替换电阻专题
电学压轴之电阻电源的替换问题
电学压轴之电阻电源的替换问题1．在如图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器上标有“50Ω2A”字样。
闭合开关，当变阻器滑⽚位于某位置时，电流表的示数为0.2安。
求：①此时R1两端的电压U1。
②现⽤电阻R0替换电阻R1，闭合开关，当变阻器滑⽚位于某位置时，电压表的示数如图（b）所示，移动滑动变阻器滑⽚到另⼀位置，电流表的示数如图（c）所示。
求替换电阻R0的阻值范围。
2．如图所示，电源电压为12V，灯L上标有“12V0.3A”（12V表示灯泡正常发光时的电压，0.3A表示正常发光时通过灯泡的电流），定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”。
闭合S1、S2，灯L正常发光。
电流表、电压表的量程分别为0～3A，0～15V，求：（1）灯正常发光时的电阻；（2）断开S1、S2，电流表、电压表的量程分别为0～0.6A，0～15V，滑动变阻器允许连⼊的阻值范围。
（3）断开S1、S2，⽤⼀个新的电源去替代原来的电源，电流表、电压表的量程分别为0～0.6A，0～3V．移动滑动变阻器的滑⽚过程中，要求两个电表先后均能达到满刻度，且电路正常⼯作。
求允许替换电源的范围。
3．如图甲所示，电源电压为12V且保持不变，灯泡L标有“6V3W”的字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器上标有“50Ω，0.5A“字样。
当只闭合S1时，电阻R0的电功率为P0，电流表的示数为I1；当再闭合S2时，电阻R0的电功率为P0′，电流表的示数为I2。
已知P0：P0′＝9：16，电压表前后两次示数之⽐为3：2。
求：（1）灯丝电阻为多少？（2）I1：I2＝？（3）R0的阻值为多少？（4）当S1和S2都闭合时，⽤⼀个新的电阻R2代替R0，且电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V，要求：在移动滑动变阻器的滑⽚的过程中，电流表和电压表的指针均能达到图⼄所示位置，且电路中各元件均能正常⼯作，求R2的阻值范围。
电阻的替换原则
电阻的替换原则电阻是电路中常见的元件之一，它的作用是阻碍电流的流动，使电路中的电流、电压和功率得到控制。
在电路设计和维护中，经常需要对电阻进行替换，以达到更好的电路性能和效果。
下面介绍几种常见的电阻替换原则。
1. 串联电阻的替换原则串联电阻是指多个电阻依次连接在一起，电流依次通过它们。
在电路中，如果需要替换串联电阻，可以使用等效电阻来代替。
等效电阻是指一个电阻，它的电阻值等于串联电阻的电阻值之和。
例如，如果有三个串联电阻，分别为R1、R2、R3，它们的电阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω，那么它们的等效电阻为60Ω。
2. 并联电阻的替换原则并联电阻是指多个电阻同时连接在一起，电流分别通过它们。
在电路中，如果需要替换并联电阻，可以使用等效电阻来代替。
等效电阻是指一个电阻，它的电阻值等于并联电阻的电阻值之和的倒数。
例如，如果有三个并联电阻，分别为R1、R2、R3，它们的电阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω，那么它们的等效电阻为4Ω。
3. 三角形电阻的替换原则三角形电阻是指三个电阻组成的三角形形状的电路。
在电路中，如果需要替换三角形电阻，可以使用星形电阻来代替。
星形电阻是指三个电阻组成的星形形状的电路，其中每个电阻的两端都与一个公共节点相连。
星形电阻的电阻值可以通过以下公式计算：Rab=R1R2+R2R3+R3R1/R1+R2+R3，其中Rab为星形电阻的电阻值，R1、R2、R3分别为三个电阻的电阻值。
4. 星形电阻的替换原则星形电阻是指三个电阻组成的星形形状的电路，其中每个电阻的两端都与一个公共节点相连。
在电路中，如果需要替换星形电阻，可以使用三角形电阻来代替。
