依據(jù)滑動變阻器的題型

1、關(guān)于滑動變阻器的一些常識（不可輕視）例1、在下面的四個圖中，電源電壓不變，利用滑動變阻器調(diào)節(jié)電燈能使其從亮到熄滅的正確電路是:D分析：首先，我們要注意題意所說的“從亮到熄滅”這四個字。既要滿足這四個字，又要使電路不能岀現(xiàn)短路或燒毀電源等故障。對于A項，當(dāng)滑片P向左滑動時，確實可能使電燈 L調(diào)到熄滅，但是P滑到最左端時，在燈泡熄滅的同時，整個電路就要發(fā)生短路, 電源會被燒毀。對于B項，從圖中可以看出，無論怎樣移動滑片，電燈L只做明亮或暗淡的變化，絕對不會熄滅。對于C項，滑片P滑到最右端時，電燈 L會熄滅，但電源也會短路，會燒毀?；琍滑到最左端時，燈泡會因為短路而不亮。無論怎樣滑，燈都不會亮。

2、對于D項，當(dāng)滑片P移到最右端時，導(dǎo)線將電燈 L短路，電燈就要熄滅。例2、如下圖所示，是用滑動變阻器調(diào)節(jié)燈泡亮度的幾種方案中，你認(rèn)為可能達到目的的方案是：CLLBCJ分析：題中要用滑動變阻器調(diào)節(jié)燈泡的亮度，又不能使電路岀現(xiàn)差錯，對于移動滑片，燈泡都被短路，不會亮，所以可以排除 A項。對于D項，無論怎樣移動滑片，滑動變阻器和燈泡都被短路，燈泡都不會亮。對于B項，滑動變阻器采用了三個接線柱，由B圖可知，滑動變阻器連入電路的部分與燈泡并聯(lián)，燈泡的亮度不會發(fā)生改變。所以也可排除B項。而且，B圖中滑片滑到最下端時，燈泡可能被短路，電源會燒壞。例3、滑動變阻器的兩大用途（限甲圖流，乙圖分壓）R11 rR_i

3、.A項，無論滑片在最下面，中間，還是最上面，無論怎樣在甲圖中，當(dāng)滑片 P在最左端時，R1兩端的電壓最大，當(dāng)滑片 P在最右端時，R1兩端的電壓最小，這個最小值為U*（R + R1 ）xR1R在乙圖中，當(dāng)滑片 P在最左端時，R1兩端的電壓為電源電壓，當(dāng)滑片 P在最右端時，R1兩端的電壓為0，很顯然，圖乙的連接方式 可以使電阻R1兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍更廣，可以使R1兩端電壓的調(diào)節(jié)效果更明顯。例4、用滑動變阻器可以控制通過電路中某一電阻的電流，那么，是否能夠控制這個電阻兩端的電壓呢？請你設(shè)計岀一個電路，試一試。 分析：當(dāng)將滑動變阻器的一部分與電阻R1并聯(lián)時，就可以控制 R1兩端的電壓大小。（實際電路如右

4、圖所示） 例5、我們都知道，當(dāng)把滑動變阻器連入電路中時，可以通過移動滑片來改變電路中的電阻，從而改變電路中的電流，使連在電路中壓式）的燈泡變亮或者變暗，那么，能做到使一個燈泡變亮的同時另一個燈泡變暗嗎？想一想，試著作岀電路圖。（左圖為限流式，右圖為分L2Li分析：在左圖中，滑片將變阻器分成 因而通過燈L1的電流反而減小，燈在右圖中，滑片向右移動時，R1和R2兩個部分，燈L1和L2在兩個支路里，當(dāng)滑片 P向右移動時，與燈L1串聯(lián)的R1增大, 變暗，與燈L2串聯(lián)的電阻R2減小，因而通過L2的電流增大，燈 變大，分壓變大，燈 L1變亮。R2變小，分壓變小，燈 L2變暗。L1R1歐姆定律一章中的滑動變

