一道电学题秒掉多数初中生,掌握方法永不再错
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对于第三问,首先要知道只闭合开关S和S2时,灯泡和滑动变阻器串联。
1.当滑动变阻器阻值变小时,电流变大,就有可能烧坏串联的元件,即有可能烧坏电流表、灯泡和滑动变阻器,为了元件都安全,此时电流最大只能取0.5A(因为如果取0.6A,就会烧坏灯泡;如果取1A,就会烧坏灯泡和电流表),此时滑动变阻器的阻值最小!于是我们用总电压除以0.5A,就可以得到此时的总电阻,然后减去灯泡的电阻即可得到滑动变阻器的最小值为2Ω!
2.当滑动变阻器阻值变大时,电流变小,串联的元件(电流表、灯泡、滑动变阻器)都安全,但是由于电压表并联在滑动变阻器两端,此时电压表示数变大,所以电压表有可能超量程,即电压表最大示数只能为3V,此时滑动变阻器的阻值最大!可知此时灯泡两段电压为6V-3V=3V,根据欧姆定律v可以求出此时的电流,从而根据R=U/I求出滑动变阻器的最大阻值为10Ω!至此可得滑动变阻器的阻值范围为2Ω-10Ω。
3.需要注意的是:如果电压表并联在定值电阻两端时,滑动变阻器的所取的最大阻值应为其标识的最大值,因为此时电流最小,电压表的示数也最小,各个元件都安全!但是滑动变阻器的阻值越小,电流越大,各串联元件包括滑动变阻器都不安全,电压表的示数也最大,因此,所有元件都有可能被烧掉!所以滑动变阻器的最小值需要根据最先烧坏的元件解出,此时既要看各元件电流,也要看电压表的量程!
总的来说,最先被烧掉的元件决定了滑动变阻器的最大值和最小值!在串联电路中,求滑动变阻器的取值范围时,需从电流限制和电压限制两个角度分析!

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