三角形电阻是指三个电阻组成的三角形形状的电路，其中每个电阻的一端与一个公共节点相连，另一端分别与另外两个电阻的一端相连。
三角形电阻的电阻值可以通过以下公式计算：Rab=R1R2+R2R3+R3R1/R1+R2+R3，其中Rab为三角形电阻的电阻值，R1、R2、R3分别为三个电阻的电阻值。
定值电阻替换范围(终稿)
图1
（a）
图2
（ b）
动态模型的建立1
思考1：当定值电阻取值合适且不变时，
电流、电压表达到满偏与滑动变阻器的 阻值之间存在着什么样的关系？
电流表满偏对应 滑动变阻器最小 取值
电压表满偏对应 滑动变阻器最大 取值
动态模型的建立2
思考：当定值电阻变大（或变小一点），为了 保证电压表和电流表仍然能达到满偏，滑动变 阻器的取值范围会有什么变化？ 结论2：R定越大，ΔR滑越大，反之亦然。
串联电路定值电阻的 替换范围
上海市实验学校 潘新竹
串联电路的特点
一道串联压轴题
(12年徐汇一模）在如图所示电路中，电
源电压为8伏不变，电压表量程0~3伏、 电流表量程0~0.6安， R1为定值电阻，滑 动变阻器标有“20Ω 2A”字样。闭合电 键。为了使移动滑片的过程中各电表能 分别达到最大值，现选取合适的定值电 阻R替换定值电阻R1，求出符合要求的R 的取值范围。
课堂练习：
在图所示的电路中，电源电压为15V，滑
动变阻器R2上标有“20Ω 2A”的字样， 若定值电阻可变，但该定值电阻需满足 如下要求：在此电路中选择合适的电表 量程后，移动变阻器的滑片P，能使两电 表的指针分别达到满刻度，且不损坏电 路元件。求能满足要求的定值电阻的范 围。
问题的解决
课后思考
如图1所示的电路中，电源电压为18伏恒定不 变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，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2（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。
中考物理电学计算压轴题替换电阻类总汇
图1一、知识结构1、替换定值电阻（滑动变阻器）（1）、电表偏转类A 、替换后各电表都达到满刻度B 、替换后每次移动滑片都能使电表处于某一位置C 、替换后每次移动滑片都使得电表改变的角度相同D 、替换后使电表偏转的角度最大E 、替换后两个电表偏离零刻度线的角度相同F 、替换后两个电流表（电压表）的比值相同G 、通过电键的断开与闭合使得各电表满刻度 （2）电压电流电功率极值类A 、替换后电流最小值B 、替换后电压最小值C 、替换后电路中的最小功率D 、替换后电流变化量最小E 、 替换后电压变化量最小 2、替换电源电压3、电键的闭合或断开，电表达到满刻度 （电压电流变化量极值） 二、题型演练1、在图1所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R 1的阻值为22欧，滑动变阻器R 2上标有“10 1A ”字样。
闭合电键S ，电流表的示数为0.5安。
求：（1）电阻R 1两端的电压。
（2）滑动变阻器R 2接入电路的阻值。
（3）现设想用定值电阻R 0来替换电阻R 1，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。
①现有阻值为16欧的定值电阻，若用它替换电阻R 1，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。
②满足题目要求的定值电阻R 0的可能取值范围为_ _2、在图2所示的电路中，电源电压为9伏且不变，变阻器R2标有“10Ω 2A ”字样。
闭合电键S ，当滑片移到某一位置时，电流表示数为0.4安，电压表示数为1伏。
求：①此时滑动变阻器消耗的电功率P2。
②定值电阻R1的电阻值。
③现可用A ：12欧、B ：18欧的定值电阻来替换R1，或用标有“20Ω 2A ”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。
