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滑动变阻器范围问题详解
例题:如图所示,电源电压恒为4.5V,定值电阻R 规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R 规格为
1 2
“20Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,问:
滑动变阻器的阻值范围以及电表取值范围?
解析:详细过程如下:
(1)先定性分析变化情况,再根据欧姆定律定量计算:
滑片滑向 滑动变阻器阻值R 电流I 定值电阻电压U 滑变电压U
2 1 2
变化 变(大) ① 变(小) ② 变(小) ③ 变(大)
向右
定量 R = I = U = U =
2max ⑦ min ⑥ 1min ⑤ 2max ④
变化 变(小) 变(大) 变(大) 变(小)
向左
定量 R = I = U =3V U =
2min max 1max 2min
⑩ ⑧ ⑨
(2)写出上表中各步分析的依据:
序号 原理 分析或演算过程
1 R =U /I 当滑片向右滑动,阻值变(大),总电阻变(大),电流变(小)
总 总
2 U=IR 定值电阻阻值不变,电流(小),定值电阻两端电压变(小)
1 1
3 U=U-U 根据串联分压,电源电压U(不变),U(小),所以U 变(大)
2 1 1 2
4 由题意可知 表V 的量程为0~3V,所以U 两端电压最大为(3V)
2 2max
5 U=U-U 计算可得:U =4.5V-3V=1.5V
1 2 1min
6 I=U/R 计算可得:I = U/ R=1.5V/10Ω=0.15A
1 1 1min 1 1
R =U /I =3V/0 .15A=20Ω
2max 2max min
7 最大值 R =U /I =4.5V/0.15A=30Ω
总 总 min
U=U-U=4.5V-1.5V=3V
2 1
8 I=U/R 表V 量程决定U =3V,I =U /R=3V/10Ω=0.3A
1 1 1 1max max 1max 1
9 U=U-U U =U-U =4.5V-3V=1.5V
2 1 2min 1max
R =U /I =1.5V/0.3A=5Ω
2min 2min max
10 最小值 R =U /I =4.5V/0.3A=15Ω
总 总 max
U=U-U=4.5V-3V=1.5V
2 1
真题演练
1.(2023四川达州)如图所示,灯泡规格为“5V 2.5W”(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器
规格为“50Ω 1A”,电流表所选量程为“0~0.6A”,电压表所选量程为“0~3V”,电源电压恒为9V,
闭合开关,在保证电路中各元件安全的情况下,下列表述正确的是( )
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A.该电路消耗的最大功率为4.5W
B.滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50Ω
C.通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光
D.滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V
【答案】D
2.(2023四川遂宁)如图甲所示电路,电源电压恒定,R 为定值电阻,滑动变阻器R 铭牌上标有
1 2
“120Ω 0.8A”的字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V。在保证电路安全的前提下,移动滑动变
阻器滑片,经测量分析,得出R 的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是(
2
)
A.电源电压为16V B.R 的阻值为25Ω
1
C.电路总功率的最大变化量为10.8W D.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω~100Ω
【答案】D
3.(2023·辽宁抚顺、铁岭)(多选)如图所示电路,定值电阻R 为40Ω,滑动变阻器允许通过的
0
最大电流为0.4A,当滑动变阻器的滑片P在最右端时,先闭合开关S,电流表示数为0.1A,再闭合开关
S,电流表示数为0.2A,在保证电路元件安全的条件下,将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列
1
说法正确的是( )
A.电源电压为8V B.滑动变阻器连入电路的阻值范围是 ~
C.定值电阻 的功率为0.8W D.通电1min,整个电路消耗的电能最多为120J
【答案】BD
4.(2023·黑龙江齐齐哈尔)(多选)如图所示电路,电源电压为4.5V且恒定。电流表的量程为
0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小灯泡规格为“2.5V 1.25W”(灯丝阻值不变),滑动变阻器规格为
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“20Ω 1A”。保证电路中各元件都不损坏,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变化范围0.3A~0.5A B.电压表示数变化范围2V~3V
C.滑动变阻器阻值变化范围4Ω~20Ω D.小灯泡实际功率变化范围0.45W~1.25W
【答案】ABD
5.(2023·山东潍坊)(多选)某同学连接了如图所示电路,电源电压恒为18V,电压表量程为
“0~15V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“100Ω 1A”,小灯泡标有“6V 3W”字样。
不考虑灯丝电阻的变化,在确保电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电路允许通过的最大电流是0.5A B.电压表示数的变化范围是3~6V
C.小灯泡消耗电功率的最小值是0.75W D.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是24~100Ω
【答案】AC
6.(2023·黑龙江龙东)(多选)如图所示的电路中,电源电压恒定为6V,变阻器R 标有“20Ω,
1
0.5A”字样,定值电阻R 标有“10Ω 1A”字样若电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为
2
“0~3V”,滑片移动时,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电流表变化范围0.3A~0.5A B.电压表变化范围1.5V~3V
C.滑动变阻器阻值范围2Ω~10Ω D.电路总功率最大值2.7W
【答案】AC
7.(2023山东滨州)某科研小组用如图甲所示的电路,对由多种半导体材料混合制成的一种新材料
电阻R(标有2.5V字样)进行了测量。电源电压恒定不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为
3
0~3V。当闭合S和S、断开S,将滑动变阻器R 的滑片P从一端移至另一端,测得电流表示数随电压表
1 2 2
示数变化情况如图乙中的图象A所示。当把电压表并联在R 两端,闭合S和S、断开S,移动滑动变阻
3 2 1
器R 的滑片P,测得新材料电阻R 电流随电压变化情况如图乙中的图像B所示。求:
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(1)新材料电阻R 正常工作时的电功率。
3
(2)滑动变阻器R 的最大阻值。
2
(3)电源电压。
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(4)在图甲电路中,电压表并联在R 两端,当闭合S和S、断开S 时,为保证电路安全滑动变阻器
2 2 1
R 连入电路的阻值范围。
2
【答案】(1)1.25W;(2)15Ω;(3)4.5V;(4)4Ω~12Ω
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