内容正文:
34.“欧姆定律图像范围计算”重难点突破及题型归类
欧姆定律经典动态图像计算
R
甲
图中A点:电路中电流最大,滑动变阻器两端电压为0,滑变R2司
图中B点:电路中电流最小,滑动变阻器两端电压最大,滑变R阻值最大
1.求定值电阻阻值
若题目为计算大题:利用电源电压不变列方程:U总=+2,求出R
A点:U总-lR+2…①
B点:U道=l'R十U2'…②
(由图像可知:11、1'、U、U2',两个方程两个未知量,可求R1和U总)
定值电阻R=
△U
若题目为选择或填空:
直接用结论
推导过程:
联立①②式得:1R+U21'R+U2'
(1-1')R1=U2'-52
4I·R1=4U
R40
(U电压变化量,Ⅱ电流变化量)
△/
2.求电源电压
将乃代入上面任意一个方程中即中求解。
3.求滑动变阻器最大阻值
在图像中找“电流最小”的点,利用该点求解。
例1.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电流表示数I与电压表示数U的变化
关系如图乙所示,闭合开关S后,求:
(1)R1的阻值为多少?
(2)电源电压为多少?
(3)滑动变阻器的最大阻值为多少?
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12
0.8
04
B
2
4/
甲
解析:由图知,R1与R2串联,①测R2两端电压
(1)图中A点:电路中电流最大1=12A,R2两端电压U20,R20
U点=U1+U2
U地lR1+U2=12AXR1t0…①
图中B点:电路中电流最小'=0.4A,R2两端电压U2'=4V,R2阻值最大
U1'R1+U2'=0.4AXR1+4V…②
联立①②式得:1.2A×R104A×R1+4V
R1=5Q
(2)把R1=5Q代入①式得:U=1R1=1.2A×5Q=6V
(3)图中B点:电路中电流最小时,滑动变阻器阻值最大
.4V
=102
0.4A
△U
提醒:如果这是一道选择或填空题,可直接利用:R:=
41
第)问:R=40=
4V-0V
=52
△11.2A-0.4A
二、欧姆定律动态电路范围与极值计算
1.移动滑动变阻器滑片,求两表示数范围
解题思路:化动态为静态,取滑动变阻器阻值最大和最小两种情况,求出对应电流1、电压。
例2.在如图所示的电路中,电源电压为6V且不变,电阻R1阻值为20Q,滑动变阻器R2的最大阻值
为30Q,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P由最左端移动到最右端时,电压表、电流表的示数范围分别是
多少?
解析:(1)当滑片位于最左端时,R2O,即电路中只有R1工作,此时电路中电流最大,R,两端电压
即示数最大:R1=U总-6V
U8 6V
-=0.3A
R202
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(2)当滑片P位于最右端时,R2'=30Q,R和R,'串联,此时电路中电流最小,R两端电压即
0示数最小
U
6V
1m=R,+R20230
-=0.12A
Uk1=lmR1=0.12A×20Q=2.4V
综上,)示数范围:6V-2.4V:A示数范围:0.3A0.12A。
2.己知两表量程,为保护电表,求滑动变阻器阻值范围
R
(1)R2↑一①↑一→④↓,此时①的量程会限制滑动变阻器的最大阻值,即当示数最大时,求出
R2mas
(2)R2↓→↓→④↑,此时④的量程会限制滑动变阻器的最小阻值,即当④示数最大时,求出
R2min
注意:当出现多约束条件时,电路中的最大电流取最小的(照顾弱小):如:电阻铭牌“50Q03A”、
滑动变阻器“30Q1A”、@:0-0.6A,此时,该电路中的最大电流为0.3A
例3.已知R1=80,滑动变阻器最大阻值R2x=50Q,U总=6V,④:0-0.6A,①:0-3V,为了保护
电表,R2的取值范围是
解析:由图知,R1和R2串联,)测R2两端电压
(1)当①示数最大时,R阻值最大,2=3V,U总=6V,UR1=U总一UR2=6V-3V=3V
1==-A,R=0
=82
R828
13
A
8
(2)当④示数最大时,2阻值最小,此时电路中电流'=0.6A
是=6Y=102,RmR8-R=100-80-20
R=-
0.6A
综上,滑动变阻器的取值范围是2Q-8Q
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