再说电表示数变化或小灯泡亮度变化的判断方法

       在初中物理中考试题中，经常会出现判断电压表、电流表的示数变化或小灯泡的亮度变化类题目。这类试题涉及到的知识点多，题目较灵活，难度较大，学生经常答错。下面我就结合实例谈一谈怎样判断此类题的方法，仅起抛砖引玉作用，希望同学们在解决实际问题时，能够灵活运用，触类旁通，举一反三。
    一、试题类型
    1、类型Ⅰ：调节滑动变阻器滑片P的位置，判断电表的示数变化或小灯泡的亮度变化。
    2、类型Ⅱ：开关从断开到闭合或从闭合到断开，判断电表的示数变化或小灯泡的亮度变化。
    二、判断步骤
    1、分析电路的连接方式或滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分。在用“电流法”分析电路的连接方式时，为了便于把电路简单化，我们时常把电流表看成短路，把电压表看成断路，即“去表法”。
    2、分析电压表测的是哪两端的电压，电流表测的是哪条电路中的电流。
    3、结合串联、并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式，按“一阻二流三电压四功率”的顺序进行判断。
    三、例题精析
    例1、如图1所示，电源电压保持不变，R₀为定值电阻，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，则（     ）
    A、A示数变小，V示数变大     B、A示数变小，V示数变小
    C、A示数变大，V示数不变     D、A示数变大，V示数变小

     分析步骤：（1）用“去表法”和“电流法”分析，电路中R₀与R串联，滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分为它的左段。
（2）A表测串联电路中的电流，V表测加在R₀两端的电压。
（3）①电阻  当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，其连入电路中的有效阻值R变大，而定值电阻R₀不变，由串联电路的电阻特点可知：电路中的总电阻R_总=（R+R₀）变大。
②电流  电源电压U保持不变，由欧姆定律可知：串联电路中的电流I=U/R_总变小，即A表示数变小；由串联电路的电流特点可知：通过R₀的电流I₀=I也变小。
③电压  定值电阻R₀保持不变，由欧姆定律的变形式可知：加在R₀两端的电压U₀=I₀R₀变小，即V表示数变小。因此正确答案：B。
     例2、如图2所示，电源电压保持不变，R₀为定值电阻，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，则（     ）
    A、A示数变小，V示数变大      B、A示数变小，V示数变小
    C、A示数变大，V示数不变      D、A示数变大，V示数变小

                     
     分析步骤：（1）用“去表法”和“电流法”分析，电路中R₀与R串联，滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分为它的左段。
（2）A表测串联电路中的电流，V表测加在滑动变阻器R两端的电压。
（3）①电阻  当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，其连入电路中的有效阻值R变小，而定值电阻R₀不变，由串联电路的电阻特点可知：电路中的总电阻R_总=（R+R₀）变小。
②电流  电源电压U保持不变，由欧姆定律可知：串联电路中的电流I=U/R_总变大，即A表示数变大；由串联电路的电流特点可知：通过R₀的电流I₀=I也变大。
③电压  定值电阻R₀保持不变，由欧姆定律的变形式可知：加在R₀两端的电压U₀=I₀R₀变大，再由串联电路的电压特点可知：加在R两端的电压U_R=(U- U₀)变小，即V表示数变小。因此正确答案：D。
    拓展、思考：判断V表示数变化时，能不能用U_R= I₀R判断？（答案：不能）
    例3、如图3所示，电源电压保持不变，灯L的电阻R_L保持不变，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，A1表示数      ，A2表示数      ，A3表示数     ，V表示数      ，灯泡L的亮度      。

                          
     分析步骤：（1）用“去表法”和“电流法”分析，电路中L与R并联，滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分为它的左段。
（2）A1表测通过灯L的电流，A2表测通过R的电流，A3表测并联电路中的总电流，V表测电源电压。
（3）①电阻  灯L的电阻R_L保持不变，当滑动变阻器滑片P向右滑动时，其连入电路中的有效阻值R变大，由并联电路的电阻特点可知：电路中的总电阻R_总=(RR_L)/(R+R_L)变大。
②电流  电源电压U保持不变，由欧姆定律可知：通过灯L、滑动变阻器R和并联电路中的总电流分别为：I_L=U/R_L不变，I_R=U/R变小，I_总=U/R_总变小，即A1表示数不变，A2表示数变小，A3表示数变小。
③电压  由于电源电压保持不变，所以V表示数不变。
④电功率  由电功率公式可知：灯泡L的实际功率P_实=UI_L不变，即灯泡L的亮度不变。因此答案：不变；变小；变小；不变；不变。
    例4、（2002年重庆市物理中考试题）如图4-a所示是一位同学已经连接好的电路．现在闭合电键S，并将滑动变阻器的滑片P向左移动，则观察到的现象是（　）

