滑动变阻器阻值最大
《滑动变阻器范围问题详解》
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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R 1规格为“10Ω 0.5A ”,滑动变阻器R 2规格为“20Ω 1A ”,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: 滑片滑向 滑动变阻器阻值R 2电流I定值电阻电压U 1 滑变电压U 2 向右变化 变(大) 变(小) 变(小)变(大) 定量 R 2max =I min = U 1min =U 2max =向左变化变(小) 变(大) 变(大) 变(小) 定量R 2min =I max =U 1max =3VU 2min =序号 原理 分析或演算过程1 R 总=U 总/I 当滑片向右滑动,阻值变(大),总电阻变(大),电流变(小)2 U 1=IR 1 定值电阻阻值不变,电流(小),定值电阻两端电压变(小)3 U 2=U -U 1 根据串联分压,电源电压U (不变),U 1(小),所以U 2变(大)4 由题意可知 表V 2的量程为0~3V ,所以U 2max 两端电压最大为(3V )5 U 1=U -U 2 计算可得:U 1min =4.5V -3V=1.5V 6I =U 1/R 1计算可得:I 1min = U 1/ R 1=1.5V/10Ω=0.15A 7最大值R 2max =U 2max /I min =3V/0 .15A=20ΩR 总=U 总/I min =4.5V/0.15A=30Ω U 2=U -U 1=4.5V -1.5V=3V8 I =U 1/R 1 表V 1量程决定U 1max =3V ,I max =U 1max /R 1=3V/10Ω=0.3A 9U 2=U -U 1U 2min =U -U 1max =4.5V -3V=1.5V 10最小值R 2min =U 2min /I max =1.5V/0.3A=5ΩR 总=U 总/I max =4.5V/0.3A=15Ω U 2=U -U 1=4.5V -3V=1.5V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① ②③ ⑦⑥ ⑤ ④⑧⑩ ⑨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,R1为定值电阻,滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V。
滑动变阻器阻值变化问题
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滑动变阻器阻值的变化问题滑动变阻器的阻值变化问题在中考中出现的几率很大,但是在平时的练习中同学们仍会出现思路不够清晰,不知道该朝那个方向思考的问题,因此就阻值变化问题进行一节系统的习题课是十分有必要的。
滑动变阻器阻值变化问题进行解答时,需要用到欧姆定律和串并联电路的特点,因此在讲解前先带着同学们复习欧姆定律和串并联电路的特点,为接下来的学习做辅助。
首先第一个例题为定值电阻和滑动变阻器的串联电路,电路中串联着电流表,电压表并在定值电阻的两端,电源电压已知,在保证用电器安全的前提下,求滑动变阻器的取值范围。
首先让学生们分析滑动变阻器的变化会引起电路的哪些变化,比如滑动变阻器的阻值变大,电路总电阻变大,电流变小,定值电阻电压变小,滑动变阻器两端电压变大,即电压表示数变大。
反之,电流表示数变大,电压表示数变小。
故滑动变阻器阻值最大时,电流表有最小值,电压表有最大值,因此需考虑电压表的安全问题,当电压表示数为其量程时,根据已知量计算滑动变阻器的最大阻值。
滑动变阻器阻值最小时,电流表有最大值,电压表有最小值,因此需考虑电流表的安全问题,当电流表示数为其量程时,根据已知量计算滑动变阻器的最小值。
串联电路,电压表并在滑动变阻器两端时,电流表和电压表的示数此起彼伏。
第二个例题同样也为定值电阻和滑动变阻器的串联电路,但和例一的区别在于电压表并在定值电阻两端。
当滑动变阻器的阻值变大时,电路总电阻变大,电流表示数变小,定值电阻两端电压变小,即电压表的示数变小。
滑动变阻器阻值最大时,电流表和电压表的示数都最小,故滑动变阻器的最大阻值为其最大值。
当滑动变阻器阻值最小时,电流表和电压表的示数都最大,因此需要讨论电流表、电压表哪个电表先达到最大量程。
串联电路,电压表并在定值电阻两端时,电流表和电压表齐头并进。
第三个例题为定值电阻和滑动变阻器的并联电路,滑动变阻器阻值的变化不影响定值电阻支路物理量的变化,当滑动变阻器的阻值最大时,电流表的示数最小。
滑动变阻器量程的选择
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1、在伏安法测电阻、测量电源电动势内电阻实验中,选择滑动变阻器的最大值为待测电阻的2-5倍,采用限流电路。
2、在伏安法测电阻、描绘小灯泡伏安特性曲线实验中,选择滑动变阻器的最大值比待测电阻小,采用分压电路。
3、用半偏法测电流表内阻的实验中,选择滑动变阻器的最大值为待测电阻的100倍以上,采用限流电路。
分压法所用滑动变阻器的阻值要小一些;限流法所用滑动变阻器的阻值大一些.
