80.部编物理专题欧姆定律在串并联电路中的应用五(滑动变阻器的取值范围)(原卷版)

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如何求滑动变阻器的取值范围

如何求滑动变阻器的取值范围

如何求滑动变阻器的取值范围2019-10-07在初中物理电学的学习中,有⼀类习题经常要求确定接⼊电路中滑动变阻器的取值范围.滑动变阻器在电路中的作⽤主要是通过改变连⼊电路的电阻,进⽽改变电路中的电压和电流,其次是保护电路.滑动变阻器保护电路,受到⽤电器规格及电流表或电压表量程的限制,于是,要求滑动变阻器接⼊电路中的电阻必须控制在⼀定的范围内,使电路中的电表、⽤电器等元件不会因超过量程⽽损坏.此类问题具有较强的综合性、逻辑性,需要同时考虑诸多因素,因此成为电学学习的⼀个难点.同学们在解决此类问题时,经常感到⽆从下⼿,或者因考虑不周,思维⽚⾯⽽造成错解.下⾯笔者对此问题进⾏归类分析,希望能对你有所帮助.影响滑动变阻器取值范围的限制⼀般有四个:滑动变阻器最⼤阻值及允许通过的最⼤电流、电流表量程、电压表量程、⼩灯泡额定电压及额定电流.⼀、⽤电器与滑动变阻器串联此种情况有两种电路模式:如图A和图B.⽐较模式A和模式B可知它们的相同之处:都是定值电阻与滑动变阻器串联;不同之处:电压表是测定值电阻两端电压还是滑动变阻器两端电压.在图A中,当滑⽚P移动时,电压表与电流表的⽰数变化趋势相同,并且当⼀只电表的⽰数达到最⼤(或最⼩)值时,另⼀只电表的⽰数也相应达到某⼀最⼤(或最⼩)值.若将图A中的电压表改测滑动变阻器两端的电压,如图B所⽰,则电压表与电流表的⽰数变化趋势相反,即当⼀只电表的⽰数达到最⼤(或最⼩)值时,另⼀只电表的⽰数相应达到最⼩(或最⼤)值.理解这两种电路模式,可使解题速度与准确率⼤⼤提⾼.例1.如图1所⽰的电路中,电源电压U=6V且保持不变,灯泡电阻为8Ω,R是标有“20Ω1A”字样的滑动变阻器,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为保证两电表都安全使⽤,滑动变阻器接⼊电路阻值的变化范围是多少?错解:S闭合后,灯L与R串联,电流相等.由于电流表允许通过的最⼤电流是0.6A,由欧姆定律I=U/R可知,R总最⼩时,I最⼤,R总=U/I=6V/0.6A=10Ω,⽽串联电路中R总=RL+R故有变阻器的最⼩电阻值Rmin=R总-RL=10Ω-8Ω=2Ω.所以,滑动变阻器接⼊电路的阻值范围是2Ω~20Ω.分析:造成上述解法错误的原因是认为电流表可以达到最⼤量程0.6A,其实这是错误的,当电流表⽰数为0.6A时,电压表的⽰数应该为UL=0.6A×8Ω=4.8V>3V,此时电压表就会烧坏,所以这种情况下应该以电压表的量程为准.正解:当电压表⽰数为3V时,电路中电流达到最⼤值,此时滑动变阻器分压也为3V,根据分压公式UL/UR=RL/R,可知,Rmin= 8Ω.因此,滑动变阻器阻值变化范围是8Ω~ 20Ω.锦囊妙计:此电路属于图A模式,滑动变阻器取最⼩值时电流表和电压表的⽰数最⼤,所以要综合考虑电流表和电压表所选的量程,以它们所给的量程为已知条件,确定滑动变阻器的最⼩值.⾄于滑动变阻器的最⼤值即滑动变阻器能够接⼊电路的最⼤阻值.例2.标有“4V 1 W”的⼩灯泡和“20Ω1A”的滑动变阻器,连接在如图2所⽰的电路中,已知电源电压为6V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”.为确保电路安全,闭合开关时,滑动变阻器接⼊电路的阻值应控制在什么范围内?(不考虑温度对电阻的影响)错解:由于电流表最⼤量程是0.6A,电压表的最⼤量程是3V,根据欧姆定律I=U/ R,得,R滑最⼩时,I最⼤,所以滑动变阻器的最⼩值为R滑=U/I=3V/0.6A=5Ω,因此,滑动变阻器接⼊电路的阻值范围是5Ω~20Ω.分析:错误原因在哪⼉呢?原来本题中有两个容易被忽略的条件:⼀个是“4V 1W”的⼩灯泡正常发光时的电流是I=P/U=1W/4V=0.25A正解:当⼩灯泡正常发光时,电路中的电流达到最⼤.此时根据欧姆定律I=U/R,可知,R总=U总/I=6V/0.25A=24Ω,所以滑动变阻器接⼊电路的最⼩值Rmin=R总-RL= 24Ω-16Ω=8Ω;当电压表⽰数为3V时,滑动变阻器接⼊电路的阻值为最⼤值,根据分压公式UL/UR=RL/R,可知,Rmax=RL=16Ω.因此,滑动变阻器接⼊电路的阻值范围为8Ω~16Ω.锦囊妙计:此电路属于图B模式,如果给滑动变阻器并联⼀个电压表,则应考虑电压表的所选量程,以所选量程为已知条件,再结合其它条件可求出滑动变阻器接⼊电路的最⼤值.⼆、⽤电器与滑动变阻器并联例3 .在如图3所⽰的电路中,电阻R1=12Ω,R2为0~20Ω的变阻器,合上开关后,电压表的⽰数为6V,如果A表的量程为0~3A,A1表的量程为0~0.6A,为了不使电表损坏,滑动变阻器连⼊电路的阻值应在什么范围?错解:设通过两电流表A、A1的电流均达到其量程,则通过变阻器的电流为I2=I-I1=3A-0.6A=2.4A.R2接⼊电路的最⼩阻值为R2=U/ I2= 6V/2.4A=2.5Ω.分析:错解的原因是认为通过两电流表的电流都能达到最⼤量程,实际上电流表A1的⽰数I1=U/R1=6V/12Ω=0.5A,因此A1的⽰数不变,达不到最⼤量程.变阻器R2的滑⽚移动时,只能改变R2中电流的⼤⼩,故本题只要考虑通过A表的电流不超过3A即可.正解:电流表A1的⽰数I1=U/R1=6V/ 12Ω=0.5A,根据并联电路的特点,则I=I1+U/R2=0.5A+6V/R2≤3A.解得R2≥2.4Ω,所以滑动变阻器接⼊电路的阻值范围为2.4Ω~20Ω.锦囊妙计:两⽤电器并联时,各⽀路的电流表不⼀定都能达到量程,只要考虑⼲路的电流表达到量程即可.从上述三例可以看出,在涉及滑动变阻器接⼊电路的阻值范围时,应认真审题,科学分析,全⾯考虑,解题过程要灵活.因为试题是多变的,所以思路应该是发散的.尽管⽅法是不同的,但知识是永恒的.只要掌握核⼼思想,就能遇乱不惊,沉稳应对.注:本⽂为⽹友上传,不代表本站观点,与本站⽴场⽆关。