2023年上海九年级物理中考知识点复习经典例题讲解专题10 电学压轴之4 电压表、电流表变化范围
题型六：替换电阻问题类电压表示数变化范围例13.（★★★）在如图所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧。
闭合电键S后，电流表A的示数如图（a）所示。
①求电阻R1两端的电压U1。
②求电阻R2的阻值。
③现选择标有“10Ω 2Α”、“50Ω 1.5Α”字样的滑动变阻器替换电阻R2，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，电压表示数的变化量最大（电压表的表盘如图（b）所示）。
问：选择哪一个变阻器替换电阻R2?求出相应电压表的变化范围。
【考点】替换电阻问题类电压表示数变化范围【解析】①U1＝I1R1＝0.8安×10欧＝8伏②U2＝U总－U1＝18伏－8伏＝10伏R2＝U2/I2＝10伏/0.8安＝12.5欧③选择变阻器“50Ω 1.5A”U1大＝IR1＝1.5安×10欧＝15伏U2小＝3伏U2大＝I小R2大＝[18伏/（60欧）]×50欧＝15伏电压表变化范围：3～15伏。
【答案】①8伏②12.5欧③选择变阻器“50Ω 1.5A”电压表变化范围：3～15伏【教学建议】本题关键之处在于第三问，学生会在选配滑动变阻器时纠结，而本题只需分两种情况解题，与其纠结不如直接分类解题，会加快做题进度，提高正确率。
【考点】替换电阻问题类电压表示数变化范围【解析】①I =I 1=I 2=0.5AU 1＝I 1R 1＝0.5A ×12Ω＝6V②U 2＝U －U 1＝18V －6V ＝12VP 2=U 2I 2＝12V ×0.5A=6W③B R 1R 2= U 2/I =12V/0.5A ＝24Ω当I =0.6A 时，U 2最大＝IR 2＝0.6A ×24Ω＝14.4V当R 1＝150Ω时，RR U U 11= V U R R U 51.152415015011=Ω+ΩΩ== 所以，U 1最大＝15V ，U 2最小＝U －U 1最大＝18V －15V ＝3V△U 2＝U 2最大－U 2最小＝14.4V －3V ＝11.4V例14.（★★★）如图所示的电路中，电源电压为18伏，定值电阻R 1的阻值为12欧，闭合电键S ，电流表的示数为0.5安。
电路基础原理电阻的等效与替代
电路基础原理电阻的等效与替代电路是现代科技中不可或缺的一部分。
在电路中，电阻是一个基本元件，它起着控制电流大小的作用。
在这篇文章中，我将向您介绍电阻的等效与替代原理。
电阻是一种阻碍电流流动的元件。
它的单位是欧姆（Ω）。
在电路中，电阻通常用仿真器件表示，而实际的电阻则常用碳膜电阻、金属膜电阻等实际元件代替。
不同的电阻材料有着不同的电阻值和使用特性。
当我们在电路设计中遇到复杂的电路网络时，为了简化电路分析和计算，我们常常使用电阻的等效电路来替代原始电路。
等效电路是通过将原始电路中的复杂元件替换为具有相同电气特性的简化元件，以在分析电路时提供方便。
在电路中，电阻的等效包括串联电阻与并联电阻。
串联电阻等效是指将多个电阻连接在一起，使它们对电路起到一个整体的作用。
而并联电阻等效是指将多个电阻连接在一起，使它们对电路的作用和单个电阻相当。
通过使用这些等效，我们可以更轻松地分析和计算复杂的电路。
在串联电阻等效中，多个电阻被连接在一条电路路径上。
这些电阻的等效电阻值等于其总和。
即，若有三个电阻R1、R2和R3串联连接，则它们的等效电阻Re= R1 + R2 + R3。
在电路中，串联电阻等效可以将原始电路简化为一个较大的等效电阻，从而便于分析。
而在并联电阻等效中，多个电阻被连接在电路中的不同路径上。
这些电阻的等效电阻值等于它们的倒数之和再取倒数。
即，若有两个电阻R1和R2并联连接，则它们的等效电阻Re=（1/R1 + 1/R2）的倒数。
通过并联电阻等效，我们可以将原始电路简化为一个较小的等效电阻，从而方便计算和分析。
除了串联和并联电阻等效，还存在其他形式的电阻等效。
例如，在交流电路中，电感和电容也具有等效电阻。
