初三物理-替换电阻

1、教师姓名虞老师年级九年级小班上课时间2015.4学 科物理课题名称替换电阻【考点一】在串联电路中替换定值电阻（一）电压表接在定值电阻两端此类题型利用动态分析，会发现定值电阻两端的电压表和电流表的示数同时变大或变小，所以，若希望两表都达到满偏，只能是在某一时刻两表同时满偏。且定值电阻阻止只能为5欧（3V、0.6A）、25欧（15V、0.6A ）、1欧（3V、3A）、5欧（15V、3A）。在此约束下，定值电阻的阻值就被电表量程限定住了。牢牢把握住电压表与电 流表必须同时满偏，问题立刻迎刃而解。1.如图所示电路中，电源电压为 10伏，滑动变阻器 R2上标有“ 100欧 2安”。闭合电键S时，电压表的

2、示数为 1伏，电流表示数为 0.1安。求：请用定值电阻R3替换电阻R1,并选择合适的电表量程。要求在不更换电表量程的情况下，移动变阻器的滑片P,使两个电表的示数能同时达到各自的最大值，且电路能正常工作。求这时的R3的阻值和滑动变阻器的阻值。第1题图2.在如图所示的电路中，电源电压为24伏且不变，滑动变阻器 R2上标有“ 50Q 1A”字样。闭合电键 S,滑片P从最右端逐渐向左移动到某位置时，电流表的示数为0.4安，电压表的示数为 10伏。求：若在滑片P继续向左移动的过程中， （选填“只有电流表”、“只有电压表”或“两电表”）的指针能达到满刻度（如图所示），此时变阻器R2连入电路的阻值。第2题图

3、3.在如图所示的电路中，电源电压为20伏且不变，电阻 R1的阻值为25欧，滑动变阻器 R2上标有“ 202A”字样。闭合电键S,电流表的示数为 0.5安。求：现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻Ri,同时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，两电表的指针均能达到某量程的满刻度处（在这过程中电表位置及量程都不能改变） 且电路能正常工作。满足以上条件时：处（选填 “ab”、“bc”第一，替换电阻的阻值为 欧。第二，电流表选择 量程、电压表选择 量程；电压表接到或 “ ac”）。第三，计算出滑动变阻器接入电路的阻值范围（要有计算过程）。第3题图编辑版word（

4、二）电压表只接在滑动变阻器两端此类题型相对复杂，尤其是计算满足题意的滑动变阻器阻值范围时，要抓住电表满偏的限制条件，即：电流表满偏与总电阻阻值大小直接相关；电压表满偏与串联电阻值的比直接相关。同时，解题过程中要时刻注意电路安全。检验时，可以利用其它用电器及电表达到最大值的临界条件。例题：在图8所示的电路中，电源电压为 18伏且不变，电阻 R1的阻值为30欧，滑动变阻器 R2上标有“50Q 2A 字样。闭合电键 S,电流表的示数为 0.4安。求：（1）电阻R1两端的电压。（2）电阻R1消耗的电功率 P1。（3）有三个定值电阻，分别为 A （40欧）、B （20欧）、C （10欧），请从中选择一个

5、来替换电阻R1,并选择合适的电表量程。要求：在移动变阻器滑片P的过程中，不更换电表量程，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。请选择电表使用的量程：电流表量程 安，电压表量程 伏。应选用电阻 （选填字母）代替电阻 R1.o满足上述要求时，变阻器 R2连入电路的阻值范围。分析过程:这类题目（电压表接在变阻器两端的串联电路）有通用技巧，要分别达到满刻度，我们就考虑一个特殊情况,先算一个临界电阻 R0,使得用R0替换R1后，移动滑片P的过程中两表能同时满偏，在这种情况下变阻器是左右都不能再滑动的，所以是下限。然后考虑如果 V：0-3V,A：0-0.6A,算出同时满偏的情况，R0=（18V

6、-3V）/0.6A=25 欧，所以替换电阻值必须要大于25欧姆，这是下限。还要保证电路中最大电流能达到0.6A,最大电压能达到 3V,也就是变阻器R2=0欧时，电流表至少要超过0.6A；变阻器R2=50欧时，电压表至少要超过3V。所以 R0 的上限就是：当 R2=0 时，R0=18V/0.6A=30 欧；当 R2=50 欧时，R0=（18V-3V）/（3V/50 Q ）=250 Q ；综合起来 R0不能超过30欧。如果电压表用 0-3V量程，电流表用 0-0.6A量程，电阻R0只能在25欧30欧里选，题目给出的中没有合适的可 选电阻，所以不能取小量程0-3V。相反如果是大量程 V： 0-15V

