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学习欧姆定律时,经常遇到探求变化范围的问题,这也是同学们都十分关注的问题,下面就和同学们谈谈这个问题,供学习时参考!
一、阻值电阻说明书中范围解释
例1已知一个阻值电阻上标有“20Ω,1A”的字样,20Ω表示的意义是,1A表示的意义是。
分析:定值电阻的阻值是不会发生改变的,但是通过电阻的电流是可以变化的。
解:20Ω表示的意义是电阻的阻值是20欧姆,1A表示的意义是通过电阻的最大电流是1安培或说电流的范围是0~1安培。
二、滑动变阻器说明书中范围解释
例2已知一个滑动变阻器上标有“15Ω,1。5A”的字样,15Ω表示的意义是,1。5A表示的意义是。
分析:对于滑动变阻器来说,其阻值是随着滑片的移动而发生改变的,当滑片滑到两个端点时,一个是达到了最小值0欧姆,一个是达到了最大值15欧姆,随着电阻的变化,流过的电流也就从0安培达到了1。5安培的最大值了。
解:15Ω表示的意义是滑动变阻器的最大阻值是15欧姆或滑动变阻器的阻值范围是0~15欧姆,1。5A表示的意义是通过滑动变阻器的最大电流是1。5安培或说电流的范围是0~1。5安培。
三、将两个定值电阻串联或并联到电路中,探求最大值
例3已知两个定值电阻上标有“10Ω,1。5A”和“20Ω,1A”的字样,将两个定值电阻串联接在某一个电路,则该电路两端所加的最大电压是V,将两个定值电阻并联接在某一个电路,则该电路两端所加的最大电压是V。
分析:根据定值电阻的意义,知道将两个电阻串联时电路的电流不能大于最小电流数,所以电路中允许通过的电流是1A;当两个电阻并联时,因为电压要相等,所以电压不能大于最小的电压,这就需要利用欧姆定律进行计算,后比较大小确定出最后的数值。
解:因为“10Ω,1。5A”的电流是1。5A大于1A”,所以串联电路中的电流为1A,根据欧姆定律得I=UR,所以“10Ω,1。5A”两端的电压为:U=IR=10Ω×1A=10V,“20Ω,1A”两端的电压为:U=IR=20Ω×1A=20V,所以整个电路的电压为:10V+20V=30V,即串联时最大电压为30V;
根据欧姆定律得I=UR,所以“10Ω,1。5A”两端的电压为:U=IR=10Ω×1。5A=15V,“20Ω,1A”两端的电压为:U=IR=20Ω×1A=20V,因为15V小于20V,所以并联时最大电压为15V。
四、电路中接入滑动变阻器,当滑动变阻器滑动时探求电流的变化范围
图1
例4如图1所示,电池的电压是6V,滑动变阻器的最大阻值是20Ω,电阻R1的阻值为10Ω。当滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端时,电流表的变化范围是()。
A。0。2A~0。4AB。0。4A~0。2AC。0。2A~0。6AD。0。6A~0。2A
分析:解答时,同学们要掌握两个重要环节:一个环节是明确电流表的变化趋势即是有大变小还是由小变大,这就确定了较大数值的位置,是位于左边还是右边;二个环节是掌握电流最大值和最小值的计算方法,最大值=电压电阻+滑动变阻器的最小值,最小值=电压电阻+滑动变阻器的最大值。
解:因为滑动变阻器的最大阻值是20Ω,电阻R1的阻值为10Ω,所以串联电路的最大阻值为20Ω+10Ω=30Ω;最小阻值为0Ω+10Ω=10Ω;根据欧姆定律得:I=UR,所以最大电流为:I=UR=6V10Ω=0。6A;所以最小电流为:I=UR=6V30Ω=0。2A;当滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端时,电阻逐渐变大,所以电路中的电流应该是逐渐减小,所以电流的变化范围是0。6A~0。2A,所以选择D。
五、电路中接双刀开关,当开关不同接入时探求电流的变化范围
图2
例5如图2所示,电阻R1=8Ω,R2=10Ω,电源电压及定值电阻R的阻值未知。当开关S接位置1时,电流表的示数为0。2A。当开关S接位置2时,电流表的示数可能在A到A之间。
