滑动变阻器取值范围类
一、串联电路
变化说明:在串联电路计算题中,用电器只有两个,一个是定值电阻,另一个是滑动变阻器,试题特点是通过滑动变阻器滑动头P的移动改变电路中的总电阻,进而改变电流,以使两个电阻两端的电压都发生变化。
试题要求:主要是在电路正常工作和电流表及电压表安全情况下,求滑动变阻器接入电路的阻值范围。 电路类型:
解题思路:
1、根据题干条件及隐含条件,确定电流表和电压表的量程; 2、定性判断电流表和电压表的变化特征;
3、对比电流表量程和滑动变阻器参数,假设电路中电流取得最大值(量程或滑动变阻器电流值),以此电流计算定值电阻的电压和滑动变阻器电压,判断是否在电压表量程内。
若在量程内,以此电流和电压计算滑动变阻器接入阻值的下限值;再以电压表量程值计算上限值。
若超出量程内,以电压表量程值计算电路中实际电流,进而计算出滑动变阻器接入的阻值。 注意:在解题中几个判断很重要,可以确定以那个最大值去求解。
例题解析:
1.如图3所示的电路中,电源电压为18伏不变,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样,闭合电键S,电流表A的示数为1安,电压表示数为4伏。求:
① 电阻R1的阻值。 ② 电路中的最小电流I最小。
③ 在电压表和电流表不改变量程的情况下,为使电路正常工作,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。
图1
图2 R1 R2 P A S V
动变阻器的滑片P滑到中点时,电压表的读数为15伏。求: (1)电源电压是多少?
(2)如果变阻器的滑片P在a、b之间滑动,求电表示数的变化范围是多少?
图3
2.如图4所示电路,电源电压不变,R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样, 闭合开关S,当滑
图4
【对应训练】
1.在图5所示的电路中,电阻R1的阻值为5欧,滑动变阻器上标有“20欧 2安”,电源电压为9伏且不变。保持电流表的量程(0~0.6安)和电压表的量程(0~3伏)不变,闭合电键S,求: (1)电流表的最小示数。
(2)如果将滑动变阻器的滑片移至中点,电压表的示数。 (3)滑动变阻器的阻值变化范围。
闭合电键S,电流表A的示数为0.5安。求: ① R1两端的电压。 ② R2接入电路的电阻阻值。
③ 移动滑动变阻器的滑片使电流表和电压表的示数分别达到所选量程的最大值〔电流表(0-0.6安)、电压表(0-3伏)〕,且电路能正常工作。求满足上述要求时,R2接入电路中的阻值范围。
图5
2.在图6所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器上标有“20欧 2安”字样。电源电压为7.5伏且不变。
二、并联电路
变化说明:在并联电路计算题中,用电器也只有两个,一个是定值电阻,另一个是滑动变阻器,试题特点是通过滑动变阻器滑动头P的移动改变支路中的电流,进而改变干路电流,以使支路和干路中的两个电流表发生变化。
试题要求:主要是在电路正常工作和支路、干路电流表安全情况下,求滑动变阻器接入电路的阻值范围。 电路类型:
解题思路:
1、根据题干条件及隐含条件,确定两个电流表量程;
2、定性判断电流表的变化特征;(电压表在电路变化中值是不变的)
3、对比电流表量程和滑动变阻器参数,假设干路中电流表取得最大值(量程),再根据分流原理,计算变化支路(滑动变阻器)的电流; 4、根据电压和电流计算出阻值。
A1 A2 R2 P R1 S 图6
图7
图8
例题解析:
1.在图9所示电路中,电阻R2的阻值为15欧,当电键S闭合时,电流表A1的读数为0.1安,A2的读数为0.3安。求:
(1)电源电压U;
(2)此时变阻器R1接入电路的电阻。
(3)如果两电流表选择的量程都为0~0.6安,为了确保电流表的安全,变阻器R1接入电路的最小电阻为多少欧姆?。
2.图10(a)电路中,电源电压是 12 伏,电键闭合后,滑动变阻器的滑片移动到某一位置,电流表A2 的示数为 0.5 安(使用0.6安量程),电流表A1的示数如图10(b)所示,滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~100欧,求: (1)滑动变阻器接入电路中的电阻值;
(2)当滑动变阻器的滑片移到最右端时,电流表 A1 和 A2 的示数各是多少? (3)为了保证电流表能正常工作,滑动变阻器R2连入电路的最小阻值。
图9
(a)
图10
(b)
【对应训练】
(11徐汇1模)
25在图9所示的电路中,电源电压保持18伏不变,定值电阻R1=6欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S,移动滑动变阻器滑片到某位置时,电压表V1示数为6伏,求: ①通过电阻R1的电流; ②电阻R1消耗的功率;
③改变滑片位置,在电路能正常工作的情况下,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。
(11闸北1模)
图9
S V1 R1 R2 P V2