7、,电流表0-0.6A,同理可算得5欧WR0W10欧（上限算出来一个是10欧，一个是30欧，取10欧）。选C电阻。变阻器R2连入电路的阻值范围就显得比较简单了，只要将正确的替换电阻放进去，分别计算两电表达到满偏时，变阻器的电阻值，最后得到结论。归纳下选替换电阻的通用原则：选量程【滑动变阻器允许通过的最大电流 电流表量程】；算替换电阻下限 Rmin,即当电压表和电流表同时满偏的临界情况；算替换电阻上限Rmax,滑片P分别位于电阻零位置和最大电阻位置时，让电流表和电压表分别满偏，分别算出两个替换电阻上限值，取小的一个作为上限Rmax；得到替换电阻的选择范围Rmin< R0< Rmax,即

8、可选择出合适的替换电阻。明确电表所测对象 一判断电表所选量程 一明确所求物理量值 一具体情况具体讨论 一回到题目检验取舍4 .在如图所示的电路中，电源电压为18伏且不变，电阻Ri的阻值为30欧，滑动变阻器 R2上标有“50Q2A”字样。闭合电键S,电流表的示数为 0.4安。求：现有三个定值电阻，分别为 A （40欧）、B （20欧）、C （10欧），请从中选择一个来替换电阻 Ri,并选择合适的电 表量程。要求：在移动变阻器滑片P的过程中，不更换电表量程，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。 请选择电表使用的量程：电流表量程 安，电压表量程 伏。 应选用电阻 （选填字母）代替电阻

9、R1.o 满足上述要求时，变阻器 R2连入电路的阻值范围。 瓦Ri第4题图5 .在如图所示的电路中，R1的阻值为20欧，滑动变阻器 R2标有“20欧1安”的字样，电压表有“ 03伏、015伏”两个量程，电流表有“ 00.6安、03安”两个量程。移动滑动变阻器的滑片p至最左端，闭合电键 S,电流表示数为0.3安。求:现有三个定值电阻，分别为4欧、6欧和11欧，设想从中选择一个电阻来替换Ri,要求闭合电键 S,在移动滑动变阻器滑片p的过程中，两电表指针分别能达到某量程的满刻度，且电路能正常工作。 应选用 欧的电阻代替电阻 Ri。通过计算求出满足题目要求滑动变阻器&的使用范围。第5题图6.在

10、如图所示的电路中，电源电压为 样。闭合电键S,电流表的示数为12伏且不变，电阻 Ri的阻值为0.5安。求：22欧，滑动变阻器 R2上标有“10 1A”字现设想用定值电阻Ro来替换电阻Ri,要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。满足题目要求（选填“能”或“不能”）。 现有阻值为16欧的定值电阻，若用它替换电阻 R1,请判断:若能满足题目要求， 通过计算求出替换后滑动变阻器的使用范围；若不能满足题目要求， 通过计算说明理由。 满足题目要求的定值电阻Ro的可能取值范围为 第6题图（三）只有两个电压表把握住串联电路中影响电压分配的仅仅是电阻比，此类题型

11、的难度不会很大，但是要注意对电表量程的可能性 充分讨论，同时不忘对电路安全性进行检验（往往是电流满偏或是变阻器有最大电流）。7 .在如图所示的电路中，Ri的阻值为10欧，两电压表的规格相同，电源电压为15伏且保持不变，闭合电键 S后,电压表Vi的示数如图所示。求:若用标有“ 20a 2A”字样滑动变阻器来替换电阻R2,通过移动变阻器的滑片，使两电表能分别达到某量程的满刻度，且电路能正常工作。第一，要满足上述要求，两电压表量程的选择有 种组合。若有多种组合，请从中选择一组；若只有一种 组合，请判断出：Vi表量程：0V , V 2表量程：0V o第二，若再用电阻 R0替换Ri来满足上述要求，通过计

