第6讲 欧姆定律三(范围问题)(解析版)

初中物理电学满分训练营15讲

第六讲 欧姆定律三--范围问题

教学目标

1．掌握串联电路求电流、电压、电阻范围的方法

2．掌握并联电路求电流、电压、电阻范围的方法

知识点一 实验题解题思路

1．第一步求出电流范围

2．第二步运用欧姆定律公式计算

3．选公式原则：滑动变阻器=总-定值

小灯泡L 1标有“6V ，1A ”字样，小灯泡L 2标有“6V ，0.5A ”字样。

将L 1、L 2连入电路中，不同的连接方式，要求会有什么不同呢？

【经典例题一】

1．如图所示电路，已知电流表的量程为0～0.6A ，电压表的量程为0～3V ，定值电阻R 1阻值为6Ω，滑动变阻器R 2的最大阻值为24Ω，电源电压为6V ，开关S 闭合后，在滑动变阻器滑片滑动过程中，保证电流表、电压表不被烧坏的情况下

A ．滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω～24Ω

B ．电压表的示数变化范围是1.2V ～3V

C ．电路中允许通过的最大电流是0.6A

D ．电流表的示数变化范围是0.2A ～0.5A

【解答】略过选项，解决范围问题的通法

解：第一步，求电流范围

当电压表示数达到3V 时，允许流过R1的最大电流I=

A V 5.063=Ω，即整个电路允许通过的最大电流为0.5A ；

当R2滑到最大阻值是，电路中的电流A V 2.02466=Ω

+Ω，即整个电路的最小电流为0.2A ； 所以，电流范围为：0.2A~0.5A

第二步运用欧姆定律公式计算

1、定值电阻两端电压的范围，U=IR ，R 一定，U 与I 成正比，所以U 定的范围：

0.2A Ω⨯6 ~ ~ 0.5A Ω⨯6 = 1.2V ~ ~ 3V

2、滑动变阻器两端电压的范围，U 滑=U 总-U 定，所以U 滑的范围：

6V-3V ~ ~ 6V-1.2V = 3V ~ ~ 4.8V

3、电路总阻值范围，I

U R ，U 总一定，I 与R 成反比，所以R 总的范围：： A V 5.06 ~ ~ A

V 2.06 = 12Ω ~ ~ 30Ω 4、滑动变阻器阻值范围，R 滑=R 总-R 定，所以R 滑的范围：

12Ω-6Ω ~ ~ 30Ω-6Ω = 6Ω ~ ~ 24Ω

所以本题答案：BD

【变式练习】

1．如图所示电路，已知电流表的量程为0～0.6A ，电压流表的量程为0～3V ，定值电阻阻值为10Ω滑动变阻器R 2的最大阻值为30Ω，电源电压为6V ，开关S 闭合后，在滑动变阻器滑片滑动过程中，保证电流表、电压表不被烧坏的情况下（ ）

A ．滑动变阻器滑片允许滑到最左端

B ．电压表最小示数是1.5V

B ．电路中允许通过的最大电流是0.6A D ．滑动变阻器滑片移动过程中，电流表先达到最大量程 答案：B

2．如图所示，电源电压恒为6V ，定值电阻R 1=10Ω，滑动变阻器R 2的最大阻值为20Ω，电压表接入电路的量程为 0～3V ，电流表接入电路的量程为0～0.6A ．当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片P 从b 端向a 端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法正确的是（ ）

A ．电压表的示数变小，电流表的示数变大

B ．电流表的示数变化范围为0.2A ～0.3A

C ．电阻R 2的两端电压由4V 减小到3V

D ．滑动变阻器R 2阻值变化范围为10Ω～20Ω

答案：BCD

3．如图为某同学实验时所用电路，电路中电流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3V ，滑动变阻器的最大值为50Ω，定值电阻R 0为10Ω．电源电压为6V 且保持不变，实验操作正确并保证电路各器材安全，则在闭合开关后移动滑片P 的过程中（ ）

A ．电流表的最大示数是0.6A

B ．电压表的最小示数是1V

C ．滑动变阻器的最小阻值为0

D ．滑动变阻器滑片移动过程中，电压表先达到最大量程

答案：BD

【经典例题二】

1．如图所示电路：电源电压4.5V保持不变，小灯泡L上标有“2.5V 0.5A”字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器的最大阻值是50Ω．当S闭合后，操作该电路，在保证电路安全的情况下，则下述判断正确的是（）

A．电流表的最大示数为0.6A B．电压表的最小示数为0V

C．电路中总阻值变化范围为9Ω～15ΩD．滑动变阻器阻值可以调到最大值50Ω

答案：C

【变式练习】

1．如图所示，电源电压18V保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡L标有“6V 0.5A”字样，滑动变阻器R的规格为“100Ω，1A”．若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，在保证电路各元件安全的情况下，滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为（）

A．0Ω～100ΩB．0Ω～60ΩC．24Ω～60ΩD．12Ω～36Ω

答案：C

2．如图所示电路，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电源电压为8V．开关S闭合后，在变阻器滑片滑动过程中，保证电流表、电压表不被烧坏的情况下（）

A．滑动变阻器阻值允许范围为6～20ΩB．电压表最小示数是1V

C．电阻R1中的最小电流约为0.27A D．电路最大电流为0.6A

答案：D

3．标有“4V，5Ω”字样的小灯泡（“4V”是指灯泡的安全电压不超过4V）和标有“20Ω，0.5A”字样的滑动变阻器连接在如图5所示的电路中，其中电源电压为4.5V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，设小灯泡的电阻不变．闭合开关，在保证电路安全的情况下，下列说法不正确的是（）