串联电路中定值电阻与滑动变阻器变化规律
- 格式:docx
- 大小:38.40 KB
- 文档页数:6
定值电阻与滑动变阻器串联电路中各物理量变化关系:
设定:电路中电流I,定值电阻两端电压U1 ,滑动变阻器连入电路中电阻吟两端电压卩2
物理量关
系
I与%关系从与I关系
%与Rp关系
U占1关系
数学表达
式
U
|J;+ %,u和珥为定值
向左平移叫个单位的反比例函数
5= •,叫为定值
正比例函数
U ■叫I
tI i=
I
.|R
u和%为定值向左平
移叫个单位的反比例函数
业』=u-| • % =(勺)• I+U
R i和U为定值,k为—,b为U的一次函
数滑动变阻器最大阻值
卜彳,ab为滑动变阻器的两个端点定值电阻功率卩】,滑动变阻器功率P』,电路总功率・
电路图:已知:电源电压u,定值电阻阻值叫
物理量关
系
叽%咲系?|与I关系
数学表达式
U
[呼叫
5=1 • R讣十时;I
U和叫为定值
a=
.R J1为定值
R
b=0 c=0的二次函数
片
与
的关系
P1与即关系
■
.
P - r
1 =
1
K1为定值Pl
U
?
JR严)
_<R t +
Rp> !
a= b=0 c=0的二次函数
图像及特
殊点坐标
=叫
不能用已学过的图像表示不能用已学过的图像表示图像及特
殊点坐标。
滑动变阻器阻值的变化问题滑动变阻器的阻值变化问题在中考中出现的几率很大,但是在平时的练习中同学们仍会出现思路不够清晰,不知道该朝那个方向思考的问题,因此就阻值变化问题进行一节系统的习题课是十分有必要的。
滑动变阻器阻值变化问题进行解答时,需要用到欧姆定律和串并联电路的特点,因此在讲解前先带着同学们复习欧姆定律和串并联电路的特点,为接下来的学习做辅助。
首先第一个例题为定值电阻和滑动变阻器的串联电路,电路中串联着电流表,电压表并在定值电阻的两端,电源电压已知,在保证用电器安全的前提下,求滑动变阻器的取值范围。
首先让学生们分析滑动变阻器的变化会引起电路的哪些变化,比如滑动变阻器的阻值变大,电路总电阻变大,电流变小,定值电阻电压变小,滑动变阻器两端电压变大,即电压表示数变大。
反之,电流表示数变大,电压表示数变小。
故滑动变阻器阻值最大时,电流表有最小值,电压表有最大值,因此需考虑电压表的安全问题,当电压表示数为其量程时,根据已知量计算滑动变阻器的最大阻值。
滑动变阻器阻值最小时,电流表有最大值,电压表有最小值,因此需考虑电流表的安全问题,当电流表示数为其量程时,根据已知量计算滑动变阻器的最小值。
串联电路,电压表并在滑动变阻器两端时,电流表和电压表的示数此起彼伏。
第二个例题同样也为定值电阻和滑动变阻器的串联电路,但和例一的区别在于电压表并在定值电阻两端。
当滑动变阻器的阻值变大时,电路总电阻变大,电流表示数变小,定值电阻两端电压变小,即电压表的示数变小。
滑动变阻器阻值最大时,电流表和电压表的示数都最小,故滑动变阻器的最大阻值为其最大值。
当滑动变阻器阻值最小时,电流表和电压表的示数都最大,因此需要讨论电流表、电压表哪个电表先达到最大量程。
串联电路,电压表并在定值电阻两端时,电流表和电压表齐头并进。
第三个例题为定值电阻和滑动变阻器的并联电路,滑动变阻器阻值的变化不影响定值电阻支路物理量的变化,当滑动变阻器的阻值最大时,电流表的示数最小。
17.4 欧姆定律在串并联电路中的应用(五)第5课时 滑动变阻器的取值范围当滑动变阻器移动时,会引起电路中的电流以及用电器两端的电压变化,如果电路中的电流或电压超过允许的最大值,则会损坏电路元件,所以为了保护电路元件的安全,滑动变阻器有最大值和最小值的限制。
一、串联电路中滑动变阻器的取值范围 (1)电压表与定值电阻并联当滑动变阻器取最小值时,电路中的电流达到最大值,所以滑动变阻器的最小值由电路中的允许通过的最大电流决定;滑动变阻器的最大值没有限制,取量程的最大值。
(2)电压表与滑动变阻器并联当滑动变阻器取最小值时,电路中的电流达到最大值,所以滑动变阻器的最小值由电路中的允许通过的最大电流决定。
当滑动变阻器连入电路的阻值变大时,电压表的示数也会变大,所以滑动变阻器的最大值由电压表的最大量程决定。
二、并联电路中滑动变阻器的取值范围并联电路中,由于各支路两端的电压等于电源电压,所以电压表的安全问题一般不会考虑。
滑动变阻器的阻值范围主要由支路或者干路的电流表的量程决定。
一、串联电路中滑动变阻器的取值范围 (1) 电压表与定值电阻并联例 1.标有“2V 0.5A ”字样的小灯泡和标有“20Ω1A ”字样的滑动变阻器。
连接在如图所示的电路中。
已知电源电压为6V ,电流表的量程为“00.6A -”。
电压表的量程为“03V -”。
闭合开关。
移动滑动变阻器滑片。