分析:根据开关的接入方式的不同,分别表示出电路中的电压,根据电压不变,建立起新的等式,是解题的基础,其次能熟练运用数学中的分数的思想和不等式的思想是解题的另一个关键。
解:当开关接入位置1时,R1与R串联,根据欧姆定律得:I=UR,所以U=IR=0。2A×(8Ω+R);当开关接入位置2时,R2与R串联,根据欧姆定律得:I=UR,所以U=IR=I×(10Ω+R);根据电压不变得:0。2A×(8Ω+R)=I×(10Ω+R),所以I=8+R10+R×0。2A
=10+R10+R-210+R×0。2A=0。2A-0。4A10+R,根据不等式的性质得I<0。2A;
因为10Ω+R>10Ω,所以210Ω+R<210Ω,210Ω+R×0。2A<210Ω×0。2A<0。04A,
所以0。2A-0。4A10+R>0。2A-0。04A>0。16A,所以电流表的示数可能在0。16A到0。2A之间。
六、电路中接入电流表,电压表,为保证两表的安全,探求滑动变阻器的阻值变化范围
图3
例6如图3所示电路中,电源电压U=4。5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器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。0Ω~10ΩB。0Ω~20ΩC。5Ω~20ΩD。2。5Ω~10Ω
分析:保证两表的安全,就是说电压表的量程最大是3V,电流表的量程最大为0。6A,
所以在解答时,要分这两种情形加以求解。
解:当电压的量程为3V时,根据电路图知道R2两端的电压为3V,所以R1两端的电压为4。5V-3V=1。5V,所以电路中的电流为:I=UR=1。5V5Ω=0。3A,没有超过最大量程,根据串联电路的特点知道,通过R2的电流是0。3A,根据欧姆定律得:I=UR,所以R=UI=3V0。3A=10Ω;
当电流表的量程为0。6A时,根据欧姆定律得:I=UR,所以U=IR=0。6A×5Ω=3V,所以R2两端的电压为4。5V-3V=1。5V,没有超过电压表的最大量程,根据欧姆定律得:I=UR,所以R=UI=1。5V0。6A=2。5Ω,所以变阻器接入电路的阻值范围是2。5Ω~10Ω。所以选D。
一、阻值电阻说明书中范围解释
例1已知一个阻值电阻上标有“20Ω,1A”的字样,20Ω表示的意义是,1A表示的意义是。
分析:定值电阻的阻值是不会发生改变的,但是通过电阻的电流是可以变化的。
解:20Ω表示的意义是电阻的阻值是20欧姆,1A表示的意义是通过电阻的最大电流是1安培或说电流的范围是0~1安培。
二、滑动变阻器说明书中范围解释
例2已知一个滑动变阻器上标有“15Ω,1。5A”的字样,15Ω表示的意义是,1。5A表示的意义是。
分析:对于滑动变阻器来说,其阻值是随着滑片的移动而发生改变的,当滑片滑到两个端点时,一个是达到了最小值0欧姆,一个是达到了最大值15欧姆,随着电阻的变化,流过的电流也就从0安培达到了1。5安培的最大值了。
解:15Ω表示的意义是滑动变阻器的最大阻值是15欧姆或滑动变阻器的阻值范围是0~15欧姆,1。5A表示的意义是通过滑动变阻器的最大电流是1。5安培或说电流的范围是0~1。5安培。
三、将两个定值电阻串联或并联到电路中,探求最大值
例3已知两个定值电阻上标有“10Ω,1。5A”和“20Ω,1A”的字样,将两个定值电阻串联接在某一个电路,则该电路两端所加的最大电压是V,将两个定值电阻并联接在某一个电路,则该电路两端所加的最大电压是V。
分析:根据定值电阻的意义,知道将两个电阻串联时电路的电流不能大于最小电流数,所以电路中允许通过的电流是1A;当两个电阻并联时,因为电压要相等,所以电压不能大于最小的电压,这就需要利用欧姆定律进行计算,后比较大小确定出最后的数值。
解:因为“10Ω,1。5A”的电流是1。5A大于1A”,所以串联电路中的电流为1A,根据欧姆定律得I=UR,所以“10Ω,1。5A”两端的电压为:U=IR=10Ω×1A=10V,“20Ω,1A”两端的电压为:U=IR=20Ω×1A=20V,所以整个电路的电压为:10V+20V=30V,即串联时最大电压为30V;