5、阻器題型R1 = 7 Q,滑動變阻器R2的最大阻值為30 Q,若電流表采用0至0.6A量程，電壓表采用 0至3V量程，為了不使電流表和電壓表損壞，求滑動變阻器 解：(1)要保證兩表都不損壞，應(yīng)該先確定以哪只表為最低標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)電壓表示數(shù)為 流為13 ,_則13 = 3V *7 Q-0.43A，電流表不會燒壞。當(dāng)電流表的示數(shù)是 0.6A時，R1兩端的電壓為 U1 ，U:U1 =.6A X7 Q=4.2V 此時不符合題意，電壓表超過量程，可能會燒壞。經(jīng)過上述計算，現(xiàn)在只能取電壓表的最大量程3V為依據(jù)，最小電壓為U2 ，則：U2 =V - 3V = 6V ,設(shè)滑動變阻器接入電路的最小電阻為例1、如圖所示

6、電路，電源電壓為9V ,R2的取值范圍。L2變亮。R11 Ia R2 b6V X7 Q-3V = 14 Q故滑動變阻器 R2的取值范圍為14 Q至30 Q 注意：例1和例2是不同的，電壓表測的對象不一樣!3V時，設(shè)整個電路中的電當(dāng)電壓表的最大量程為3V時，滑動變阻器兩端的電壓最小，設(shè)R2兩端的R2，則根據(jù)歐姆定律，可得：U1 -R1 = U2 R2 ，所以R2 =U2 只1 T1例2、如圖所示，電流表量程為 0至0.6A，電壓表量程為路的電阻太小時，電路中電流會超過電流表量程，當(dāng)滑動變阻器的電阻太大時，R2兩端的電壓會超過電壓表的量程。求：在不超過電流表、電壓表量程的情況下，滑動變 阻器連入電

7、路的電阻的變化范圍。解法一：設(shè)滑動變阻器連入電路的電阻為R,15V，電阻R1 = 30 Q,電源電壓24V恒定不變，當(dāng)滑動變阻器連入電R2連入電路我們使用一個簡章的方法來列一個不等式方程組，如下:24V -(R + R1 )W0.6A(1 )24V -(R + R1 ) XR15V(2)代入R1 = 30 ,解(1) ( 2 )兩個方程組可得10 QR 50 Q注意：不能把(2 )式列成：0.6 XR I 0.12A、如圖所示，電路中電源電壓保持不變，電流表量程是0至3A，電阻R2= 12 Q,當(dāng)開關(guān)S閉合時，將滑動變阻器R1的滑片PS滑到中點，此時電流表的讀數(shù)為1.5A，當(dāng)P滑到b點時電流表

8、的讀數(shù)為(1)變阻器R1的總阻值為多少？(2 )電源電壓U的大小(2 )允許接入電路的變阻器的最小阻值。解：設(shè)電源電壓為 U,變阻器R1的總阻值為R1，當(dāng)滑片P在中點時，有關(guān)系如下：U = I1 XR 并=I1 X0.5R1 XR2*(0.5R1 + R2)代入I1 = 1.5A，可得：U = 1.5 X0.5R1 X12 Q*(0.5R1 + 12 Q)( 1 )當(dāng)滑片P在b點時，有關(guān)系如下:U = I2 XR 并=I2 XR1 XR2*(R1 + R2)，代入 I2 = 1A，可得：U = 1 XR1 X12 Q*(R1 + 12 Q)(2)聯(lián)立(1 ) (2)兩式，或者用(1 )*( 2

9、),可解得：R1 = 12 Q, U = 6V設(shè)R1接入電路的最小阻值為 R1 ，此時電流表的最大讀數(shù)為I3 = 3A，此時R 總=U -R= 6V *3A = 2 Q,因為：1 / 總=1 R1 專 R2，代入 R 總=2 Q,可解得：R1=2.4 Q電功率一章中的滑動變阻器題型P從一(1)變阻器的最大阻值(2)變阻器接入電路的阻值多大時？小燈泡恰好正常發(fā)光?(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，3分鐘內(nèi)電流通過變阻器產(chǎn)生的熱量是多少?解：小燈泡的規(guī)格是“ 10V，10W ，設(shè)燈泡的電阻為 RL,則RL= U2-P= 10 Q,滑動變阻器在最小處時，燈泡上的電功率最大，這時燈泡上的電壓為12V，燈泡消耗