如果被测电阻阻值较大,则与电流表串联时对电阻影响小,用分压法.
如果被测电阻阻值较小,则与电流表串联时对电阻影响大,用限流法。
测用电器电阻时,可以选取限流式和分压式。
如果选取限流式接法,就是让滑动变阻器的量程和电阻的阻值差不多(调整滑动变阻器时电流有明显的变化);如果选取分压式接法,就让滑动变阻器的量程远远小于被测电阻的阻值(分压的时候可以成比例的变化)
选取滑动变阻器时关键是要比较滑动变阻器和被测电阻之间的关系。
原则上是滑动变阻器电阻的阻值越小越好。
电阻太大的话,电压受负载影响较大;电阻太小的话,消耗电流太大,发热严重。
2024年中考物理复习----滑动变阻器的最大功率
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滑动变阻器的最大功率 一、要点解析 1.定值电阻的功率:P =I 2R 1,R 1不变,所以电流I 越大,功率越大,即当滑动变阻器阻值最小时,定值电阻的电功率最大。
2.滑动变阻器的功率:P =I 2R 2,因为电流I 随着R 2的变化而变化,所以我们要将公式变形:2222221122122U U P I R R R R R R R R ⎛⎫=== ⎪+⎝⎭++,由基本不等式可知:212122R R R R +≥ 当且仅当R 2=R 1时,“=”成立,即当R 2=R 1时,滑动变阻器的电功率有最大值:2max14U P R =。
我们将P -R 2图像画出,如图2所示,可知当R 2越接近R 1时,电功率越大。
图1 图2 图33.总功率P ,R 1的功率P 1,R 2的功率P 2随电流I 的变化情况:P =IU (U 为电源电压,恒定,所以图像为正比例函数);P 1=I 2R 1(图像为过原点的二次函数,且开口向上); P 2=U 2I =(U -U 1)I =UI -I 2R 1=-R 1221124U U I R R ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭(图像为二次函数,开口向下,且有最大值2max 14U P R =)。
三者随电流 I 变化的图像如图3所示,其中甲为P -I 图,乙为P 1-I 图,丙为P 2-I 图。
二、典例引领例1.实验小组的同学设计了如图a 所示的电路,已知电源电压不变,滑动变阻器R 为“20Ω 2A ”,闭合开关S ,调节滑动变阻器滑片P 的位置,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图b 所示的两条U -I 图线。
其中利用电压表V 1和电流表A 的数据描绘出甲图线,利用电压表V 2和电流表A 的数据描绘出乙图线。
求:(1)定值电阻R 2的阻值;(2)电源电压的大小及定值电阻R 1的阻值;(3)R 消耗的最大功率。
解析:(1)图乙是R 2的伏安特性曲线,则:222 1.0V 20.5A U R I ===Ω (2)图甲是V 1,即U 2+U p=U -IR 1,斜率是111 1.3V 1.0V 10.5A 0.2A U R I -===Ω- 与U 轴的交点为电源电压,即U =1.5 V(3)当R =R 1+R 2时,滑动变阻器上的电功率最大:22max 1.5V 30.1875W 123p P I R ⎛⎫==⨯Ω= ⎪Ω+Ω+Ω⎝⎭ 例2.(多选)某同学将一 直流电源的总功率 P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r ,随电流I 变化的图线画在同一坐标系内,如右图所示,根据图线可知( )A.反映P r 变化的图线是cB.电源电动势为8 VC.电源内阻为2ΩD.当电流为0.5 A 时,外电路的电阻为6 Ω解析:P r =I 2r 为二次函数图像即图线c ,故A 正确,代入图线上的点可以求得r =2Ω,故C 正确;P E =UI ,电源电压不变为正比例函数图像即图线a ,代入图线上的点可以求得U =4V ,故B 错;4V =260.5AU R R r r I -=-=-Ω=Ω外,故D 正确;选ACD 。
滑动变阻器的取值范围的计算
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专题:滑动变阻器的取值范围的计算1.如图所示,小灯泡电阻为12Ω且保持不变,滑动变阻器最大阻值为100Ω,电源电压恒为18V,要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程(电流表所选量程0﹣0。
6A,电压表所选量程为0﹣15V).滑动变阻器在移动过程中,下列说法正确的是( )第1题图第2题图第3题图A.电压表跟电流表比值始终不变B.通过小灯泡的最大电流可为1.5AC.电压表的示数最小示数为0V D.滑动变阻器的取值范围为18Ω~60Ω2.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0。
