电路中滑动变阻器阻值范围如何计算

分压电路 滑动变阻器

理科教学探索

如何选择压电路中白滑动变阻器勺常素丽(栾城县第…巾学，j'i￣- J; l家J= 0 I3 ){ 5 4 0

摘

要：选择分压电路中的滑动变阻器，全面考虑问题 .先要考虑电路是否安全，要 .首在此前提务件下，了为

调节方便，选择阻值较小，定电流较大的滑动变阻器再额关键词：理高考题；物分压电路；动变阻器滑中图分类号： 3 .文献标识码： 文章编号：0 9 0 2 1 0— 0 9 0 G6 37 A 1 0— 1 X(0 1 0 5— 2 0 0)

近几年的高考实验题中对电路中器材的选择题目较

E

() 2

多，很多同学对分压电路中的滑动变阻器选择感觉无从下手， 0年北京卷物理实验，目如下：如 6题 把( ) 1代人( ): 2得U—— -R0 .

某同学用图 1所示电路，测绘标有“. V 03” 3 ,-v的小 8 灯泡的灯丝电阻尺随电压变化的图像。①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择： 电流表： A(量程 10n内阻约 2 ) 0 1 A, n;

R0 R 尺。R R

一

() 3

在( ) 3式中， R的阻值远大于尺的阻值，如果 则有

(量程 0 内阻约 0 Q ) .A, 6 . 3;电压表： v(量程 5v,

例题：含有滑动变阻器的电路计算

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例题：

1、如图1，R 1=10Ω，R 2的阻值范围为0—50Ω，电源电压为12V 恒定不变。

图1 求：

（l ）滑片P 从a 端到b 端的过程中，电流表和电压表的示数变化范围。

（2）滑片P 从a 端滑到b 端的过程中，R 1的功率的变化范围。

（3）滑动变阻器R 2两端电压变化范围。

解： （l ）当P 在a 端时，只有R 1接人电路，

电压表的示数等于电源电压12V

此时电流表的示数 1.2A 10Ω

12V ===11R U I 当P 在b 端时，R 1与R 2串联，R 总 = R 1 + R 2=10Ω＋50Ω= 60Ω

电流表的示数： .2A 0Ω

12V 总06===' R U I 此时电压表的示数：U 1' = I' R 1 = 0.2A×10Ω= 2V

所以电压表的变化范围是12V—2V ，电流表的变化范围是l.2A—0.2A 。

（2）当P 在a 端时： P 1 = UI = 12V ×1.2A = 14.4W

当P 在b 端时： P 1 '

串联电路中滑动变阻器最大功率问题

典例分析：在如图所示的电路中，电源电压为U=6V且恒定，定值电阻R1=10?与最大值为R2的变阻器串联，求S闭合后，当R2为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？这个最大值是多少？

UU22略解：根据P2?U2?I2?I?R2?( )?R2?1R1?R2(R1?R2)2R222R1 R2 =

U21(R1?R2)2?4R1R2(R2?0)

U2可见，当R2=R1=10?时，P2最大，且最大值为P2??0.9W

4R1从题中的“R2=R1时，P2最大”这一结论中，有一些值得我们思考的问题：①本题的解法很特别：除了运用必须的关于电功率的计算公式外，它还必须借助于巧妙的数学技巧，将本不能一目了然的函数表达式变换成关系清楚的表现形式。这是值得我们在解题过程中加以学习和借鉴的。②P2的值在R2=R1时最大，但如果实际上R2的最大值小于R1，P2还存在最大值吗？③在Ｒ２>Ｒ１的情况下，移动滑片使Ｒ２的值由０增大到Ｒ１后继续增大时，Ｐ２怎样减小呢？④Ｐ２这个关于Ｒ２的函数的图像是什么形状的呢？

为了解决上面的问题，先用列表法分析Ｐ２随Ｒ２的变化趋向，以下是一组数据（以Ｕ电源＝６Ｖ，Ｒ１＝１０?为例）

=欧姆定律 专题二 含有滑动变阻器的电路计算

1、如图所示，定值电阻R 1的阻值18Ω，滑动变阻器R 2的最大阻值为150Ω，电源电压为18V ，电流表选择0～0.6A 量程，电压表的量程为0～15V ．为了保证电路各元件安全，滑动变阻器R 2的阻值变化范围为多少？

2、如图所示电路中，电源电压U ＝4.5V ，且保持不变，定值电阻R 1＝5Ω，变阻器R 2最大阻值为20Ω，电

流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3V 。为保护电表，变阻器接入电路的

阻值范围是多少？

3、如图所示电路中，电源电压为10V ，且保持不变，电阻R 1=20Ω， 滑动变阻器R 2的最大阻值是30Ω，则当滑片P 在滑动变阻器上滑动时，电流表、电压表上示数变化的范围分别是多少？

4、如图所示的电路，电源电压不变，当开关S 闭合后，移动滑片P ，改变滑动变阻

0.5A 变化到1A ．定值1.5V ，电流表的示数为0.75A ，

0～3V ，电流表的量程为0～3A ，为了保

S 后，A 表示数为0.5A ，V 表示数为5V ，求⑴、0～0.6A ，V 表的量程是0～15V ，为了

7、如图所示，电源电压保持不变．滑动变阻器R2的滑片P在移动过程中，电压表的示数变化范围是0～4伏，电流表

说 课 稿

各位领导 、老师们，你们好！

今天我要进行说课的内容是直流电动机的原理 首先，我对本节内容进行分析 一、说教材的地位和作用 《直流电动机》是北师版初中物理教材第十四单元第七节内容。在此之前，学生们已经学习了磁场对电流的作用,这为过渡到本节内容的学习起到了铺垫的作用。因此，本节内容具有不容忽视的重要的地位。

