初三九年级人教版全一册第15章　探究电路 第四节　电阻的串联和并联 第4课时　动态电路的定量问题（二）课件

第15章　探究电路第四节　电阻的串联和并联（建议在第三节前教学）第4课时　动态电路的定量问题（二）,知识点一电路安全问题——“电压表与定值电阻并联”型如图所示的电路，电阻R1＝12Ω，滑动变阻器上标有“30Ω2A”字样，电源电压为12V。闭合开关S，电流表的示数为0.3A，求：,（1）R1两端的电压；解：（1）由电路图可知：R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流R1两端的电压：U1＝I1R1＝0.3A×12Ω＝3.6V,（2）R2接入电路的电阻阻值；解：（2）R2两端的电压：U2＝U－U1＝12V－3.6V＝8.4V则R2接入电路的电阻阻值：R2＝＝＝28Ω,（3）当移动滑动变阻器的滑片P时，电流表示数的范围。（结果保留一位小数）解：（3）滑片P移到最右端时，R2最大，电路中电流最小电路中的最小电流：I小＝＝≈0.3A滑片P移到最左端时，R2为零，电路中电流最大电路中的最大电流：I大＝＝＝1A故当移动滑动变阻器的滑片P时，电流表示数的范围为0.3～1A,1.在如图所示的电路中，电源电压为16V不变，滑动变阻器R2上标有“27Ω2A”的字样，闭合开关S后，电流表的示数为1A，电压表的示数为5V，求：（1）电阻R1的阻值；（1）电阻R1的阻值：R1＝＝＝5Ω（第1题）解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流,（2）电路中的最小电流；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小则电路中的最小电流：I小＝＝＝0.5A（第1题）,（3）由题意可知，电流表量程为0～3A，而滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，所以，为了保证电路的安全，电路中的最大电流I大＝2A，此时变阻器接入电路中的电阻最小此时电路中的总电阻：R＝＝＝8Ω则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小＝R－R1＝8Ω－5Ω＝3Ω（第1题）（3）在电压表和电流表不改变量程的情况下，为使电路正常工作，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大为27Ω时，电路中电流最小，电压表示数最小，各电路元件是安全的综上所述，滑动变阻器R2进入电路的阻值范围为3～27Ω（第1题）,知识点二电路安全问题——“电压表与滑动变阻器并联”型在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1＝30Ω，闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P处于某一位置时，电压表的示数为6V，电流表的示数为0.5A。求：,（1）此时R2接入电路的阻值；解：（1）由图可知：R1与R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测整个电路的电流此时R2接入电路的阻值：R2＝＝＝12Ω,（2）电源电压；解：（2）R1两端的电压：U1＝IR1＝0.5A×30Ω＝15V则电源电压：U＝U1＋U2＝15V＋6V＝21V,（3）当滑片P在最左端时（默认R2未接入电路），通过整个电路的电流；解：（3）当滑片滑到最左端时，此时只有R1接入电路此时电路中的电流：I'＝＝＝0.7A,（4）若滑动变阻器R2标有“100Ω2A”字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V。为了保证两个电表都能正常工作，R2接入电路的最大阻值是多少？解：（4）根据串联电路的分压原理可知：当电压表的示数最大，即为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中的电流最小电路中的最小电流：I小＝＝＝0.2A故滑动变阻器接入电路的最大阻值：R2大＝＝＝75Ω,2.如图，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，电阻R0＝20Ω，电源电压恒为24V，滑动变阻器最大阻值为100Ω。（1）闭合开关S，当电流表示数为0.5A时，R0两端电压是多少？此时滑动变阻器连入电路的阻值是多少？（第2题）,（1）当电流表示数为0.5A时，R0两端电压：U0＝IR0＝0.5A×20Ω＝10V此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝U－U0＝24V－10V＝14V则滑动变阻器连入电路的阻值：R滑＝＝＝28Ω（第2题）解：由电路图可知，电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流,（2）当滑动变阻器连入电路的电阻太小时，电路中的电流会超过电流表量程，当滑动变阻器连入电路的电阻太大时，滑动变阻器两端的电压会超过电压表量程，在不超过电表量程的情况下，求滑动变阻器连入电路的电阻范围。