6A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0。
5A"。
闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示,在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是()A.电源电压为9V B.R1的阻值为20ΩC.滑动变阻器的取值范围是2Ω~50ΩD.电路中电流不能超过0。
6A3.如图所示的电路中,电源电压为4.5V 不变,电阻R1标有“6Ω 0.5A",滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”,电流表的量程为“0~0。
6A”,电压表的量程为“0~3V”,滑片移动时,为了保护各电表和元件,下列说法正确的是()A.滑动变阻器阻值范围为3Ω~8ΩB.电压表变化范围为1V~3VC.电流表变化范围为0。
5A~0。
25A D.滑动变阻器的取值范围为6Ω~12Ω4.如图为小明做“伏安法测电阻”的实验电路图,图中有电流表(量程0﹣0.6A,0﹣3A)、电压表,(量程0﹣3V,0﹣15V)、滑动变阻器(最大阻值为12Ω)、被测电阻R x(约6Ω,按6Ω计算)及由三节新干电池串联组成的电源。
若实验要求电表指针不超过量程,且几次测量指针都偏过电表刻度盘的中线。
则变阻器连入电路的阻值取值范围是()A.3Ω~12ΩB.15Ω~12ΩC.15Ω~9ΩD.3Ω~9Ω第4题图第5题图5.在“探究电流与电阻的关系"实验中,现有器材如下:电源(电压为4。
初中九年级(初三)物理-电学实验中如何选择滑动变阻器
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电学实验中如何选择滑动变阻器电学实验在历年的高考中既是重点,也是难点。
而在绝大多数实验中,都会涉及到滑动变阻器的选择,不同的实验对于滑动变阻器的要求不一样,因此滑动变阻器的合理选择问题便成了电学实验的重点和难点。
高中阶段涉及到滑动变阻器选择的电学实验主要有:测定金属的电阻率、描绘小电珠伏安特性曲线、把电流表改装成电压表、测定电源的电动势和内阻。
这些实验中,关于滑动变阻器的选择问题主要分为两大类:总阻值大小的选择和分压、限流接法的选择。
本文结合一些电学实验题谈一下滑动变阻器的选择问题。
一.总的原则(1)安全性原则。
即所选用的滑动变阻器及其接法,要保证电路的安全。
如果该滑动变阻器的全部电阻连入到电路中,电路中的电流还是超过了电流表的量程,就必须选用滑动变阻器分压接法或者另换总阻值较大的滑动变阻器。
就接法而言,从安全角度来看,分压接法的安全性要高得多。
(2)遵循实际要求原则。
试题中有明确要求时,滑动变阻器及其接法的选择就必须按要求办。
若题目中有“电压从0开始调节”、“要求较大的电压变化范围”等要求时,则选用分压接法,所用滑动变阻器的总阻值要相对小一些(但绝不是越小越好,还要确保自身的安全);若题目中出现“调节滑动变阻器使电路中电流变化比较明显”等要求,则选用限流电路,滑动变阻器的总阻值应比电路其他部分的总阻值大。
(3)科学性原则。
即根据滑动变阻器总阻值与待测电阻的关系,选择相应的接法。
如果滑动变阻器的总阻值比待测的电阻要小,适合用分压接法;反之,滑动变阻器的总电阻比待测电阻阻值大,则适合用限流接法,此时如果所提供的滑动变阻器有两个,且均满足上述条件,则选择总电阻相对较小的,调节灵敏度高。
二.伏安法测电阻实验中滑动变阻器的选择测定金属的电阻率和描绘小电珠伏安特性曲线,都属于伏安法测电阻的实验,而伏安法测电阻实验中的滑动变阻器的选择正是“选择”问题中最让学生头疼的。
因为,这里面既有滑动变阻器的选择,还有滑动变阻器接法的选择。
初中物理滑动变阻器的变化范围
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(3)滑动变阻器的变化范围(器材规格限制)知识储备电表示数变化的判断方法。
初中物理电学中,滑动变阻器与电流表、电压表是三个最基本也是最重要的电学仪表,特别是滑动变阻器的有关问题也是最多,它的作用是改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流,其次是起到保护电路的作用。
正因为它的保护电路作用,滑动变阻器接入电路中的电阻就会受到限制。
器材限制有以下几点:电压表、电流表的量程,滑动变阻器允许通过的最大电流值,用电器工作时的额定电压或额定电流。
类型一:串联电路的滑动变阻器变化范围如图1所示,电源电压为12伏,R=18欧,滑动变阻器R2的变化范围为0~30欧.如果电流表的量程为0~安,电压表的量程为0~3伏,为使两表不损坏,求滑动变阻器的取值范围.解题思路在串联电路时,滑动变阻器向最小值移动时必须保证电路中电流不能超过所有器材限制的最小电流值,向最大值移动时必须保证其他的用电器或电压表不超过电压的限值。
