滑动变阻器对电路的影响分析

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滑动变阻器对电路的影响分析

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滑动变阻器对电路的影响分析
在各地区各年的中考题当中,滑动变阻器动态变化电路分析历来是中考的一个重要考点,多以选择题和填空题的形式出现。由于这种考题综合了欧姆定律、串并联电路特点、滑动变阻器等较多知识点,思维过程较长,能有效地考查了学生掌握知识、应用知识与逻辑思维能力,很受出题者青眯。也正因为如此,此类题型能正确解答出来的考生较少。为此本人总结了滑动变阻器动态变化电路解题方法,以供大家参考。
解题步骤:(1)简化电路;(2)判断电路连接方式 ;(3)判断电流表和电压表的测量对象;(4) 先整体再局部、先定阻部分再变阻部分分析电路中的电阻电压电流变化情况。限于篇幅,前三步这里就不详述了.
一、滑动变阻器和用电器串联:
如图1,电源电压保持不变,开关闭合后,当滑片P向右移动时,电流表和电压表的示数如何变化?
分析:当滑片P向右滑动时,滑动变阻器的电阻RP增大,电路总电阻R总增大,所以电流减小(即示数减少)。
滑动变阻器的电压UP增大还是减小呢?滑动变阻器的电阻RP增大而电流IP减小,根据公式,UP的大小是如何变化呢?
其实,根据RP增大而IP减小这是不能判断UP的变化情况的。所以我们要用另一种方法来做出判断:即。因此要先判断出灯泡电压UL的变化。
灯泡的电压,因为IL变小,RL不变,所以UL变小(即示数减少)。滑动变阻器的电压,U总不变,UL变小,所以UP变大。(即示数增大)。
以上分析过程我们可用以下简洁的方式表示。
 RL不变→ILRL↓→UL↓→↓。 ........................局部定阻部分电压电流
U总不变→(U总-UL)↑→UP↑→↑ ......................局部变阻部分电压电流
思维点拨:也可以这样理解UP的变化:串联电路中电阻大的电压大,滑动变阻器的电阻RP增大,它的电压就增大;因总电压不变,其它用电器电压就减小(其它用电器的电阻相对减小)。
二、滑动变阻器和用电器并联:
如图2,电源电压保持不变,开关闭合后,当滑片P向右移动时,电流表和电压表的示数如何变化?
分析:当滑片P向右滑动时,滑动变阻器的电阻RP增大,所以电路总电阻R总 增大,电源电压不变,所以总电流I总 减小(即示数减小);滑动变阻器电压总是等于电源电压,因变阻器电阻RP 增大,故变阻器电流IP 减小(即示数减少)。灯泡的电压UL因为总是等于电源电压,所以UL不变(即示数不变),灯泡的电阻RL不变,所以电流IL不变(即示数不变)。
以上分析过程我们可用以下简洁的方式表示。
RL不变 → ILRL不变 → UL不变 →不变。   ...........局部定阻部分电压电流
Up不变、RP↑→(UP/Rp)↓→IP↓→↓。  .............局部变阻部分电压电流
注意:1、当滑片P向左滑动滑到最左端时,RP=0,电路被短路,和示数为0。和及电源会烧毁。
2、滑动变阻器的电阻RP增大,并联灯泡的亮度不变。
思维点拨:并联电路各支路只要不短路就互不影响,一条支路中的电阻改变不影响其它支路中的电流、电压、电功率,只会影响干路中的总电流和总电功率。
三、滑动变阻器的滑片只通过电压表
如图3,电源电压保持不变,开关闭合后,当滑片P向右移动时,电流表和电压表的示数如何变化?
分析:如图4,我们可以将去掉,如图4,从图中可知,滑片中没有电流通过,滑动变阻器的电流是从R1流到R2的左端后,直接流到R2的右端,然后通过电流表。所以不管滑片P如何滑动,滑动变阻器的电流都不会变化,滑动变阻器的电阻也不会变化。所以和都不会变化。
那会不会变呢?
从图3中可以看出,测的是滑动变阻器中Pb之间的电压。当当滑片P向右移动时,Pb段变短,所以Pb段的电阻变小;Pb段的电压UPb=I.RPb,电流I不变,电阻RPb变小,所以Pb段的电压UPb变小 。即示数变小。
以上分析过程我们可用以下简洁的方式表示。
R1不变 → I1R1不变 → U1不变 →不变。 .................局部定阻部分电压电流
Ip不变、RPb↓ → (IPRpb)↓→ UP↓ →↓。 .........局部变阻部分电压电流
思维点拨:此种情况要和图1及下图图5区别开来,图1中滑片连到了 ,但滑片电流不会从通过,电流是从电灯L流向滑动变阻器左边,再经过滑片P和P右边的导线通过电流表中,所以滑片P滑动可以改变电阻。同样图5中滑片P滑动时可以改变电流,图中滑片P滑动时各电流表、电压表都会变化。
图1
V1
V2
→I总↓→ eq \o\ac(○,A)↓
..................整体电阻电压电流
U总不变
P右移→RP↑→R总↑
图2
A
V1
A2
A1
P
→ I总↓→ eq \o\ac(○,A)↓
...............整体电阻电压电流
U总不变
P右移 →RP↑ →R总↑
图4
a
b
图3
a
b
............整体电阻电压电流
→ I总不变 → eq \o\ac(○,A)不变
U总不变
P右移 →R2不变 → R总不变
图5
P

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