滑动变阻器范围,电表偏转问题.doc

滑动变阻器范围，电表偏转问题例1、在图11所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为60欧，滑动变阻器R2上标有“100 3A”字样。当电键S闭合时，电流表A1的示数为0.2安。求：图11PR2A2R1A1S电源电压。电阻R1消耗的功率。移动滑动变阻器R2的滑片P，使电流表A2指针偏离零刻度线的角度恰好为电流表A1指针偏离零刻度线角度的两倍，求此时变阻器连入电路的电阻。解：（1）UI1 R1 1分0.2安60欧12伏 1分（2）P1UI1 1分12伏0.2安2.4瓦 1分（3）当电流表A2所用的量程为0.6安时，干路中的电流I0.4安。I2II10.4安0.2安0.2安 1分R2U/ I212伏/0.2安60欧 1分当电流表A2所用的量程为3安时，干路中的电流I2安。 I2II12安0.2安1.8安 1分R2U/ I212伏/1.8安6.7欧 1分例2、如图12所示电路，电源电压不变，的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“20 2A”字样， 闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑到中点时，电压表的读数为15伏。求：图12（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？解：（1）I1=I2=U2/R2=15V/10=1.5A U1=I1R1=1.5A10=15V U=U1+U2=15V+15V=30V （2）电流表量程最大值为3A，滑动变阻器最大值为2A；电压表量程最大值为15VU2=15V I=U2/R2=15V/10=1.5A R=U/ I=30V/2A =15 U2=IR2=2A(15-10)=10V电流表的变化范围为1.5A-2A；电压表的变化范围为10V-15V例3、如图9所示电路中，电流表A1接00.6安量程，电流表A接03安量程，滑动变阻器R1上标有“20欧，2安”字样。闭合电键S后，移动滑片到某一位置时，电压表V的示数为6伏，电流表A1的示数为0.4安，电流表A的示数为1.0安。求：（1）电阻R2的电功率；（2）在保证电路所有元件安全使用的情况下， R1的最小电阻值；（3）有没有可能移动滑动变阻器的滑片，使电流表A1与A指针偏离零刻度的角度相同？如果不可能，请说明理由；如果可能，请计算出滑动变阻器连入电路中的阻值。解.（1） I2=I-I1=1.0安-0.4安=0.6安 P2=U2I2=6伏0.6安=3.6瓦 公式1分；代入、结果1分 （2）I1=0.6安 R1=U1/I1=6伏/0.6安=10欧 公式1分；代入、结果1分图9 （3）4I1=0.6安 I1=0.15安 共 1分 R1=U1/I1=6伏/0.15安=40欧 公式1分；代入、结果1分 R120欧 不可能 共 1分例4、在图9所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“50W 2A”字样。闭合电键S，电流表的示数为0.5安。求：图9AR1PR2Sbac电阻R1两端的电压U1。滑动变阻器接入电路的阻值R2。现将一电压表接入电路中，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针能分别达到某量程的满刻度处，且电路能正常工作。第一，电压表应连接在图9中的_处（选填“ab”或“bc”）。第二，满足题目要求时滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。解： U1I1R1 1分0.5安20欧 1分10伏 1分 R2U2/I2 1分（UU1）/I2 1分（12伏10伏）/0.5安 1分4欧 1分 （1）bc。 1分（2）当电流表A示数达到满刻度时，I0.6安，R总U/I12伏/0.6安20欧，此时滑动变阻器连入电路的电阻R20欧 1分当电压表V示数达到满刻度时，U23伏，U19伏，IU1/R19伏/20欧0.45安R2U2/I3伏/0.45安6.67欧 1分R2接入电路的阻值范围为06.67欧例5、在如图11所示的电路中，电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20W 2A”字样，电流表的量程为00.6安，电压表的量程为03伏，电阻R1的阻值为4欧。当滑片在滑动变阻器的最右端a点时，闭合电键，电压表的示数为1.5伏，求：（1）通过电阻R1的电流。 图11SPR2VAR1ba（2）电源电压。（3）为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏， 滑动变阻器的取值范围。解：（1）I1U1/R1 1分 1.5伏/4欧 1分 0.375安 1分（2）U总 I1（R1R2最大） 1分 0.375安（4欧20欧） 9伏 1分（3）按要求：I0.6安，U3伏当I0.6安 U1I R10.6安4欧2.4伏 R2U2/ I（9伏2.4伏）/0.6安11欧 当U13伏 IU1/ R13伏/4欧0.75安（超过要求） 1分所以变阻器取值范围应为1120欧。 