10、的功率為:P = U2-R= 14.4W。當(dāng)滑動變阻器連入電路的電阻最大時，燈泡上消耗的功率最小，最小值為:P (最小)=14.4 -4 = 3.6W此時，燈泡兩端的電壓最小，最小值為：U = . PR 3.6 10 6此時滑動變阻器上的電壓為：12V 6V = 6V，此時通過燈泡的電流就是通過變阻器的電流，設(shè)為I，則：1= 6V -10 Q= 0.6A ,所以變阻器的最大電阻為:R (最大)=6V -0.6A = 10 Q(2)燈泡正常發(fā)光時，通過燈泡的電流為：1 = P額一額二1A此時變阻器兩端的電壓為：U = 12V 10V = 2V，這時變阻器連入電路的阻值為:R= U -I = 2V

11、 -1A = 2 Q(3)根據(jù) Q = I2Rt，代入 1= 1A , R = 2 Q, t = 180 秒，得 Q = 360 例2、如圖所示的兩種簡易調(diào)光臺燈的原理圖一樣嗎？哪種設(shè)計更合理？ 分析：左圖不能使燈泡熄滅 而右圖能夠使燈泡熄滅， 而且，右圖的調(diào)節(jié)范圍更廣 一些 o隹八、例3、如圖所示，電源電壓 U = 18V，燈泡L的額定電壓為9V，當(dāng)滑動變阻器的滑片 P移至中點時，燈泡L正常發(fā)光，當(dāng)滑片P移至最右端時，燈泡L的實際功率為6W，則燈泡的額定功率和滑動變阻器的最大阻值分別為: 解：設(shè)燈泡的電阻為 R1，根據(jù)題意，當(dāng)滑片 P在中點時， 燈泡L正常發(fā)光，即燈泡 L分得的電壓為9V,此

12、時滑動 變阻器分得的電壓也為 9V,此時燈泡的電阻 R1的阻值 與滑動變阻器最大阻值的一半是相等的，若設(shè)滑動變阻 器的全部阻值為R，則：R1 = 0.5R，當(dāng)滑片P移至最右13.5W、12 Q端時，燈泡L的實際功率為6W，即:P 實=I2R1 = 6W =18V -(R1 + R)2R1 =18V -(R1 + 2R1 )2R1 = 6W解得R1 = 6 Q，所以R= 12 Q燈泡L的額定功率：P額=U2-R= (9V) 2-6 Q=13.5W例4、如圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑動變阻器的滑片 P在某一位置時，電壓表的示數(shù)為 4V,移動滑動變阻器的滑片P,使電流表的示數(shù)增大

13、 0.2A，通過計算得出電阻 R的電功率增大了 2W，則此時電壓表的示數(shù)為多少？該定值電阻的阻值 是多少？解：設(shè)滑片沒有移動時電路中電流為 11，滑片P移動后 電路中的電流為I2，定值電阻R的阻值為R,其電功 率的改變量為 P,設(shè)滑片P沒有移動時電壓表示數(shù)為(經(jīng)典之題)如圖所示，標(biāo)有“ PZ10 - 10 ”字樣的小燈泡，與滑動變阻器串聯(lián)后接入12V的電源中，當(dāng)變阻器的滑片端滑向另一端時，小燈泡的實際功率增大為原來的4倍，求:U1 , U1 = 4V，設(shè)滑片P移動后，電壓表的示數(shù)為 U2 , 則根據(jù)P = I2R可得：p= 2W =( I2)2R-( 11 ) 2R=( I2 - 11 ) (

14、I2 + 11 ) R=1 (U2 + U1 )= 0.2A X(U2 + 4V)= 2W，可求得 U2 = 6V所以：R=AU*4=( 6V - 4V )-0.2A = 10 Q常規(guī)解法|根據(jù)P = U2-R可得滑片沒有移動時 R的電功率為(4V) 2-R 根據(jù)P= I2R可得滑片移動后電阻 R的電功率為(4V -R+ 0.2A ) 2R根據(jù)題意可得：(4V -R+ 0.2A ) 2R-( 4V ) 2-R= 2W，解得 R = 10 Q 上面的運算非常繁瑣，要運用一元二次方程的知識。設(shè)移動滑片后電壓表的示數(shù)為 U，貝U：U = IXR =( 4V -10 Q+02A )X10 Q=6V例5