欧姆定律在串并联电路中的应用(含答案)

欧姆定律在串并联电路中的应用(含答案)

欧姆定律在串并联电路中的应用一、单选题(共10道,每道10分)1.有两个电阻R1和R2,如果将它们串联后测得总电阻为9Ω,如果将它们并联后测得总电阻为2Ω,则( )A.R1和R2一定都小于9Ω,大于2ΩB.R1和R2可能都小于2ΩC.可能R1大于9Ω,R2小于2ΩD.R1和R2可能都大于9Ω答案:A解题思路:根据串联电阻规律:串联电路的总电阻比任何一个分电阻的阻值都大,由于两电阻串联的总电阻等于9Ω,因此R1和R2一定都小于9Ω;根据并联电阻规律:并联电路的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小,由于两电阻并联的总电阻等于2Ω,因此R1和R2一定都大于2Ω;故选A。

试题难度:三颗星知识点:并联电路电阻规律2.已知R1< R2,如图是将电阻接入电路的四种不同接法,电路中总电流最大的是( )A. B.C. D.答案:C解题思路:当R1、R2串联时,根据串联电路的电阻特点,总电阻比任何一个分电阻都大;当R1、R2并联时,根据并联电路的电阻特点,总电阻比任何一个分电阻都小;所以,当R1、R2并联时,总电阻最小,根据可知电流最大。

