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物理

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分类例析含有电表的电路  

2014-09-14 15:36:17|  分类: 素材新9全15,16 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  电路中含有电流表和电压表以后,电路变得很复杂。而有关的题目频频出现在中考及各类考试中,能综合考查学生电路知识掌握的水平。解决这类问题的关键是正确认识电表的双重作用。一是指示作用,即电表能指示出电路中的电流或电路两端的电压;二是连接作用,即电路中的电流表自身电阻很小,相当于一根导线。在分析电路时可以把电流表去掉,并用导线替代电流表;电压表电阻很大,相当于断开的开关。在分析电路时可以把电压表直接拆除。(注意:千万不能把去掉电压表的地方用线连起来。)分类例析如下。

 

  一、根据电路情况,判断电表的类型

 

  例1  如图1所示,电路连接没有错误,两灯都能发光,每只电表均有正常的示数,则下列判断正确的是(    )

分类例析含有电表的电路 - 物理 - 物理

  A.甲是电压表,乙是电流表

 

  B.甲乙都是电流表

 

  C.甲是电流表,乙是电压表

 

  D.甲乙都是电压表

 

  分析:不妨采用假设的方法。假设A正确,则甲相当于断开的开关,乙相当于一根导线。此时灯泡L2和乙会被它们下面的导线短路,导致L2不亮,乙没有示数。假设不成立。假设B正确,甲乙都相当于一根导线,会引起电源短路。假设D,会出现与A相似的情况。正确答案是C,此时L1、L2并联,甲测量流过L2的电流,乙测量电源电压。

 

  答案:C

 

  反思:假设也是一种重要的思维方法,在判别电表类型时很常用。

 

  二、根据电表情况,判断电路故障

 

  例2  如图2所示的电路中,当开关K闭合后,电灯L不亮,电流表无示数。经检验,连接导线无断裂现象。用电压表检测时,发现a、b及b、c间的电压均为零,而a、d及c、d间均有电压。请找出电路发生的故障。

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  分析:根据开关闭合后,电灯不亮,电流表无读数,说明电路中发生的是断路故障。连接导线无故障,而电压表测试a、d间有电压,则说明从a点经电源到d点这一段电路无故障。正常情况下,开关闭合时c、d间电压应为零。但题目中c、d间有电压,说明从c点经开关到d点间这一段电路肯定存在断路故障,原因一定是开关触片或开关接线柱接触不良。

 

  答案:开关触片或开关接线柱接触不良

 

  解疑:上述故障能造成电灯不亮,电流表无读数,许多同学能够理解。但对c、d间有电压难以理解。我们想象在c、d间接上电压表,断开开关K,由于电流表、电灯的灯丝都是导体,所以电压表的负接线柱从c经电灯、电流表到电源负极是连通的。另一方面电压表的正接线柱从d点到电源正极也是连通的。所以c、d间有电压。而电压表所测得的c、d间的电压实际上就是电源的电压。  

 

  三、去除电表,判断电路连接情况

 

  例3  小汉观察到某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1、U2、U3;三个电流表的示数分别为I1、I2、I3。打开外壳,看到它的内部电路结构如图3所示,小汉很快猜出了U1、U2、U3和I1、I2、I3之间的关系。U1、U2、U3和I1、I2、I3之间的关系是怎样的呢?

 

分类例析含有电表的电路 - 物理 - 物理

 

  分析:如果能知道电阻R1、R2的连接情况,就可以根据串联或并联电路的电流和电压的规律判断出U1、U2、U3和I1、I2、I3之间的关系。图3电路初看比较复杂,用前面所述的方法,把电压表直接拆除后,电路变为图4。容易看出R1、R2是串联,因为串联电路中电流处处相等,所以I1=I2=I3。图3中,用导线替代电流表后,容易看出电压表V1测的是R2两端的电压;电压表V2测的是R1两端的电压;电压表V3测的是电路中的总电压。因为串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和,所以U1+U2=U3。

 

分类例析含有电表的电路 - 物理 - 物理分类例析含有电表的电路 - 物理 - 物理

 

  答案:U1+U2=U3    I1=I2=I3

 

  反思:“拆除电表法”是简化电路,弄清电路连接情况的基本方法,应注意掌握。



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