1分例6、在图12所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻Rl为20欧，滑动变阻器上标有“50，1.5A”字样。当电键S断开时，电流表A2的示数为0.4安。求：滑动变阻器连入电路中的电阻值。闭合电键S后，通过电阻Rl的电流。图12若用R3替代Rl，闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置时，使其中两个电表各自能达到某一量程的满刻度，求R3的阻值和此时变阻器连入电路中的电阻值。解：(1) R1与R2并联U2U1U 6伏 1分R215欧 2分（2）I10.3安 2分（3）电压表V不能达到满刻度，只有两个电流表同时达到满刻度。 1分I3I maxI2max3安0.6安2.4安 1分R32.5欧 1分R2min10欧 1分图10例7、如图10所示，滑动变阻器的变阻范围为020欧，闭合电键，当滑片在左端时，电压表、电流表的读数分别为12伏和0.3安，求：（1）电阻R1的阻值；（2）当滑片移到最右端时，电流表、电压表的读数。解: （1）R1=U/I=12伏/0.3秒=40欧 2分（2）R=R1+R2=40欧+20欧=60欧 1分I=U/R=12伏/60欧=0.2安 1分I1=I=0.2安U1=I1R1=0.2安40欧=8伏 1分电流表的读数为0.2安，电压表的读数为8伏。1分例8、在图10所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，电阻R1的阻值为25欧，滑动变阻器R2上标有“50W 2A”字样。闭合电键S后，电压表示数为6伏。（1）求：电阻R1两端的电压U1以及通过R1的电流I1。（2）求：变阻器R2连入电路的阻值。（3）不改变电表的量程，移动滑动变阻器的滑片P， 若两电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，如图11所示，求：变阻器R2连入电路的阻值。 若其中某一电表的指针恰好满偏，求：另一个电表的示数。图10SR1APR2V315V0.63A图11解：（1）U1=U-U2=18伏-6伏=12伏 1分I1=U1/R1=12伏/25欧=0.48安 2分（2）R2=U2 I2 =6伏/0.48安=12.5欧 2分（3）R2=U2/I2=（0.5伏n）/（0.02安n）=25欧 2分当电流表示数I=0.6安时，电压表示数U=3伏 2分例9、在图13（a）所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50 2A”字样。闭合电键S后，电流表A的示数为0.3安，电压表V的示数为6伏。求：此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。定值电阻R1的阻值。图13R1SR2APV（a） （b）现设想选择合适的电表量程，并移动变阻器R2的滑片P，要求：电压表V的指针处于图13（b）所示的位置。小明同学认为应向左移动滑片P，小华同学认为应向右移动滑片P。请通过计算分别说明两位同学的操作是否符合要求，并求出电压表V的指针处于该位置时的电流表示数。解：P2U2I2U2 I 1分 6伏0.3安1.8瓦 1分 U1UU212伏6伏6伏 1分R1U1/I1U1/I 1分 6伏/0.3安20欧 1分若向右移动滑动变阻器的滑片P，当变阻器R2连入电路的阻值最大时，电压表V的示数最大，约为8.6伏，故电压表V的示数不可能为10伏。 1分小华的操作是错误的，小明的操作是正确的。 1分当电压表示数U22伏时， U1UU212伏2伏10伏 1分IU1/ R110伏/20欧0.5安 1分图10例10、如图10所示的电路中，电源电压为18伏不变，滑动变阻器R2上标有“20 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： 电阻R1的阻值。 电路中的最小电流I最小。 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。解 R1 =U1/I1=4伏/1安=4欧 （2分） I最小=U/（R1+R2）=18伏/（4欧+20欧）=0.75安 （2分） 电路中最大电流I最大=2安 （1分） R总=U/ I最大=18伏/2安=9欧 R2 = R总-R1 =9欧-4欧=5欧 （1分） R2的阻值范围是5欧20欧。（1分） 例11、在图9所示电路中，电源电压不变。R1的阻值为12欧，当S闭合、S1断开，滑动变阻器的滑片P在中点位置时，电流表A2的示数为0.6安；闭合电键S1后，电流表A2的示数不变，电流表A的示数为1.1安。求：（1）电源电压；（2）通电60秒钟，电流通过R1所消耗的电能；（3）滑动变阻器R2工作时消耗的最小功率。