故选C。

试题难度:三颗星知识点:并联电路电阻规律3.把电阻R1=3Ω、R2=6Ω接入同一电路,关于它们的总电阻值,下列四个选项中,不可能的是( )A.9ΩB.2ΩC.9Ω或2ΩD.3Ω答案:D解题思路:当3Ω和6Ω两个电阻串联时,总电阻;当它们并联时,总电阻;所以当R1、R2同时接入电路时,总电阻不可能为3Ω。

故选D。

试题难度:三颗星知识点:并联电路电阻规律4.两个相同电阻并联后的总电阻是5Ω,它们串联后的总电阻是( )A.2.5ΩB.5ΩC.10ΩD.20Ω答案:D解题思路:根据并联电阻的规律:,解得R=10Ω;则当两个电阻串联时,R串=R+R=10Ω+10Ω=20Ω。

故选D。

试题难度:三颗星知识点:并联电路电阻规律5.图(a)、(b)所示电路的电源电压相等且不变,若电流表A1、A3的示数相等,则电阻R、R1、R2的大小关系有( )A. B.C. D.答案:D解题思路:电流表A1、A3的示数相等,且电源的电压不变,根据,可知:(a)图中的总电阻R 总和(b)图中的电阻R相等,即R总=R;由于并联电路电阻越并越小、小于任何一个分电阻,可得,。

第17章 欧姆定律 滑动变阻器在串、并联电路的应用

第17章 欧姆定律 滑动变阻器在串、并联电路的应用

1、如图,电源电压为 3V,滑动变阻器标有“20 Ω 0.5A”字样。

电流表量程是 0~0.6A。

(1)滑动变阻器滑至 b 端时,电流表的示数为 多少? (2)为了不损坏电流表和滑动变阻器,滑片应 滑至阻值至少为多少?SAab(3)若滑片滑至 a 端时,则 (选填“会” 或“不会”)发生短路。

(4)由中点向 b 端滑动时,电流表的示数(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

2、如图,电源电压为 12V,R1 阻值为 10Ω,滑 动变阻器标有“50Ω 0.5A”字样。

S3、如图,电源电压为 12V,R1 阻值为 4.8Ω,滑动变阻器标有“40Ω 0.5A”字样。

(1)若滑片滑至 a 端时,则(选填“会”或“不会”)发生短路。

(2)当滑片在中点时,A1 的示数为;A2 的示数为;A 的示数为。

(3)当滑片在 b 端时,A1 的示数为;A2 的示数为;A 的示数为。

(4)在上述情况中,A1 的示数变化范围为:;A2 的示数(有/没有)变化;A 的示数变化范围为:。

A2Rp A1R1 S AA R1R2abV1V2(1)若滑片滑至 a 端时,则 (选填“会”或“不会”)发生短路。

(2)若滑片滑至 a 端时,V1 的示数为V2 的示数为;A 的示数为(3)若滑片滑至 b 端时,V1 的示数为V2 的示数为;A 的示数为(4)则上述情况中,; 。

; 。

V1 的示数变化范围为:;V2 的示数变化范围为:;A 的示数变化范围为:。

*(5)若电流表使用的量程是 0~0.6A,V1 使用 的量程是 0~3V,为保证不损坏这两个表,滑动变阻器至少接入多少阻值?*(5)当滑片在中点时总电阻为;当滑片在 b 端总电阻为。

即总电阻随分电阻的增大而(增大/减小)。

*(6)当滑片在中点时电路总功率为;当滑片在 b 端电路总功率为。

即电路总功率随分电阻阻值的增大而(增大/减小)。

*(6)当滑片在 a 端时总电阻为;当滑片在 b 端总电阻为。

专题17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(精选练习)(原卷版)

专题17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用(精选练习)(原卷版)

人教版九年级物理第十七章《欧姆定律》第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用精选练习一、夯实基础1.(2019湖南湘西州)如图所示的电路中,当滑动变阻器滑片左移时,下面说法正确的是()A.电压表示数变大B.总电流变小C.总电阻不变D.R2的电阻变大2.(2019海南)如图所示是某电子秤内部简化电路。

