張霞

考題再現(xiàn)

例 （2021·遼寧·撫順、本溪、遼陽(yáng)）如圖1甲所示電路，電流表A1的量程為0～3 A，A2的量程為0～0.6 A，閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表V示數(shù)為12 V，小燈泡正常發(fā)光。在保證電路安全的情況下最大范圍調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片，電流表A1示數(shù)與R連入的阻值的關(guān)系圖象如圖1乙所示。則小燈泡的額定功率為W，滑動(dòng)變阻器R連入電路的最小阻值為 Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片置于中點(diǎn)時(shí)，電流表A1的示數(shù)為 A。

考點(diǎn)剖析

考點(diǎn)：會(huì)看簡(jiǎn)單的電路圖;會(huì)使用電流表和電壓表;知道電壓、電流和電阻;了解串、并聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn);理解歐姆定律;知道用電器的額定功率和實(shí)際功率;理解電功率。

學(xué)情分析

解題思路：（1）首先分析電路是串聯(lián)還是并聯(lián)。分析電路時(shí)把電壓表去掉，電流表當(dāng)導(dǎo)線，從電源正極開(kāi)始順著電流的方向，電流只有一條路回電源負(fù)極的是串聯(lián)，電流有分支的是并聯(lián)。經(jīng)分析，此電路是小燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，如圖2所示。

（2）其次識(shí)別電表位置。如果是串聯(lián)電路，主要識(shí)別電壓表（因?yàn)榇?lián)電路各處電流表示數(shù)都是一樣的），識(shí)別電壓表測(cè)量的是總電壓還是某個(gè)用電器的電壓。如果是并聯(lián)電路，主要識(shí)別電流表（因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端與電路兩端電壓表示數(shù)都是一樣的），識(shí)別電流表是測(cè)干路電流還是某一條支路的電流。由于此電路是并聯(lián)電路，所以識(shí)別出電流表A1是測(cè)干路電流，A2是測(cè)滑動(dòng)變阻器所在支路電流，如圖3所示。

（3）然后根據(jù)分析畫(huà)出簡(jiǎn)化的電路圖（不帶電源和開(kāi)關(guān)），如圖4所示。

（4）根據(jù)題中所給條件和圖象提供的信息，在簡(jiǎn)圖上標(biāo)出已知條件。如圖5所示，電壓表V示數(shù)為12 V，即為電源電壓，小燈泡正常發(fā)光，額定電壓為12 V。在保證電路安全的情況下，當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入阻值最小時(shí)，干路中的電流最大，由圖象可知A1最大示數(shù)為1.8 A。電流表A1的量程為0～3 A，A2的量程為0～0.6 A，說(shuō)明A2此時(shí)為最大示數(shù)0.6 A，則此時(shí)通過(guò)小燈泡的電流為1.8 A - 0.6 A = 1.2 A，由于小燈泡所在支路電流保持不變，所以小燈泡的額定功率P額 = UI額 = 12 V × 1.2 A = 14.4 W?；瑒?dòng)變阻器連入電路的最小阻值R小 = [UIR大] = [12 V0.6 A] = 20 Ω。

（5）當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值時(shí)，如圖6所示，電路各元件都是安全的，此時(shí)干路電流最小，由圖象可知A1示數(shù)為1.4 A，小燈泡電流保持1.2 A不變，則此時(shí)A2示數(shù)為1.4 A - 1.2 A = 0.2 A，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R小 = [UIR大] = [12 V0.2 A]? = 60 Ω。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片置于中點(diǎn)時(shí)，如圖7所示，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流I中 = [UR2] = [12 V30 Ω] = 0.4 A，則干路電流為1.2 A + 0.4 A = 1.6 A，所以此時(shí)A1示數(shù)為1.6 A。

答案：14.4 20 1.6

勤于積累

解題經(jīng)驗(yàn)：按照析電路（分析電路是串聯(lián)還是并聯(lián)）、定電表（串聯(lián)看電壓表，并聯(lián)看電流表）、畫(huà)簡(jiǎn)圖（按照開(kāi)關(guān)狀態(tài)和滑動(dòng)變阻器位置有幾個(gè)畫(huà)幾個(gè)）、標(biāo)已知（根據(jù)題干和圖象提供的信息）、求不變（電源電壓和電阻）、解問(wèn)題的步驟進(jìn)行。

拓展模型：如圖8甲所示的電路，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其從最右端向左滑動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光。在圖8乙中繪制出電流表與兩電壓表示數(shù)關(guān)系的圖象，則電源電壓為V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為Ω，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻Ω。

析電路：電流只有一條路，是串聯(lián)。

定電表：電壓表V1測(cè)滑動(dòng)變阻器電壓，電壓表V2測(cè)小燈泡電壓。

畫(huà)簡(jiǎn)圖：如圖9、圖10是滑片在最右端和在A點(diǎn)時(shí)的簡(jiǎn)圖。

標(biāo)已知：由圖象可知滑片在最右端時(shí)，電流最小為0.3 A，兩個(gè)電壓表的示數(shù)均為3 V?；贏點(diǎn)時(shí)，電流最大為0.4 A，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最小為1 V，分別在兩個(gè)簡(jiǎn)圖上標(biāo)出已知，如圖11、圖12所示。

求不變：由圖11可求出電源電壓為6 V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10 Ω。

解問(wèn)題：前兩空已經(jīng)在求不變時(shí)解決了，小燈泡正常發(fā)光時(shí)如圖12，燈泡兩端電壓UL為6 V - 1 V = 5 V，則電阻為RL = [ULI] = [5 V0.4 A] = 12.5 Ω。

（作者單位：遼寧省撫順市順城區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校）