判断串联电路中各电表示数变化的几种方法

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摘 要：电表示数变化的判断，是学生分析能力和表达能力的综合体现。笔者结合自身工作实践，在本文中探讨了判断串联电路中各电表示数变化的几种方法，供业内同行借鉴参考。

关键词：串联电路 电表示数 判断方法

在电学知识考查中，对电表示数变化的判断是学生反映出来的一个难点，因为这类题是知识点的综合也是学生分析能力和表达能力的综合。现对此类题的分析作一下知识点的汇总和方法的总结：

一、必备基础知识

首先，学生要必备如下知识点：1.影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度。2.电阻与长度的关系：当导体的材料和横截面积一定时，长度越长，电阻越大。3.滑动变阻器的变阻原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的。4.对串并联知识的理解梳理。

下面，笔者以串联电路为例总结一下各电表示数变化判断的几种典型方法。如右图所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器滑片P向左滑动时，分析各电表的变化情况。

二、几种常见的判断方法

法一：层层推进法。

当滑片向左滑动时，L2接入变小得R2接入变小、R1不变，由串联得R总变小、U总不变。由欧姆定律得I总变大，由串联得I1、I2接入均变大，即电流表的示数变大。

R1不变，I1变大，得U1变大，即电压表V1的示数变大;U总不变，U1变大、由串联得U2接入变小，即V2表的示数变小。

对刚学完基础知识初次跟学生研究讨论这种表头示数变化的题型，建议用这种“层层推进法”，让学生对串联电路的电阻特点、电流特点、电压特点以及欧姆定律能更好地熟悉并加以灵活应用。

法二：综合分析法。

综合串联知识：I1=I2

U1+U2接入=U总，为定量

欧姆定律：I=U/R

U1/U2接入=R1/R2接入

因为R1不变，R2接入变小，得R1/R2接入变大，即U1/U2接入变大，所以U1变大（电压表V1的示数变大），U2接入变小（电压表V2的示数变小）。R1不变，U1变大，得I1变大，即电流表的示数变大。

在学生对串联知识及欧姆定律灵活应用的能力达到一定的水平，老师可以再推广综合分析法。这种方法要求学生具备一定的数学分析能力，且让学生的认知有一个循序渐进的过程。

法三：极端思维法（极限法）。

当滑片P向左滑动时，令最后滑到最左，U2接入最后变为零，这样能快速得出U2接入变小即得电压表V2的示数变小，而U总不变，由串联知识可得U1变大即电压表V1的示数变大;R1不变，U1变大，得I1变大，即电流表的示数变大。

若滑片P向右滑动时，令初始滑片在最左端，R2接入初始为零，得U2接入初始为零，这样能快速得出U2接入变大，即得电压表V2的示数变大，而U总不变，由串联知识可得U1变小，即电压表V1的示数变小;R1不变，U1变小，得I1变小，即电流表的示数变小。

学生能掌握极端思维法的要领，解决问题就会简单便捷。在力学的问题中也能得以方便使用。

示例一：小明用身边的器材做实验，验证杠杆的平衡条件。塑料直尺放在圆柱形水杯上，使其在水平位置平衡，图（a）所示。往直尺两端放不同数量的相同硬币，并调节硬币位置，使直尺在水平位置平衡，如图（b）所示。若从左、右两侧各取下一枚硬币，则直尺______端将下沉。

这题各取一枚可以变通理解为各取走相同枚数，极限法以左侧枚数为标准全取掉，可快速得知右端下倾。

示例二：如右图所示，斜面长1m，高0.4m，用大小为5N沿斜面向上的拉力F，将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端。若仅使倾角θ逐渐增大，此斜面的机械效率将逐渐______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

此题也可以用极限法快速判断：令θ增大到90°，与接触面间的摩擦力即变为零，额外功也就变为零，机械效率即增大到100%，由此得到“此斜面的机械效率将随倾角θ的增大而增大”。

总而言之，只有引导学生学会科学分析、系统总结，才能真正通过电学知识的学习，全面提升自身的综合能力素质。