R x是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变。

闭合开关,当R x上压力增大时,随之减小的是()A. 通过R x的电流B. 通过R0的电流C. R x两端的电压D. R0两端的电压3.(2019 湖南邵阳市)一盏调光台灯,其原理如图所示,闭合S,将滑片从左向右移动,电流表的示数和灯L两端的电压变化分别是()A.变大、变大B.变大、变小C.变小、变小D.变小、变大4.(2019 湖北武汉市)如图所示,电源电压保持不变。

只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关S2,则下列说法正确的是()A.电流表示数变大,电压表示数变小B.电流表示数变小,电压表示数不变C.电压表示数与电流表示数的比值变小D.电压表示数与电流表示数的比值不变5.(2019淄博市)(多选)如图所示,电源电压为5V,闭合开关S,电压表的示数为1V。

则()A. 通过灯泡L1的电流比L2的电流大B. 灯泡L1两端的电压是1VC. 灯泡L1和L2的电阻之比是4∶1D. 若灯泡L2灯丝烧断,电压表示数为零6.(2019北京) 图6所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开光S闭合时,灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是( )A. 电流表的示数变大,灯L变亮B. 电流表的示数变大灯L变暗C. 电流表的示数变小,灯L变亮D. 电流表的示数变小,灯L变暗7.(2019 福建省)如图电源电压恒定,R1= 12Ω R2=6Ω R3是定值电阻。

闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A,接b时电流表的示数可能为( )A. 0.3 AB. 0.6 AC. 0.9 AD. 1.2 A8.(2019 成都)如图所示.电源电压不变,开关s闭合后,把滑片P向右移动.则滑动变阻器接入电路的阻值将, 电压表示数将。

欧姆定律在串联电路解题中的应用Word版

欧姆定律在串联电路解题中的应用Word版

欧姆定律在串联电路解题中的运用串联电路的特点:(1)电流只有一条通路(2)开关控制整个电路的通断(3)各用电器之间相互影响1.电流:电流强度处处相等:I=I1=I2=I3.2.电压:两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和3.电阻:总电阻等于各串联导体的电阻之和4.分压原理:电阻起分压作用,电压的分配与电阻成正比一、串联电路中的分压问题1、电阻为12Ω 的电灯正常工作时的电压为6V,如把它接在8v的电路里,需要给它串联一个多大的电阻2、甲、乙两个电阻分别标有“6Ω,0.5A”、“10Ω,1A”,若将它们串联起来,接在电路中,则电源电压最大是。

(思考:若将它们并联起来,接在电路中,则电源电压最大是,,干路中的电流为)二、串联电路总电阻的探究实验:为了探究电阻串联的问题,小芳设计了如图所示的实验电路,其中R1是电阻箱,R2是定值电阻,R1与R2串联的总电阻(即等效电阻)用R来表示.电流表测量的是串联电路中的电流I,电压表测量的是A.B两点间的电压U.小芳通过实验记录的数据如下表所示.请根据表中实验数据,归纳出总电阻R跟电阻R1的关系:R=R1+15ΩR1/Ω51015253545U/V121212121212I/A 0.60.480.40.30.240.2R/Ω202530405060思考:如何用公式推导三、串联电路中的比值问题1、如图所示,电源电压不变,R1=8Ω,R2=12Ω,S1、S2都闭合,①、②都是电压表,两表示数之比为。

2、如图,P从最右滑到最左,A示数减少3/4,则R1与R2的最大值之比是。

3、在练习用电压表测量的实验中,小明同学遇到了一个难题:他想测量一个电压约为18V 的电源电压,可手边只有:量程为3V的电压表、开关、阻值为R1=10Ω、R2=20Ω、R3=140Ω的电阻各一只。

