R1不变→IR1↓→U1↓→V表↓。
(判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析:R2↑→U2↑→U1↓→V表↓。)
根据串联电路的特点,滑动变阻器R2两端的电压 U2 将变大。推论:如果滑动变阻器R2 足够大,当滑片P向右一直滑动时,电阻将不断增大,那么U2 将不断增大,U1 将不断减小,I将不断减小。假设 R2 无限大,这时U2 将增大到电源电压,U1 将变为0,I也将变为0,这时的电路就相当于断路。这就是用电压表来判断电路断路和短路的道理。
【变式训练1】如图2所示,闭合形状S后,使滑动变阻器的滑片P向左滑动,则( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大,灯变暗
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大,灯变亮
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小,灯变亮
D.电流表的示数变小,电压表的示数变小,灯变暗
参考答案:C
【例2】如图3,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。
分析:首先要确定电路的类型,此电路属于串联电路呢还是并联电路。我们可以将电流表简化成导线,将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。此时可以容易地看出,这是一个串联电路。而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空,滑动变阻器接成了定值电阻,所以A表示数不变。
电压表在本电路中,是测量R1和R2部分电阻之和的电压,当滑片P向左移动时,被跨接在电压表内的电阻随着变小,根据分压原理:V表示数减小。
【变式训练2】如图4,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。
参考答案:A表变大 V表不变
【例3】在如图5所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时( )
A.安培表示数变大,灯变暗 B.安培表示数变小,灯变亮 C.伏特表示数不变,灯变亮 D.伏特表示数不变,灯变暗
分析:将电流表等效为一根导线,可以看到电压表直接测量电源电压,因此当滑动变阻器的滑动片P向右移动时,电压表的示数将不会变化;而电阻R的阻值变大,小灯的电阻RL大小不变(注意:在初中阶段,小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不计),因此总电阻变大,电流变小,所以电流表示数变小。从串联电路的分压角度分析,小灯两端的电压也将变小,小灯的功率P=ULI也将变小,所以小灯的发光将变暗。本题正确答案为D。
【变式训练3】在如图6所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时( )
A.电压表示数变大,灯变暗
B.电压表示数变小,灯变亮
C.电流表示数变小,灯变亮
D.电流表示数不变,灯变暗
参考答案:C
2.并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化
【例4】如图7,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?
分析:并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压表V示数不变。
由于并联电路各支路独立工作,互不干扰,滑动变阻器滑片P向右移动时,对R1这条支路没有影响,所以电流表A1示数不变。
滑片P右移,R2变大,两端电压不变,故电流变小,干路中电流也随之变小,所以A2
示数也会变小。
【变式训练4】如图8,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?
参考答案:A1 表变小
二、电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化
1.串联电路中电键的断开或闭合引起的变化
A2 表变小
V表不变
【例5】在如图9所示的电路中,将电键K闭合,则安培表的示数将______,伏特表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。
分析:在电键尚未闭合前,两个电阻组成串联电路。电压表测量R1两端的电压,电键K闭合后,电阻R2被局部短路,电压表变成测量电源两端的电压了,因此电压表的示数将变大。在电键尚未闭合前,电流表测量的是串联电路的电流值,由于此时电阻较大,故电流较小;电键K闭合后,电阻R2被局部短路,电路中的电阻只有R1了,因此电流表的示数将变大。
【变式训练5】在如图10所示的电路中,当开关K断开时,电阻R1与R2是_______联的。开关K闭合时,电压表的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
参考答案:串联 变小
2.并联电路中电键的断开或闭合引起的变化
【例6】在图11中,灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。当电键K断开时,电压表的示数将________;电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
分析:本题的难度首先在电路的识别,我们可以将电流表看作导线,将电压表拿去,就容易看出这个电路是并联电路。电流表是串联在小灯L1的支路中的,所以电键闭合时,电流表的示数从0变到有读数,应该选填“增大”。电压表是测量电源电压,而且不受电键控制,所以示数“不变”。
【变式训练6】在图12所示的电路中,R1的阻值为10Ω,只闭合开关S1时电流表的示数为0.3A,再闭合开关S2后,电流表的示数为0.45A,则R2的阻值为 Ω