练习:1、如图所示电路中,电源电压为10V,且保持不变,电阻R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω,则当滑片P在滑动变阻器上滑动时,电流表、电压表上示数变化的范围分别是()A.~,6V~0V B.~,6V~0VC.~,4V~10V D.~,4~6V2、如图,已知L的电阻为20Ω,R是阻值0~80Ω的滑动变阻器,电源电压6V保持不变.在滑片滑动过程中,电压表、电流表示数的变化范围是()A.0~、~.6~、~C.0~、~.6~、~类型二:并联电路的滑动变阻器变化范围如图所示电路,电源电压恒为12V,定值电阻的阻值为40Ω,滑动变阻器上标有“60Ω”,电流表A2、A3的量程均为“0~”, A1的量程均为“0~”,为了保证电路各元件的安全,滑动变阻器R P允许接入电路中的阻值范围为,电路中总电阻的变化范围为,电流表A1的示数变化范围为练习1、在如图所示的电路中,R2为0~50Ω的变阻器,合上开关后,V的示数为6V,A表的示数为2A,A1的示数为,求:①电阻R1的阻值;②变阻器R2连入电路部分的阻值;③如果A表的量程为0~3A,A1表的量程为0~,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2、如图15-59所示,R1为0~200Ω的变阻器,R2=50Ω,电源电压为20V,电流表的量程A1是0~,电流表A2的量程是0~。
欧姆定律的应用典型例题
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【典型例题】姓名:欧姆定律的计算及运用一、与I-U图像结合的运用1.将正常工作时的电压为2.5V的小灯泡连入如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器0R的最大电阻为10Ω。
闭合开关S,滑片从b端向a端滑动,直到小灯泡正常发光,得到如图乙所示的I U图象。
求:(1)小灯泡正常工时的电阻;(2)电源电压。
【练】如图甲所示电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V。
闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。
求:(1)小灯泡的正常工作时的电阻;(2)滑动变阻器的最大阻值。
2.如图所示是一个灯泡和一个定值电阻的I-U图像,根据图像所给信息计算:(1)如果将灯泡和定值电阻并联,接在恒定电压为6V的电源两端,求此时灯泡的电阻和定值电阻的阻值;(2)如果将灯泡和定值电阻串联,接在恒定电压为6V的电源两端,求此时灯泡两端电压以及此时灯泡的电阻。
【练】如图所示是灯L和电阻R的电流随电压变化的图象,若将它们串联接在电压为2.5V的电源两端,求:(1)电阻R的电阻。
(2)灯L此时的电阻。
3.实验小组的同学设计了如图(a)所示的电路,已知电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为1Ω。
闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P的位置,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图(b)所示的两条U-I图线。
其中利用电压表V1和电流表A的数据描绘出甲图线,利用电压表V2和电流表A的数据描绘出乙图线。
求:(1)定值电阻R2的阻值;(2)电源电压U。
4.如图甲所示,电源电压保持不变,a、b分别为滑动变阻器的最左端和最右端,闭合开关时,当滑动变阻器的滑片P 从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,求:(1)定值电阻R0的阻值;(2)电源电压;(3)滑动变阻器的最大阻值。
【练】如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从a端滑到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。
【物理】 欧姆定律易错题
![【物理】 欧姆定律易错题](https://img.taocdn.com/s3/m/016ffc0971fe910ef12df896.png)
【物理】欧姆定律易错题一、欧姆定律选择题1.如图所示,电源电压恒为3V,灯泡L标有“3V 1.5W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R最大阻值为30Ω,电压表量程“0﹣3V”,电流表量程为“0﹣0.6A”。
