有关电流表和电压表使用的考题分析

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　　电流表和电压表的使用是实验操作考查的重点，也是中考笔试的重要考点之一。历年各地中考有关电流表和电压表试题内容可概括为五个方面：(1)电流表和电压表的读数;(2)电流表和电压表在电路中的连接;(3)分析电流表和电压表在电路中的作用;(4)由电流表和电压表的示数判断电路故障;(5)有关运用电流表和电压表的实验方案设计。
        　　例1(2007湖北黄石)图1(甲)所示是“测量小灯泡的电功率”实验的电路图，图1(乙)是即将连接完成的实验电路。其中电源为三节新的干电池，灯泡的额定电压为3.8V，灯丝的电阻约为l0Ω，滑动变阻器标有“10Ω，1A”的字样。
        　　
       

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        　　(1)对照电路图，用笔画线代替导线，将实物图未完成部分连接好。
        　　(2)当闭合电路的开关时，若出现以下不正常现象(见下表)
        　　请你从下列选项中选择可能的原因填入表中(只要填选项代号)
         

	电路中出现的不正常现象	可能的原因
顺序	电灯的亮暗	电流表示数I／A	电压表示数U／V
甲	不亮	0．54	0
乙	很亮	0．42	4．2
丙	不亮	0	4．5

        　　A.电路中a、b间断路
        　　B.电路中a、b间短路
        　　C.滑动变阻器连入电路中的电阻太小
        　　(3)为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表示数为______V，若此时电流表示数如图1(丙)所示，则通过灯泡的电流为______A，该灯泡的额定功率是_____W。
        　　解析：问(1)考查电流表和电压表在电路中的连接，在连接时要把握三个要点：一是电流表要与被测电路串联，电压表与被测电路并联;二是电流表和电压表的“+、-”接线柱的连接要正确，使电流从“+”接线柱流进“-”接线柱流出;三是量程要选择恰当，在保证被测电流和电压不超过量程的前提下选择小量程。本题中灯泡正常发光时电压为3.8V，超过了电压表0～3V量程，因此选择0～15V量程.灯泡正常发光时的电流为3.8V÷10Ω=0.38A
        　　问(2)考查学生分析电流表和电压表示数判断电路故障。常见电路故障主要有断路和短路两种，分析时可用等效法处理使电路得以简化(断路处元件可去掉，短路处元件可换成导线)。甲现象中电流表有示数，说明电路是通路，故障原因只可能是灯泡和电压表短路。乙现象特征表明电路工作正常，灯泡的亮度是由滑动变阻器调节的，当滑动变阻器连入电路中的电阻太小时灯泡会很亮，两端电压超过灯泡的额定电压从而有烧坏的危险。丙现象中电流表无示数及灯泡不亮说明电路某处断路，电压表有示数且等于电源的电压(三节串联新干电池的总电压为3×1.5V=4.5V)说明电压表连到电源“+、-”极间无断路，因此可得电路a、b间断路。
        　　问(3)考查电流表的读数.电流表和电压表读数时须“一看二算”，即先看量程，再算最小分度值，最后算示数。题中电流表所用量程为0～0.6A，最小分度值为0.2A÷10=0.02A，示数0.2A+9×0.02A=0.38A。
        　　答案：(1)(2)B、C、A;(3)3.8 0.38 1.44
        　　学法指导：串或并联、量程选择、+和-接线柱接法是连接电流表和电压表的三个要点。另外同学们一定要注意连接电路的基本要求：导线不能交叉，导线两端必须接到元件的接线柱上。由电流表和电压表的异常示数判断电路故障时须抓住两个特征：电流表示数为零表明电路某处断路;电压表示数等于电源电压表明与电压表并联的元件断路。

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        　　例2(2007山东烟台)如图2所示的电路中(电源电压不变)，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片自左向右移动时，下列判断中正确的是( )
        　　
       

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        　　A.电流表的示数不变，电压表的示数不变
        　　B.电流表的示数变大，电压表的示数变小
        　　C.电流表的示数变大，电压表的示数变大
        　　D.电流表的示数变小，电压表的示数不变
        　　解析：本题电路较为复杂，判断电流表和电压表示数变化的关键在于弄清其在电路中的作用。
        　　分析步骤：先确定电路的连接方式，具体方法是把电流表换成导线，电压表及与其连接导线去掉后画出等效电路(如图甲)，由等效电路不难看出R1 和R2并联;然后分析电流表和电压表在电路中的作用，方法是在简化电路上依次补上电流表和电压表(如图乙)，得电流表与 R2串联，所测电流是通过R2的电流，电压表和R2并联，且直接连到了电源的“+ -”极上，所测电压是R2两端的电压，也等于电源的电压;最后分析得出结论：滑动变阻器的滑片无论怎样移动，电源的电压不变，因此电压表的示数始终不变，滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路中的电阻增大，由I=U/R得流过R2的电流减小，因此答案选D。
        　　
       

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        　　学法指导：判断电流表和电压表示数变化的考题较为常见。由于电流表的电阻很小，电压表的电阻很大，因此处理时可如前面分析画出简化电路。在分析电流表和电压表作用时，只须观察电流表或电压表与哪段电路串联或并联，所测电流或电压就是该电路的电流或两端电压。另外，判断时需经常结合欧姆定律I=U/R分析。
        　　有关运用电流表和电压表的实验方案设计，同学们也曾遇到过大量的题目，由于篇幅有限，这里不在赘述。