一招解决“探究导体中的电流与电阻关系”几个范围问题
2021-01-05王彬
数理化解题研究 2020年32期
关键词:探究
王 彬
(江苏省泰州市姜堰区实验初级中学 225500)

探究导体中的电流和电阻关系的实验电路图是串联电路(如图1),在串联电路中,流过定值电阻R0和滑动变阻器R的电流相同,根据欧姆定律可以列出U0/R0=U/R,再将此等式做一下数学变换,就可以得到U0/U=R0/R.我们不难发现,在串联电路中,用电器两端的电压比就等于其电阻的大小比.同理可得,用电器两端的电压与总电压的比就等于用电器的电阻大小与电路总电阻的大小比,写成公式就是U0/U总=R0/R总,我们就可以巧妙使用串联电路中这样的“分压”的特点将范围问题各个击破.
一、求电压的范围
我们在进行“探究导体中的电流和电阻关系”的实验时,需要改变接入电路中定值电阻的大小,并通过调节滑动变阻器的滑片位置,来保持接入的定值电阻两端的电压不变.然而这个目标的电压值是由选择的器材决定的,所以便出现了求定值电阻两端电压范围的问题.

题1如图2是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图.在探究电流与电阻的关系时,电源电压为3V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,若要阻值为10Ω、20Ω、30Ω的电阻都能使用,则所选的电阻两端的电压的范围____V~____V.
解析定值电阻两端的电压之所以发生变化,是因为滑动变阻器滑片的位置发生改变,这样就导致了定值电阻阻值与滑动变阻器阻值的比发生变化,根据串联分压的知识可以知道,他们彼此承担的电压也就因此改变.例如选择接入的定值……
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