图9R1R2PA2ASS1解：（1）I1=I-I2=1.1安-0.6安=0.5安 1分U2=U=U1=I1R1=0.5安12欧=6伏 1分（2）W1=U1I1t=6伏0.5安60秒=180焦 2分（3）R2=U2/I2=6伏/0.6安=10欧 1分I2小=U2/R2大=6伏/（210欧）=0.3安 2分P2小=U2I2小=6伏0.3安=1.8瓦 2分例12、在图12所示电路中，电源电压保持不变，定值电阻R120欧，R2为滑动变阻器。闭合电键S，在移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表示数的最大值为0.3安，电压表示数的最大值为2伏。求：图12R1SPAVR2（1）滑动变阻器R2的最大阻值。（2）定值电阻R1消耗电功率的范围。解：（1）P滑动到最左端时，电路电流最大，电源电压U = I大R1 = 0.3安20欧= 6伏 2分电压表示数最大时，电路电流最小，I小（U U 2）/R1（6伏2伏）/20欧0.2安 1分滑动变阻器的最大阻值R2U2/I小2伏/0.2安10欧 2分（2）R1消耗的最小电功率P小=U小I小 =4伏0.2安=0.8瓦 1分 R1消耗的最大电功率P大=UI大 =6伏0.3安=1.8瓦 1分 R1消耗电功率的范围：0.8瓦1.8瓦 1分例13、在图 20所示的电路中，电阻R1=36欧，滑动变阻器R2标有“50 2A”字样，电流表的量程为00.6安，电压表的量程为015伏。闭合电键S后，移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时，电压表的示数为6伏，电流表的示数为0.5安。图 20求： 此时滑动变阻器R2接入电路的阻值； 电源电压； 为了保证两个电表都能正常工作，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。解：R2U/I26伏/0.5安12欧 1分 U1IR136欧0.5安18伏 2分UU1U218伏6伏24伏 1分 当I=0.6安时，RU/ I24伏/0.6安40欧 R2RR140欧36欧4欧 2分当U2=15伏时，U1UU224伏15伏9伏 I= U1/R1 =9伏/36欧=0.25安 1分R2U2/I15伏/0.25安60欧 1分R2R2最大 4欧 R2 50欧 1分例14、在图13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。闭合电键S，电流表A1的示数为0.6安。求：电源电压。滑动变阻器的滑片P在中点时，通过变阻器的电流。在电路允许范围内，移动滑动变阻器的滑片，电流表A的最小示数。解： U U1I1R10.6安10欧6伏 3分 U2U16伏R10欧I2U/R26伏/10欧0.6安 2分 I2U/R26伏/20欧0.3安II1I20.6安0.3安0.9安A的最小示数为0.9安2分例15、如图18所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10欧姆,滑动变阻器上标有“50 2A”字样。闭合电键K后，当滑动变阻器的滑片滑到某位置时，电流表的示数为0.4安，电压表的示数为6伏。求：（1）R1两端的电压；滑动变阻器接入电路的电阻值。图18R1R2KVAP（2）通过计算说明是否存在这种可能：当滑片P由图示位置向右移动时，可使电流表指针偏离原刻度线的角度恰好与电压表偏离零刻度线的角度相同。解：（1）U1I1R1 1分0.4安10欧4伏 1分U2 UU16伏4伏2伏 1分滑动变阻器接入电路的电阻值R2U2/I22伏/0.4安5欧 1分（2）电压表的量程为0-15伏，偏离零刻度的格数n=6伏/0.5伏=12。电流最大值为0.6安，所用量程为0-0.6安。当电流表指针偏离原刻度线的角度恰好与电压表偏离零刻度线的角度相同，则电流的变化量I=120.02安=0.24安 1分滑片向右移电阻增大电流减小，所以:I=I-I = 0.4安-0.24安=0.16安 1分 RU/I6伏/0.16安37.5欧 1分R2R- R137.5欧-10欧27.5欧R2小于50欧姆，所以存在这种可能。 1分图1222如图12所示电路，电源电压不变，的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“20 2A”字样， 闭合开关S，当滑动变阻器的滑片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？解：（1）I1=I2=U2/R2=15V/10=1.5A U1=I1R1=1.5A10=15V U=U1+U2=15V+15V=30V （2）电流表量程最大值为3A，滑动变阻器最大值为2A；电压表量程最大值为15VU2=15V I=U2/R2=15V/10=1.5A R=U/ I=30V/2A =15 U2=IR2=2A(15-10)=10V电流表的变化范围为1.5A-2A；电压表的变化范围为10V-15V说明：（1）2分；（2）4分22、如图9所示电路中，电流表A1接00.6安量程，电流表A接03安量程，滑动变阻器R1上标有“20欧，2安”字样。