2018专题复习--欧姆定律取值范围题型

2018专题复习－－欧姆定律取值范围题型类型：欧姆定律部分涉及的范围题，简单归类为如下三个类型：类型1.两表示数反对应的。类型2.两表示数正对应的。类型3.给范围求其他物理量的。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，电流表示数最小。(电流表示数变大，电压表示变小）解法：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。例1.如图所示的电路中，电源电压U=4.8V，且保持不变，电阻R2=6Ω，变阻器R1的最大阻值为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多少？小结：类型1.两表示数反对应的解法是：解题时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，电流表算出的是最小电阻值，电压表算出的是最大电阻值。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。解法：用两表最大量程算出滑动变阻器接入的最小阻值，然后取算出的两个阻值中较大的做为滑动变阻器接入的最小值，滑动变阻器的总阻值做为最大阻值。例2、如图所示电路中，电源电压为9V，R1=7Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω.若电流表用0～0.6A量程，电压表用0～3V量程，为了不使电流表、电压表损坏，求滑动变阻器R2的取值范围.解：如果电流表达到最大示数I最大=0.6A，电路最小电阻为R最小=U/I最大=9/0.6=15,滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2小=R最小-R1=15Ω-7Ω=8Ω；如果电压表达到最大示数U1最大=3V，则滑动变阻器两端电压为U2′=U-U1最大=9V-3V=6V,此时电路电流为I=U1/R1=3/7A，R2最小＝U2/I=6/（3/7）=14Ω,所以，根据题意知滑动变阻器R2的取值范围是14Ω~30Ω方法二：当电压表示数是3V时：I=I1=U1/R1=3/7=0.43(A)∵0.43A0.6A∴电流表不会损坏∴电路中最大电流为3/7A，此时变阻器接入电路阻值最小。又∵此时电路的总电阻R=U/I=9/(3/7)=21(Ω)∴R2最小=R-R1=21-7=14(Ω)所以，根据题意可知滑动变阻器R2的取值范围是14Ω~30Ω变式1：如图所示电路中，电源电压为9V，R1=7Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω.若电流表用0～0.6A量程，电压表用0～15V量程，为了不使电流表、电压表损坏，求滑动变阻器R2的取值范围.当电压表示数是15V时：I=I1=U1/R1=15/7≈2.1(A)∵2.1A0.6A∴电流表会损坏∴电路中最大电流为0.6A，此时变阻器接入电路阻值最小。又∵此时电路的总电阻R=U/I=9/0.6=15(Ω)∴R2最小=R-R1=15-7=8(Ω)所以，根据题意可知滑动变阻器R2的取值范围是8Ω~30Ω∵电源电压电压表最大量程,∴电压表不会损坏变式2：如图所示电路中，电源电压为18V，R1=7Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω.若电流表用0～0.6A量程，电压表用0～15V量程，为了不使电流表、电压表损坏，求滑动变阻器R2的取值范围.当电压表示数是15V时：I=I1=U1/R1=15/7≈2.1(A)∵2.1A0.6A∴电流表会损坏∴电路中最大电流为0.6A，此时变阻器接入电路阻值最小。又∵此时电路的总电阻R=U/I=18/0.6=30(Ω)∴R2最小=R-R1=30-7=21(Ω)所以，根据题意可知滑动变阻器R2的取值范围是21Ω~30Ω小结：类型2.两表示数正对应的解法是：方法一：用两表最大量程算出滑动变阻器接入的最小阻值，然后取算出的两个阻值中较大的做为滑动变阻器接入的最小值，滑动变阻器的总阻值做为最大阻值。方法二：先判断最大电流是否超电流表的量程，再以最大电流值算出的电阻做为最小电阻值，滑动变阻器的总阻值做为最大阻值。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。关健是电压与电流值配对正确。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R1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？分析电路：假设滑片向右移，则R1变小，电路中总电阻变小，而电源电压一定，所以电路中的电流变大，即电流表示数变大，这时R0两端电压一定增大，所以R1两端电压变小，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。（2.4V－1.2A；8V－0.5A）据此画出等效电路图。解：利用电源电压相等列方程：U=UU1+I1·R0=U2+I2·R02.4+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。小结：类型3.给范围求其他物理量的解法是：先判断是正对应还是反对应，从而对给出的电压电流值配对；再根据电源电压不变，列出等式或方程并解答。此类型题关健点就是电压电流值配对正确1、如图，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V，电阻R0＝30Ω，电路两端电压恒为24V，当滑动变阻器连入电路的电阻太小时，电路中的电流会超过电流表量程，当滑动变阻器连入电路的电阻太大时，变阻器两端电压会超过电压表量程，求：在不超过电表量程的情况下，滑动变阻器连入电路的电阻范围。VR0PA2、如右图，电源电压为18V，R2是0~50Ω的变阻器，合上S后，A表示数为0.5A，V表示数为5V，求⑴、R1和变阻器接入电路中部分的电阻是多少。⑵、如果A表的量程是0~0.6A，V表的量程是0~15V，为了使电表不致被损坏，滑动变阻器接入电路的阻值不得小于多少？3、如图所示，电源两端电压不变，当开关S闭合后，移动滑片P，改变滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表的示数从6V变至2V，同时观察到电流表的示数从0.5A变至1A，则定值电阻R0的阻值和电源电压分别为多少？（8Ω、10V）R0ASRV4、如图所示，电源电压保持不变，R1为阻值不变的定值电阻。当开关S闭合后，滑动变阻器R2的滑片P移到B端时，R2接入电路的电阻为60Ω，此时电压表示数为5.6V，向左移动滑片P使R2接入电路的电阻为30Ω时，电压表示数为8V，求电源电压和R1的阻值。（U＝14V，R1＝40Ω）R1SR2VAB