在交流电路分析中，我们可以使用等效电阻来简化电感和电容的复杂计算。
总之，电阻的等效与替代是电路设计与分析中的重要工具。
通过使用适当的等效电路，我们可以简化原始电路的复杂性，并方便计算和分析。
在实际电路设计中，了解电阻的等效与替代原理是非常重要的。
替代法测电阻
伏安法测电阻拓展—替代法测电阻替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。
【例1】右图是测量电阻R X 阻值的电路⑴按右图连接电路。
⑵将S 2与Rx 相接，记下电流表指针所指位置⑶将S 2与R 1相接，保持R 2不变，调节R 1的阻值，使电流表的指针在原位置上，记下R 1的值，则Rx ＝R 1。
替代法测量电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。
㈡、电表内阻的测量方法 1．替换法⑴用替代法测电流表的内阻（电路如甲图）原理：分别闭合S 1 、S 2时电流表A 有相同的读数，则电阻箱的阻值即为A 1的内阻 ⑵用替代法测电压表的内阻：（电路如乙图） 原理：分别闭合S 1 、S 2时电压表V B 有相同的读数，则电阻箱的阻值即为V A 的内阻2．半偏法⑴半偏法测量电流表的内阻半偏法测量原理是利用电表的满偏电流与半偏电流之间的关系，求出电阻值。
第一种形式：如图所示，这是标准的恒流半偏法，即整个测量过程保持回路电流I 不变，以消除R 1并联后对回路电流的影响。
①按图接线，S 1断开，S 合上，调节R 2，使A 1指示满刻度，记录此时A 2读数I 1。
②合上S 1，合理调节R 1、R 2，使A 1指针在满刻度一半的位置，A 2的读数为I 1。
③由于回路电流I 1恒定，而Ａ1支路电流半偏转为121I ，则R 1支路电流也为121I ，故Rg ＝R 1。
第二种形式： 仪器：电源、滑动变阻器、电阻箱，待测电流表①先将R 调到最左端，闭合S 1，断开S 2，调节R 使电流表满偏 ②然后使R 不变，闭合S ２调节R′使电流表指到满刻度的一半，③若R 》R′，有R g ≈R′。
即此时电阻箱R′的读数即为电流表的内阻r g 。
原理：电流表满偏即读数为I 0后使P 位置不动，即认为在电阻箱调节过程中并联支路的电压不变，电流表半偏，认为均分电流，即R 和相同R′ 误差分析：在半偏法测内阻电路中，当闭合S ２时，引起总电阻减小，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R′的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R′的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。
电路压轴换电阻
龙文教育学科辅导学案教师: 学生: 年级: 日期:2013. 星期: 时段: 学情分析课题电路压轴专题——替换电阻学习目标与考点分析学习目标：替换电阻+电表变化量+偏转极值考点分析：学习重点基本讨论法学习方法讲练说相结合学习内容与过程(上海中考)（电表同时达到最大值）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R 2上标有“100Ω ,1A ”字样。
闭合电键S 后，电流表A 的示数为0.5安，电压表V l 的示数为10伏，电压表V 2的示数为6伏。
求： （1）定值电阻R 1的阻值 （2）此时滑动变阻器R 2消耗的电功率P 2。
（3）请用定值电阻来替换电阻R 1，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 ，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作。
第一，符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值：__________________。
第二，满足上述要求时，电流表示数的最小值。
