2024年中考物理复习----电路安全与电路元件的阻值范围

电路安全与电路元件的阻值范围 一、电路安全 技巧1.为了元件安全，串联电路中应选择最小的安全电流 ——串小流 例1.不损坏电学元件情况下，求电源电压的最大值。 解：为了元件安全，最大电流I=0.8A U总=IR总=0.8A×（20Ω+40Ω）=48V ∴ U总max=48V 技巧2.为了元件安全，并联电路中应选择最小的安全电压 ——并小压 例2.不损坏电学元件情况下，求电源电压的最大值以及总电流。 解：U１=I１R１= 1A×20Ω= 20V U2=I2R2= 0.8A×40Ω= 32V ∵ R1、R2并联，U1=U2=U总 为了元件的安全，电源电压取20V ∴ ， 总电流：I总=I1+I2=1A+0.5A=1.5A 例3.灯泡铭牌标有“4. 8V 0. 3A”，电源电压为6V，为使灯泡正常发光，需串联多大电阻。 解：UR=6V－4.8V=1.2V，I=0.3A 例4.上题中，若串联的是最大阻值为20Ω的滑动变阻器，求：滑动变阻器的变化范围。 解：（1）当滑片P向左移，R滑↓，电流I↑ 电路中的最大电流I = 0.3.A 滑动变阻器的电压U滑=U总－U灯=6V－4.8V =1.2V 此时：滑动变阻器有最小电阻： （2）当滑片P向右移，R滑↑， 电流I↓，灯泡不被损坏 此时：滑动变阻器有最大电阻：R滑max=20Ω 综上所述：滑动变阻器的阻值变化范围：4Ω~20Ω 二、滑动变阻器的变化范围问题 1.电压表并联在定值电阻两端 例5.已知：定值电阻R1=6Ω，滑动变用器最大阻值是50Ω，电流表量程是0~0.6A，电压表量程是0~3V，为保护电表及电路元件，求：滑动变阻器的阻值变化范围。 解：（1）当滑片P向左移，R2↓，电流I↑，电路中的最大电流I=0.6A U1=IR1=0.6A×6Ω=3.6V >3V ∴ 当I=0.6A时，电压表已烧坏 电压表最大示数为U1=3V R2电压：U2=U总－U1=8V－3V=5V 此时：电路中的电流： ∴ R2的最小阻值： （2）当滑片P向右移，R2↑，电流I↓，电流表不致被损坏 此时：滑动变阻器有最大电阻：R滑max=50Ω 综上所述：滑动变阻器的阻值变化范围：10Ω~ 50Ω 2.电压表并联在滑动变阻器两端 例6.已知：定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器最大阻值是50Ω，电源电压为12V，电流表量程是0~0.6A，电压表量程是0~15V，为保护电表及电路元件。求：滑动变阻器的阻值变化范围。 解：（1）当滑片P向左移，R2↓，电流I↑，电流表示数变大 由“串联分压”可知：R2两端电压U2↓，电压表示数变小 电路中的最大电流I=0.6A，U1=IR1= 0.6A×10Ω= 6V U2=U总－U1=12V－6V =6V （2）当滑片P向右移，R2↑，电流I↓，即：电流表示数变小 由“串联分压”可知：R2两端电压U2↑ ∵ 电压表最大示数15V大于电源的电压12V ∴ R2max= 50Ω 综上所述：滑动变阻器的阻值变化范围：10Ω~50Ω 3.滑动变阻器与定值电阻并联 例7.已知：定值电阻R2=3.6Ω，滑动变阻器最大阻值是50Ω，电源电压为9V，A1及A2电流表量程是0~3A，为保护电表及电路元件，求：滑动变阻器的阻值变化范围。 解：（1）当滑片向左移，R1↓，R2是定值电阻 ∴ R总↓，根据欧姆定律可知：电流I总↑，即：A1电流表示数变大 图中R1、R2并联，U1=U2=U总=9V 滑片移动过程中，R2阻值不变，流过R2的电流I2不变，即：A2电流表示数不变 干路中电流最大：I总=3A 流过R2的电流： ∴ I1=I总－I2=3A－2.5A=0.5A 此时滑动变阻器最小阻值： （2）当滑片P向右移，R1↑，R总↑，电流I总↓，即：A1示数变小 ∴ R1max=50Ω 综上所述：滑动变阻器的阻值变化范围：18Ω~ 50Ω。 三、不同电学元件的取值范围问题 例8.如图所示电路中， 电源电压为4.5V，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”，以下是小丽的一些操作步骤： （1）将际值为10Ω的定体电阻R1换入电路，将滑动变阻器滑片移到最右端，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.0V 时，读出电流表示数并记录； （2）斯开开关， 拆下R1，接上阻值为20Ω的定值电阻R2，调节滑动变阻器，使电压表示数为2.0V，读出电流表示数并记录； （3）断开开关，拆下R2，接上阻值为30Ω的定值电阻R3，重复步骤②的操作。此时小丽发现无论如何移动滑变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压达到2.0V，经检查电路完好，为顺利完成实验，请写出可行的措施：___________________________________________________________________。 【试题解析】 （1）当接上阻