思考了一会儿之后,他利用学过的知识,用手边现有的器材,顺利地完成了测量。

请你把小明测量时的电路图画在下面的虚线框内。

2024年中考物理专题复习—滑动变阻器范围问题详解

2024年中考物理专题复习—滑动变阻器范围问题详解

2024年中考物理专题复习—滑动变阻器范围问题详解例题:如图所示,电源电压恒为4.5V,定值电阻R1规格为“10Ω0.5A”,滑动变阻器R2规格为“20Ω1A”,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,问:滑动变阻器的阻值范围以及电表取值范围?解析:详细过程如下:(1)先定性分析变化情况,再根据欧姆定律定量计算:真题演练1.(2023四川达州)如图所示,灯泡规格为“5V2.5W ”(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器规格为“50Ω1A ”,电流表所选量程为“0~0.6A ”,电压表所选量程为“0~3V ”,电源电压恒为9V ,闭合开关,在保证电路中各元件安全的情况下,下列表述正确的是()A .该电路消耗的最大功率为4.5WB .滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50ΩC .通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光D .滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V 【答案】D2.(2023四川遂宁)如图甲所示电路,电源电压恒定,R 1为定值电阻,滑动变阻器R 2铭牌上标有“120Ω0.8A ”的字样,电流表量程0~0.6A ,电压表量程0~15V 。

在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器滑片,经测量分析,得出R 2的电功率P 与其两端电压U 的关系如图乙。

则下列说法正确的是()A.电源电压为16VB.R1的阻值为25ΩC.电路总功率的最大变化量为10.8WD.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω~100Ω【答案】D3.(2023·辽宁抚顺、铁岭)(多选)如图所示电路,定值电阻R0为40Ω,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,当滑动变阻器的滑片P在最右端时,先闭合开关S,电流表示数为0.1A,再闭合开关S1,电流表示数为0.2A,在保证电路元件安全的条件下,将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。

下列说法正确的是()A.电源电压为8VB.滑动变阻器连入电路的阻值范围是~C.定值电阻的功率为0.8WD.通电1min,整个电路消耗的电能最多为120J【答案】BD4.(2023·黑龙江齐齐哈尔)(多选)如图所示电路,电源电压为4.5V且恒定。

《欧姆定律在串、并联电路中的应用》课件

写公式——代入数值和单位——得出结果.
课外作业
1、课本85页动手动脑学物理 2、练习册第十七章第四节
I1 R1 I2 R2 I 等效于
U1
U2
IR U
U
由欧姆定律得: U1=I1R1 U2=I2R2
U=IR
由串联电路可知: U =U1+U2 I=I1=I 2
所以: IR=I1R1+I2R2
即:
R=R1+R2
结论:串联电路的总电阻等于各电阻之和.
在串联电路中 R=R1+R2
2.电阻的并联 I1 R1
解:(1)已知 U=6 V,R1 =10Ω ,R2 = 50Ω .
∴ I U 6V 0.1A R1 R2 10 50
(2)已知 U=6 V,R1 =10Ω ,R3= 20Ω .
∴ I ' U 6V 0.2A R1 R3 10 20
由上面的例题可以看出,串联电路 中通过某个电阻的电流或串联电路的电 流,等于电源两端电压除以各分电阻之 和.另外还可以看出,当串联电路中的 一个电阻改变时,电路中的电流及另一 个电阻两端的电压都会随之改变. 很多 实际电路都利用了串联电路的这一特点.
I I2 R2
U
由欧姆定律得:
等效于 I
I U R
I1

U1 R1
R
U
I2

U2 R2
由并联电路可知: I=I1+I 2 U =U1=U2
所以:
U U1 U2 R R1 R2
即: 1 1 1
R R1 R2
结论:并联电路总电阻的倒数等于各电阻
倒数之和。
二、例题分析
例题1 如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电 压为6V.开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入 电路的电阻R2为50Ω时,通过电阻R1的电流I; (2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时,通 过电阻R1的电流I ′ ;

2023年中考物理复习《欧姆定律在串、并联电路计算中的应用题型归类及解题技巧》

欧姆定律在串、并联电路计算中的应用题型归类及解题技巧【题型归类】一、串、并联电路中的计算方法指引:利用欧姆定律解题时要注意:(1)上下标要统一。

在实际电路中,往往有几个用电器,即使是同一个用电器,在不同时刻的I、U 值也不同,因此在应用欧姆定律解题时应对同一用电器同一时刻的I、U值标上统一的上下标,以避免张冠李戴。

(2)单位统一。

欧姆定律中的各物理量的单位一定要统一。

例如有kV、mA 等单位时,要注意换成V、A。

【例1】如图甲所示的电路,电源电压保持不变。

闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光。

在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象,则电源电压为______V,滑动变阻器的最大阻值为_______Ω,小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω。