12、算说明R0的可能取值范围为多少。第7题图（四）不要求电表“满偏”，而是达到某一特定值在理解满偏问题的基础上，将满偏条件换成题设条件中的非满偏讨论即可，但是要注意，在研究电路安全时, 依然要以某一电表达到题设要求，另一电表满偏为准。8 .在图（a）所示的电路中，电源电压为 18伏且保持不变，滑动变阻器 R2上标有“50Q 2A”字样。闭合电键S后, 电流表A与电压表V的示数如图（b）、（c）所示。求：现用定值电阻Ro来替换电阻Ri,电流表使用03A量程，在各电路元件均安全工作的条件下，要求每次改变变阻器滑 片P的位置，都能使电流表A与电压表V的指针改变的角度相同。（1）符合上述条件和要求时，电压

13、表所用量程为V,定值电阻Ro的阻值为欧。（2）符合上述条件和要求时，变阻器 R2连入电路电阻的最小值及电流表示数最小值。第8题图9 .在如图所示的电路中，电源电压为22伏且保持不变，滑动变阻器 R2上标有“50Q 2A”字样。闭合电键 S后,电流表A的示数为0.4安，电压表V的示数为6伏，求：请用定值电阻Ro来替换R1。要求：选择不同的电表量程，移动变阻器的滑片 P,都能使电压表 V的指针处于如 图（b）所示位置，且电路能正常工作。第一，符合上述条件的定值电阻R0最小阻值为 欧，最大阻值为 欧。第二，满足上述要求时，若定值电阻R0分别取最小和最大阻值连入电路，在两种情况下各自电流的最小值（写必

14、要理由）。第9题图10 .在图所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50 1A”字样，两电压表的规格相同。闭合电键 S后，电流表示数为 0.8安，电压表V2的示数为14V。求：请用定值电阻R0来代替电阻Ri。要求：移动变阻器的滑片 P,使电压表Vi和V2的指针分别都能处于如图所示 的位置，且电路正常工作。求：第一，符合上述条件的定值电阻 Ro的范围是第二，满足上述要求时，若定值电阻Ro分别取最小和最大阻值连入电路，在两种情况下各自电流表示数的最小值。（写明必要理由）O OO31511 .如图所示的电路中，电源电压为18伏恒定不变，11动变阻器R2上标有“ 50a 1A

15、'字样，闭合电键 S后，电流表A的示数为0.2安，电压表V的示数6伏。求：现用定值电阻Ro来替换电阻R1。第一，在选择合适的电表量程后，使电压表V和电流表A的指针同时能达到图（a）、（b）所示位置，且电路能正常工作，求替换电阻 Ro的阻侑。第二，在选择合适的电表量程后， 移动变阻器滑片 P的过程中，使电压表V和电流表A的指针分别能达到图(a)、 (b)所示位置，且电路能正常工作，替换电阻R0的最小阻值为 欧，最大阻值为 欧。第11题图(五)综合运用12 .在如图所示电路中，电源电压为 18伏，Ri的阻值为4欧，电流表和电压表均为学校实验室常用电表，闭合电 键后，电流表示数为 1.5安。

16、求：(1)电压表的示数5；(2)电路的总功率P;(3)现从标有“ 50a 1.5A”和“20Q 2A”的滑动变阻器中选择一个来替换R1或R2,要求：选择适当的量程，闭合电键后，移动变阻器的滑片，使两电表都能达到各自的最大值，且电路能正常工作。第一，请通过计算说明被替换的定值电阻是 (选填“ R1”或“ R2”)。第二，替换后是否能满足 的要求，若不能，请说明理由；若能，请写出选用的滑动变阻器，并计算出满 足中要求的滑动变阻器的使用范围。包第12题图13 .在如图所示的电路中，电源电压为9伏且不变，变阻器 R2上标有“ 10Q 2A”字样。闭合电键 S,当滑片移动到某一位置时，电流表示数为0.4

17、安，电压表示数为1伏。求：现可用A： 12欧、B： 18欧的定值电阻来替换 R1,或用标有“ 20欧2安”字样的滑动变阻器 C替换R2, 要求：在移动变阻器滑片 P的过程中，使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且电路能正常 工作。第一，满足上述要求时，电压表应选用0 V量程。第二，满足上述要求时，所选用替换Ri或R2的元件： （选填字母）。第三，满足上述要求时，电压表示数的最小值（写明必要理由）。第13题图14 .在如图（a）所示的电路中，电源电压为 18伏且不变。电阻 Ri的阻值30欧，滑动变阻器 R2上标有“ 20a 2A 字样。闭合电键S,电压表的示数为12伏。若移动变阻器

