電學(xué)變化量問答歸類例析

1、電學(xué)變化量問題，難度較大且易錯，本文擬結(jié)合典型例題進行分類解析說明，希望能對大家有所裨益。一、同類物理量變化量大小的比較類此類問題是在“當(dāng)電路狀態(tài)發(fā)生變化時，判定電路各部分電流、電壓如何變化”類題目的基礎(chǔ)上，進一步發(fā)展 而來。因此，處理此類問題時，要首先定性地判定電流、電壓如何變化，然后再進行同類物理量變化量大小的比較。例1如圖1所示電路，電源電壓保持不變，當(dāng)滑動變阻器的滑片 P由置于某一位置，向右移動到另一位置時,只o尺&Ri、R2兩端的電壓變化量分別為 Ui和M2 (均取為絕對值)，則A. Ui <U2B. Ui皿2C. Ui =U2D .無法判斷 Ui、AU2哪個大分析與解

2、：當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，變阻器接入電路的阻值是變大的，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點,可知電路中的總電阻將變大，又由歐姆定律可知，電路中的電流將變小，定值電阻Ro、R2兩端的電壓也均是變小的。因電源電壓保持不變，其值總等于定值電阻 Ro、R2兩端的電壓與變阻器兩端的電壓之和，既然定值電阻Ro、R2兩端的電壓均變小，所以變阻器兩端的電壓必是變大的，且定值電阻Ro、R2兩端的電壓減小量之和應(yīng)與變阻器兩端電壓的增大量相等，即山0+山2= AJic于是可知， Ui >型2，應(yīng)選Bc本題中，若定值電阻 Ro> R2，則定值電阻 Ro、R2兩端的電壓變化量誰大誰小呢？設(shè)滑片“置于某一位置”時

3、，電路中的電流為I;滑片向右移動到“另一位置”時，電路中的電流為I ，則Ro、R2兩端的電壓變化量分別為 Uo= ( I I ) Ro ,皿2= (I I ) R2，即 Uo : J2= Ro : R2。因為 Ro> R2，所 以有>皿2。讀者不妨自己思考：若滑動變阻器的滑動觸片是向左移動的， Uo 'Mi、知2的關(guān)系又將怎樣？(答案： Ui 'U o > 2 )電源電壓保持不變，閉A和Ai的讀數(shù)都將發(fā)合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器Ri生變化。如果電流表 A和例2 如圖2所示電路中的滑動觸片向左移動時，電流表Ai讀數(shù)的變化值(均取絕對值)分別為 I和則A . >

4、B. AIkAIC. A|i = AID. 無法判斷圖2分析與解：此題屬于比較混聯(lián)電路中各部分電路中電流變化量的大小類問題，處理時，千萬不能想當(dāng)然地認為：由于干路中的電流大于支路的電流，則干路電流的變化量就一定大于支路電流的變化量。一定要結(jié)合題目所給電路 情況進行深入的分析。設(shè)滑動變阻器的滑動觸片向左移動前后，R1支路中的電流分別為11、I 1，R2支路中的電流分別為 I2、I 2,干路中的電流分別為I、I 。當(dāng)滑動變阻器 R1的滑動觸片向左移動時，R1接入電路的阻值變小， 據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點知 R1、R2并聯(lián)的這一部分的電阻將變小， 又據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點知整個電路的總電阻也變小。由于電源

5、電壓不變， 由歐姆定律可知，電路中的總電流將變大，即 I= I 一 1> 0。進一步可知，串聯(lián)在干路中的電阻R3兩端的電壓是變大的， Ri與R2并聯(lián)部分的電壓是變小的，通過定值電阻R2的電流將變小，即12< I2,AI2=I2 一I 2 > 0。因為I=I1+I2 , I1= I I2，依據(jù)上面的分析知，電路中的總電流I是變大的，通過定值電阻 R2的電流I2是變小的，所以通過電阻 Ri的電流將變大，即 Ii= I i Ii>0在此分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點，列式有 = I 一 I = ( I 1 + I 2) 一 ( Il + I2) > 0進一步整理得

