电学变化量专题

电学变化量专题

一、同类物理量变化量大小的比较

例1．图1是小李探究电路变化的实验电路，其中R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，R max为滑动变阻器的最大阻值，电源两极间电压不变。已知R1＞R2＞R max，开关闭合后，当滑动变阻器R0的滑片P置于某一位置时，R1、R2、R0两端的电压分别为U1、U2、U0；当滑片P置于另一位置时，R1、R2、R0两端的电压分别为U1/、U2/、U0/。，

，则

例2如图2所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑动触片向左移动时，电流表A和A1的读数都将发生变化。如果电流表A和A1读数的变化值（均

取绝对值）分别为△I和△I1，则

A．△I1＞△I

B．△I1＜△I

C．△I1＝△I

D．无法判断

比较混联电路中各部分电路中电流变化量的大小类问题，时常在各类竞赛题中出现，难度颇大且易错。

处理此题，不能想当然地认为由于干路中的电流大于支路的电流，则干路电流的变化量就一定大于支路电流的变化量，一定要结合题目所给电路进行深入的分析。

二、不同类物理量变化量间的关系及计算类

此类问题中“不同类物理量的变化量”，主要指的是电压、电流及电功率的变化量。

例 3. 在伏安法测电阻的实验中，移动滑动变阻器滑片的位置，发现电流表的示数增大了0.1A时，电压表的示数相应地增大了5V，不考虑温度对电阻的影响，求待测电阻的阻值。

设变化前后电流表和电压表的示数分别为I1、U1，I2、U2。

则由欧姆定律可知，U1= I1 R U2= I2 R

△U= U2—U1=（I2—I1）R==△I×R

于是求得R=△U /△I =5/0.1=50（Ω）

说明：当电路状态发生变化时，定值电阻的阻值等于其两端的电压变化量与相应的电流

变化量的比值，即R=△U /△I，具有普遍意义。

例4如果加在定值电阻两端的电压从8V增加到10V时，通过定值电阻的电流相应变化了0.2A，则该定值电阻所消耗的电功率的变化量是

A. 0.4W

B. 2.8W

C. 3.2W

D. 3.6W

由于受R=△U/△I的影响，许多人以为△P=△U×△I，实际上错误的。处理此题的正确思路与方法是：

由R=△U/△I得，定值电阻R=（10—8）/0.2=10（Ω）

由P=U2/R得，△P=（U22/R）—（U21/R）

于是求得△P=（102/10）—（82/10）=3.6（W）。进而选D。

当然，此题也可以利用通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，列比例式求得两次通过定值电阻的电流，然后利用△P=U2I2—U1I1求得。

例5在如图3所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P在某一位置时，电压表的示数为4V。移动滑动变阻器的滑片P使电流表的示数增大0.2A，发现电阻R的电功率增大了2W，则此时电压表的示数为__________V，该定值电阻的阻值是___________Ω。

图3 处理此题，也会有许多人以为△P=△U×△I、△P=△I2R、△P=△U2/R。实际上这些关系式都是不成立的。求解此题的正确思路与方法是：

滑片处在“某一位置”时，电阻R中的电流为I=4V/R，滑片在另一位置时，电阻R中的电流为[（4V/R）+0.2A]。

由P=I2R得，△P= [（4/R）+0.2 ]2 R—（4/R）2 R =2 从而解得R =10Ω。

又由△U=△I R得，△U=0.2×10=2（V）。所以U2=U1+2=4+2=6（V）。

此题还有通过列方程组求解的其他方法。

练习

1． 如图所示，电压表V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2。当滑片向右移动时，则（填“变大”

“变小”或“不变”） （1）U 1 ，U 2 ，U 1/U 2 ，

（2）电压表V 1与电流表A 示数之比 ，

（3）电压表V 2与电流表A 示数之比 ，

（4）电压表V 1示数变化量与电流表A 示数变化量之比 ，

（5）电压表V 2示数变化量与电流表A 示数变化量之比 ，

2． 在如图9所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 向下滑

动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2

和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示，电阻R 1、R 2、R 3消耗的电功率分别用p 1、p 2、p 3表示，下列选项正确的是 A ．U1/I 不变，ΔU1/ΔI 不变 B ．U2/I 变大，ΔU2/ΔI 变大

C ．U3/I 变大，ΔU3/ΔI 不变

D ．滑动变阻器的滑片P 向下滑动时，p1变大，p2变小，p3变大

3． 如图所示的电路中，滑动变阻器的滑片P 从a 滑向b 的过程中，三只电压表的示数变化

绝对值分别为△U 1、△U 2、△U 3，下列各值可能出现的是

A 、△U1=3V ，△U2=2V ，△U3=1V

B 、△U1=0V ，△U2=1V ，△U3=1V

C 、△U1=0.5V ，△U2=1V ，△U3=1.5V

D 、△U1=1V ，△U2=3V ，△U3=2V

4

图9