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初中物理电学计算题第三讲:串联电路电流电阻极值推理实例

2020年12月30日 1494点热度 0人点赞 0条评论

文本目录

  • 初中物理电学计算题第三讲:串联电路电流电阻极值推理实例
    • 基础知识:
    • 实例讲解一
      • 例题分析
    • 实例讲解二
      • 解答分析

初中物理电学计算题第三讲:串联电路电流电阻极值推理实例

基础知识:

串联分压:U=U1+U2

串联电路中,各电阻电压与其电阻成正比。即: U1:U2=R1:R2

欧姆定律:I=U/R

实例讲解一

例1:(2020平顶山一模)(双选)如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图.电源电压恒为6 V,定值电阻R为15 Ω,R0为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小,阻值范围为10 Ω~20 Ω,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A.闭合开关S,当环境的湿度增加时,在保证两电表安全的情况下,下列说法中正确的是(  )

E:\物理(勿动)\2021河南试题研究fbd\2021河南物理(练)\敏河南物理练40.TIF

A. 电流表示数变大,R0两端的电压变大

B. 电压表示数与电流表示数的比值不变

C. 通过R0的最大电流为0.24 A

D. R0在电路中的最小电阻值为15 Ω

例题分析

本题难点在CD这两个选项的选择。这两个选项分别是求R0的最大电流和最小电阻,这两个选项判断时需要进行一系列的逻辑推理。大致过程要由结论“R0允许通过的最大电流”,推出所依据的数据,然后再进行计算。下面C选项为例,展示物理的推理及计算过程。

“R0允许通过的最大电流”——》R0的电阻要尽量小——》R分得的电压最大,即3V

由三个已知数据:电源电压6V、R电阻15Ω、R电压3V,可求得R0的最大电流为0.2A

在上面的推理过程中,需要灵活地运用欧姆定律、串联分压原理。

实例讲解二

例2.(2020内江)如图所示,电源电压恒为4.5 V,小灯泡L上标有“2.5 V 1.25 W”的字样(设灯丝电阻不变),电阻箱R1的规格为0~999.9Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω 1.0 A”,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A,闭合开关S1,当开关S2接“1”时,调节R1、R2的阻值,使电压表的示数为2.5 V,则电流表的示数为________A;当开关S2接“2”时,在保证电路安全的条件下,调节R1、R2的阻值,在R1允许接入电路中的电阻最大时,小灯泡消耗的功率为________W.

解答分析

本题难点在第2空。这是求R1最大电阻时小灯光的功率,同样需要进行一系列的逻辑推理。我们由结论条件“R1允许的最大电阻”,推出所依据的数据,然后再进行计算。推理过程如下:

“R1允许的电阻最大”——》不能为R1电阻的最大值,也电压表量程冲突——》R1和L电压为3V时R1电阻最大——》R2电压为1.5V——》由串联分压原理得,当R2电阻最大时,R1的电阻最大

由上述推理可得四个已知数据:R2电压1.5V、R2电阻30 Ω、L电阻5 Ω、R1和L电压和3V,可选求得R2的电流,即串联电路电流,再求L的功率。

由上面两个题目可以看出,电阻电流极值问题多出在串联电路中,此时应灵活地运用串联电路的电压电流规律和欧姆定律,进行合理的推理,才能最终解决问题。

 

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标签: 串联电路 初中物理 极值 电流 电阻
最后更新:2021年01月04日

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