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全电路欧姆定律

  请同学们对照下面这两道例题,希望你们能从中得到一些收获,加深对全电路欧姆定律的理解。

  例1、如图所示,当滑动变阻器的滑动触头P向左端滑动时:(  )
  A、电流表的示数减小,电压表的示数增大
  B、电流表的示数增大,电压表的示数减小
  C、电流表和电压表的示数都减小
  D、电流表和电压表的示数都增大

  错解:B。

  错因:
  当P移到最右端时,R1被短路,R=R2;P移到最左端时,R1和R2并联,由于R<R2,R变小,变大,U=ε-Ir变小,即电流表示数变大,电压表示数变小。

  上述解释只取两个特殊点是不严密的。应证明P向左移动过程中,外电阻的变化规律,进而得出电流表和电压表示数的变化情况。

  讲评:
  设滑动变阻器滑动端P右端电阻为Rx,则,R=(R2-Rx)+=R2-,当P向左移动时,Rx增大,变大,R变小,变大,U=ε-Ir变小。

  正确答案:B。

  启示:
  极端法是一种较好的思维方法,但要注意其严密性,当物理量随自变量的变化呈单调性时用极端法不会出错,否则,要加以证明。

  例2、如图所示的电路中,电池的电动势为ε、内阻为r,R1和R2是两个阻值固定的电阻。当可变电阻R的滑片向a点移动时,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2将发生如下的变化:(  )
  A、I1变大,I2变小
  B、I1变大,I2变大
  C、I1变小,I2变大
  D、I1变小,I2变小

  错解:D。

  错因:
  错解以为当滑片向a点移动时,R变小,R+R2串联值变小,串联值变小,R变小,端电压变小,因而I1变小,I2变小。由于,当R变小,U变小时,认定I2变小证据不足。

  讲评:
  当滑片向a点移动导致R变小时,R与R2的串联值变小,R变小,端电压变小,总电流变大。由于,故I1变小,而I2=I-I1,故I2变大。

  正确答案:C。

  启示:
  运用欧姆定律分析电路中电流的变化情况时,应该将全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律结合使用,并使依据充分,结果不出现矛盾。