根据欧姆定律得I=UR,所以“10Ω,1。5A”两端的电压为:U=IR=10Ω×1。5A=15V,“20Ω,1A”两端的电压为:U=IR=20Ω×1A=20V,因为15V小于20V,所以并联时最大电压为15V。
四、电路中接入滑动变阻器,当滑动变阻器滑动时探求电流的变化范围
图1
例4如图1所示,电池的电压是6V,滑动变阻器的最大阻值是20Ω,电阻R1的阻值为10Ω。当滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端时,电流表的变化范围是()。
A。0。2A~0。4AB。0。4A~0。2AC。0。2A~0。6AD。0。6A~0。2A
分析:解答时,同学们要掌握两个重要环节:一个环节是明确电流表的变化趋势即是有大变小还是由小变大,这就确定了较大数值的位置,是位于左边还是右边;二个环节是掌握电流最大值和最小值的计算方法,最大值=电压电阻+滑动变阻器的最小值,最小值=电压电阻+滑动变阻器的最大值。
解:因为滑动变阻器的最大阻值是20Ω,电阻R1的阻值为10Ω,所以串联电路的最大阻值为20Ω+10Ω=30Ω;最小阻值为0Ω+10Ω=10Ω;根据欧姆定律得:I=UR,所以最大电流为:I=UR=6V10Ω=0。6A;所以最小电流为:I=UR=6V30Ω=0。2A;当滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端时,电阻逐渐变大,所以电路中的电流应该是逐渐减小,所以电流的变化范围是0。6A~0。2A,所以选择D。
五、电路中接双刀开关,当开关不同接入时探求电流的变化范围
图2
例5如图2所示,电阻R1=8Ω,R2=10Ω,电源电压及定值电阻R的阻值未知。当开关S接位置1时,电流表的示数为0。2A。当开关S接位置2时,电流表的示数可能在A到A之间。
分析:根据开关的接入方式的不同,分别表示出电路中的电压,根据电压不变,建立起新的等式,是解题的基础,其次能熟练运用数学中的分数的思想和不等式的思想是解题的另一个关键。
解:当开关接入位置1时,R1与R串联,根据欧姆定律得:I=UR,所以U=IR=0。2A×(8Ω+R);当开关接入位置2时,R2与R串联,根据欧姆定律得:I=UR,所以U=IR=I×(10Ω+R);根据电压不变得:0。2A×(8Ω+R)=I×(10Ω+R),所以I=8+R10+R×0。2A
=10+R10+R-210+R×0。2A=0。2A-0。4A10+R,根据不等式的性质得I<0。2A;
因为10Ω+R>10Ω,所以210Ω+R<210Ω,210Ω+R×0。2A<210Ω×0。2A<0。04A,
所以0。2A-0。4A10+R>0。2A-0。04A>0。16A,所以电流表的示数可能在0。16A到0。2A之间。
六、电路中接入电流表,电压表,为保证两表的安全,探求滑动变阻器的阻值变化范围
图3
例6如图3所示电路中,电源电压U=4。5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器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。0Ω~10ΩB。0Ω~20ΩC。5Ω~20ΩD。2。5Ω~10Ω
分析:保证两表的安全,就是说电压表的量程最大是3V,电流表的量程最大为0。6A,
所以在解答时,要分这两种情形加以求解。
解:当电压的量程为3V时,根据电路图知道R2两端的电压为3V,所以R1两端的电压为4。5V-3V=1。5V,所以电路中的电流为:I=UR=1。5V5Ω=0。3A,没有超过最大量程,根据串联电路的特点知道,通过R2的电流是0。3A,根据欧姆定律得:I=UR,所以R=UI=3V0。3A=10Ω;
当电流表的量程为0。6A时,根据欧姆定律得:I=UR,所以U=IR=0。6A×5Ω=3V,所以R2两端的电压为4。5V-3V=1。5V,没有超过电压表的最大量程,根据欧姆定律得:I=UR,所以R=UI=1。5V0。6A=2。5Ω,所以变阻器接入电路的阻值范围是2。5Ω~10Ω。所以选D。