《滑动变阻器范围问题详解》

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 1规格为“10Ω 0.5A ”，滑动变阻器R 2规格为“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 2
电流I
定值电阻电压U 1 滑变电压U 2 向右
变化 变（大） 变（小） 变（小）
变（大） 定量 R 2max =
I min = U 1min =
U 2max =
向左
变化
变（小） 变（大） 变（大） 变（小） 定量
R 2min =
I max =
U 1max =3V
U 2min =
序号 原理 分析或演算过程
1 R 总=U 总/I 当滑片向右滑动，阻值变（大），总电阻变（大），电流变（小）
2 U 1=IR 1 定值电阻阻值不变，电流（小），定值电阻两端电压变（小）
3 U 2=U －U 1 根据串联分压，电源电压U （不变），U 1（小），所以U 2变（大）
4 由题意可知 表V 2的量程为0~3V ，所以U 2max 两端电压最大为（3V ）
5 U 1=U －U 2 计算可得：U 1min =4.5V －3V=1.5V 6
I =U 1/R 1
计算可得：I 1min = U 1/ R 1=1.5V/10Ω=0.15A 7
最大值
R 2max =U 2max /I min =3V/0 .15A=20Ω
R 总=U 总/I min =4.5V/0.15A=30Ω U 2=U －U 1=4.5V －1.5V=3V
8 I =U 1/R 1 表V 1量程决定U 1max =3V ，I max =U 1max /R 1=3V/10Ω=0.3A 9
U 2=U －U 1
U 2min =U －U 1max =4.5V －3V=1.5V 10
最小值
R 2min =U 2min /I max =1.5V/0.3A=5Ω
R 总=U 总/I max =4.5V/0.3A=15Ω U 2=U －U 1=4.5V －3V=1.5V
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
① ②
③ ⑦
⑥ ⑤ ④
⑧
⑩ ⑨
为“50Ω1A”，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（）
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，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“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R2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（）
A.电源电压为16V
B.R1的阻值为25Ω
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R0为40Ω，滑动变阻器允许通过的最大电流为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S1，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“2.5V1.25W”（灯丝阻值不变），滑动变阻器规格为“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“100Ω1A”，小灯泡标有“6V3W”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R1标有“20Ω，0.5A”字样，定值电阻R2标有“10Ω1A”字样若电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“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R3（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0~3V。

当闭合S和S1、断开S2，将滑动变阻器R2的滑片P从一端移至另一端，测得电流表示数随电压表示数变化情况如图乙中的图象A所示。

当把电压表并联在R3两端，闭合S和S2、断开S1，移动滑动变阻器R2
的滑片P，测得新材料电阻R3电流随电压变化情况如图乙中的图像B所示。

求：
（1）新材料电阻R3正常工作时的电功率。

（2）滑动变阻器R2的最大阻值。

（3）电源电压。

（4）在图甲电路中，电压表并联在R2两端，当闭合S和S2、断开S1时，为保证电路安全滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。

【答案】（1）1.25W；（2）15Ω；（3）4.5V；（4）4Ω~12Ω。