6、 = (I 1 Ii) ( I2 I 2) = Ai Ab于是得凸1= + ,即 >厶?？梢娬_答案應(yīng)選 A。讀者不妨自己思考：若此題中滑動變阻器的滑動觸片是向右移動的，答案又將是什么？(答案:A)二、不同類物理量變化量間的關(guān)系及計算類此類問題中“不同類物理量的變化量”，主要指的是電壓、電流及電功率的變化量。例3 在伏安法測電阻的實驗中，移動滑動變阻器滑片的位置，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)增大了0.1A時，電壓表的示數(shù)相應(yīng)地增大了 5V，不考慮溫度對電阻的影響，求待測電阻的阻值。分析與解：設(shè)變化前后電流表和電壓表的示數(shù)分別為li、Ui，I2、U2。則由歐姆定律可知，Ui= li RU2= |2 R

7、zU= U 2 Ui = ( I2 li) R= Ax R于是求得 R= zU / =5 / 0.仁50(Q)說明：當(dāng)電路狀態(tài)發(fā)生變化時，定值電阻的阻值等于其兩端的電壓變化量與相應(yīng)的電流變化量的比值，即R=J / ，具有普遍意義。此式還有另一種推導(dǎo)方法： 由于不考慮溫度對電阻的影響， 所以由歐姆定律可知 R= Ui/li = U2 /I 2，由比例的合比定理得，R=( U2 Ui) / (I2 li) = zU / 。例4 (2004，西寧市中考題)如果加在定值電阻兩端的電壓從8V增加到i0V時，通過定值電阻的電流相應(yīng)變化了 0.2A，則該定值電阻所消耗的電功率的變化量是A. 0.4WB. 2

8、.8WC. 3.2WD. 3.6W分析與解：依題意應(yīng)該有D= U2 l2 Uili，但由于受R= ZU/的影響，許多人便以P= ZU x ，實際上是錯誤的。處理此題的正確思路與方法是：由 R= ZJ/ 得，定值電阻 R= (i0 8) /0.2=i0(Q);由 l=U /R得，li= Ui/R=8/i0=0.8 (A) , l2= U2/ R=i0/i0=i(A);于是求得厶 P= (i0 xi) ( 8 X0.8 ) =3.6 (W)。進而選 D。當(dāng)然，此題也可以在利用R= ZU/ 求得電阻值后，直接運用 P=U22/R Ui2/R。讀者可自己試一試。例5 (2003，蘇州市中考題)在如圖

9、3所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑動變阻器的 滑片P在某一位置時，電壓表的示數(shù)為4V。移動滑動變阻器的滑片 P使電流表的示數(shù)增大 0.2A，發(fā)現(xiàn)電阻R的電P= 'R、仲=U2/Ro是：滑片在另一位置時，功率增大了 2W，則此時電壓表的示數(shù)為 V該定值電阻的阻值是分析與解：處理此題，也會有許多人以為P= U X4、實際上這些關(guān)系式都是不成立的。求解此題的正確思路與方法滑片處在“某一位置”時，電阻R中的電流為l=4V/ R，電阻R中的電流為（4V/ R）+0.2A。由 P=I2R 得, P= （4/R）+0.2 2 R（4/ R）2 R =2圖 3從而解得R =10 Qo

10、又由厶卩= R 得, 0=0.2 X10=2 （V）o 所以 U2=Ui+2=4+2=6（V）。此題還有通過列方程組求解的其他方法，讀者可自己繼續(xù)思考。一模二模電壓電流變化量題型P向右滑動時，下列（西 2-10 ）如圖4所示電路，電源兩端電壓保持不變。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片說法中正確的是B.C.電壓表Vi示數(shù)和電流表A示數(shù)的比值變小電壓表V2示數(shù)和電流表A示數(shù)的比值變小電壓表V1示數(shù)變化量和電流表A示數(shù)變化量的比值電壓表V2示數(shù)變化量和電流表A示數(shù)變化量的比值U1IU2I（懷1-11）如圖7所示電路中，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)滑片P向下滑動時，四個電表的示數(shù)都發(fā)生了變化，電表的U2和

