内容正文:
初中物理电学满分训练营15讲
第六讲 欧姆定律三--范围问题
教学目标
1. 掌握串联电路求电流、电压、电阻范围的方法
2. 掌握并联电路求电流、电压、电阻范围的方法
知识点一 实验题解题思路
1.第一步求出电流范围
2.第二步运用欧姆定律公式计算
3.选公式原则:滑动变阻器=总-定值
小灯泡L1标有“6V,1A”字样,小灯泡L2标有“6V,0.5A”字样。
将L1、L2连入电路中,不同的连接方式,要求会有什么不同呢?
【经典例题一】
1.如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为6Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为24Ω,电源电压为6V,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下
A.滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~24Ω B.电压表的示数变化范围是1.2V~3V
C.电路中允许通过的最大电流是0.6A D.电流表的示数变化范围是0.2A~0.5A
【解答】略过选项,解决范围问题的通法
解:第一步,求电流范围
当电压表示数达到3V时,允许流过R1的最大电流I=
,即整个电路允许通过的最大电流为0.5A;
当R2滑到最大阻值是,电路中的电流
,即整个电路的最小电流为0.2A;
所以,电流范围为:0.2A~0.5A
第二步运用欧姆定律公式计算
1、定值电阻两端电压的范围,U=IR,R一定,U与I成正比,所以U定的范围:
0.2A
~ ~ 0.5A
= 1.2V ~ ~ 3V
2、滑动变阻器两端电压的范围,U滑=U总-U定,所以U滑的范围:
6V-3V ~ ~ 6V-1.2V = 3V ~ ~ 4.8V
3、电路总阻值范围,
,U总一定,I与R成反比,所以R总的范围::
~ ~
= 12Ω ~ ~ 30Ω
4、滑动变阻器阻值范围,R滑=R总-R定,所以R滑的范围:
12Ω-6Ω ~ ~ 30Ω-6Ω = 6Ω ~ ~ 24Ω
所以本题答案:BD
【变式练习】
1.如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压流表的量程为0~3V,定值电阻阻值为10Ω滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω,电源电压为6V,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下( )
A. 滑动变阻器滑片允许滑到最左端 B.电压表最小示数是1.5V
C.电路中允许通过的最大电流是0.6A D.滑动变阻器滑片移动过程中,电流表先达到最大量程
2.如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电压表接入电路的量程为 0~3V,电流表接入电路的量程为0~0.6A.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中,在保证电压表和电流表安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变小,电流表的示数变大 B.电流表的示数变化范围为0.2A~0.3A
C.电阻R2的两端电压由4V减小到3V D.滑动变阻器R2阻值变化范围为10Ω~20Ω
3.如图为某同学实验时所用电路,电路中电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器的最大值为50Ω,定值电阻R0为10Ω.电源电压为6V且保持不变,实验操作正确并保证电路各器材安全,则在闭合开关后移动滑片P的过程中( )
A.电流表的最大示数是0.6A B.电压表的最小示数是1V
C.滑动变阻器的最小阻值为0 D.滑动变阻器滑片移动过程中,电压表先达到最大量程
【经典例题二】
1.如图所示电路:电源电压4.5V保持不变,小灯泡L上标有“2.5V 0.5A”字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器的最大阻值是50Ω.当S闭合后,操作该电路,在保证电路安全的情况下,则下述判断正确的是( )
A.电流表的最大示数为0.6A B.电压表的最小示数为0V
C.电路中总阻值变化范围为9Ω~15Ω D.滑动变阻器阻值可以调到最大值50Ω
【变式练习】
1.如图所示,电源电压18V保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,小灯泡L标有“6V 0.5A”字样,滑动变阻器R的规格为“100Ω,1A”.若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S,在保证电路各元件安全的情况下,滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为( )
A.0Ω~100Ω
B.0Ω~60Ω
C.24Ω~60Ω
D.12Ω~36Ω
2.如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器