内容正文:
专题提升Ⅲ 欧姆定律的计算
学习目录
目录
模块一 知识掌握 1
知识点一、欧姆定律的比值、取值问题 1
类型1“极值”问题 1
类型2“取值范围”问题 2
类型3“比值”问题 2
知识点二、欧姆定律的图像与方程 4
知识点三、电路的动态分析 7
【巩固提高】 10
知识重点
模块一 知识掌握
知识点一、欧姆定律的比值、取值问题
类型1“极值”问题
(1)判断定值电阻的最值电压时,抓住不变量(R),其电压的最值取决于通过定值电阻的电流最值。
(2)判断电路中阻值的最大值或者最小值时,抓住不变量(电源电压 U),则电路中阻值的最值取决于电路中电流的最大值或最小值。需要注意:电流的最大值或最小值的限制因素有灯泡的额定电流、滑动变阻器的规格、电流表和电压表选择的量程。
类型2“取值范围”问题
(1)若电压表并联在滑动变阻器两端,则滑动变阻器分得的最大电压U为电压表量程的最大值,先利用定值电阻(或灯泡)分得的电压及其电阻求出电路中的最小电流I小,再求出变阻器接入电路中的最大阻值为 R大=U 大I小;
(2)若电压表并联在定值电阻(或灯泡)两端,根据电流的限制条件,先确定电路中的最大电流I大,再求出定值电阻(或灯泡)分得的最大电压 U大=I大R,最后求出滑动变阻器分得的最小电压U小=U电源一U大,则变阻器接入电路的最小阻值为 R小=(U电源一U 大)I大。
类型3“比值”问题
解答比值(例)问题的关键是灵活运用串、并联电路电流、电压规律和欧姆定律,弄清是哪两部分之比。
串联电路电流相等,即I1:I2=1:1,电压跟其电阻成正比,即 U1:U2=R1/R2。并联电路各支路两端的电压相等,即 U1:U2=1:1,各支路电流跟其电阻成反比,即I1:I2=R2/R1。
[例题1] (2023春•鄞州区期中)如图所示,电源电压恒为4.5V,R1=5Ω,R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( )
A.0~2.5Ω B.2.5~20Ω C.7.5~10Ω D.2.5~10Ω
[例题2] (2023春•余姚市月考)如图所示,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电源电压为6V。开关S闭合后,在滑动变阻器的滑片P滑动过程中,在保证电流表、电压表不被烧坏的情况下,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片P允许滑到最左端
B.电流表的示数范围为0.3A~0.6A
C.电压表最小示数是1V
D.滑动变阻器允许接入的最大阻值为10Ω
[例题3] (2023春•鄞州区校级月考)如图所示,电源电压为3V保持不变,闭合开关,电压表示数为2V.下列选项符合题意的是( )
A.电压表测R2两端电压
B.R1、R2组成并联电路
C.若开关断开,电压表示数为0
D.R1、R2电阻之比2:1
[例题4] (2023•嘉兴模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合,电流表的示数为0.3A,则正确的是( )
A.R1=8Ω B.R2=8Ω C.R1=20Ω D.R2=20Ω
[例题5] (2023春•鄞州区期中)将两个不同阻值的电阻R1、R2连成如图甲所示的电路,当闭合开关S后,电流表的示数为0.5A,现将图甲中的电阻改接成如图乙所示的电路,则闭合开关S后,电流表的示数( )
A.I≤0.5A B.0.5A≤I<1A C.1A≤I<2A D.I>2A
知识点二、欧姆定律的图像与方程
1、I-U 关系图像是一条直线时,说明是定值电阻,阻值不发生变化;I-U 图像是曲线的,说明是非定值电阻,阻值会发生变化,该图像上的每个点表示的都是在该位置时对应的电阻值,故计算时只能从图像中读出相应的电流、电流值代入计算。
2、方程思想是围绕着串、并联电路进行展开计算,根据题目进行串联分压以及等流思想列出等式,同理,并联电路根据等压以及分流列出等式。然后把题干中的信息代入计算。
[例题6] (2023春•鄞州区期末)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端的整个过程中,电流表示数l与电压表示数U的关系图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电源电压是6V
B.定值电阻R1的阻值是10Ω
C.滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为0Ω~10Ω
D.当电流表示数为0.2A时,定值电阻R1和滑动变阻器R2两端电压之比是2:1
[例题7] (2023春•鄞州区期中)如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1