二、I-U关系图像方法指引: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。

【例2】如图甲所示电路,电源电压为6V且不变,R为定值电阻。

闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P从a端向b端移动过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示。

则()A.定值电阻的阻值是20ΩB.滑动变阻器的最大阻值是10ΩC.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的“B”点D.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的“C”点三、比值的计算 方法指引: 串联电路的分压规律:111222U IR R U IR R == 并联电路的分流规律:1221U R U R = 【例3】如图所示,滑动变阻器R 2的最大阻值与定值电阻R 1相等。

闭合开关S ,当滑片P 在a 端时,电压表示数为2V ,则电源电压为_______V , 此时电流表示数为I 1,当滑片P 在R 2的中点时,电流表示数为I 2,则I 1:I 2=________。

欧姆定律在串并联电路中的应用

欧姆定律在串并联电路中的应⽤
欧姆定律的应⽤:判断电表测量对象、确定电压和电流随滑动变阻器电阻变化情况、求滑动变阻器最⼤最⼩值、根据电路特点利⽤欧姆定律进⾏计算等。

欧姆定律的应⽤
1、电表⽰数变化问题
(1)判断电路串并联
(2)判断电表测量对象
(3)滑动变阻器变⼤变⼩
(4)利⽤欧姆定律逐个判断
2、电路变化最值问题
(1)动态电路电表变化范围
只需要取左右两个极限状况分别计算即可。

(2)动态电路滑动变阻器变化范围
①确定电压和电流随滑动变阻器电阻变化情况。

②找出电压、电流最⼤值,谁先死了关注谁。

③求滑动变阻器最⼤最⼩值。

3、欧姆定律综合计算
(1)⽆论多复杂的电路图都转化成等效电路图进⾏求解即可。

(2)电路中的不变量和相等的量进⾏辅助计算。

(3)根据电路特点利⽤欧姆定律进⾏计算。

4、电表变化量问题
(1)对于定值电阻来说△U/△I等于它本⾝的阻值⼤⼩。

(2)对于变化的电阻来说,△U/△I等于与之串联的定值电阻值。

串联并联的欧姆定律
电流:
串联:I1=I2=I总
并联:I1+I2=I总
电压:
串联:U1+U2=U3
并联:U1=U2=U总
电阻:
串联:R1×R2/R1+R2(仅限两个电阻器)并联:1/RI+2/R2+3/R3+1/Rn(多个电阻器)串联分压:U1/U2=R1/R2
并联分流:I1/I2=R1/R2。

第8讲 欧姆定律五(探究电流、电压、电阻之间的关系)(原卷版)

初中物理电学满分训练营15讲第八讲欧姆定律五--探究电流、电压、电阻之间的关系教学目标1.掌握探究“电流与电阻、电压三者间的关系”实验知识点一常见题型及考法1.连接电路前将开关:2.滑动变阻器器的作用:3.画电路图电路图、连接实物图4.电路故障5.读数、计算6.得出结论【经典例题一】1.小侨要探究电流与电压和电阻的关系,他的实验器材有:6V的电源、电流表(“0~0.6A”、“0~3A”)、电压表(“0~3V”、“0~15V“),定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω)、滑动变阻器A(“10Ω1A”)、滑动变阻器B(“20Ω1A”)、滑动变阻器C(“50Ω2A”)、开关和导线若干,如图。

(1)电压表和电流表使用之前要先;(2)图甲是小侨未完成的实验电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完成,要求滑片向右移动时电流表示数变大;(3)每次实验开始前,小侨应该将滑动变阻器的滑片移动到最端(选填“左”或“右”);(4)连接好电路后闭合开关,发现电流表无示数、电压表有示数且接近电源电压,电路可能发生的故障是A.定值电阻断路B.滑动变阻器断路C.定值电阻短路D.滑动变阻器短路(5)排除电路故障后,小侨首先探究“电流和电阻”的关系,当定值电阻为5Ω时,调节滑动变阻器,使电压表示数为3V,记录电流表示数,再换上10Ω的定值电阻,调节滑动变阻器,最终电流表示数应为A;再换上20Ω、30Ω的电阻重复实验,除保护电路外,滑动变阻器在这个实验中的作用是;(6)探究“电流与电压”关系实验时,小侨将实验数据记录在下表中,第2次实验的电流如图乙所示,为A;由实验数据可知,电阻一定时,电流与电压成比;12345U/V1 1.5234I/A0.100.150.200.300.40(7)小侨多次实验得到了多组实验数据,这样做的目的是;A.寻找普遍规律B.求平均值减小误差(8)为了完成表中实验数据,小侨应该选择滑动变阻器(选填“A”“B”或“C”)。

