電路通過開關的通斷、改變滑動變阻器滑片的位置來改變電路的連接方式,這樣就引起電路中電阻、電流、電壓、電功和電功率的相應變化。因之,“電路變化”問題,就涉及電路連接、串聯、并聯的特點,歐姆定律、電功、電功率等內容。解析這類問題,可鞏固深化上述電學知識,提高解決問題的能力。
例1 如圖1所示的電路,電源電壓不變,閉合開關S、S,兩燈都發(fā)光;當把開關S斷開時,燈泡L的亮度及電流表示數變化情況是()。
A L變亮,電流表示數變小
B L變亮,電流表示數不變
C L亮度不變,電流表示數變小
D L亮度不變,電流表示數不變
解析:當開關通斷變化時,引起電路的連接方式發(fā)生改變。判斷燈泡的發(fā)光亮暗變化,實際是判斷燈泡的功率變化,通過燈泡兩端的電壓電流情況來判斷(P=UI)。電流表示數的變化可以通過電路的連接方式的改變來判斷。
當閉合開關S、S時,L與L并聯,電流表串聯在干路,是電路的總電流(I=I+I);當開關S斷開時,L開路,只有L接入電路,L兩端電壓不變,仍與電源電壓相等,故L發(fā)光情況是亮度變亮。此時,電流表通過L的電流是為串聯電路電流I,所以電流表示數不變。
答案:B。
例2 如圖2所示的電路,電源電壓不變,閉合S,當滑動變阻器的滑片P向右端移動的過程中,電流表、電壓表的示數變化情況是()。
A電流表示數變大,電壓表示數變小
B電流表示數變大,電壓表示數變大
C電流表示數變小,電壓表示數變小
D電流表示數變小,電壓表示數變大
解析:當滑動變阻器的滑片移動時,將改變接入電路的電阻,進而引起整個電路(或部分電路)的電阻、電流、電壓的變化時,要先識別電路的連接方式,弄清電流表、電壓表各測哪部分電路的電流、電壓,再結合串聯并聯電路知識和歐姆定律進行分析。例2中判斷R兩端的電壓變化,就是利用了串聯電路的知識和歐姆定律來分析。
閉合S,定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。當滑片P向右移動時,R2接入電路的阻值增大,電路的總電阻隨之增大(R=R1+R2),電源電壓不變,電流將變小(I=)。根據串聯電路電壓的知識得U2=U-U1,由U1=IR1知R1兩端電壓U1將變小,所以,R2兩端電壓U2將變大。答案:D。
練習
1 圖3所示的電路中,閉合開關S,滑動變阻器的滑片向a端滑動的過程中()。
A 電流表示數變小
B 電壓表示數不變
C 燈光變亮
D 變阻器兩端電壓變大
2 圖4所示的電路中,電源電壓不變,閉合開關S后()。
A 電流表示數變大
B 電壓表示數變大
C 電路的總電阻變大
D R消耗的功率變大
(參考答案:1C2A)