15、、(10朝陽二模)如圖所示電路，電源電壓為12V且保持不變，滑動變阻器的最大阻值為 閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片 P在A點的位置，可使其正常發(fā)光。若在電路中改接一個“變阻器的滑片P在B點的位置，也可以使該燈泡正常發(fā)光，在這一過程中，下列說法正確的是:25 Q,若電路中連接“ 6V 3W ”的燈泡,4V 2W ”的燈泡，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動ACDA . A點在B點的左側(cè)B .電壓表的示數(shù)由6V變?yōu)?VC 電流表在兩種情況下示數(shù)均為0.5AD.兩種狀態(tài)下電路的總功率相等解：規(guī)格為“ 6V，3W ”字樣的燈泡的一些參數(shù)為：U = 6V，I = 0.5A，電阻 R= 12 Q規(guī)格為“ 4V，2W ”字

16、樣的燈泡的一些參數(shù)為：U = 4V，I= 0.5A，R= 8 Q設(shè)變阻器第一次(滑片 P在A點)接入電路的阻值為R1 = 12V ).5A - 12 Q=12 Q設(shè)變阻器第二次(滑片 P在B點)接入電路的阻值為 R2,則:R2 = 12V ).5A - 8 Q=16 QP在A點時電壓表的示數(shù)為：U = 0.5A X12 Q=6VP在B點時電壓表的示數(shù)為：U = 0.5A X16 Q=8V第一次電路的總功率為：P1 = I2R = I2 (12 Q+12 Q)第二次電路的總功率為：P2 = I2R = I2 ( 8 Q+16 Q)例6、如圖所示電路，電源電壓不變，閉合開關(guān) S,當(dāng)滑片P置于變阻器

17、的中點時，電壓表的示數(shù)為 時，電壓表的示數(shù)變化了 2V，在15s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60焦，則下列結(jié)果正確的是：4V ,當(dāng)滑片P置于變阻器的b端CA、電源電壓為10VB、R1的阻值為18 QC、滑動變阻器R的最大阻值為9 QD、R1先后兩次消耗的電功率之比為 4 : 3解：由題意可知 R1的電功率為P1 = 4W，設(shè)變阻器的 總阻值為R,設(shè)電源電壓為 U，則：當(dāng)滑片P在中點時，有關(guān)系如下：8V R =( U -4V)-R1(1)S當(dāng)滑片P在變阻器b端時，電壓表的示數(shù)為 6V (因為變大了 2V ),有關(guān)系式:6V R =( U -6V)-R1(2)因為R1的電功率P1 = 4W，根據(jù)P=

18、 UI，可得關(guān)系式如下:4W =( U - 6V )X( 6V -R)( 3)由(3 )式可得：U - 6V = 2R/3(4)U - 4V = (2R/3) + 2( 5)6 2R 1(6)R 3 R1將(4)代入到(2)式中得：82Ri將（5）代入到（1 ）式中得：（2）（7）R3R13 2R2R “再用（6 ）*（ 7）得：（2）（8）4 33由（8）式解得 R = 9 Q, U = 12V , R1 = 9 Q設(shè)R1第二次消耗的功率為 P2，則根據(jù)P= I2R可得:而不是4 : 3P2 =12V -(9 Q+9 Q) 2 X9 Q=4W 所以R1先后兩次消耗的電功率之比為1 : 1，例

19、7、如圖9所示的電路中，電源電壓4V保持不變，燈L上標(biāo)有“ 3V 1.5W ”字樣，電流表的量程為(00 . 6) A，電壓表的量程為(03) V，滑動變阻器的最大阻值是20 Q。當(dāng)開關(guān)S閉合后，移動滑動變阻器的滑片 P,在保證電路安全的情況下，下述判斷正確的是 BCA .電壓表的示數(shù)的變化范圍為03VB.燈L消耗的最小功率小于 0.2WC .電路中的電流最大為0.5A(09門頭溝二模)D滑動變阻器連入電路中的電阻越小，它消耗的電功率越小解：燈泡L的一些參數(shù)為：額定電壓 U = 3V，額定電流1 = 0.5A，電阻R= 6 Q 變阻器R1連入電路的阻值的范圍必須滿足以下兩個條件：4V -(R