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17.4 欧姆定律在串并联电路中的应用(五)
第5课时 滑动变阻器的取值范围

当滑动变阻器移动时,会引起电路中的电流以及用电器两端的电压变化,如果电路中的电流或电压超过
允许的最大值,则会损坏电路元件,所以为了保护电路元件的安全,滑动变阻器有最大值和最小值的限制。
一、串联电路中滑动变阻器的取值范围
(1)电压表与定值电阻并联
当滑动变阻器取最小值时,电路中的电流达到最大值,所以滑动变阻器的最小值由电路中的允许通过的最
大电流决定;滑动变阻器的最大值没有限制,取量程的最大值。
(2)电压表与滑动变阻器并联
当滑动变阻器取最小值时,电路中的电流达到最大值,所以滑动变阻器的最小值由电路中的允许通过的最
大电流决定。当滑动变阻器连入电路的阻值变大时,电压表的示数也会变大,所以滑动变阻器的最大值由
电压表的最大量程决定。
二、并联电路中滑动变阻器的取值范围
并联电路中,由于各支路两端的电压等于电源电压,所以电压表的安全问题一般不会考虑。滑动变阻器的
阻值范围主要由支路或者干路的电流表的量程决定。

一、串联电路中滑动变阻器的取值范围
(1) 电压表与定值电阻并联
例1.标有“2V 0.5A”字样的小灯泡和标有“201A”字样的滑动变阻器。连接在如图所示的电路中。已知
电源电压为6V,电流表的量程为“00.6A”。电压表的量程为“03V”。闭合开关。移动滑动变阻器滑片。
在不烧坏各元件的前提下求:

滑片的移
动方向
所在支路电阻大(小) 所在支路电流小(大) 干路电流

小(大)

另一条支路电压、电阻和电
流都不变,不受影响
(1)电流表的取值范围;
(2)变阻器的取值范围;

例2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“202A”字样,电流表的量程
为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电阻1R的阻值为4.当滑片在滑动变阻器的最右端a点时,闭合电
键S,电压表的示数为1.5V,求:
(1)通过电阻1R的电流。
(2)电源电压。
(3)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏,滑动变阻器的取值范围。

(2)电压表与滑动变阻器并联
例3.如图所示电路,电源电压4.5UV且保持不变,15R,滑动变阻器的最大阻值为20,电流表量
程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,通过分析计算:说明滑动变阻器2R允许的取值范围。

例4.在如图所示电路中,电源电压为9v不变,电压表量程0~3伏、电流表量程0~0.6安,定值电阻
1
20R

欧,滑动变阻器标有“152A”字样。闭合电键。求:
①电流表的读数为0.4安时,电阻1R两端的电压。
②滑动变阻器2R允许接入的电阻范围。
二、并联电路中滑动变阻器的取值范围
例5.如图所示,电源电压为6V,16R,2R为010的滑动变阻器,电流表的量程为03A,合上S后
移动滑片,求:
(1)电流表最小示数是多大?
(2)为保证电流表的安全,变阻器接入电路的阻值范围多大?

例6. 在如图所示的电路中,2R为0~50的变阻器,合上开关后,1V的示数为6V,A表的示数为2A,
1
A

的示数为0.5A.求:
(1)电阻1R的阻值;
(2)变阻器2R连入电路部分的阻值;
(3)如果A表的量程为0~3A,1A表的量程为0~0.6A,为了不使电表损坏,变阻器连入电路的阻值应在
什么范围内?