  A．电压表的示数增大，电流表的示数增大

  B．电压表的示数增大，电流表的示数减小

  C．电压表的示数减小，电流表的示数增大

  D．电压表的示数减小，电流表的示数减小

                          图4-a                      图4-b
    分析步骤：与上面三题相比，此题主要不同在于：题目给出的不是电路图，而是实物图，难度加大了。由实物图画电路图可用“电流法”，电路图如图4-b。
（1）电路中滑动变阻器R和R_L串联，滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分为它的右段。
（2）A表测串联电路中的电流，V表测加在滑动变阻器R两端的电压。
（3）①电阻  当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，其连入电路中的有效阻值R变大，而灯泡L的电阻R_L不变，由串联电路电阻特点可知：电路中的总电阻R_总=(R+R_L)变大。
②电流  电源电压U保持不变，由欧姆定律可知：串联电路中的电流I=U/R_总变小，即A表示数变小；由串联电路的电流特点可知：通过R_L的电流I_L=I也变小。
③电压  灯泡L的电阻R_L不变，由欧姆定律的变形式可知：加在R_L两端的电压U_L=IR_L也变小，再由串联电路的电压特点可知：加在R两端的电压U_R=(U-U_L)变大，即V表示数变大。因此正确答案：B。
    例5、如图5所示，电源电压U保持不变，开关S₁、S₂断开，当S₁闭合后，A表示数      ，V表示数      ，灯泡L的亮度      。

                         
    分析步骤：与上面四题相比，此题主要不同在于：A表、V表示数变化不是由滑动变阻器控制，而是由开关的断开、闭合控制。
（1）当开关S₁、S₂断开时，电路中定值电阻R和灯泡R_L串联；当开关S₂断开，S₁闭合时，R被短路，电路中只有R_L。
（2）当开关S₁、S₂断开时，A表测串联电路中通过R、R_L的电流，V表测R两端的电压（不为零）。当开关S₂断开、S₁闭合时，A表测通过R_L的电流，V表测一根导线两端的电压（近似为零）。
（3）①电阻  当开关S₂断开、S₁由断开到闭合后，电路中的总电阻R_总由(R+R_L)变为R_L，则R_总变小。
②电流  电源电压U保持不变，由欧姆定律可知：电路中的电流I由U/(R+R_L)变为U/R_L，则I变大,即A表示数变大。
③电压  电源电压U保持不变，由欧姆定律的变形式可知： V表示数由UR/(R+R_L)变为0,即V表示数变小。
④电功率  由电功率公式知：灯的实际功率P_L实由[U/(R+R_L)]²R_L变为（U/R_L）²R_L，则P_L实变大，即灯泡L的亮度变亮。因此答案：变大；变小；变亮。
    拓展、思考：（留给同学们自己分析）
（1）开关S₁、S₂断开，当S₂闭合后，A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化？（答案：变大；变大；变暗）
（2）开关S₁断开、S₂闭合，当S₂断开后，A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化？（答案：变小；变小；变亮）
（3）开关S₁闭合、S₂断开，当S₁断开后，A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化？（答案：变小；变大；变暗）
（4）开关S₁、S₂闭合，当S₁断开后，A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化？（答案：变小；变小；变亮）
（5）开关S₁断开、S₂闭合，当S₁闭合后，A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化？（答案：变大；变大；变暗）
（6）开关S₁、S₂闭合，当S₂断开后，A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化？（答案：变小；不变（为零）；不变）
（7）开关S₁闭合、S₂断开，当S₂闭合后，A表、V表示数和灯泡L的亮度如何变化？（答案：变大；不变（为零）；不变）