14、欧姆定理五 范围问题-【帮课堂】九年级物理全一册同步学与练（沪科版）

十四、欧姆定理五--范围问题 知识点1 串并联电压、电流、电阻公式 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】 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 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1.5V﹣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】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）根据欧姆定律可得，电压表的示数为3V时，电路中的电流： I＝＝＝0.5A， 由于电流表的量程为0～0.6A，则电路中的最大电流为0.5A，故C错误； 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小， 由欧姆定律可知电路中的总电阻： R＝＝＝12Ω， 根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知： 变阻器接入电路中的最小阻值R2最小＝R﹣R1＝12Ω﹣6Ω＝6Ω， 即滑动变阻器的阻值变化范围为6Ω～24Ω，故A错误； （2）当滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联时，电路中的电流最小，电压表的示数最小， 此时电路中的最小电流： I′＝＝＝0.2A， 则电流表的示数变化范围是0.2A～0.5A，故D正确； 电压表的最小示数： U1′＝I′R1＝0.2A×6Ω＝1.2V， 则电压表的示数变化范围是1.2V～3V，故B错误。 故选：D。 2．如图电路中，电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A．滑动变阻器的规格为“20Ω lA”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。若闭合开关，下列说法中正确的是（　　） A．电流表示数的变化范围是0.2～0.5A B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4～20Ω C．电压表示数的变化范围是1V～2.5V D．该电路的最大功率是2.5 W 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）根据P＝UI可得，灯的额定电流： IL额＝＝＝0.5A， 因为串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A， 所以，电路中的最大电流为Imax＝0.5A；电压表的最大电压为2.5V； 由I＝得：灯泡的电阻RL＝＝＝5Ω， 电路中的总电阻R＝＝＝9Ω， 根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知： 滑动变阻器接入电路中的最小阻值为R滑＝R﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω， 则滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4～20Ω，故B正确； 该电路的最大功率： Pmax＝UImax＝4.5V×0.5A＝2.25W，故D错误； （2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，则总阻值为R′＝RL+R滑max＝5Ω+20Ω＝25Ω， 此时电路中