三、综合运用
例7. 如图所示的电路中,电源电压恒为6V,电阻1R的阻值为2,滑动变阻器2R上标有“103A”的字样,
小灯泡L上标有“6V3W”的字样,电流表的量程为03A。
(1)当开关1S、2S、S都闭合时,电流表的示数为2A,求流过2R 的电流大小;

(2)当开关1S、2S都断开,S闭合时,为了确保测量准确,要求电流表示数不大于其量程的23,求滑动变
阻器2R接入电路的最小阻值。
1. 如图所示的电路中,小灯泡L标有“3V6”字样,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V,滑
动变阻器的最大阻值为30,电源电压为4V(设灯泡的电阻不随温度的变化而改变),求:
(1)当滑动变阻器接入的电阻为14时,通过灯泡的电流为多少?
(2)在确保安全的情况下,滑动变阻器的取值范围是多少?

2. 如图所示电路,电源电压为7.5V且保持不变,电阻110R,滑动变阻器2R的阻值变化范围为0~100,
电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.求滑片移动时,变阻器的取值范围。

3. 如图所示,电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20 2A”字样,电流表的量程为0~0.6A,电
压表的量程为0~3V,电阻1R的阻值为10.当滑片在滑动变阻器的最右端a点时,闭合开关电压表的示数
为2V,求:
(1)电源电压。
(2)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏,滑动变阻器的取值范围。
4. 如图所示,电源电压为6V,小灯泡标有“4V 10Ω”的字样,定值电阻20R,不考虑温度对灯丝电阻的
影响,滑动变阻器上标有“0~20,1A”字样。求:
(1)若只闭合S,1S时,电路中电流的最小值是多少?
(3)若电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,当只闭合S与2S时,在不损坏用电器
的前提下,求滑动变阻器的取值范围。

5.(2019•兰州)如图所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L上标有“6V 12Ω”的字样,1R为定值电阻,滑动
变阻器2R上标有“100.8A”的字样,电流表A的量程为0~3A,电压表V的量程为0~3V,忽略温度对灯
丝电阻的影响。求:
(1)闭合S、1S与2S时,灯泡L正常发光,电流表A的示数为1.5A,求电源电压U和1R的阻值;
(2)闭合S,断开1S与2S时,在确保电路安全的前提下,求滑动变阻器2R接入电路的阻值范围。

6.如图所示,0R是阻值为80的定值电阻,R为滑动变阻器,其上标有“1003A”字样,电流表1A的量
程为0~0.6A,电流表2A的量程为0~3A,灯泡上标有“8V 40Ω”字样。
求:
(1)灯泡的额定电流;
(2)闭合开关S,断开开关1S、2S时,灯泡正常发光,求电源电压的大小;
(3)开关S、1S、2S都闭合时,在不损坏电流表的前提下,求滑动变阻器R接入电路的阻值范围。
7. 如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6V 12Ω”字样,已知112R,滑动变阻器2R的最大阻
值为20,电流表量程为00.6A,电压表量程为03V,灯泡电阻不随温度变化,求:
(1)闭合1S、2S,断开3S,滑动变阻器滑片在最右端时,电路的总电阻是多少?
(2)保持滑片P不动,断开1S、2S、3S,此时灯泡的电流为0.25A,求电源电压是多大?
(3)只闭合3S,要保证电路中各元件安全,求滑动变阻器2R的取值范围。

8. 如图所示,L是标有“2V,0.5A”字样的灯泡(忽略温度对灯泡电阻的影响),电流表1A,电流表A的量
程均为0~0.6A,电源电压保持不变。将滑动变阻器的滑片P滑至b端。
(1)求小灯泡的阻值
(2)闭合1S、2S电压表示数为6.0V,电流表1A的示数为0.10A,电流表A的示数为0.30A.求滑动变阻器
的最大阻值;
(3)断开1S,2S,为了保证电路的安全,求滑动变阻器的阻值取值范围。

9. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,小灯泡标有“6V 12Ω”。只闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,从
B

端向左滑至某一位置时,小灯泡正常发光,两次电压表指针位置未发生变化(电压表量程可改变),如
图丙所示,而电流表示数变化了0.4A.滑动变阻器标有“1A”字样,灯丝电阻不随温度改变。求:
(1)小灯泡的电阻。
(2)电源电压。
(3)闭合开关S、1S,断开2S,各电表量程均可更换,移动滑动变阻器滑片,在各电表及元件安全条件下,
滑动变阻器的取值最大范围为多少。

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