20、+ R1 )W0.6A( 1 )上面的不等式是錯誤的，因為燈泡的額定電流是0.5A，所以只能列(2)式4V -(R + R1 )0.5A( 2):4V -(R + R1 ) XR1 3V( 3)代入R= 6 ，解(2) ( 3)兩個不等式組可得 2 QR1 18 Q只要變阻器有一點點連入電路，它兩端的電壓就不會為0，故A選項是錯誤的。當(dāng)變阻器連入電路的阻值為18 Q時，電路中的電流最小，最小值為：I = 4V -(18 Q+6 Q) = ( 1/6 ) A，此時燈泡 L消耗的功率最小，P (最小)=I2R = (1/6) X(1/6 )X6 Q=(1/6) W，所以B選項是正確的。電路中的最大

21、電流為I (最大)，則I (最大)=4V -(6 Q+ 2Q)= 0.5A尤其要注意的是：因為燈泡的額定電流為0.5A，所以電路中的最大電流只能為0.5A，否則的話，燈泡就會被燒毀!當(dāng)變阻器連入電路的阻值為 2Q時，它消耗的電功率為：P= I2R =4V -(2 Q+6 Q)2 X2 Q=0.5W當(dāng)變阻器連入電路的阻值為18 Q時，它消耗的電功率為:P= I2R =4V -(18 Q+6 Q)2 X18 Q= 0.5W由此可知：D選項也是不對的。例8、如圖所示電路，電源電壓為 U = 7.5V，且保持 不變，R為保護電阻，L為標(biāo)有“ 6V，3W ”的小燈 泡，不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，電流表

22、量程為0至0.6A，電壓表量程為0至3V，閉合開關(guān)后， 當(dāng)滑片移到最左端時，燈泡恰好正常發(fā)光，要求 兩電表的示數(shù)均不超過各自的量程，則保護電阻R的功率變化范圍是(0.27至0.75W |)L1U IS解：燈泡L的一些參數(shù)是：額定電壓 U = 6V，額定電流I = 0.5A，R= 12 Q當(dāng)滑片移到最左端時，電路中只有R和燈泡L,此時電流中的電流為0.5A，此時保護電阻R的阻值為3 Q,此時保護電阻R的功率最大，為 P= I2R= 0.75W當(dāng)滑動變阻器兩端的電壓為3V時，此時電路中的電流最小，設(shè)最小值為I,則1=( 7.5V - 3V)-(12 Q+3 Q)= 0.3A此時保護電阻 R的功率為

23、 P= I2R= 0.09 X3 Q=0.27W例9、某同學(xué)做電學(xué)實驗時，實驗電路如圖所示，已知他所用的電流表量程為0至0.6A，電壓表的量程為 0至3V，電源電壓為6V保持不變，滑動變阻器的最大阻值為50 Q,定值電阻R0為10 Q，S閉合后，在實驗操作無誤的情況下，正確的說法是:CR0|A、電流表最大示數(shù) 0.6AB、 滑動變阻器消耗的最小功率為0C、電壓表的最小示數(shù)為 1VD、電阻R0消耗的最大功率為1.8W解法一：設(shè)經(jīng)過 R0的電流為I0，R0兩端的電壓為U0,則滑動變阻器的滑片移動過程中，必須滿足兩條件，即：(1) I0 W0.6A( 2) U0 3VS根據(jù)U0 3V及R0 = 10

24、 Q這兩個條件，可以得出通過 R0的最大電流不能超過 0.3A這一結(jié)論，所以電路中的最大電流為 0.3A 當(dāng)電路中的最大電流為 0.3A時，R0的功率最大，根據(jù) P = I2R可得R0消耗的最大功率為 0.9W。當(dāng)電路中的最大電流為 0.3A時，變阻器R必定有一部分接入電路，所以變阻器消耗的最小功率絕對不可能為0。解法二：設(shè)滑動變阻器連入電路的電阻為R,則R必須滿足下列兩個不等式所列出的條件，兩個不等式如下：6V -(R + R0 )0.6A( 1 ):6V -(R + R0 ) XR0 3V( 2)代入R0 = 10 ,解(1) ( 2 )兩個方程組可得10 QR利用10 QR這個條件可以證明 ABD選項都是錯誤的。例10、在標(biāo)有“