闭合电键S后，移动滑片到某一位置时，电压表V的示数为6伏，电流表A1的示数为0.4安，电流表A的示数为1.0安。求：（1）电阻R2的电功率；（2）在保证电路所有元件安全使用的情况下， R1的最小电阻值；（3）有没有可能移动滑动变阻器的滑片，使电流表A1与A指针偏离零刻度的角度相同？如果不可能，请说明理由；如果可能，请计算出滑动变阻器连入电路中的阻值。解：（1） I2=I-I1=1.0安-0.4安=0.6安 P2=U2I2=6伏0.6安=3.6瓦 公式1分；代入、结果1分 （2）I1=0.6安 R1=U1/I1=6伏/0.6安=10欧 公式1分；代入、结果1分 （3）4I1=0.6安 I1=0.15安 共 1分 R1=U1/I1=6伏/0.15安=40欧 公式1分；代入、结果1分 R120欧 不可能 共 1分22在图9所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“50W 2A”字样。闭合电键S，电流表的示数为0.5安。求：图9AR1PR2Sbac电阻R1两端的电压U1。滑动变阻器接入电路的阻值R2。现将一电压表接入电路中，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针能分别达到某量程的满刻度处，且电路能正常工作。第一，电压表应连接在图9中的_处（选填“ab”或“bc”）。第二，满足题目要求时滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。解： U1I1R1 1分0.5安20欧 1分10伏 1分 R2U2/I2 1分（UU1）/I2 1分（12伏10伏）/0.5安 1分4欧 1分 （1）bc。 1分（2）当电流表A示数达到满刻度时，I0.6安，R总U/I12伏/0.6安20欧，此时滑动变阻器连入电路的电阻R20欧 1分当电压表V示数达到满刻度时，U23伏，U19伏，IU1/R19伏/20欧0.45安R2U2/I3伏/0.45安6.67欧 1分 R2接入电路的阻值范围为06.67欧图11SPR2VAR1ba21在如图11所示的电路中，电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20W 2A”字样，电流表的量程为00.6安，电压表的量程为03伏，电阻R1的阻值为4欧。当滑片在滑动变阻器的最右端a点时，闭合电键，电压表的示数为1.5伏，求：（1）通过电阻R1的电流。 （2）电源电压。（3）为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏， 滑动变阻器的取值范围。解：（1）V水m水/水 1分（0.45千克0.12千克）/ 103千克/米3 1分3.3104米3 1分（2）PF/S 1分 （0.45千克9.8牛/千克）/ 2.94103米2 1分1500帕 1分（3）m金m瓶金m瓶0.51千克0.12千克0.39千克 1分V金V水V水3.3104米3 （0.79千克 0.51千克）/（103千克/米3） 5105米3 1分金m金/ V金.0.39千克/（5105米3）7.8103千克/米3 1分22.在图12所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻Rl为20欧，滑动变阻器上标有“50，1.5A”字样。当电键S断开时，电流表A2的示数为0.4安。求：滑动变阻器连入电路中的电阻值。闭合电键S后，通过电阻Rl的电流。若用R3替代Rl，闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置时，使其中两个电表各自能达到某一量程的满刻度，求R3的阻值和此时变阻器连入电路中的电阻值。图12解：(1) R1与R2并联U2U1U 6伏 1分R215欧 2分（2）I10.3安 2分（3）电压表V不能达到满刻度，只有两个电流表同时达到满刻度。 1分I3I maxI2max3安0.6安2.4安 1分R32.5欧 1分R2min10欧 1分24在图12所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2 的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“50lA”字样。闭合电键S，移动滑片P到R2的最右端时，电流表A2的示数为0.12安。求：(1)电源电压。(2)通电10秒钟，电流对电阻R2所做的功。(3)在改变滑片P位置的过程中，电流表A2的指针偏离原刻度线的角度和电流表A1的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，求此时滑动变阻器接入电路的电阻。解： （1）R1=U/I=12伏/0.3秒=40欧 2分（2）R=R1+R2=40欧+20欧=60欧 1分I=U/R=12伏/60欧=0.2安 1分I1=I=0.2安U1=I1R1=0.2安40欧=8伏 1分电流表的读数为0.2安，电压表的读数为8伏。1分25. 在图10