在电路安全的情况下,下列判断正确的是()A. 灯泡L正常发光时的电阻为10ΩB. 只闭合开关S,滑动变阻器的取值范围只能是0﹣10ΩC. 只闭合开关S,该电路的最大功率是2.5WD. 将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1,电流表示数为0.6A【答案】D【解析】【解答】A、根据可得,灯泡正常发光时的电阻:,A不符合题意;B、C、只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于左端时,此时电压表的示数为零,灯泡两端的电压等于电源电压3V,通过灯泡的电流,即最大电流为:,电路的最大功率为灯泡的额定功率0.5W,C不符合题意;当变阻器接入电路中的阻值变大时,电流变小,电压表示数增大,但不会超过电源电压3V,两电表都是安全的,所以,滑动变阻器的取值范围是0~30Ω,B不符合题意;D、将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1,滑动变阻器R的最大阻值与灯泡L并联,两端电压都为电源电压3V,电流表测干路中的电流。
灯正常工作,通过小灯泡的电流为0.5A;通过滑动变阻器的电流:;故干路电流,即电流表的示数:,D符合题意;故答案为:D。
【分析】根据P=UI=求出灯泡正常发光时的电阻;只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流,然后与电流表的量程相比较判断出灯泡可以正常发光,根据P=UI可求最大功率;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据电源电压为3V变阻器接入电路中的最大阻值,然后得出滑动变阻器的取值范围;将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1,滑动变阻器R与灯泡L并联,电压表测导线两端的电压,电流表测干路中的电流,由欧姆定律可求电流.2.如甲图所示为气敏电阻随有害尾气浓度β变化的曲线,某物理科技小组利用气敏电阻设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图乙所示,电源电压恒定不变,R为气敏电阻,L为指示灯.当有害尾气浓度β增大时()A. 电压表的示数增大,指示灯亮度增大B. 电压表的示数减小,指示灯亮度增大C. 电压表的示数减小,指示灯亮度减小D. 电压表的示数增大,指示灯亮度减小【答案】 B【解析】【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,由图甲可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,由U=IR可知,灯泡L两端的电压变大,故指示灯亮度增大;故CD错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小;故A错误,B正确.故选B.【分析】由电路图可知,气敏电阻与指示灯串联,电压表测气敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,根据甲图得出当有害尾气浓度增大时气敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化;3.如图所示,闭合开关,条形磁铁静止后,将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中,弹簧将()A. 缩短B. 伸长C. 静止不动D. 先伸长后缩短【答案】B【解析】【解答】解:滑片从左往右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强;根据图中电流方向结合安培定则可判断出:螺线管的上端为N极,下端为S极,此时根据磁极捡到相互作用:异名磁极相互吸引,所以螺线管对磁铁的吸引力增大,弹簧的长度变长。
1.欧姆定律的极值问题
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类型1.两表示数反对应的:这类题的特点是:电压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。
示数变大,电压表示变小)例1.如图,电源电压 U=4.8V ,电阻R 0=6欧,变阻器R1的最大阻值为 0~3V 。
为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是多少?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人最大值了。