11、U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用|>AU1、C.R1、R2、R3消耗的電功率分別用U1/I不變，A U1/ Al變小U2/1變大，A U2/ AI不變U3/I不變，A U3/ AI不變P1、P2、P3表示，下1 r1尺1-變大不變S,當(dāng)滑動變阻器的U2和 U3表示，電列選項正確的是圖7示數(shù)分別用I、U1、SP3變大D 滑動變阻器的滑片 P向下滑動時，P1變大，P2變小,開關(guān)S,以下說法中正確的是陳1-15,多選）如圖9所示，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器接入電路部分的阻值，閉合1IIIR1R2A .滑片P在某位置不變時，表 V讀數(shù)與表A讀數(shù)之比等于 RiB.滑片P

12、在某位置不變時，表V2讀數(shù)與表A讀數(shù)之比等于 RiC.滑片P移到另一位置時，表V讀數(shù)變化量與表 A讀數(shù)變化量之比的絕對值等于R2D .滑片P移到另一位置時，表 V2讀數(shù)變化量與表 A讀數(shù)變化量之比的絕對值等于Ri4.（海1-16，多選）如圖8所示，電源電壓保持恒定,Ro為定值電阻。小燈泡 L的規(guī)格為“ 3.6V3.6W ”。閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片P至某一點時，滑動變阻器接入電路的電阻為Ri，電壓表的示數(shù)為 5.5V。電流表的示數(shù)為0.5A ;移動滑動變阻器的滑片 P至另一點時滑動變阻器接入電路的電阻為R2，電壓表的示數(shù)為5.0V ,電流表的示數(shù)為1.0A。不考慮溫度對燈絲電阻的影響，

13、則下列分析中正確的是A . Ro的阻值為1.0 QB. Ri的阻值為7.4 QC . Ri與R2的阻德之比為ii : 5D .電源電壓為6.0V5.（豐 2-i6 ）如圖7所示電路t電源電££保持不變。閉合開關(guān)5,當(dāng)滑動變阻器曬的溝片P從ASJft 動到B端時電癥表示數(shù)變化了 6 2A,電壓表叭的示數(shù)從"變到5¥,電壓表論的示 數(shù)變化了 3V t下列選頊正蹣的是扎弘=5J1, R、= 100-©&電阻虬的功率變化了 2WU電源電壓茫¥1' /?!D.總功率變化了 3.6W6 .（朝1-23 ）某物理小組的同學(xué)做實驗測電

14、阻，他們連接的實驗電路如圖13所示，已知電源兩端電壓不變，電阻圖13SRi的阻值為3Q。當(dāng)閉合開關(guān)S,滑動變阻器 的滑片P位于A點時，電壓表Vi的示數(shù)為3V , 電壓表V2的示數(shù)為8V。當(dāng)滑動變阻器的滑片P位于B點時，電壓表Vi的示數(shù)為7V，電壓 表V2的示數(shù)為9V。則所測電阻 R2的阻值是_ Qo7、（10 中考-22 ）如圖9所示，電源兩醐電壓不變電阻眉的阻值為也岡 合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片P位于A點時；電壓表V】 的示數(shù)為4V,電壓表V；的示數(shù)為10W當(dāng)滑動孌阻器的滑 片P位于月點時電壓耒門的示數(shù)為®V;電圧表匚的示 數(shù)肯HVo則電阻走的阻值是汕電壓電流變化量題型1、D 2