（写明必要理由）【分析】电表的偏转极值也就是电压和电流的极值，因此此类问题可以抓住两个关键条件：1.定值电阻——其两端电压和通过的电流同时出现极值（最大值或最小值）；2.滑动变阻器——定值电阻和滑动变阻器串联的电路中，滑动变阻器电阻变大，其两端电压变大，当滑动变阻器电阻达到极值时，两端电压也达到极值。
【解答】（1）（2）略。
（3）先根据题意，选择电流表和电压表的合适量程。
滑动变阻器R 2的安全电流为1安，所以电流表合适量程为0-0.6安；电源电压为16伏>15伏，所以电压表的量程不能确定。
假设替换R 1的定值电阻为R 0。
电压表V l 选择0—3伏量程，则当电流表达到满刻度0.6安时，电压表V l 同时达到满刻度3伏，R 0 =欧安伏56.03=，此时电压表V 2的示数最小，为16伏－3伏=13伏，所以V 2只能选择0—15伏量程。
当V 2达到满刻度15伏（对应R 2最大）时，V l 示数为1伏，根据电压和电阻关系可求得此时R 2的阻值为75欧<100欧，所以R 0 =5欧满足题意，继而求得此时最小电流I=）欧（伏75516+=0.2安。
替代法测电阻
伏安法测电阻拓展—替代法测电阻替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。
【例1】右图是测量电阻R X 阻值的电路⑴按右图连接电路。
⑵将S 2与Rx 相接，记下电流表指针所指位置 ⑶将S 2与R 1相接，保持R 2不变，调节R 1的阻值，使电流表的指针在原位置上，记下R 1的值，则Rx ＝R 1。
替代法测量电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。
㈡、电表内阻的测量方法1．替换法⑴用替代法测电流表的内阻（电路如甲图）原理：分别闭合S 1 、S 2时电流表A 有相同的读数，则电阻箱的阻值即为A 1的内阻⑵用替代法测电压表的内阻：（电路如乙图）原理：分别闭合S 1 、S 2时电压表V B 有相同的读数，则电阻箱的阻值即为V A 的内阻2．半偏法⑴半偏法测量电流表的内阻半偏法测量原理是利用电表的满偏电流与半偏电流之间的关系，求出电阻值。
第一种形式：如图所示，这是标准的恒流半偏法，即整个测量过程保持回路电流I 不变，以消除R 1并联后对回路电流的影响。
①按图接线，S 1断开，S 合上，调节R 2，使A 1指示满刻度，记录此时A 2读数I 1②合上S 1，合理调节R 1、R 2，使A 1指针在满刻度一半的位置，A 2的读数为I 1。
③由于回路电流I 1恒定，而Ａ1支路电流半偏转为121I ，则R 1支路电流也为121I ，故Rg ＝R 1。
第二种形式： 仪器：电源、滑动变阻器、电阻箱，待测电流表①先将R 调到最左端，闭合S 1，断开S 2，调节R 使电流表满偏 ②然后使R 不变，闭合S ２调节R′使电流表指到满刻度的一半，③若R 》R′，有R g ≈R′。
即此时电阻箱R′的读数即为电流表的内阻r g 。
原理：电流表满偏即读数为I 0后使P 位置不动，即认为在电阻箱调节过程中并联支路的电压不变，电流表半偏，认为均分电流，即R 和相同R′误差分析：在半偏法测内阻电路中，当闭合S ２时，引起总电阻减小，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R′的电流比电流表电流多，R′的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R′的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。
本章专题复习4.2 串联电路中电阻的替换(含滑动变阻器的替换)(解析版)
本章专题复习四 电路计算题02 串联电路的电阻替换（含滑动变阻器的替换）1．（2019青浦一模）在图8（a ）所示的电路中，电源电压为9伏，电阻R 1的阻值为10欧。
闭合电键S ，电压表的示数为5伏。
① 求电阻R 2 两端的电压U 2。
② 求通过电阻R 1 的电流I 1。
