赵贵强
[关键词]物理教学;电位法;电表类型:物理思想:分析思路:解题方法
[中图分类号]G633.7
[文献标识码]C
[文章编号]1004-0463(2012)02-0086-01
有关电表类型的判断题是历年中考的热点之一,但是学生对电表类型作出正确的判断却非常困难,本文介绍一种方法——电位法来解决此类问题。
一、基本物理方法——电位法
水压是形成水流的原因,有了水位差就存在水压(如图1所示),而水是从高水位流向低水位,当水位相平时,水压为零;同理,电压是形成电流的原因,有了电位差(又叫电势差)就存在电压,并且电流的方向也是从高电位流向低电位,当电位相同时,电压为零。
二、分析思路
1在初中物理中,导线的电阻忽略不计,根据欧姆定律变形公式U=IR可知,一截导线两端电压为零,则电位相同(如图2所示),则A、B两点电位均同为高电位、中电位或低电位。
2用电器工作时,由于它的电阻不能忽略,根据欧姆定律变形公式U=IR可知,用电器工作时两端间的电压不为零,因此两端的电位也不相同,则用电器工作时两端电位分别为高、低电位,高、中电位,或中、低电位等(如图3所示)。
3电流表在电路中的作用除了测电流外,还相当于一根导线,因此电阻忽略不计,根据欧姆定律变形公式U=IR可知,连入电路的电流表两端电压为零,则电位相同(如图4所示),则A、B两点电位均同为高电位、中电位或低电位。
4在初中物理中,电压表的电阻一般很大,根据欧姆定律变形公式U=IR可知,连人电路的电压表两端电压不为零,则电位分别为高、低电位,高、中电位,或中、低电位等(如图5所示)。
5电源是提供电压的装置,电源的正极是高电位,负极是低电位。
6当电路中只有两个用电器时,串联时电位分别为高、中和低共三级不同电位;并联时电位分别为高、低两级电位。当电路中有三个或三个以上用电器时,串联时电位分别为四级或四级以上电位:并联时电位分别为高、低两级电位。
三、解题方法
1根据用电器的连接方式,确定共有几级电位和具体的电位分配情况。
2确定电表两端的电位情况。
3根据“电流表两端电位相同,电压表两端电位不同”确定电表的类型。
四、典型例题
例:如图6所示电路,甲、乙和丙三处分别接入电流表或电压表,当S闭合后,两灯均能发光。
(1)当L1、L2串联时,甲表是__表,乙表是__表,丙表是__表,(2)当L1、L2并联时,甲表是__表,乙表是__表,丙表是__表。
解析:当L1、L2串联时(如图7所示电路),甲、丙两电表两端电位不同,是电压表,乙表两端电位相同是电流表;当L1、L2并联时,(如图8所示电路),甲、丙两电表两端电位相同,则甲、丙是电流表,乙表两端电位不同是电压表。
对于电表类型的判断,方法多样,一般方法是根据电流表与被测电路的串联关系和电压表与被测电路的并联关系来判断的,显然此方法对于上例所示电路是不易适用的,容易误判,但是采用电位法来判断电表的类型却十分容易,并且不易出错。