例2.在图2所示的电路中,R I =4 Q ,R 2=6 Q ,R 3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?若电流表的量程是 0.6A 呢?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亠常的学9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?欧姆定律中的极值问题(电流表20欧,电流表量程为 0~0.6A ,电压表量程为局R2 和专题练习:1.1、如右图示电源电压为6V ,R i =9 Q ,滑动变阻器R 2的变化范围为0~20 Q ,如果电流表采用0-0.6A 量程,电压表采用0~3V 量程,为了不使电流表、电压表损坏,求滑动变阻器1.2、如右图,电源电压为18V , R 2是0~50 Q 的变阻器,R i =10 Q 求如果A 表的量程是0~0.6A ,V 表的量程是0~15V , 器接入电路的阻值取值范围是多少?1.3如图所示电路中,R o 为定值电阻,阻值为10Q , R i 为滑动变阻 量程为0— 0.6A ,电压表的量程为0— 3V ,电源电压12V 保持不变。
中考物理《动态电路计算》练习题及答案
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考点 动态电路计算1.(2019·莱芜)在如图所示的电路中,灯泡L 标有“6V 3W”字样,电源电压及灯泡电阻均保持不变,滑动变阻器最大阻值为20Ω,定值电阻R 0=10Ω。
当S 、S 1都闭合,滑片P 移动到最左端时,灯泡L 正常发光,则A .此时电流表的示数为0.5AB .电源电压为12VC .此时电路消耗的总功率为6.6WD .若S 闭合、S 1断开,且滑片P 移动到中点时电流表的示数为0.2A【答案】C【解析】当滑片P 移动到最左端时,滑动变阻器连入阻值为0, R 0与灯泡L 并联。
此时灯泡L 正常发光,说明灯泡两端电压等于其额定电压,即6V ,根据并联电路电压的规律,电源电压为6V ,故B 错误;此时通过灯泡电流: I L =P U =3W 6V =0.5A ,此时通过R 0电流: I 0=U R 0=6V 10Ω=0.6A ,干路电流:I L = I L + I 0=0.5A+0.6A=1.1A ,因此电流表示数为1.1A ,故A 错误;电路消耗的总功率:P 总=UI =6V×1.1A=6.6W ,故C 正确;若S 闭合、S 1断开,R 0与R 串联,滑片P 移动到中点时,滑动变阻器接入电路电阻为10Ω,此时电路电流I ′=U R 0+ R =6V 10Ω+10Ω=0.3A ,故D 错误。
2.(2019·孝感)(多选)如图所示,电源电压恒为3.0V ,R 1为定值电阻,滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0~50Ω,闭合开关,当滑片P 处于某一位置时,电压表示数为2.0V ,电流表的示数为0.1A ,则( )A .定值电阻R 1=20ΩB .当滑片P 向右滑动时,电压表的示数变大C .整个电路总功率的最小值为0.15WD .当滑动变阻器的功率为0.2W ,R 2=5Ω或R 2=20Ω【答案】BCD【解析】解:A 、由电路图可知,R 1、R 2串联,电压表测R 2两端的电压U 2=2.0V ,电流表测电路中的电流I 1=0.1A ,根据串联电路电压特点可知,R 1两端的电压:U 1=U -U 2=3V -2V =1V ,由I =U R 可知,定值电阻R 1的阻值:R 1=U 1I 1 =1V 0.1A=10Ω,故A 错误; B 、当滑片P 向右滑动时,R 2接入电路的阻值变大,根据串联分压的特点可知,R 2两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B 正确;C 、当R 2接入电路的阻值最大时,电路总电阻最大,根据P =U 2R 可知,整个电路总功率的最小,此时电路总电阻:R =R 1+R 2=10Ω+50Ω=60Ω,电路的最小电功率:P 最小=U 2R =(3V)260Ω=0.15W ,故C 正确; D 、滑动变阻器的功率:P 2=I 2R 2=(U R 1+R 2)2R 2, 即:0.2W =(3V 10Ω+R 2)2×R 2, 为了便于计算,将单位去掉化简得:2R 22﹣50R 2+200=0,即:(2R 2-10)(R 2-20)=0,解得:R 2=5Ω或R 2=20Ω,故D 正确。
电学中滑动变阻器最大、最小值的问题
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电路中滑动变阻器最大、最小值的选取问题
这类型的题有两类
第一类电压表测变阻器
根据电路中所有元件允许的电流中找一个最小的
这个电流其实就是电路中实际能出现的最大电流(为了保证所有元件都不被烧)
根据这个电流算出一个电路的总电阻
这个总电阻就是电路中的最小总电阻
减去定值电阻就得到所求变阻器的最小电阻值
然后根据电压表达到所用量程最大值这个状态
(这个值就是变阻器两端的最大电压)
再算出变阻器允许的最大值
中间的就是所求
第二类电压表测的是定值导体的电压
根据电压表所用量程(一般就是3V)和定值电阻算出一个电流
把这个电流和其他元件要求的电流放在一起比较
找到最小的作为电路中允许的最大电流
再算出总电阻
减掉定值电阻即得到变阻器的最小阻值
此类题变阻器最大值往往是可以达到器材本身的最大。
【物理】欧姆定律易错题经典
