在初中物理中,电压表是学生最熟悉的测量工具之一。但是在中考试题中,命题者常以不同于以往表面的考察,而是变换多个角度来考察学生对相关物理知识的掌握情况,从而使学生在答题时不知所措。为此,笔者结合中考试题来说明它的不同角色,希望对广大学生能起到抛砖引玉的作用。
电压表当作测力计
如图所示的是握力计的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器固定在一起,AB间有可收缩的导线,凰为保护电阻,电压表可显示压力的大小。则当握力F增加时,电压表的示数将变大。
解析:当握力F作用在AB上时,连入电路的电阻变大,依据欧姆定律,电路中的电流变小,R0两端电压变小,因此电压表的示数变大。若握力增加时,则电路中的电流会减小,而电压表的示数会增大。这样把电压对应力的大小刻在电压表的刻度盘上,就可以显示压力的大小。因此,这时的电压表就相当于一个握力计。
电压表当作风力测定仪
如下图所示,是红星中学九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图。其电源电压u=3V,电路保护电阻R1=20Ω,均匀电阻丝的阻值为R2=3Ω,金属丝(电阻忽略不计)的上端固定在0点,下端系有一块塑料片A,当风从右向左吹动塑料片时,金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触,风力表由电压表改装而成。
(1)无风时,塑料片竖直下垂,电压表示数是多少?电路中的电流是多少?
通过分析可知金属棒0A与电阻尺R2组合在一起相当于一个滑动变阻器,而且电路中的电流的大小不随风力而改变。当无风时,电压表示数为0V,根据欧姆定律可得出,此时电路中的电流为0.6A。
(2)风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,电压表的示数是多少?
当有风时,塑料板受风力吹动,连入电路中的电阻大小不变,而电压表所测电阻的阻值增大,故电压表的示数会增大。当风力最强时,电压表的示数为最大,故电压表的示数可判断风力的大小,此时它就相当于一个风力测定仪表。
(3)为什么不在电路中串联电流表,把电流表改装成风力表?
电路中的电流始终不变,故电流表示数不变,不能反映风力的变化。
0 评论