一種讓初中生幾乎全軍覆沒的物理電學題!假象迷惑了多數學生!
在初三物理電學題中,有一種電學題具有非常大的迷惑性,幾乎讓所有初學者全軍覆沒!
此類題就是“假滑動變阻器”引起的電路動態變化問題!
什麼?滑動變阻器也有假的?相信每一位初學者都有此疑問。
是的,滑動變阻器分為三種情況,有一種看似真的卻是假的,它並不能稱之為滑動變阻器!
下面我們就來説一説這些真假滑動變阻器,及其相關問題造成的各種疑難雜症。
首先,我們先來看一下我們最常見的一個含滑動變阻器經典電路圖:
此實驗電路圖中的滑動變阻器是真的,這沒任何問題。另外此圖涉及到初中物理四個最為重要的電學實驗,關於這四個實驗,我們會在後續專欄中進一步詳細歸納總結。
下面,我們來分三種情況看一下真假滑動變阻器:
上圖中,第一種情況,兩種電阻都是真正的滑動變阻器,左圖是斷路式滑動變阻器,右圖是短路式滑動變阻器,當滑片移動時,都能引起電路中有效電阻的變化,從而引起電路中的電流、電壓的變化。
第二種情況,乍一看像是滑動變阻器,可是,我們仔細觀察,當滑片移動時,與滑片連接的電壓表其實相當於斷路,並沒有讓電阻的有效阻值發生變化,無論滑片向哪移動,電流都完整的經過了電阻本身,所以這其實是一個定值電阻而已。
第三種情況,那些已經明白了第二種情況為假滑動變阻器的同學,往往又會誤以為此圖中的電阻為假的滑動變阻器,其實並非如此,只需要看清楚電流流過的電阻絲的長度變化,立刻就可以看出來,此電阻為真正的滑動變阻器。
由此可見,判斷真假滑動變阻器並不能通過直接觀察有沒有電壓表得出結論,而應該看電流流過的電阻絲的長度是否能夠發生變化。如果變化則為真滑動變阻器,否則為假。
通過以上分析,我們再來看看下面這些經典的容易引起初學者誤解甚至全軍覆沒的真假滑動變阻器題吧:
上面這道題,我們根據以上三種情況判斷,可以非常快速的診斷出來,此電阻為假的滑動變阻器。電流完整的經過了全部電阻,當滑片移動時,並不會影響總電阻的大小,因此電流不變,但是由於電壓表與滑片右方的電阻並聯,根據串聯分壓可知,當此電阻變大時,電壓表的示數也變大。
類似的,請看下面這道題:
當物體M向右移動時,滑片皮被攜帶着一起向右移動,但是由於電流完整的流過電阻,所以這是假的滑動變阻器,因此總電阻不變,所以電流表示數不變,由於電壓表並聯的電阻阻值變大,所以其電壓變大。
同樣的習題如下圖所示。
當我們弄懂了以上習題,再看下面這道物理題時,相信又有不少學生上當了。下圖雖然也有一個電壓表,但是此電阻卻是個真的滑動變阻器。
此圖中兩個電阻並聯,當滑片向上移動時,滑動變阻器的阻值變大,根據電路中只要有一個電阻變大,總電阻就變大的結論,可知總電流變小,即電流表示數變小。而電壓表測量的是電阻R2的電壓,由於兩電阻並聯,因此電壓表測量的也是R1兩端的電壓,由於兩個電阻並聯在電源兩端,因此兩電阻兩端的電壓也等於電源電壓,所以電壓表測量的電壓也等於電源電壓!
以上就是真假滑動變阻器問題,中學生朋友們要通過這些歸納總結,達到以後一眼就能認出真假滑動變阻器的本領。
中學生朋友們,物理有趣且有用,電學知識更是如此,為了美好的未來,加油!