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物理复习:欧姆定律范围题简单归类

来源:网络资源    作者:匿名    2009-10-30 17:30:55

标签:欧姆定律 复习 物理说两句

  类型1.两表示数反对应的。这类题的特点是:伏特表测的是滑动变阻器的电压,当电流表示数取到最大值时,滑动变阻器接入阻值最小,电压表示数最小,当电压表示数最大时,滑动变阻器接入阻值最大,电压表示数最小。

  例1.如图1,电源电压U=4.8V,电阻R1=6欧,变阻器R2的最大阻值为20欧,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.2~20欧 B.0~20欧

  C.2~10欧 D.0~10欧

  解析:解这种题的思路是:

  1.先看串并联:这是一个串联电路——R1和R2串联;

  2.再看表测谁:电流表测串联电流,电压表测滑动变阻器两端的电压;

  3.分析电路:顺序是:从电阻到电流到电压,电压是先定值,后可变:假设滑片P往右移,则滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的总电阻R总变大,电源电压U一定,电路中的电流I=-就变小,说明R1两端的电压U1=IR1就变小,所以R2两端电压U2=U-U1就变大,电压表示数变大,当电压表示数最大时,滑动变阻器阻值达到最大;可见电压表量程限定了滑动变阻器接入阻值的最大值;反之,当滑片往左移时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的总电阻R总变小,电源电压U一定,电路中的电流I=-就变大,电流表示数变大,当电流表示数最大时,滑动变阻器阻值达到最小,(即滑动变阻器阻值再小,电流表就烧坏了),可见是电流表的量程限定了滑动变阻器接入阻值的最小值。所以解题时只需分别取两表示数的最大值,解出当时滑动变阻器接入的阻值,再把解出的最大值和滑动变阻器的最大阻值进行比较,如果解出的最大值超过了滑动变阻器的最大阻值,那最大值就取滑动变阻器的最大值。否则,就取解出的两个阻值为极值。

  解:当电流表示数为0.6A时

  R总=-=-=8(Ω)

  ∴R1=R总-R2=8-6=2(Ω)

  当电压表示数为3V时,I'=I1'=-=-=0.3(A)

  R2'=-=-=10(Ω)<20Ω

  ∴滑动变阻器接入电路的阻值范围为2Ω~10Ω。所以此题选C。

  类型2.两表示数正对应的。这类题的特点是:电压表测的是定值电阻两端的电压,电压表和电流表示数要变大都变大,要变小都变小,所以两表量程限定的都是滑动变阻器接入阻值的最小值,此时需取解出的两个阻值中较大的,才不至于把另一块表烧坏。那么滑动变阻器接入的最大阻值就是它的总阻值了。

  例2.在图2所示的电路中,R1=4Ω,R2=6Ω,R3为滑动变阻器,电源电压为12伏且保持不变,所用电流表的量程是0~3A,电压表的量程是0~3V。在实验过程中,为了使电流表、电压表都不会损坏,那么滑动变阻器连入电路的电阻至少多大?

  解析:1.先看串并联:这是一个串联电路——R1、R2、R3串联;

  2.再看表测谁:电流表测串联电流,电压表测R1两端电压;

  3.分析电路:当滑动变阻器的滑片往左移时,滑动变阻器接入的电阻变小,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,电流表示数变大,同时定值电阻R1两端的电压也变大,所以当滑动变阻器接入阻值最小时,必须保证两表都不烧坏。为此我们可先让其中一块表取到最大值,看会不会烧坏另一块表,从而确定变阻器接入的最小阻值。

  解:当电压表示数是3V时:I=I1=-=-=0.75(A)

  ∵0.75A<3A ∴电流表不会损坏

  ∴电路中最大电流为0.75A,此时变阻器接入电路阻值最小。

  又∵此时电路的总电阻R=- =-=16(Ω)

  ∴R3=R-R1-R2=16-4-6=6(Ω)

  即为了使电流表、电压表都不会损坏,滑动变阻器连入电路的电阻至少为6欧。

  类型3.给范围求其他物理量的。这类题通常会给两表示数的变化范围,一定注意两表示数是正对应还是反对应,通常的判断方法是:若电压表测的是定值电阻的电压,那么两表示数就是正对应,即电流表示数最大时对应的电压表示数也最大;若电压表测的是滑动变阻器的电压,两表示数就是反对应,即电压表示数最大时电流表示数反而最小。

  例3.如图3所示的电路中,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P在某两点间移动时,电压表示数变化范围是2.4~8V,电流表示数变化范围是0.5~1.2A,则定值电阻R0的阻值及电源电压各是多大?

  解析:1.先看串并联:这是一个串联电路——R0和R/串联;

  2.再看表测谁:电流表测串联电流,电压表测滑动变阻器R/两端电压;

  3.分析电路;假设滑片向右移,则R/变大,电路中总电阻变大,而电源电压一定,所以电路中的电流减小,即电流表示数变小,这时R0两端电压一定减小,所以R/两端电压变大,可见电流表示数越大时,电压表示数越小,所以当电压表示数为2.4V时,电流表示数应为1.2A,当电压表示数是8V时,电流表示数应为0.5A,即两表示数是反对应的。据此画出等效电路图为:

  解:利用电源电压相等列方程:

  U=U

  U1+I1·R0=U2+I2·R0

  2.4+1.2R0=8+0.5R0

  解得R0=8(Ω)

  U=U1+I1·R0=2.4+1.2×8=12(V)

  说明:此题易错点在于容易当成正对应,即当电流表示数为0.5A时,电压表示数为2.4V,解题时要根据对电路图的分析确定两表示数的对应关系。

  当然,范围题还有并联的题型,请同学们具体问题具体分析,仿此进行分类总结,则此类问题可深入掌握。

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