18、滑片 P到某位置时，发现两电表中某一个表的指针达到满刻度，如图（b）或（c）所示。求出此时两电表的示数； 现要求在移动变阻器滑片 P时两电表的指针均能达到满刻度，如图（ b）、（c）所示，小华和小明拟采取如下 办法：小华：用5欧的定值电阻替换电阻 R1。小明：用25欧的定值电阻替换电阻 R1。请判断： 的方法能满足要求（选填“小华”、“小明”或“小华和小明”）。满足题目要求时，滑动变 阻器连入电路的阻值 R2的值为 欧。继续移动变阻器的滑片 P,直至电路中电流最小， 则两电表指针偏转角度的变化量是 的（选填“相 同”或“不相同”）。第14题图15.在如图所示的电路中，电源电压为18伏且不变，电

19、阻 R1为50欧，滑动变阻器 R2上标有“ 20a 1A”的字样。闭合电键S后，电流表A的示数为0.3安。下表中设想了甲、乙、丙三种方案来替换电阻R或变阻器R2中的一个。要求：在移动变阻器滑片P的过程中,需分别达到如图所示电流表、电压表的示数（可改变电表的量程），且此时电路能正常工作。（a）表中能满足要求的方案序号是 。（本空格不需要写解答过程）（b）求：分别达到图所示的电表示数时，变阻器R2所消耗的电功率 P2。序号替换的方案甲用5Q的定值电阻替换电阻R1乙用20Q的定值电阻替换电阻 R1丙用“10Q 1A”的变阻器替换变阻器 R2【考点二】并联电路并联电路中往往研究电流表指针的偏转。一方面

20、要注意区分干路电流和支路电流，并正确选取电表量程；另方面，遇到电流表偏转角度相同时，巧妙利用比例求解很关键。16.在如图所示电路中，电源电压不变。滑动变阻器R2上标有“ 50欧器的滑片P在最右端位置时，电流表 A的示数为0.2安；闭合电键在移动滑片P的过程中，某同学发现两电流表的指针偏转快慢相同,3安”字样，当S闭合、Si断开，滑动变阻Si后，电流表A的示数变化了 0.5安。求：在不超过电表量程的条件下，求R2消耗的最大功率?第16题图17.如图所示，R2为“50Q 2A”字样的滑动变阻器，闭合电键后，电压表 V的示数为6伏，电流表Ai的示数为0.5安，电流表A2的示数为0.2安。求：(1)请

21、判断电表使用的量程：其中电流表 Ai的量程安(选填“ 00.6安”或“ 03安”)，电压表V的量程伏(选填“ 03伏”或“ 015伏”);(2)在移动滑动变阻器滑片P的过程中，使两电流表的示数同时能达到各自的最大值，则应选用电阻值为欧代替电阻R1；(3)电阻R1替换后，在电路正常工作时滑动变阻器的阻值范围(写出计算过程)18 .在图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻Ri为10欧，滑动变阻器 R2上标有“ 100Q 3A”字样。当电键S闭合时，电流表 Ai的示数为0.8安，电流表A2的示数为0.2安。求：现设想用定值电阻 R。来替换电阻Ri,要求：在移动滑动变阻器滑片 P的过程中，能使两

22、电表的指针偏离零刻度 线的角度相同，且电路能正常工作。图（b）是电流表表盘示意图。 现有阻值为20欧的定值电阻，若用它替换电阻Ri,请判断： 满足题目要求（选填“能”或“不能”）。 若能满足题目要求，通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值；若不能满足题目要求，通过计算说明理由。 满足题目要求的定值电阻 R0的可能取值范围为 。(a)(b)第18题图19 .在如图（a）所示的电路中，电源电压为12伏且不变。电阻Ri的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“50 1A” 字样。闭合电键 S,电路正常工作。现用定值电阻来替换电阻Rio要求：选择合适的电表量程，闭合电键，移动变阻器滑片P,能使电流表 Ai与A2的指针偏离零刻度线的角度恰好相同，如图（ b）所示，且电路能正常工作。I选用阻值为10欧的定值电阻 满足上述要求（选填“能”或“不能” ）。n求出符合上述要求的定值电阻的阻值范围。（写出计算过程）(a)<b)第19题图（二）综合运用20