③ 现用电阻R 0替换电阻R 1、R 2中的一个，替换后，发现两电表的示数均变大，且电流表指针正好达到某量程的最大值，如图8（b ）所示。
请判断被电阻R 0所替换的电阻，并求出R 0的阻值。
【答案】①4伏；②0.5安；③替换的电阻为 R 2， 5欧。
【解析】① U 2＝U －U 1＝9伏－5伏＝4伏② I 1＝U 1/R 1＝5伏/10欧＝0.5安③ 替换的电阻为 R 2。
电流表示数变大，总电阻减小；电压表示数变大，电阻R 2减小，所以替换R 2。
替换任何一个电阻，电路中的电流不可能达到3安，所以最大电流为0.6安。
R 总＝ U /I ＝9伏/0.6安＝15欧R 0＝R 总－R 1＝15欧－10欧＝5欧2．（2018黄浦一模）如图10（a ）所示电路中，电源电压为24伏且保持不变，电阻R 1的阻值为10欧，所用电压表表盘如图10（b ）所示。
闭合电键，电压表示数为8伏。
8 （b ）①求通过R 1的电流I 1；②求电阻R 2的阻值；③现用电阻R 0替换R 1、R 2中的一个，替换前后，电压表示数增大了4伏。
求电阻R 0的阻值。
【答案】 ①0.8A ；②20Ω；③替换R 1，20Ω；替换R 2，10Ω。
【解析】①由电路图可知R 1与R 2串联，电压表测R 1两端的电压，电压表示数为8伏，即R 1的电压U 1=8V ，R 1=10Ω，通过R 1的电流I 1=U 1/R 1=8伏/10欧=0.8安；②因串联电路中总电压等于各分电压之和，故R 2两端的电压:U 2= U -U 1=24伏-8伏=16伏，因串联电路中各处的电流相等，电阻R 2=U 2/I 2=16伏/0.8安=20欧；③由替换前后，电压表示数增大了4伏，可得电压表示数为U 2=12伏，根据串联电路的分压规律可知另一电阻上的电压为U 1= U –U 2=12伏，根据U 1：U 2=R 1：R 2可知替换后的两电阻之比是1：1，所以如果R 0替换R 1，则R 0=20欧，同理如果R 0替换R 2，则R 0=10欧。
2013初中物理替换电阻
（a ） 图12 （b ）AR 1PR 2 S替换电阻专题 长宁区21．在图12（a ）所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，定值电阻R 1的阻值为20欧，滑动变阻器R 2上标有“50Ω 2A”字样，电流表0~3安档损坏。
闭合电键S ，移动滑动变阻器R 2的滑片P 到某一位置时， 电流表的示数如图12（b ）所示。
求：①定值电阻R 1两端的电压U 1。
②通电10秒，电流通过电阻R 1所 做的功W 1。
③现用阻值为10欧的定值电阻接入电路替换R 1，电路中其他元件均不发生变化。
替换后，在移动变阻器滑片P 的过程中，是否能使电流表示数的变化量超过原来的数值？请通过计算说明理由。
闸北区22．在图13所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，电流表连接“0～0.6 A ”量程，电压表连接“0～15 V ”量程。
求：① 当电压表的示数为12伏时，电流表的示数为0.5安，电阻R 1的阻值。
② 当电流表的示数为0.4安时，电压表的示数。
③ 为了保证电路的安全，滑动变阻器允许接入的最大阻值和最小阻值。
闵行区22．如图14所示，电源电压为4伏保持不变，定值电阻R 1为5欧姆，R 2为标有“50Ω 1A ”字样的滑动变阻器。
闭合电键S ，电流表指针偏转角度相同，求： ⑴通过R 1的电流。
⑵此时滑动变阻器R 2接入电路的阻值。
⑶将变阻器R 2的滑片P 移至某一位置时，三个电表在量程不变的情况下，示数能否达到满量程？若可行，请计算出所对应的R 2值；若不行，请说明理由。
浦东新区图14 R 2 P A A 1SR 1V22．如图10(a)所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，滑动变阻器R 2上标有“20Ω 1A”字样，R 1的阻值为30欧。
