《歐姆定律應(yīng)用之五種極值范圍問題》

歐姆定律應(yīng)用之五種極值范圍問題一、要點解讀1.極值范圍問題：這類問題，又稱電路安全問題。在電路中，需要保護用電器和電表兩類元件的安全。用電器安全：燈泡L1標(biāo)有“6V0.5A”，意思是說：兩端電壓不能超過6V，電流不能超過0.5A；滑動變阻器標(biāo)有“20Ω1A”，意思是說：允許流過的電流不能超過1A。電表安全：電流表和電壓表均不能超過量程最大值。2.解題原則：保護弱小。此電路中允許的最大電流：Imax=0.5A3.三種范圍：求解范圍，即求解電路中允許的最大值和最小值，一般初學(xué)者宜先從電流的最大值和最小值出發(fā)！二、常考題型1.串聯(lián)電路A.電壓表并滑變?nèi)鐖D所示，電源電壓為6V，電壓表量程0~3V，電流表量程0~0.6A，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”，小燈泡L上標(biāo)有“5V0.5A”的字樣（燈絲阻值不變），在保證電路安全下，移動滑片，則電流表示數(shù)變化范圍__________，電壓表示數(shù)范圍___________，滑動變阻器接入阻值范圍__________。解析：題目中可能只要求一種范圍。為了保證思路的連貫性，解答這類題目初期宜將這三種范圍都求出來，且這三種范圍間存在著對應(yīng)關(guān)系。先這樣寫出來：Imax=0.5A—→—→Umin=0.5A×2Ω=1V—→—→Umax=3V答案：0.3~0.5A；1~3V；2~10Ω。警醒：這種情況先確定最大電流為0.5A（保護弱?。娮枳钚?，滑變分壓最小，均安全。當(dāng)電流最小時，滑變電阻最大，分壓最大（一般滑變移不到最大，電壓表就已達最大值了）。所以，可以先確定電壓表最大值，即量程最大值，再利用用電器（燈泡）計算。解題技巧：電壓表并滑變時，根據(jù)條件先確定Imax和Umax，再求其它！B.電壓表并定值電阻（燈泡）如圖所示，電源電壓為6V，小燈泡上標(biāo)有“5V0.5A”字樣（燈泡電阻不變），滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω1A”，電流表量程0~0.6A，電壓表量程0~3V，在保證電路安全下，移動滑變的滑片，電流表示數(shù)變化范圍__________，電壓表示數(shù)范圍___________，滑動變阻器允許接入阻值范圍__________。解析：—→—→Umax=3V—→—→Umin=0.2A×10Ω=2V答案：0.2~0.3A；2~3V；10~20Ω。警醒：這種情況，當(dāng)電流最大時，電阻最小，電壓表示數(shù)最大，可以先確定最大電壓（比一比燈泡規(guī)格和電壓表）。當(dāng)電阻越大時，電流越小，電壓也越小，都安全。所以，滑變可以調(diào)到最大值。解題技巧：電壓表并定值電阻或燈泡時，根據(jù)條件先確定Umax和Rmax！若燈泡規(guī)格為“2.5V0.5A”，則Umax=2.5V。C.題目中給出燈泡UI圖像如圖所示，電源電壓為5V，小燈泡L上標(biāo)有“4V0.5A”字樣，電流表量程0~0.6A，電壓表量程0~3V，滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω1A”，移動滑變的滑片，小燈泡的UI圖像如圖所示，在保證電路安全下，滑動變阻器接入的阻值范圍__________。解析：—→—→Umin=0.5AΩ×2Ω=1VUmax=3V—→燈泡分得：3V－1V=2V由圖得電流：Imin=0.4A—→所以滑變范圍：2~7.5Ω答案：2~7.5Ω。2.并聯(lián)電路如圖所示，電源電壓為6V，燈泡上標(biāo)有“6V0.5A”的字樣，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω1A”，電流表的量程為0~0.6A，在保證電路安全下，滑動變阻器接入的阻值范圍___________，電路中總電流的變化范圍__________。調(diào)節(jié)P，燈泡所在支路電流不變，IL=0.5A，由題意得，滑變所在支路最大電流為0.6A（保護弱?。瑒t電路總電流：Imax=0.5A+0.6A=1.1A此時，滑變：當(dāng)滑變最大小，滑變支路電流最?。弘娐房傠娏鳎篒min=0.5A+0.3A=0.8A3.動態(tài)型（可串可并）如圖所示，電源電壓為5V，小燈泡上標(biāo)有“5V0.5A”的字樣（燈絲阻值不變），滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω1A”的字樣，定值電阻R0=5Ω，已知電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~3V，任意閉合開關(guān)并移動滑片P，在保證電路安全下，電路中電流的取值范圍__________。解析：開關(guān)全閉合時，RP短路，R0與L并聯(lián)，此時R總最小，電流最大，，RL>R