張霞
電路的改線是中考電學實驗題中考查頻率較高的一個問題,綜合性很強。此類題不僅要求同學們會使用電流表、電壓表、滑動變阻器,還要具備分析電路故障和連接電路的能力,具體包括電流表、電壓表的連接錯誤(短路、量程、正負接線柱等)、滑動變阻器接線柱等。下面舉例介紹此類題的解題思路。
考題在線
例1 (2021·遼寧·撫順、本溪、遼陽)小彤在“探究電流與電壓的關(guān)系”實驗中,所選擇的實驗器材有:電壓恒為3 V的電源,定值電阻,規(guī)格為“30 Ω 0.5 A”的滑動變阻器R0,電流表、電壓表各1個,開關(guān)、導線若干。
(1)小彤連接的電路如圖1所示,有一根導線連接有誤。請在錯誤的導線上打“×”, 并用筆畫線代替導線將電路連接正確。
解析:該實驗的電路元件共有六個(不算導線),其中只有電壓表需要與定值電阻并聯(lián),其余元件都是串聯(lián),也就是“五串一并”。如圖2所示,從電源的正極開始順著電流的方向檢查電路(是否有元件被短路,電流表是否串聯(lián)、正負接線柱及量程,電壓表是否與電阻并聯(lián)、正負接線柱及量程,滑動變阻器接線是否一上一下),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電壓表“-”接線柱與電流表“0.6”接線柱之間的導線將電壓表和定值電阻短路,并且電流從電壓表“-”接線柱流進,因此問題就出現(xiàn)在電壓表的“-”接線柱上,需要改動這個接線柱上的線頭。這個接線柱上有a、b兩根導線的線頭,按電流順序先試著改動b導線,將電壓表“-”接線柱上的這個線頭改接到定值電阻右端(如圖3)或電壓表“3”接線柱上(如圖4),改接后再次按電流路徑檢查電路,若符合各個元件的使用要求則改動正確,若不符合則再改動a導線。經(jīng)檢查可知改動b導線是正確的。
點評:解決這類電路改線問題,主要抓住“順著電流,先串后并,正進負出,一上一下,遇錯改一,改后再檢”的基本原則。
能力提升
例2 測量小燈泡電功率實驗中,連接的電路如圖5所示,有一根導線連接有誤。請在錯誤的導線上打“×”, 并用筆畫線代替導線將電路連接正確。
解析:從電源的正極開始順著電流的方向檢查電路,如圖6所示,發(fā)現(xiàn)電流表與燈泡并聯(lián)了,電壓表串聯(lián)在電路里,經(jīng)分析可知問題出在電流表“0.6”接線上,按電流順序先試著改動a導線,發(fā)現(xiàn)a導線在電流表“0.6”這個接線柱上的線頭無論改到哪里都不對,所以只能改動b導線,將b導線在電流表“0.6”這個接線柱上的線頭改接到電壓表“-”接線柱上(如圖7),或滑動變阻器左下(如圖8),改后再次順著電流的方向檢查,可知改動是正確的。
點評:判斷改后是否正確,按照電流的路徑檢查很重要。出現(xiàn)問題的接線柱上有兩根導線,如果改動其中一根不對,那就試一試改動另一根。相信同學們經(jīng)過練習一定能掌握要領(lǐng)。