本节内容前面承接本教材的磁场对电流的作用内容，后面是本教材的电磁感应这部分内容，所以学好这个内容为学好以后的物理知识打下牢固的基础。 二、说教学目标

1、知道直流电动机的原理

2、了解直流电动机的构造和各元件作用 3、掌握改变直流电动机转向和转速的方法 4、会分析常见的故障

5、了解实际电动机的结构和应用 三、说教学的重、难点 本着初三新课程标准，在吃透教材基础上，我确定了以下的教学重点和难点

教学重点：直流电动机的原理 重点的依据：只有掌握了磁场对电流的作用，才能理解和掌握直流电动机

教学难点：换向器的工作过程

难点的依据：电动机模型转动时，电流，受力方向不在同一平面，学生没有这方面的基础知识。 四、说学生

在这段的学习中，学生对基础知识掌握较好，但近期涉及的知识图形较难分析，特别是本节的换向器的原理图，学生更难直接掌

滑动变阻器的滑动对电路电压分配的影响

1．（单项）在图1所示的电路中，电压表V1的示数为U1, 电压表V2的示数为U2,电流表的示数为I1。当滑动变阻器滑片P滑到另一位置时，电压表V1的示数为U1′,电压表V2的示数为U2′,电流表的示数为I2。下列说法正确的是（ ）

A．U1一定大于U1′ B．U2′一定大于U2

C．|U1-U1′|＜|U2-U2′| D．| U2-U2′|与|I2-I1|之比等于R

2. 如图2所示电路图中，定值电阻R1、R2和滑动变阻器R串联，R1和R2两端的电压分别为U1和U2，当滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中（ ）

A. U1变小，U1/U2也变小 B. U1变小，U1/U2不变 C. U1不变，U1/U2变小

D. U1不变，U1/U2也不变

3．图3是小李探究电路变化的实验电路，其中R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，Rmax为滑动变阻器的最大

阻值。已知电源两极间电压不变，R1＞R2＞Rmax。当滑动变阻器R0的滑片P置于某一位置时，R1、R2、R0两端的电压分别为U1、U2、U0；当滑片P置于另一位置时，R1、R2、R0两端的电压分别为U1′、U2′、U0′。

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专题：串联电路中滑动变阻器功率的最值问题

张老师整理

例：

在如图所示的电路中，电源电压为U=6V且恒定，定值电阻R1=10?与最大值为R2的变阻器串联，求S闭合后，当R2为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？这个最大值是多少？

R1 R2 UU22略解：根据P2?U2?I2?I?R2?( )?R2?1R1?R2(R1?R2)2R222=

U21(R1?R2)2?4R1R2(R2?0)

20．（2015重庆A卷，第20题）如图17所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。电源电压9V保持不

变，灯泡L标有“8V 4W”字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。闭合开关S和S1时，电路消耗的功率为4.05W。（不计灯丝电阻随温度的变化）求： （1）小灯泡L的电阻；

（2）开关S、S1、S2都闭合时，通过

有关滑动变阻器范围的计算题 1、如图所示，R为一个滑动变阻器，其阻值范围是0~50Ω，若电压的R3R2示数为1.5V，电流表的示数为0.75A，R1=1Ω，电源电压U=12V，求： （1）则R2的阻值是多少？ V（2）如果电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~3A，为了保证两表的安全，滑动变阻器连入电路的电阻值最少不能小于多少？ U

2、如右图，电源电压为18V，R2是0~50Ω的变阻器，合上S后，A表示数为0.5A，V表示数为5V，求 （1）R1和变阻器接入电路中部分的电阻是多少。 （2）如果A表的量程是0~0.6A，V表的量程是0~15V，为了使电表 不致被损坏，滑动变阻器接入电路的阻值不得小于多少？

3、如图，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V，电阻R0＝30Ω，电路两P 端电压恒为24V，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

V 电流表量程，当滑动变阻器连入电路的电阻太大时，变阻器两端电压会超过电

压表量程，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范围。

4、在如图所示的电路中，R2为0～50Ω的变阻器，合上开关后，V的示数为6V，A表的示数为2A，A1的示数为0.5A，求：①电阻R

学校： 班级： 座号： 姓名： 电阻、变阻器练习参考答案 电阻 1.下列措施中，不可能改变导体电阻大小的是（ D ） A 改变导体的长度 B 改变导体的材料 C 改变导体的横截面积 D 改变导体在电路中的位置 2.将导线均匀拉长，使横截面积为原来的1/2倍，拉长后的细导线电阻与原导线电阻相比（ A ） A变大 B不变 C 变小 D 无法判断 3.下列事实能说明导体的电阻跟材料有关的是（ C ）

A 长度相同、粗细不同的铜丝，电阻不同 B 粗细相同、长度不同的铁丝，电阻不同 C 长度、粗细相同的铜丝和铁丝，电阻不同 D 长度、粗细不同 的铜丝和铁丝，电阻不同 4.温度一定时，关于导线的电阻，下列说法正确的是（ C ）

A铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大 B粗导线的电阻一定比细导线的电阻小 C 将一根导线拉长，其电阻一定变大 D 长度粗细都相同的两根导线，电阻一定相同 5

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