张霞
电路的改线是中考电学实验题中考查频率较高的一个问题,综合性很强。此类题不仅要求同学们会使用电流表、电压表、滑动变阻器,还要具备分析电路故障和连接电路的能力,具体包括电流表、电压表的连接错誤(短路、量程、正负接线柱等)、滑动变阻器接线柱等。下面举例介绍此类题的解题思路。
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例1 (2021·辽宁·抚顺、本溪、辽阳)小彤在“探究电流与电压的关系”实验中,所选择的实验器材有:电压恒为3 V的电源,定值电阻,规格为“30 Ω 0.5 A”的滑动变阻器R0,电流表、电压表各1个,开关、导线若干。
(1)小彤连接的电路如图1所示,有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”, 并用笔画线代替导线将电路连接正确。
解析:该实验的电路元件共有六个(不算导线),其中只有电压表需要与定值电阻并联,其余元件都是串联,也就是“五串一并”。如图2所示,从电源的正极开始顺着电流的方向检查电路(是否有元件被短路,电流表是否串联、正负接线柱及量程,电压表是否与电阻并联、正负接线柱及量程,滑动变阻器接线是否一上一下),经检查发现电压表“-”接线柱与电流表“0.6”接线柱之间的导线将电压表和定值电阻短路,并且电流从电压表“-”接线柱流进,因此问题就出现在电压表的“-”接线柱上,需要改动这个接线柱上的线头。这个接线柱上有a、b两根导线的线头,按电流顺序先试着改动b导线,将电压表“-”接线柱上的这个线头改接到定值电阻右端(如图3)或电压表“3”接线柱上(如图4),改接后再次按电流路径检查电路,若符合各个元件的使用要求则改动正确,若不符合则再改动a导线。经检查可知改动b导线是正确的。
点评:解决这类电路改线问题,主要抓住“顺着电流,先串后并,正进负出,一上一下,遇错改一,改后再检”的基本原则。
能力提升
例2 测量小灯泡电功率实验中,连接的电路如图5所示,有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”, 并用笔画线代替导线将电路连接正确。
解析:从电源的正极开始顺着电流的方向检查电路,如图6所示,发现电流表与灯泡并联了,电压表串联在电路里,经分析可知问题出在电流表“0.6”接线上,按电流顺序先试着改动a导线,发现a导线在电流表“0.6”这个接线柱上的线头无论改到哪里都不对,所以只能改动b导线,将b导线在电流表“0.6”这个接线柱上的线头改接到电压表“-”接线柱上(如图7),或滑动变阻器左下(如图8),改后再次顺着电流的方向检查,可知改动是正确的。
点评:判断改后是否正确,按照电流的路径检查很重要。出现问题的接线柱上有两根导线,如果改动其中一根不对,那就试一试改动另一根。相信同学们经过练习一定能掌握要领。