15、、B 3、AD 4、ABD 5、AD 6、12 7、8電學(xué)中的變化量注意：R = M/ 只可用來求定值電阻的功率變化情況，不能用來求滑動電阻。例1、一只電阻，當(dāng)其兩端電壓從2V增加到2.8V時，通過該電阻的電流增加了 0.1A，那么該電阻 阻值為：8 Q解：電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，與電阻兩端的電壓和通過的電流無關(guān)；再根據(jù)電流和電壓的變化， 利用歐姆定律求出該電阻的阻值.解：導(dǎo)體的電阻不變，二根據(jù)歐姆定律可知 U= 4R，導(dǎo)體的電阻為 R=M/ 二(2.8V-2V ) /0.1A=8 Q.解本題的關(guān)鍵是知道對同一電阻來說，電壓變化量和電流變化的比值不變，即為電阻的大小例2、定值電阻R兩端的電壓

16、從4V升高到6V時，電路中的電流改變了 500mA，則該定值電阻的 電功率變化了W解：定值電阻 R 的阻值不變， R= J/ =( 6V-4V ) /0.5A=4 Q;當(dāng)定值電阻R兩端的電壓為6V時的電功率為：P=(6V) 2/4 Q=9W，當(dāng)定值電阻R兩端的電壓為4V時的電功率為：P =4W，故該定值電阻的電功率變化了厶P=P P =9W 4W=5W .例3、如果加在某定值電阻兩端的電壓升高了3V，電阻的電流從0.2A變?yōu)?.3A，電阻的電功率變化了A . 3.9WB. 3.0WC. 1.5WD. 0.3W解法一：(1 )設(shè)電阻為R，原來電壓U，后來電壓為U由歐姆定律得：原來通過電阻的電流

17、匸U/R，即0.2A = U/R ，電壓升高后的電流I'田7R ,即0.3A= ( U + 3V ) /R，由解得：U=6V , R=30 Q, U =U+3V=6V+3V=9V,(2)電阻功率的變化厶 P=P ' -P=U ' '-UI=9V X0.3A 6V X0.2A=1.5W 解法二：根據(jù) R= AJ/ = 3V/0.1A = 30 Q=P '=( Il) 2R( I2) 2R = 1.5W減小了多少瓦?例4、在如圖所示的電路中，開關(guān) S閉合后，當(dāng)電壓表的示數(shù)從7V變?yōu)?V時，電流表的示數(shù)減小了 0.3A，若R1的阻值不變，則該電阻所消耗的電功率

18、解法一：因為是純電阻電路，P= U2/RA3 =( 7V) 2/R (4V ) 2/RR= U/I =(變化量)/ (變化量)=3V/0.3A = 10 歐解法二：7V/R 4V/R = 0.3A，解得 R = 10 歐，再計算出 P = 3.3W例5、通過一個定值電阻R的電流由0.3A增加到了 0.4A，消耗的電功率增加了 1.4W.那么通過電阻R的電流增加了( 0.1A )，導(dǎo)體兩端的電壓增加了( 2V )解：根據(jù) P=I 2R 可得， P = P2 P1= (I2) 2R ( I1 ) 2R= V( I2) 2 (I1) 2 > r，代入數(shù)據(jù)，求得R=20 Q根據(jù) U=IR，得 U

19、=I 2R-I 1R= (I2 I1) R=(0.4-0.3) X20=2V例6、一只電阻當(dāng)其兩端的電壓從2V增加到2.8V時，通過該電阻的電流增加了 0.1安，求該電阻 的阻值。解：R是一個電阻的固有屬性，它是不隨電流和電壓的變化而變化的，根據(jù)歐姆定律可知：I1 = U1/R (1 ) I2 = U2/R (2 )設(shè)電流的變化量為 AI，電壓的變化量為 U，根據(jù)(1 )和(2)可得：U1/I 1 =U2/I 2 ，即：U1/I 1 =( U1 + AU ) / (I1 + AI)，經(jīng)過一系列的通分和化簡，得到代數(shù)式：U1/I 1 = AU/ AI = R代入數(shù)據(jù)，可求得：R =AU/ AI

