考物理复习辅导系列-专项复习中探究“电流与电阻关系”实验易错“四范围”问题

资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】探究“电流与电阻关系”实验易错“四范围”问题问题一：已知U控、R定若干、RP规格，求U电源范围【例1】某同学探究电流与电阻的关系。实验中电源电压保持不变，选用的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω1.5A”，他打算控制定值电阻两端电压为2V一定。求：该实验用的电源电压范围为_____________，若实验中电源电压有4V、6V、8V和10V四种可选，则该同学选用的电源电压可能是________V。解析：根据串联分压原理有：，由于U电源和U控(定)不变，即∴，亦即R定与RP“同增同减”—→换大调大，比例关系不变！RR定调到若5Ω—→30Ω（到头了）1∶6010Ω60Ω＞30Ω（想多了）因此：，即：U电源≤4.4V05Ω10Ω15Ω20Ω25Ω—→30Ω因为U控=2V，至少要提供2V综上：2V≤U电源≤4.4V【练习1】某同学探究电流与电阻的关系。实验中电源电压保持不变，选用的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω，滑动变阻器的规格为“40Ω1A”，他打算控制定值电阻两端电压为3V一定。则该实验用的电源电压范围为___________，若实验中电源电压有6V、9V和12V三种可选，则该同学选用的电源电压可能是________V。问题二：已知U控、R定若干、RP规格、U电源，求可用于实验的R定的范围【例2】某同学探究电流与电阻的关系。实验中电源电压6V不变，可选定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω、40Ω、45Ω、50Ω和55Ω，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器的规格为“40Ω0.5A”，他打算控制定值电阻两端电压为3V一定。（1）该舍弃的定值电阻为__________________。（2）若他还想继续进行该实验，则应选择的定值电阻的范围为____________。换大调大，比例关系不变换大调大，比例关系不变，即：R定≤40ΩRPmax=40Ω，Imax=0.5A换大调大，R总↑，I↓，R总min时，I可能会超过Imax要想电路安全：→R定≥6Ω综上：6Ω≤R定≤40Ω05Ω10Ω15Ω40Ω45Ω50Ω55Ω要想不舍45Ω、50Ω、55Ω，换一个最大阻值至少为55Ω的滑动变阻器即可。【练习2】某同学探究电流与电阻的关系。实验中电源电压4.5V不变，可选定值电阻的阻值分别为4Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω、40Ω和45Ω，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω0.5A”，他打算控制定值电阻两端电压为2.5V一定。（1）该舍弃的定值电阻为______________。（2）若还想继续进行该实验，则应选择的定值电阻的范围为___________。问题三：已知R定若干、RP规格和U电源，求U控范围【例3】某同学探究电流与电阻的关系。实验中电源电压6V不变，可选定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω，电流表量程0~3A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”为保证所给电阻都能用于实验，则应控制定值电阻两端电压的范围为___________。换大调大，R换大调大，R总↑，比例不变，即：解得：U控≥3.6VImax=1A，R定min时，才能取到，→U控≤5V综上：3.6V≤U控≤5V05Ω10Ω15Ω20Ω25Ω30Ω20Ω【练习3】某同学探究电流与电阻的关系。实验中电源电压3.6V不变，可选定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω和40Ω，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”。（1）为保证所给电阻都能用于实验，则应控制定值电阻两端电压的范围为___________。（2）若换成规格“20Ω0.5A”的滑动变阻器，为保证所给电阻都能用于实验，则应控制定值电阻两端电压的范围为___________。问题四：“分压比例”被打破，需要串联定值电阻的问题【例4】在“探究电流与电阻的关系”实验，其中电路中的各元件参数为：电源电压6V定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变变阻器铭牌“20Ω1A”，实验过程中控制定值电阻两端电压为2V一定。将15Ω的电阻接入电路时，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使电压表示数达到2V，他想到可以利用在电路中再串联一个定值电阻的方法，若他想利用这个方法来完成整个实验，则串联的定值电阻阻值不应该小于________Ω。0505Ω10Ω10Ω20Ω（到头）15Ω要30Ω20Ω要40Ω2V4V1∶2想舍弃吗？滑动变阻器不给力呀！最大阻值过小哦！R定RPR串2V4V1∶215Ω：RP+R串=30Ω…………①0~20Ω20Ω：RP+R串=40Ω…………②0~20Ω由①得：10Ω≤R串≤30Ω同大取大由②得：20Ω≤R串≤40Ω同小取小R/Ω10203040综上：20Ω≤R串≤30Ω【练习4】在进行“探究电流与电阻的关系”的实验中，电源电压为4.5V且保持不变，定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω和30Ω