内容正文:
探究电流与电阻关系实验中数据匹配专题
例题1:某小组同学在复习探究电流与电阻关系的实验中,手边有定值电阻的电阻,四节干电池串联组成电压为6V的电源,控制电阻两端电压为3V,若要完成实验,如何选择滑动变阻器的规格?5Ω、10Ω、15Ω、20Ω
3V
6V
(1)15Ω、0.8 A的滑动变阻器是否可以?
思路:一考虑电流0.8A安全问题,二考虑15Ω是否够用问题
R
RP
UR=3V
UP=3V
5Ω
5Ω
1 0Ω
1 0Ω
15Ω
15Ω
20Ω
20Ω
一考虑电流安全问题:本次实验电路中最大电流是多少?即:,即滑动变阻器允许通过的最大电流值至少0.6A?
I最大与R最小对应
从电流角度此滑动变阻器是可以。
二考虑15Ω是否够用问题:U=6V,题目里需要控制定值电阻两端电压为3V,由表格可知,若当定值电阻换成20Ω时滑动变阻器阻值需要20Ω才够用,所以题目里的15Ω、0.8 A的滑动变阻器是不可以的。(即U=6V,U控=3V,UP=3V,R最大=20Ω,需要RP=20Ω,滑动变阻器的最大电阻至少为20Ω)
R最大与RP对应
总结:若不改变题干器材(控制电压、电源电压、定值电阻、安全电流)组成,滑动变阻器规格如何选取?
最大阻值不小于20Ω R最大与RP最大对应3V
6V
20Ω,0.8A
0.6A
允许通过的最大电流值不小于0.6A I最大与R最小对应
例题2:某小组同学在复习探究电流与电阻关系的实验中,手边有一电阻箱,连接电路如下图,四节干电池串联组成电压为6V的电源,规格为20Ω,0.8A的滑动变阻器,控制电阻两端电压为3V,电流表所选量程为0-0.6A,若要完成实验电阻箱接入电路的阻值需在什么范围?(1)R=30Ω可以吗?(2)R=3Ω可以吗??
1、 即U=6V,U控=3V,UP=3V,因为RP最大=20Ω,电阻箱接入电路的最大阻值R最大=20Ω,
2、 连入电阻小,就要考虑电流太大带来的安全问题,电路中允许通过的最大电流I最大=0.6A,
总结:若不改变题干器材(控制电压、电源电压、滑动变阻器、安全电流)组成,定值电阻如何选取?
定值电阻最小值5Ω, I最大与R最小对应
定值电阻最大值20Ω, R最大与RP最大对应
速算练习
1.电源电压:6V
控制电压:2V
定值电阻:5 10 20 30 (Ω)
滑动变阻器:?
2.电源电压:18V
控制电压:9V
定值电阻:?(Ω)
滑动变阻器:30Ω,2A
例题3:某小组同学在复习探究电流与电阻关系的实验中,手边有定值电5Ω、10Ω、 15Ω、20Ω的电阻,四节干电池串联组成电压力6V的电源,电流表量程为0-0.6A,规格为40Ω、0.8A的滑动变阻器,请你利用学过的知识讨论回答下列问题:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω
?
6V
(1) 控制电压为5V,是否可以?
若控制电压为5V,最小电阻5Ω接入时,由 >0.6A,所以不可以
那能控制的最大电压是:U最大=I最大R最小=0.6A×5Ω=3V I最大与R最小对应
(2)那能控制的最小电压是多少?
当滑动变阻器连入电阻最大时,即RP最大=40Ω,最大定值电阻R最大=20Ω能控制的电压,其他小的电阻滑动变阻器都能控制。
此时 ,又U=6V,得能控制的最小电压URmin=2V R最大与RP最大对应
总结:若不改变题干器材(电源电压、定值电阻、滑动变阻器、安全电流)组成,控制电压应在什么范围内取值?
能控制的最大电压是3V, I最大与R最小对应(安全角度
)
能控制的最小电压是2V, R最大与RP最大对应
例题3:某小组同学在复习探究电流与电阻关系的实验中,手边有定值电5Ω、10Ω、 15Ω、20Ω的电阻,规格为20Ω、0.8A的滑动变阻器,实验中小组同学想控制电阻两端电压为3V,请你利用学过的知识讨论回答下列问题:(1)要完成实验电源电压至少为多少?5Ω、10Ω、15Ω、20Ω
3V
?
因为控制电压为3V,所以电源电压至少为3V。
(2) 要完成实验电源电压最大为多少?
当控制电压为3V时,若滑动变阻器两端电压最大时,电源电压最大,
即当RP最大=20Ω时的两端电压,Up=3v,此时电源电压最大U最大=6V
总结:若不改变题干器材(控制电压、定值电阻、滑动变阻器、安全电流)组成,电源电压应在什么范围内取值?
电源电压最小值为3V, 电源电压至少为控制电压(U=U控)
电源电压最大值为6V, R最大与RP最大对应
速算练习
1.电源电压:18V
控制电压:?
定值电阻:5 10 20 30 (Ω)
滑动变阻器:30Ω、2A
2.电源电压:?
控制电压:9V
定值电阻:5 10 20 30 (Ω)
滑动变阻器:30Ω,2A
小结
电源电压U
控制电压U
定值电阻R
滑动变阻器
6V
3V
5-20Ω
6V
3V
20Ω、0.6A
6V
5-20Ω
20Ω、0.8A
3V
5-20Ω
20Ω、0.8A
学科网(北京)股份有限公司
$