物理復習：歐姆定律范圍題簡單歸類

時間：2023-04-30 08:07:22 中考化學參考我要投稿

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物理復習：歐姆定律范圍題簡單歸類

　　二十一中柴艷

物理復習：歐姆定律范圍題簡單歸類

　　歐姆定律部分涉及的范圍題，簡單歸類為如下三個類型：

　　1.兩表示數反對應的；

　　2.兩表示數正對應的；

　　3.給范圍求其他物理量的。

　　類型1.兩表示數反對應的。這類題的特點是：伏特表測的是滑動變阻器的電壓，當電流表示數取到最大值時，滑動變阻器接入阻值最小，電壓表示數最小，當電壓表示數最大時，滑動變阻器接入阻值最大，電壓表示數最小。

　　例1.如圖1，電源電壓U=4.8V，電阻R1=6歐，變阻器R2的最大阻值為20歐，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~3V。為保護電表，變阻器接入電路的阻值范圍是( )

　　A.2~20歐 B.0~20歐

　　C.2~10歐 D.0~10歐

　　解析：解這種題的思路是：

　　1.先看串并聯：這是一個串聯電路——R1和R2串聯；

　　2.再看表測誰：電流表測串聯電流，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓；

　　3.分析電路：順序是：從電阻到電流到電壓，電壓是先定值，后可變：假設滑片P往右移，則滑動變阻器接入電路的電阻變大，電路中的總電阻R總變大，電源電壓U一定，電路中的電流I=-就變小，說明R1兩端的電壓U1=IR1就變小，所以R2兩端電壓U2=U-U1就變大，電壓表示數變大，當電壓表示數最大時，滑動變阻器阻值達到最大；可見電壓表量程限定了滑動變阻器接入阻值的最大值；反之，當滑片往左移時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，電路中的總電阻R總變小，電源電壓U一定，電路中的電流I=-就變大，電流表示數變大，當電流表示數最大時，滑動變阻器阻值達到最小，(即滑動變阻器阻值再小，電流表就燒壞了)，可見是電流表的量程限定了滑動變阻器接入阻值的最小值。所以解題時只需分別取兩表示數的最大值，解出當時滑動變阻器接入的阻值，再把解出的最大值和滑動變阻器的最大阻值進行比較，如果解出的最大值超過了滑動變阻器的最大阻值，那最大值就取滑動變阻器的最大值。否則，就取解出的兩個阻值為極值。

　　解：當電流表示數為0.6A時

　　R總=-=-=8(Ω)

　　∴R1=R總-R2=8-6=2(Ω)

　　當電壓表示數為3V時，I'=I1'=-=-=0.3(A)

　　R2'=-=-=10(Ω)<20Ω

　　∴滑動變阻器接入電路的阻值范圍為2Ω~10Ω。所以此題選C。

　　類型2.兩表示數正對應的。這類題的特點是：電壓表測的是定值電阻兩端的電壓，電壓表和電流表示數要變大都變大，要變小都變小，所以兩表量程限定的都是滑動變阻器接入阻值的最小值，此時需取解出的兩個阻值中較大的，才不至于把另一塊表燒壞。那么滑動變阻器接入的最大阻值就是它的總阻值了。

　　例2.在圖2所示的電路中，R1=4Ω，R2=6Ω，R3為滑動變阻器，電源電壓為12伏且保持不變，所用電流表的量程是0~3A，電壓表的量程是0~3V。在實驗過程中，為了使電流表、電壓表都不會損壞，那么滑動變阻器連入電路的電阻至少多大？

　　解析：1.先看串并聯：這是一個串聯電路——R1、R2、R3串聯；

　　2.再看表測誰：電流表測串聯電流，電壓表測R1兩端電壓；

　　3.分析電路：當滑動變阻器的滑片往左移時，滑動變阻器接入的電阻變小，電路中的總電阻變小，電路中的電流變大，電流表示數變大，同時定值電阻R1兩端的電壓也變大，所以當滑動變阻器接入阻值最小時，必須保證兩表都不燒壞。為此我們可先讓其中一塊表取到最大值，看會不會燒壞另一塊表，從而確定變阻器接入的最小阻值。

　　解：當電壓表示數是3V時：I=I1=-=-=0.75(A)

　　∵0.75A<3A ∴電流表不會損壞

　　∴電路中最大電流為0.75A，此時變阻器接入電路阻值最小。

　　又∵此時電路的總電阻R=- =-=16(Ω)

　　∴R3=R-R1-R2=16-4-6=6(Ω)

　　即為了使電流表、電壓表都不會損壞，滑動變阻器連入電路的電阻至少為6歐。

　　類型3.給范圍求其他物理量的。這類題通常會給兩表示數的變化范圍，一定注意兩表示數是正對應還是反對應，通常的判斷方法是：若電壓表測的是定值電阻的電壓，那么兩表示數就是正對應，即電流表示數最大時對應的電壓表示數也最大；若電壓表測的是滑動變阻器的電壓，兩表示數就是反對應，即電壓表示數最大時電流表示數反而最小。

　　例3.如圖3所示的電路中，電源電壓保持不變，當滑動變阻器的滑片P在某兩點間移動時，電壓表示數變化范圍是2.4~8V，電流表示數變化范圍是0.5~1.2A，則定值電阻R0的阻值及電源電壓各是多大？

　　解析：1.先看串并聯：這是一個串聯電路——R0和R/串聯；

　　2.再看表測誰：電流表測串聯電流，電壓表測滑動變阻器R/兩端電壓；

　　3.分析電路；假設滑片向右移，則R/變大，電路中總電阻變大，而電源電壓一定，所以電路中的電流減小，即電流表示數變小，這時R0兩端電壓一定減小，所以R/兩端電壓變大，可見電流表示數越大時，電壓表示數越小，所以當電壓表示數為2.4V時，電流表示數應為1.2A，當電壓表示數是8V時，電流表示數應為0.5A，即兩表示數是反對應的。據此畫出等效電路圖為：

　　解：利用電源電壓相等列方程：

　　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)

　　說明：此題易錯點在于容易當成正對應，即當電流表示數為0.5A時，電壓表示數為2.4V，解題時要根據對電路圖的分析確定兩表示數的對應關系。

　　當然，范圍題還有并聯的題型，請同學們具體問題具體分析，仿此進行分類總結，則此類問題可深入掌握。

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