20、= 8歐例7、某定值電阻兩端的電壓由U變?yōu)閁/3時，消耗的電功率變化了 0.8W，當(dāng)電阻兩端的電壓變?yōu)?U時，該電阻消耗的電功率為(3.6)W .解：設(shè)定值電阻的阻值為R,電阻兩端的電壓為U時，消耗的電功率：P= U 2/R電阻兩端的電壓為U /3時，消耗的電功率：P'= ( U /) 2 /R= P /9 ;P P =P ( P /9) =0.8W ,：P=0.9W當(dāng)電阻兩端的電壓變?yōu)?U時, 電阻消耗的電功率：P= (2U ) 2 /R= 4 X(U2/R)= 4 X0.9W=3.6W .舉一反三：通過某定值電阻的電流由I變?yōu)镮 /3時，電功率變化了 0.8W .當(dāng)通過電阻的電流變

21、為3I 時，該電阻消耗的電功率為(D )A. 1.6WB. 2.4WC. 3.6WD . 8.1W例8、如圖所示電路，R1和R2為定值電阻，R0為滑動變阻器，Rmax為滑動變阻器的最大阻值,R1、R2和R0兩端電源電壓保持不變。已知R1 >R2 >Rmax，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器R0的滑片P置于某一位置時,R1、R2和R0兩端的電壓分別為U1、U2和U0 ,當(dāng)滑片P置于另一位置時,R0的電壓R1R2分別為 U1 ' U2 '和 U0 ' , 若 AU1 = | U1 U1 ' |,AU2 =| U2 U2 ' |, AU0U0 U0 '

22、; |,貝UAU0 ,AU1 ,AU2三者之間的關(guān)系是：A U0 >AU1 >AU2分析：本電路是一個串聯(lián)電路，設(shè)電源電壓為 U，則U = U1 + U2 + U0 ,當(dāng)滑動變阻器的滑片移動時，若R0兩端的電壓減小，則 R1和R2兩端的電壓就會增大。而且，R0兩端的減小量等于R1和R2兩端總電壓的增加量 即AU0 = AU1 +AU2，反之，若R0兩端的電壓增大，則R1和R2兩端的電壓就會減小。而且，R0兩端的增大量等于R1和R2兩端總電壓的減小量。即 U0 = AU1 +AU2所以說，無論怎樣變， U0是大于AU1和AU2中間的任何一個的。又因為串聯(lián)電路中電阻兩端的電壓之比等于它

23、們的電阻之比，而且R1 >R2，所以可以得出：A U1是大于A U2的。例9、在如圖6所示電路中，電源電壓保持不變。閉合開關(guān) S,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向下滑動時,四個電表的示數(shù)都發(fā)生了變化，電表的示數(shù)分別用I、Ui、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用Al、AUi、AU2和AU3表示，下列選項正確的是： ACA . Ui/I 不變，A Ui/ Al 不變B. U2/I 變大，AU2/ Al 變大例10、在如圖6所示電路中，電源電壓保持不變閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向下滑動時,C. U3/I 變大，AU3/ Al 不變 D .三個電阻消耗的總功率變大 解：圖6四個電表的示數(shù)都發(fā)

24、生了變化， 電表的示數(shù)分別用I、Ui、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分 別用Al、AUi、AU2和AU3表示，電阻Ri、R2和R3消耗的電功率分別用Pi、P2和P3表示, 則下列選項正確的是：BA . Ui/I 不變，A Ui/ Al 變小B. U2/I 變大，AU2/ Al 不變C. U3/I 不變，AU3/ Al 不變D .滑動變阻器的滑片P向下滑動時,Pi變大，P2變小，P3變大 解：例11、如圖4所示電路，電源兩端電壓保持不變。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片 P向右滑動時，下列說法中正確的是 DA 電壓表Vi示數(shù)和電流表A示數(shù)的比值變小B.電壓表V2示數(shù)和電流表A示數(shù)的比值變小C