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【物理】欧姆定律易错题经典一、欧姆定律选择题1A”字1.如图所示的电路中,电源电压为20V,定值电阻为20Ω,滑动变阻器标有“30Ω 样,电压表选用的量程是0~15V,在该电路正常使用的情况下,则:()A. 电路允许通过的最大电流为1AB. 电路消耗的最小功率为8WC. 电压表的最小示数为5VD. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω【答案】 B【解析】【解答】由于电压表量程为“0~15V”,则当U R=15V时,.此时电流小于滑动变阻器的最大电流1A,所以电路中的最大电流为I max=I R =0.75A,故A错误.根据串联电路的电压特点可知:U滑min=U-U R=20V-15V=5V,根据欧姆定律得:;故D错误;当滑动变阻器全部连入电路时,则根据电阻的串联特点得:R总max=R+R滑=20Ω+30Ω=50Ω,所以,,根据欧姆定律得:电压表的最小示数U Rmin=I min R=0.4A×20Ω=8V,故C错误.电路消耗的最小功率P min=UI min=20V×0.4A=8W,故B正确.故答案为: B.【分析】(1)当电压表示数为15V时,根据算出电路中的电流,再与滑动变阻器上允许通过的最大电流相比较即可确定电路中的最大电流;(2)电路中电流最大时,滑动变阻器最值最小,根据算出滑动变阻器的最小阻值;(3)当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小,根据欧姆定律求出电路中的最小电流,再根据U=IR求出电压表的示数;(4)根据P=UI算出电路消耗的最小功率.2.如图所示,若电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中()A. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变大B. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变小C. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变小D. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变大【答案】 A【解析】【解答】解:由图知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量串联电路中的电流。
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V
b R a E k RX A V a E
限流外接
丙
分压内接
丁
分压外接
R b k
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电学实验
三、实物连接
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甲 V
限流内接
E k
b R a
限流外接
RX A A
RX
V a ε
丙
分压内接 a E
V
R b k
丁 分压外接
R b k
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甲 限流内接
电学实验
RX A
RX A 乙 V b R a E k RX A V a E R b k
R1
3V
R2 15V
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电学实验
将小量程的表头G改装成大量程的电流表
分流电阻的计算 方法:并联电路各分支电压相等
分流电阻
R
Ig IRRg ຫໍສະໝຸດ Ig I IgRg
并联一分流电阻
改装后的电流表内阻
RA
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电学实验
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电学实验
练习 2:欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的电阻,要求测量结果尽量准 确现备有以下器材:
A、电池组(3V,内阻1Ω)
B、电流表(0—3A,内 阻0.0125Ω) C、电流表(0—0.6A,内 阻0.125Ω) D、电压表(0—3V,内 阻3KΩ) E、 电压表(0—15V,内 阻15KΩ) F、滑动变阻器(0—20Ω,额定电流1A) G、滑动变阻器(0—2000Ω,额定电流0.3A) H、电键、导线 ⑴ 上述器材中应选用 ACD FH 外 接法
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电学实验
滑动变阻器阻值最大,不能调节!