在不烧坏各元件的前提下求:滑片的移动方向所在支路电阻大(小)所在支路电流小(大)干路电流小(大)另一条支路电压、电阻和电流都不变,不受影响(1)电流表的取值范围; (2)变阻器的取值范围;【答案】:(1)变阻器的取值范围为8~20ΩΩ; (2)电流表的取值范围为0.25~0.5A A ; (3)电压表的取值范围为1~2V V 。
【解析】:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.5A ,电流表的量程为0~0.6A ,变阻器允许通过的最大电流为1A ,所以,电路中的最大电流0.5I A =大,此时灯泡两端电压表的示数最大2L U V =大,变阻器接入电路中的电阻最小, 由UI R=可得,电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为: 6120.5U VR I A===Ω总大,240.5L L L U V R I A ===Ω, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,变阻器接入电路中的最小阻值:1248L R R R =-=Ω-Ω=Ω总小。
欧姆定律【过关测试】(解析版)
..
..
=说明灯泡电阻减小,不合理;
=说明灯泡电阻不变,不合理;
=说明灯泡电阻减小,不合理;
=说明
===
=,并且串联电路中,串联电路两端电压等于各部分电压之和,
====
=可
==,灯泡的额定功率:=()
与灯泡的电流之比为:====
===
即电压之比为:===。
并联后:,
=+,
=可得,两电阻两端的电压之比:===;
的电流之比:===。
________V
===
===
===
示数之比为==;
,即变阻器分得的电压是定值电阻的=
)①右;②“
=可得,
′===
===
===都断开时,小灯泡L恰能正常发光。
求
的电流,
根据欧姆定律可得,的阻值:
的电流,
,
则变阻器接入电路的阻值不得小于,。
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!欧姆定律在串、并联电路中的应用知识点一:串联电路中电阻关系(1)串联电路的总电阻等于各个分电阻之和;(2)表达式:R=R1+R2(3)说明:串联电阻相当于增加了导体的长度,所以串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大。
(4)串联电路中的分压作用:串联电路中各电阻分得的电压与电阻的阻值成正比,电阻越大,分得的电压越大。
即:电流一定时,电压与电阻成正比。
【例题1】一盏调光台灯,其原理如图所示,闭合S,将滑片从左向右移动,电流表的示数和灯L两端的电压变化分别是()A.变大、变大B.变大、变小C.变小、变小D.变小、变大【答案】C【解析】由电路图知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,据欧姆定律知电路中电流的变化,据串联电路的电压特点可知L两端的电压变化。
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,将滑片从左向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AB错误;变阻器接入电路中的电阻变大,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变大,灯泡两端的电压变小,故C正确、D错误。
知识点二:并联电路中电阻关系(1)并联电路的总电阻的倒数等于各个分电阻的倒数之和。
(2)表达式:1/R=1/ R1+1/R2(3)说明:并联电阻相当于增加了导体的横截面积,所以并联电阻的总电阻比任何一个分电阻都小。
(4)并联电路的分流作用:并联电阻中各支路的电流与他们的电阻成反比,电阻越小的支路,电流越大。
【例题2】如图为电阻A和B的I﹣U图象。
若将A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压U A、U B之比是________;若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6A,则电源电压是________V。
【答案】1:2;2【解析】(1)串联电路中电流处处相等,将A和B串联后接入某电源两端时,若通过的电流I =0.2A时(也可取其他电流值),由图象可知,它们两端的电压U A=1V,U B=2V,则U A:U B =1V:2V=1:2;(2)由图象可知,当U=3V时,I A=0.6A,I B=0.3A,则R A=U/I A=3V/0.6A =5Ω,R B=U/I B=3V/0.3A =10Ω,若将A、B并联接入电源两端,则A和B并联的总电阻:R并===Ω;此时干路电流为0.6A,则由I=U/R 可得电源电压:U=IR并=0.6A×10/3 Ω=2V。
