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模块四 电学
专题05 欧姆定律之取值范围计算
*知识与方法
取值范围计算
解题方法:
V V
P P
R R
P 2 R R
A A P 2
S S
1.电流表、电压表的范围值:
串联电路中,如果电压表并联在定值电阻两端,则电压表与电流表的变化趋势相同(左图)
如果电压表并联在滑动变阻器两端,电压最大时电流最小(右图)。
2.范围值问题的限制条件一般是电表量程以及用电器允许通过的最大电流。
一般步骤:先判断滑动变阻器导致的电表的变化,再判断变化所能引起的安全隐患,从而推导出滑动变阻
器对应的最值。
说明:①求电流/电压最大值时,取几个元件电流或电压最大值当中的最小值,才是这个电路允许的最大电
流或电压值,然后再求解其他的值;
②电压和电流两个都有限制时,可以转化为一个物理量取最值。
*针对训练
一、单选题
1.(2023秋·山东枣庄·九年级校考期末)如图所示,电源电压恒为4.5V,电阻R 为10Ω,滑动变阻器R
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的最大阻值为20Ω,两个电压表的量程均为0~3V,电流表的量程为0~0.6A。在保证电路安全的情况下,
下列说法正确的是( )A.电压表V 的示数变化范围为0~3V
2
B.电阻R 的电功率的变化范围为0.205W~0.9W
1
C.滑动变阻器R 的阻值的取值范围为5~15Ω
2
D.电流表A的示数变化范围为0.15~0.3A
2.(2023秋·河南南阳·九年级校考期末)如图所示,为我省某中学物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电
路图。其中,定值电阻R=6Ω,电源电压恒为4.5V,R 的规格为“15Ω 0.5A”,电压表的量程为0~3V,
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电流表的量程为0~0.6A,闭合S,则( )
A.当测矮个同学身高时,电流表的示数变小
B.当测高个同学身高时,电压表的示数变小
C.当R 接入电路中的电阻为9Ω时,电压表的示数为2.7V
2
D.为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围是0~12Ω
二、多选题
3.(2022秋·河北保定·九年级统考期末)如图所示,电源电压为 ,电流表量程为“ ”,滑
动变阻器规格为“ ”,小灯泡 标有“ ”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证电
路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )A.小灯泡的额定电流是
B.电流表的示数变化范围是
C.电压表的示数变化范围是
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是
4.(2023秋·湖南郴州·九年级校考期末)如图所示是大山同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机
翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持4.5V不变;电压
表量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A。定值电阻R 阻值为5Ω,滑动变阻器R 的规格为“15Ω;1A”。
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闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电压表的示数变大
B.当水流速度减小时,电压表与电流表的示数之比变大
C.滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5~10Ω
D.电路中通过电流的变化范围为0.4~0.6A
三、填空题
5.(2023秋·河北保定·九年级校考期末)两只定值电阻,R 标有“10Ω,1A”,R 标有“15Ω,0.6A”。把
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R 和R 按如图所示的方式接入电路,电源电压可调,为了保护两电阻,电路中的最大电流______A,电源
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电压的最大值为______V。若把它们并联接入电路中,调节电源两端电压,并保护两电阻,最大值为
______A。四、计算题
6.(2022秋·江苏扬州·九年级校考阶段练习)如图所示的电路图,电流表的量程是0~6A,电压表的量程
是 ,滑动变阻器上标有“15Ω 0.5A”,电阻R 的阻值是5Ω,开关闭合以后,移动滑片到某一位置时,
1
电压表的示数是2.5V,电流表的示数是0.4A,求:
(1)电源电压是多少?
(2)滑动变阻器的取值范围是多少?
7.(2022秋·九年级校联考课时练习)如图(a)所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,定值电阻R
1
=10欧,滑动变阻器R 上标有“100Ω,2A”字样。闭合电键S,电流表的示数为0.6安,所用电表如图
2(b)所示。求:
(1)电压表V 的示数;
1
(2)此时R 的电阻值;
2
(3)在保证电路中各元件不损坏的情况下,求连入电路R 的取值范围。
2
8.(2023秋·江苏盐城·九年级统考期末)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上
标有“20Ω 2A”字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电阻R 的阻值为4Ω,当滑片在
1
滑动变阻器的最右端a点时,闭合电键S,电压表的示数为1.5V,求:
(1)通过电阻R 的电流;
1
(2)电源电压;
(3)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏,滑动变阻器的取值范围。9.(2022秋·河南郑州·九年级校考期中)如图所示,电源电压恒定,R、R 为定值电阻,R=20Ω,滑动
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变阻器R 铭牌上标有“30Ω,1A”,开关S闭合后,将S 闭合、S 断开,滑动变阻器滑片滑到最左端后电
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流表示数为0.3A,电压表示数为6V。
(1)求R 的阻值;
1
(2)若两只电流表量程均为0~0.6A,闭合开关S、S、S,为了不烧坏电流表,求滑动变阻器的取值范
1 2
围。
10.(2022秋·河南郑州·九年级校考期中)如图所示,电源电压恒定,R、R 为定值电阻,R=30Ω,滑动
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变阻器R 铭牌上标有“30Ω,1A”,开关S闭合后,将S 闭合、S 断开,滑动变阻器滑片滑到最左端后电
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流表示数为0.2A,电压表示数为6V。
(1)求R 的阻值;
1
(2)若两只电流表量程均为0~0.6A,闭合开关S、S、S,为了不烧坏电流表,求滑动变阻器的取值范
1 2围。
11.(2022·广西柳州·统考一模)在如图所示的电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~
3V,R=12Ω,假设灯泡电阻不随温度的变化而变化,当闭合S,断开S 和S 时,电流表示数为0.5A;当
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闭合S,断开S 和S 时,电流表示数为0.3A.求:
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(1)电源电压;
(2)灯泡R 的电阻;
1
(3)当只闭合S 时,在不损坏电流表、电压表的情况下,变阻器R 的取值范围.
3 212.(2022·山东青岛·九年级自主招生)如图所示电路,电源电压 恒定不变,小灯泡上标有
“12V”的字样,滑动变阻器R 的规格为“200Ω,1A”,电流表量程“ ”,电压表量程“0~
P
15V”,定值电阻 , 。不考虑温度对电阻的影响,电表均视为理想电表。
(1)闭合开关S 和S,调节滑动变阻器R 滑片至某一位置时,小灯泡L恰好正常发光,此时电流2s内对
0 1 P
小灯泡L做功12J。求此时滑动变阻器R 接入电路的阻值。
P
(2)闭合S 和S,为保护电路元件不被烧坏,求滑动变阻器R 接入电路的阻值的取值范围。
0 2 P
(3)闭合S、S、S,从中间位置开始上下调节滑动变阻器R 滑片,求电路中电流的最小值。
0 1 2 P
(4)闭合S、S、S,当小灯泡L两端电压为何值时,R、R 和滑动变阻器R 消耗的总功率最大,最大功
0 1 2 1 2 P
率是多少?