×
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电学实验
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电学实验
电学实验基础
测量电路
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电学实验
电学实验
一、测量电路
二、控制电路
电表的改装 伏安法测电阻的两种电路:电流表外接法和内接法 滑动变阻器的两种接法:限流法和分压法
三、电学实验设计要求和读数 四、几种电阻的测量方法 五、四个典型的电学实验
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电学实验
将小量程的表头G改装成大量程的电压表
分压电阻的计算 方法:串联电路电流处处相等
U U g UR Rg Rg 分压电阻 R Ug Ug
改装后的电压表内阻
串联一分压电阻
RV Rg R
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电学实验
双量程电压表
如图示是一个双量程电压表,量程如图所示,表头参数 Ig=1mA,Rg=100 Ω,计算R1和R2的阻值。
解: Ug= IgRg =0.1V, n1=30 n2=150 G
R1=( n1 -1)Rg=2900 Ω R2=( n2 -1)Rg=14900 Ω -
C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D.电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角
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电学实验
例: 如图所示,电流表A1(0—3A)和A2(0—0.6A)是由两个
相同的电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路
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电学实验
接线上柱,不能接在滑动头上!
×
× 接线上柱,不能接在腿上!
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电学实验
×
滑动变阻器阻值是零,不能调节!
中.闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是 ( BC )
A.A1、A2的读数之比为1:1
B.A1、A2的读数之比为5:1 C.A1、A2的指针偏转角度之比为1:1 D.A1、A2的指针偏转角度之比为1:5
E
r
S
A1
A2
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a端
a端
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电学实验
⑵、选择方法
① 限流接法 ( 通常情况 )
电流、电压能达到要求的调节范围; 不超过测量仪表的量程, 不超过各元件允许的最大电流。 (三种特殊条件) ② 分压接法: a 、要求某部分电路的电压或电流从零开始连续可调。 b、采用限流接法时无论怎样调节滑动变阻器,电路中的电 流(电压)都会超过电表量程或元件允许的最大电流。 c、用电器电阻远大于滑动变阻器电阻,不利于测量获得 多组数据。
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电学实验
限流外接
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电学实验
限流内接
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电学实验
限流内接
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10mA 1mA 3V 15V Ω
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电学实验
例 如图所示,并联电路各电阻阻值都等于20Ω,已知干路电 流介于6-10mA之间,如何运用一个量程为3mA内阻为20Ω 的表头测量干路电流的大小?(不考虑表头对电路的影响)
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电学实验
例: 将两只相同的小量程电流表 G,分别改装成了一只电流表
R=20Ω
I
1
2 3
mA
2.19mA
0
表头 G 读数: 干路电流 I 读数:
G Rg
8.76mA
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电学实验
例: 四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电 流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大 于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把 它们按图示接入电路,则( AD ) A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数 B.电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角
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电学实验
二、实验器材
的选择
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二、实验器材的选择
1、选择原则: ⑴ 安全原则:不超过各仪表、元件允许的最大电流。 ⑵ 准确原则:减少误差。 a、各电表示数不少于量程的1/3 b、测多组数据,要求电表示数在大范围内可调 c、选内阻较大的电压表、内阻较小的电流表 ⑶ 能耗少的原则:变阻器通常选限流接法,选其阻值与其 他电阻的阻值比较接近的。 变阻器分压接法时,选阻值较小而额定电流较大的 2、选择步骤: ⑴ 选出唯一器材。 ⑵ 草画电路图。 ⑶ 估算电流和电压最大值,确定实验器材。
电学实验
三、实物连接 1、根据题给条件确定滑动变阻器连接方式。 2、参照实物在图中的位置画出电路图,并在电路图上标 出仪表正负极。
3、按先串后并顺序连接电路。 4、对照电路图检查,特别注意下述连接是否正确: ⑴ 电键位置。
⑵ 滑动变阻器滑动头位置。 ⑶ 接线上柱,连线不交叉。 ⑷ 仪表量程及正负极(电流必须从正极流入,负极 流出 )。
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电学实验
2、限流与分压 ⑴ 电路特点
限 流 R0 b R a
分 压 R0
电路图
a
R b
E
滑动头从a滑向b R0上电压变化范围
k R0 E E
E k
o
( 设r=0 )
接通电键时滑动头
R0 + R
E
初始位置应处于
(填各器材字母代号)
⑵ 实验电路应采用电流表
⑶ 为使通过待测金属导线的电流强度能在0—0.5A范围内改变,请按要求画
出测量待测金属导线电阻Rx的电路图
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电学实验
RX
RX A
乙 V b R a E k