甲乙电学中有关滑动变阻器的题目如图所示,电源电压保持不变,当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变,电路中的电流变,R1两端的电压变,滑动变阻器两端的电压变;当滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变,电路中的电流变,R1两端的电压变,滑动变阻器两端的电压变。
结论:串联电路中,滑动变阻器电阻变大,电路中的电流变,滑动变阻器两端的电压变,定值电阻两端的电压变。
反之亦然。
1、滑动变阻器在电路中的作用:(1);(2);(3);1、如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是:()A、电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变。
B、电压表V2与电流表A的示数之比保持不变。
C、电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大。
D、电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大。
2、如图所示,电源电压不变,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电压表和电流表的示数变化是:()A、V示数不变,A1示数不变,A2示数变小B、V示数变大,A1示数变小,A2示数变大C、V示数变小,A1示数变小,A2示数变大D、V示数不变,A1示数变小,A2示数变小3、如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范围在2A至3A之间,电压表的示数范围在6V至9V之间.则定值电阻R的阻值及电源电压分别是………( )A.3Ω 15V B.6Ω 15V C.3Ω 12V D.6Ω 12V4、如图6所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图7所示。
电源电压为 V,定值电阻R1的阻值为Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为Ω5、如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻,在M、N两接线柱上接一个标有“6V 2W”灯泡,闭合开关S,灯泡恰好正常发光;如果在M、N两接线柱间换一个标“6V 3W”的灯泡,闭合开关S后,这只灯泡消耗的功率()A.小于3W B.大于3W C.等于3W D.不能确定6、如图所示电路,电阻R1=8Ω,R2=10Ω,电源电压及定值电阻R的阻值未知.当开关S接位置1时,电流表示数0.2A.当开关S接位置2时,电流表示数可能值在 A到 A之间.7、在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5Ⅴ),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω2A”、“50Ω1A”),导线若干。
欧姆定律在串、并联电路中的应用【学习目标】1.明白得欧姆定律,能运用欧姆定律进行简单的运算;2.能依照欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系。
【要点梳理】要点一、串联电路中电阻的规律1.规律:串联电路中总电阻等于各串联导体的电阻之和。
在图中,因为R1和R2串联,因此通过它们的电流相同,设R1两端电压为U1,R2两端电压为U2,则有:1212111222I I I U U U U I R U I R ===+== 又由欧姆定律变形式:U IR = 综合以上推导,有:1122IR I R I R =+;因此能够得到有串联电路总电阻和分电阻的关系: 2.公式:12......n R R R R =+++3.串联电路中,电阻阻值之比等于电阻两端电压之比。
推导如下:要点诠释:(1)导体串联,相当于增加了导体的长度,因此,串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻,总电阻等于各串联导体电阻之和,即12......n R R R R =+++。
(2)假如用n 个阻值均为R0的导体串联,则总电阻为0R nR =。