25、 .電壓表Vi示數(shù)變化量和電流表A示數(shù)變化量的比值上變I大D .電壓表V2示數(shù)變化量和電流表A示數(shù)變化量的比值U 2不變例12、如圖所示，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器接入電路部分的阻值，閉 合開關(guān)S,以下說法中正確的是：A、DA、滑片P在某位置不變時，表V1讀數(shù)與表A讀數(shù)之比等于R1B、滑片P在某位置不變時，表V2讀數(shù)與表A讀數(shù)之比等于R1C、滑片P移到另一位置時，表V2讀數(shù)變化量與R1表A讀數(shù)變化量之比的絕對值等于 R2D、滑片P移到另一位置時，表V2讀數(shù)變化量與表A讀數(shù)變化量之比的絕對值等于R1例13、在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān) S,當(dāng)滑動變阻器的

26、滑片P向右移動時,電壓表V的示數(shù)為U，電流表A、電流表A1的示數(shù)分別為那么U十（I I1 ）將:例i4、（2012?內(nèi)江）如圖所示，電源的電壓為 U , A為理想電流表，Vi和V2為理想電壓表，Ri為定值電阻，R2為滑動變阻器，那么，當(dāng)閉合開關(guān) S后，下列說法中正確的是（A 當(dāng)滑動變阻器R2的阻值不變時,B 當(dāng)滑動變阻器R2的阻值不變時,C.當(dāng)滑動變阻器的絕對值之比等于R2Vi的示數(shù)與A的示數(shù)之比等于R2數(shù)之比等于RiR2的阻值增大時,示數(shù)的變化量D 當(dāng)滑動變阻器R2的阻值減小時,Vi示數(shù)的變化量A示數(shù)的變化量的絕對值之比等于 Ri例i、如圖所示電路，電源兩端電壓不變，開關(guān) S閉合后，滑動變阻

27、器滑片P在從b端移至中點,電壓表的示數(shù)從2V變?yōu)?V ,R2的功率變化了 0.5W，Q，則電源兩端電壓為例2、如圖所示電路中，電源兩端電壓不變，電阻Ri關(guān)S閉合后，將滑動變阻器 R3的滑片P從一點移至R3接入電路的電阻值變?yōu)樵瓉淼囊话霑r， 電壓表的示的阻值為10 Q 開£已知Ri的阻值為10另一點，使變阻器數(shù)從2V變?yōu)?V ,電阻R2消耗的電功率變化了 0.25W 電源兩端電壓為（9） V.器的最大電阻值為置于變阻器的右端器的滑片P移至變例3、如圖所示，電路中電源兩端電壓不變，已知滑動變阻Rw，定值電阻R的電阻值未知。當(dāng)把滑動變阻器的滑片 P 點B時，閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為Ui;

28、當(dāng)把滑動變阻阻器的左端點A時，電壓表的示數(shù)為U2。前后兩次電路總功率的增加量P =圖12例4、如圖12所示，已知電源兩端電壓為 Ui且保持不變，定值電阻Ri的阻值已知。開關(guān)S斷開時，電壓表的示數(shù)U2為U2。開關(guān)S閉合后，電壓表的示數(shù)變化了 三。電阻Ri消耗的電功率增加了： _6(66 牡)9R1解：當(dāng)開關(guān)S斷開時，電壓表V測量的是R2和R3兩端的總電壓當(dāng)開關(guān)S閉合時，R3被短路，電壓表測量的是 R2兩端的電壓，(一)當(dāng)S斷開時，電阻R1兩端的電壓為Uri=U1 U2，電阻 R1 消耗的電功率 P1 =( Ur1 ) 2/R1 =( U1 U2 ) 2/R1(二)當(dāng)S閉合時，R3被短路，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點可知電壓表的示數(shù)減小(1/3 ) U2，即電壓表的示數(shù)為(