常见电路安全问题分析.doc

《常见电路安全问题分析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、常见电路安全问题分析“电路安全”问题，即用电器和电表的安全使用问题，是初中物理的教学难点，许多同学在解答这类问题时往往顾此失彼，错误率较高。只有综合运用串并联电路的特点、欧姆定律，再结合用电器和电表的安全，才能正确解答“电路安全”问题。今天我们主要学习电表安全的分析，现分别举例进行说明。一、电流表与电压表反向变化类图1例1如图1所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，电阻R1=30Ω，电路两端电压U不变，且U=24V。求：在不超过电表量程的情况下，滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围。分析利用电路动态分析方法，判断电流表与电压表示数的变化情

2、况，确定变化关系。方法是：向右移动变阻器的滑片，使滑动变阻器连入电路的电阻变大，由于串联电路中一个电阻的阻值变大，总电阻变大，在电源电压不变的情况下，根据公式I=U总/R总，电路中电流变小。串联电路电流处处相等，电阻R1为定值电阻，根据公式U1=I1R1,定值电阻R1两端电压U1变小，又因为电源电压不变，U总=U1+U2，所以U2变大。此电路中的电流表与电压表是反向变化类的：滑动变阻器阻值变大，电流表示数变小、电压表示数变大；反之，滑动变阻器阻值变小，电流表示数变大、电压表示数变小。当滑动变阻器阻值变大，电流表示数变小、电流表是安全的，只考虑电压表安全问题即

3、可。当滑动变阻器阻值变小，电压表示数变小、电压表是安全的，只考虑电流表安全问题即可。解①R变↓→电流表↑→电压表↓当电流表示数I=0.6A时，滑动变阻器的阻值为最小值：R总=U总/I总=24V/0.6A=40ΩR小=R总-R1=40Ω-30Ω=10Ω②R变↑→电流表↓→电压表↑当电压表示数U2=15V时，滑动变阻器的阻值为最大值：U1=U总-U2=24V-15V=9VI1=U1/R1=9V/30Ω=0.3AI1=I2=I=0.3AR大=U2/I2=15V/0.3A=50Ω故滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围10Ω≤R2≤50Ω二、电流表与电压表同向变化类例2

4、如图2所示，电源电压为18V，R2是0～50Ω的变阻器，电阻R1=10Ω，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～15V，为了使电表不致被损坏，求：滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。分析利用电路动态分析方法，判断电流表与电压表示数的变化情况，确定变化关系。方法是：向右移动变阻器的滑片，使滑动变阻器连入电路的电阻变大，由于串联电路中一个电阻的阻值变大，总电阻变大，在电源电压不变的情况下，根据公式I=U总/R总，电路中电流变小。串联电路电流处处相等，电阻R1为定值电阻，根据公式U1=I1R1,定值电阻R1两端电压U1变小。此电路中的电流表与电压表是同向变化

5、类的：滑动变阻器阻值变大，电流表示数变小、电压表示数变小；反之，滑动变阻器阻值变小，电流表示数变大、电压表示数变大。当滑动变阻器阻值变大，两电表示数都变小，两电表都是安全的。当滑动变阻器阻值变小，两电表示数都变大，要考虑电表安全问题用假设法进行判断即可。解R变↓→电流表↑→电压表↑假设电压表示数U1=15V时，I1=U1/R1=15V/10Ω=1.5A由于1.5A>0.6A,电流表的示数超过量程，考虑电流表的安全，这种情况是不可能出现的，即假设不成立。假设电流表示数I=0.6A时，U1=IR1=0.6A×10Ω=6V由于6V<15V，电压表是安全的，即假设成

6、立，此时，滑动变阻器阻值最小：R总=U总/I总=18V/0.6A=30ΩR小=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω故滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围20Ω≤R2≤50Ω