(3)当电阻R1和R2串联时,若R1>R2,则U1>U2,如下图所示。
要点二、并联电路中电阻的规律1.规律:并联电路的总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和。
在图中,有 1212111222=I I I U U UU I R UI R =+===由欧姆定律:UI R= 综合以上推导,有1212U U U R R R =+; 即:12111R R R =+ 2.公式:121111.....nR R R R =+++3.并联电路中,各支路电阻阻值之比等于通过各支路电流的反比。
推导如下:要点诠释:(1)导体并联,相当于增大了导体的横截面积,因此,并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻,总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和,即121111.....nR R R R =+++。
2025届江苏省东海县物理九年级第一学期期末联考模拟试题考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单选题1.在如图所示的电路中,发现通过电流表的示数减少0.2 安培时,电压表的示数从6 伏特变为5 伏特,那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为A.1.2WB.1.0WC.2.2WD.5.0W2.新疆“那拉提草原”是闻名全国的旅游景区.夏天,当你赤脚在烈日当空的小河边游玩时,你会发现:岸上的小石头热得烫脚,而河水却是冰凉的,这是因为()A.水比小石头的温度变化大B.水比小石头的比热容大C.水比小石头吸收的热量小D.水比小石头的比热容小3.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化,下列说法正确的是()A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系C.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的D.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大4.下列有关电能的说法错误的是( )A.电风扇使电能转化为机械能B.1 J比1 kW·h大得多C.千瓦时也叫“度”D.各种电气设备、电子仪器的使用都离不开电能5.下列生活实例中,通过热传递改变物体内能的是A.喝一口热茶,胃暖暖的B.两手用力摩擦,手感到热C.反复弯折铁丝后,弯折处很烫D.用锯条锯木板,锯条变热6.举重比赛有甲、乙、丙三个裁判,其中甲为主裁判,乙和丙为副裁判。
若裁判认定杠铃已被举起,就按一下自己面前的按钮。
串联电路中定值电阻与滑动变阻器变化规律
1. 介绍
在电路中,定值电阻和滑动变阻器都是常见的电阻元件。
它们在串联电路中起着至关重要的作用,可以影响电路的电流、电压和功率等方面。
本文将介绍串联电路中定值电阻与滑动变阻器的变化规律,以帮助读者更好地理解电路中的电阻元件的作用。
2. 定值电阻
定值电阻是一种电阻数值固定的电阻器。
它的电阻值是在制造时就被固定下来的,无法通过外部手段进行调节。
在串联电路中,定值电阻的电阻值对电路的整体特性产生着重要的影响。
当电流通过定值电阻时,定值电阻的电阻值会产生一定的电压降,从而影响整个电路的电压分布和电流大小。
3. 滑动变阻器
滑动变阻器是一种可以手动调节电阻值的电阻器。
它的结构是在一根导电材料上刻有细微的导电轨迹,滑动触点可以沿着这些轨迹移动,从而改变整个电阻器的电阻值。
在串联电路中,滑动变阻器的电阻值可以通过调节滑动触点的位置来影响电路的整体特性,是一种非常灵活的电阻调节元件。
4. 定值电阻与滑动变阻器的共同点与差异
定值电阻和滑动变阻器都是电路中常见的电阻元件,它们有一些共同点和差异点。
4.1 共同点
定值电阻和滑动变阻器都可以用来限制电流、降低电压、分压和调节电路中的工作状态。
4.2 差异点
定值电阻的电阻值是固定的,无法通过外部手段调节;而滑动变阻器的电阻值是可以通过滑动触点的位置进行调节的。
5. 串联电路中的变化规律
在串联电路中,定值电阻和滑动变阻器的变化规律是非常重要的。
5.1 定值电阻的变化规律
在串联电路中,当电流通过定值电阻时,定值电阻的电阻值会产生一定的电压降,从而影响整个电路的电压分布和电流大小。
定值电阻的变化规律是线性的,即电压和电流成正比关系,这是定值电阻在电路中最基本的特性。
