物理复习:欧姆定律范围题简单归类
钟钗燕
欧姆定律涉及的范围问题简单分为以下三种类型:
1.这两种表述是对立的;
2.两个表示相互对应;
3.找出该范围的其他物理量。
1.这两种表述与相应的表述相反。这类题的特点是:电压表测量滑动变阻器的电压。当获得电流值时,滑动变阻器具有最小的接入电阻和最小的电压值。电压值表示时,滑动变阻器的接入电阻最小,电压值最小。
1.如图1所示,电源电压U=4.8V,电阻R1 = 6ω,变阻器R2电阻值为20ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0 ~ 3V。为保护电表,连接在电路上的变阻器的阻值范围是()
2~20欧元
2~10欧元
分析:解决这个问题的思路是:
1.先看串并联:这是一个串联电路——R1和R2串联;
2.看表测谁:电流表测串联电流,电压表测滑动变阻器两端电压;
3.分析电路:顺序是:从电阻到电流到电压,电压先固定后可变:假设滑动P向右移动,连接到电路的滑动变阻器的电阻会增加,电路中的总电阻R总会增加。当电源电压U不变时,电路中的电流I=-会减小,说明R1两端的电压U1=IR1会减小,所以R2两端的电压U2=U-U1会增大。可以看出,电压表的量程限制了滑动变阻器接入电阻值;反之,当滑块向左移动时,连接在电路上的滑动变阻器的电阻减小,电路中的总电阻R总是减小。当电源电压U不变时,电路中的电流I=-变大,电流表示变大。当电流表示变大时,滑动变阻器的阻值达到最小值(即滑动变阻器阻值变小电流表就会烧坏)。可以看出,电流表的量程限制了滑动变阻器连接电阻的最小值。所以在解题时,只需要分别取两个表示的值,求出当时滑动变阻器的电阻值,然后将求出的值与滑动变阻器的电阻值进行比较。如果求解值超过滑动变阻器的电阻值,该值将作为滑动变阻器的值。否则,将求解的两个电阻值作为极值。
解:当电流表达式为0.6A时
总r =-=-= 8 (ω)
∴ R1 = rTotal-R2 = 8-6 = 2 (ω)
当电压表示为3V时,I'=I1'=-=-=0.3(A)
R2'=-=-=10(Ω)
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