李彩紅

初中物理電學(xué)部分有幾個(gè)典型實(shí)驗(yàn)：探究串、并聯(lián)電路電流、電壓的規(guī)律，探究電流與電壓和電阻的關(guān)系，電阻的測量，測量小燈泡的電功率等。這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)在中考中經(jīng)常會涉及電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，需要考生找出來并且改動一根導(dǎo)線使電路連接正確的問題。現(xiàn)舉例介紹此類題的解題思路。

例1 （2022·貴州·黔西南）在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，用2節(jié)新干電池作電源，其他器材如圖1甲所示。

（1）電路中滑動變阻器的主要作用是______。

（2）小明將實(shí)物連接成如圖1甲所示電路。經(jīng)查，其中有一條連線錯(cuò)誤，在錯(cuò)誤的連線上畫“×”并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的連線。

（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，其原因可能是_______（填一種即可）。

解析：（1）在“探究電流與電壓的關(guān)系”時(shí)，為得出普遍性的規(guī)律，要多次測量，故滑動變阻器除了保護(hù)電路外，還有改變定值電阻R兩端的電壓和通過電流的作用；

（2）原電路中，電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的，應(yīng)與定值電阻R并聯(lián)，改正后如圖2所示：

（3）若電流表示數(shù)為0，說明電路可能斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與滑動變阻器、電流表、開關(guān)與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，所以與電壓表并聯(lián)的定值電阻R斷路了。

答案：（1）保護(hù)電路以及改變定值電阻R兩端的電壓和通過的電流 （2）如圖2 （3）定值電阻R斷路

例2 （2022·湖北·荊州）某學(xué)習(xí)小組計(jì)劃探究電流與電阻的關(guān)系?？晒┦褂玫膶?shí)驗(yàn)器材有：電源（電壓恒為6 V）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)各一個(gè)，阻值分別為5 Ω、15 Ω、25 Ω的定值電阻各一個(gè)、導(dǎo)線若干。

（1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)該_______（選填“斷開”或“閉合”）；

（2）如圖3甲所示的實(shí)物電路中存在錯(cuò)誤，小蘭發(fā)現(xiàn)只需要改接一根導(dǎo)線就可以了，請?jiān)谀且桓e(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，再畫線把它改到正確的位置上（導(dǎo)線不允許交叉）；

（3）圖3乙是小組根據(jù)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R的變化圖象，由圖象可知電阻R兩端的電壓為_______V，為保證分別使用三個(gè)定值電阻均能順利完成實(shí)驗(yàn)，滑動變阻器的最大阻值至少是_______Ω。

解析：（1）連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，防止電路中的電流過大，開關(guān)應(yīng)該斷開；

（2）原來的電路中，定值電阻與電流表并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的，電流表應(yīng)與定值電阻串聯(lián)，電壓表與定值電阻并聯(lián)，如圖4所示。

（3）由圖3乙可知，電阻兩端的電壓始終不變，為U = IR = 0.1 A × 25 Ω = 2.5 V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓為U滑 = 6 V - 2.5 V = 3.5 V，

變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的[3.5 V/2.5 V=7/5]，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，當(dāng)接入25 Ω電阻時(shí)，變阻器接入電路中的電阻為[R滑=7/5×25 Ω=35 Ω]，所以為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值至少35 Ω的滑動變阻器。

答案：（1）斷開 （2）如圖4 （3）2.5 35

總結(jié)：對于這類改線問題，解題思路一般可以歸納為以下幾步：步驟一，檢查電壓表是否與用電器并聯(lián)，電流表是否串聯(lián)在電路中；步驟二，若電壓表并聯(lián)或電流表串聯(lián)，則檢查量程和正負(fù)接線柱；步驟三，根據(jù)具體電路要求改接導(dǎo)線。另外，為了正確連接電路，在連接時(shí)，還必須遵循以下規(guī)律：首先找出電源的正負(fù)極，按照一定順序連接（從正極到負(fù)極或從負(fù)極到正極），導(dǎo)線不得交叉，導(dǎo)線必須接到接線柱上，接滑動變阻器時(shí)，必須“一上一下”連接，連接完成后，要檢查所連接電路是否和電路圖或要求一致，有無遺漏、短路、斷路和錯(cuò)誤等。