5.2 滑动变阻器的变化规律
在串联电路中,滑动变阻器的变化规律相对复杂一些。
由于滑动变阻器的电阻值可以通过调节滑动触点的位置来改变,因此它的变化规律
是非线性的。
通过调节滑动触点的位置,可以灵活地控制电路的电压和电流分布,从而实现对电路特性的精细调节。
6. 电路中定值电阻与滑动变阻器的应用
在实际电路中,定值电阻和滑动变阻器有着各自不同的应用场景。
6.1 定值电阻的应用
定值电阻常常用于固定电路的电阻值,比如作为稳压电路中的负载电阻、电流限制电阻等。
由于定值电阻的电阻值是固定的,因此它在不需要频繁调节电路特性的场合非常适用。
6.2 滑动变阻器的应用
滑动变阻器则常常用于需要灵活调节电路特性的场合,比如音量控制器、调光器、变频器等。
滑动变阻器的主要优势在于可以通过手动调节来实现对电路特性的精细调节,适用于需要频繁调节电路特性的场合。
7. 结语
在串联电路中,定值电阻和滑动变阻器都是非常重要的电阻元件,它们在电路中起着不可替代的作用。
了解定值电阻和滑动变阻器的变化规律和应用场景,可以帮助工程师更好地设计和调节电路,实现对电路特性的精细控制。
希望本文能够帮助读者更好地理解串联电路中定值电阻与滑动变阻器的变化规律,为实际工程应用提供参考。
定值电
阻与滑动变阻器的变化规律是电路设计中的核心问题之一。
在实际工
程中,工程师需要对电路中定值电阻与滑动变阻器的特性有深入的了解,才能更好地设计和调节电路,实现所需的电路功能和性能。
8. 定值电阻的特性分析
在串联电路中,定值电阻的特性对电路的整体性能有着重要的影响。
定值电阻的电阻值不会随着电压和电流的变化而变化,因此可以看作
是电路中的一个固定阻抗。
这种固定阻抗在很多场合下都是十分重要的,比如用作稳压电路中的负载电阻。
定值电阻的特性还体现在其功率耗散能力上。
由于定值电阻的电阻值
不会改变,因此在电路中通过定值电阻的电流和电压都是固定的,从
而可以方便地计算定值电阻的功率耗散。
这在电路设计中是非常重要的,可以帮助工程师合理选择定值电阻的功率等级,避免在实际应用
中出现过载或功率损耗过大的情况。
定值电阻的温度特性也是需要考虑的因素。
在一些特殊的电路设计中,电路工作温度的变化会直接影响定值电阻的电阻值。
工程师需要在设
计时考虑电阻的温度系数,以确保在不同温度下电路的性能稳定性。
9. 滑动变阻器的特性分析
与定值电阻不同,滑动变阻器具有更为灵活的电阻调节特性。
在串联
电路中,滑动变阻器的特性对电路的特性调节有着十分重要的影响。
通过调节滑动触点的位置,可以改变整个电路中的电阻值,从而实现
对电路的电流、电压和功率等参数的精细调节。
滑动变阻器的非线性特性是其最为独特的特点之一。
由于滑动变阻器
的电阻值可以通过滑动触点的位置非线性调节,工程师需要充分了解
滑动变阻器的电阻-位置曲线,以便在实际设计中准确预测滑动变阻器对电路特性的影响。
另外,滑动变阻器的稳定性和精度也是需要考虑的因素。
在实际应用中,滑动变阻器可能会受到机械磨损、灰尘积累等因素的影响,从而
导致电阻值的漂移和精度下降。
工程师需要在设计时考虑这些因素,
选择合适的滑动变阻器以确保电路性能的稳定和精确。
10. 实际案例分析
为了更好地理解定值电阻与滑动变阻器在串联电路中的应用,我们可
以通过一个实际案例进行分析。
假设我们需要设计一个调光器电路,
该电路可以通过旋转旋钮来控制灯光的亮度。
在这个电路设计中,滑动变阻器将起到至关重要的作用。
通过旋转旋钮,可以调整滑动变阻器的滑动触点位置,从而改变电路中的电阻值。
当电路中的电阻值发生变化时,灯光的亮度也会相应发生变化。
这可
以帮助我们实现对灯光亮度的精细调节,从而满足不同场合对光照条
件的需求。
另定值电阻也可以在这个电路中发挥作用。
在电路的某些部分我们希
望使用固定的电阻值来限制电流、降低电压等,这时就可以使用定值
电阻来实现。
通过合理地选择定值电阻的阻值,可以精确控制电路中
的电流大小,保护其他元件不受损坏。
11. 总结
本文对串联电路中定值电阻与滑动变阻器的变化规律进行了详细的介
绍和分析。
定值电阻和滑动变阻器作为电路中常见的电阻元件,它们
各自具有特定的特性和应用场景。
了解这些特性和应用场景,对工程
师在电路设计和调节中起着至关重要的作用。
在电路设计过程中,需要根据实际需求合理选择定值电阻和滑动变阻器,充分发挥它们的作用。
工程师还需要注意电阻元件的稳定性、精
度以及与其他电路元件的匹配性,以确保电路的稳定性和可靠性。
希望通过本文的介绍,读者对定值电阻与滑动变阻器在串联电路中的
作用有了更加全面和深入的理解,为实际工程应用提供了参考和指导。
在今后的电路设计中,期望能够充分发挥定值电阻和滑动变阻器的作用,设计出更加高效、稳定的电路产品。