（结果保留一位小数）（第2题）,（2）因为电流表所选量程为0～0.6A，所以电路中允许通过的最大电流为I大＝0.6A，此时滑动变阻器连入电路的阻值最小此时电阻R0两端的电压：U0'＝I大R0＝0.6A×20Ω＝12V滑动变阻器两端的电压：U滑'＝U－U0'＝24V－12V＝12V则滑动变阻器连入电路的最小阻值：R滑min＝＝＝20Ω（第2题）,因为电压表所选量程为0～15V，所以滑动变阻器两端允许的最大电压为U滑大＝15V，此时滑动变阻器连入电路的阻值最大，电路中电流最小。此时电阻R0两端的电压：U0″＝U－U滑大＝24V－15V＝9V电路中最小电流：I小＝I0＝＝＝0.45A则滑动变阻器连入电路的最大阻值：R滑max＝＝≈33.3Ω综上所述，在不超过电表量程的情况下，滑动变阻器连入电路的电阻范围是20～33.3Ω（第2题）,1.如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V0.5A”的字样（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L电流不超过正常工作时的电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（C）A.小灯泡的电阻是0.2ΩB.电压表示数变化范围是0～3VC.电流表示数变化范围是0.3～0.5AD.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5～10Ω（第1题）C,2.如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω1A”的字样，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A。当闭合开关S，P位于R2的某一位置时，电压表示数为3V，电流表示数为0.4A，则通过滑动变阻器R2的电流为A；为确保电路的安全，R2的取值范围是Ω。0.110～50（第2题）,3.如图所示电路中，电源电压恒定，电阻R0＝5Ω，滑动变阻器的最大阻值为RP，闭合开关，移动滑片，当滑动变阻器接入电路的有效阻值为时，电流表A的示数为0.45A；当滑动变阻器接入电路的有效阻值为时，电流表A的示数为0.5A。（第3题）,解：（1）由题意可知：U＝0.45A×…①U＝0.5A×…②由①②可得：RP＝20Ω，U＝4.5V（第3题）（1）求滑动变阻器的最大阻值RP和电源电压U；,解：（2）为保证电流表不损坏，电路中的最大电流为Imax＝0.6A则电路中的最小总电阻：R总min＝＝＝7.5Ω滑动变阻器连入电路电阻的最小值：Rpmin＝R总min－R0＝7.5Ω－5Ω＝2.5Ω为保证电压表不损坏，滑动变阻器的最大电压为3V，则此时R0的电压：（第3题）（2）若电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，为了不损坏两个电表，求滑动变阻器可连入电路的阻值范围。,U0＝U－Upmax＝4.5V－3V＝1.5V电路中的电流：Imin＝I0＝＝＝0.3A此时滑动变阻器连入电路电阻的最大值：Rpmax＝＝＝10Ω所以滑动变阻器可连入电路的阻值范围为2.5～10Ω。（第3题）,4.在如图所示的电路中，电源电压为6V且不变。电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω，2A”字样，闭合开关S，电流表示数为0.2A。求：（1）电压表的示数；解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流则电压表示数：U1＝IR1＝0.2A×10Ω＝2V（第4题）,（2）电阻R2连入电路的阻值；解：（2）滑动变阻器R2两端的电压：U2＝U－U1＝6V－2V＝4V则此时R2连入电路的阻值：R2＝＝＝20Ω（第4题）,解：（3）①电源电压是6V，如果电压表量程为0～15V因为R1＝10Ω，则电路最大电流：Imax＝＝＝0.6A当电流表量程为0～0.6A，指针达到满偏时，滑动变阻器接入电路阻值为零，不符合题意。②如果电流表选择0～0.6A量程，电压表选择0～3V量程。（第4题）（3）若移动滑动变阻器滑片P到中间某位置时（阻值不为0，也不为20Ω），发现电压表和电流表中有一个已达满刻度，求此时电压表和电流表的示数。,当电压表达到最大示数3V时，电路电流：I'＝＝＝0.3A滑变接入电路的阻值：R2'＝＝＝10Ω＜20Ω此时电压表、电流表的示数分别为3V、0.3A综上所述，此时电压表的示数为3V，电流表的示数为0.3A。（第4题）