为16Ω,则甲、乙两表的示数分别是多少?
  分析:先判断甲、乙分别是什么电表:
  
  若甲为电压表,则不论乙是电压表还是电流表,L2都不能发光,与题意不符,故甲只能是电流表,此时若乙为电流表,则形成短路,L1、L2都不能发光,与题意不符,故乙只能是电压表。
  再将电压表“拆除”,电流表视作“导线”,易判断出灯L1、L2并联后接在电源两端,再将电表“还原”可知:乙电压表测两灯两端的电压,也是电源电压,甲电流表接在灯L2支路上,测通过L2支路的电流。
  已知电源电压为8V,故乙表(电压表)示数为8V,甲表(电流表)示数为:
  
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