闭合电键，电压表的示数如图10(b)所示，求：①此时通过电阻R 1的电流；②此时电流通过滑动变阻器所消耗的电功率；③现有阻值分别为10欧、15欧、20欧的定值电阻，从中选择一个替换R 1，要求选择合适的量程，在移动滑动变阻器滑片P 的过程中，电路能正常工作，且能够使电压表V 指针转动的角度最大。
压敏电阻的替代方法以及如何正确替换
压敏 电阻到底能不能用普通电阻代替？并非所有电阻都可以替代，选择替代也要考虑到实际因素。
如果压敏电阻突然坏了，可以用普通电阻替代吗？当压敏电阻两端的电压略高于额定电压时，压敏电阻会迅速 击穿 和通电，工作 电流从高阻状态急剧增加到低阻状态。
当两端的电压低于额定电压时，可以使压敏电阻恢复到高电阻状态。
当压敏电阻两端的电压超过其最大极限电压时，压敏电阻将完全崩溃，无法恢复。
压敏敏感电阻一般用在 保护电路 上，过压后造成 短路 ，导致前 保险丝烧断，从而保护电器不扩大故障范围。
常用于电视机、电话等家用电器（主要是避雷器）。
等等。
因此，当电压电阻被打破时，当暂时找不到相应的电压电阻时，就可以移除，暂时不使用。
只要电压稳定，在短时间内不会影响电器的使用。
因为它在电路中通常是并联的。
如果电压电阻损坏，不要更换为普通电阻，因为它没有作用。
普通电阻器 和压敏感电阻器是两个无法更换的，也是不可能替代的。
使用质量不合格、质量低劣的压敏电阻，可能引起压敏元件爆炸。
因此，它也会影响其他组件的使用。
在购买压阻器时，我们需要选择一个正规的 电子元器件商城 ，这样质量才有保障。
正确替换压敏电阻压敏电阻有过压保护作用，因此大量的 电路中都会选择它。
压敏电阻选择的重要性，小编为什么这么说。
事实上，当电阻损坏时，我们想找一个替代品。
不过新手对于替换不太了解，所以小编想和你简单谈谈。
1 、 探测电路必须先找出解决问题的原因。
2 、 更换压敏电阻的容量不应太大。
3 、 更换时可以找到同一型号。
4 、 在技术人员的帮助下寻找新的解决方案。
5 、 压敏电阻的质量要过硬。
替换电阻R0范围
替换电阻的阻值范围计算方法
(一)选量程[滑动变阻器限制电流/电流表量程]。
a)滑动变阻器R2上标有‘50Ω 2A’，一般应选择0～0.6A量程；
b)“电源电压为6伏且不变”，一般应选择0～3V量程；
c)根据电源电压及电压表可以满偏选择电压表量程；
注：如电压表没有满偏要求，可能需分情况讨论；
(二)电压和电流同时达到要求的限制值（含满偏）的临界情况，算替换
电阻下限R min=U−U2max
I max
；
解析：如果电压表已经达到要求的限制值，说明滑变的分压已经最大了，也就是说替换电阻的分压已经时最小值，这种状态下当电流限制值时，替换电阻最小。
注1：电流限制值取电流表量程、元器件限制电流的最小值；
注2：如有几个U2max，取几个中的最小值；
(三)分别计算出滑变R2min=0、电流达到限制值（含满偏）和滑变最大
R2max=限制值、电压达到限制值（含满偏）时，两个替换电阻的上限值，
取两个上限的最小值，上限R max=Min（U
I max ，U−U2max
U2max
R2max）；
解析：在电流达到限制值时，滑变的接入阻值越小替换电阻的阻值越大；在电压达到限制时，滑变的接入阻值越大替换电阻的阻值也越大；因要求电压电流分别能达到限制值，所以两个最大阻值的较小值是R max。
23没有任何满偏及限制、31题不适用注：电流限制主要有电流表量程、元器件限制电流；电压限制主要有电压表量程、题目要求的某电压表值；。
变频器维修之充电电阻替换技巧
变频器维修之充电电阻替换技巧充电电阻是变频器中的一个重要组成部分，它的作用是限制电流的流动，起到充电的作用。
在长时间使用变频器的过程中，充电电阻可能会因磨损、老化或故障等原因而需要替换。
下面，我将为大家介绍一下变频器维修中充电电阻替换的技巧。
首先，我们需要准备好必备的工具和替换零件。
在充电电阻替换前，我们需要确保变频器的电源已经关闭，并断开所有电源和信号连接。
接下来，我们可以使用螺丝刀和扳手等工具将变频器箱体打开，以便于操作。
接着，我们需要找到充电电阻的位置。
一般而言，充电电阻位于变频器的输入端。
在找到充电电阻后，我们可以使用万用表测量其阻值，以确认是否需要替换。
如果测量得到的阻值接近于零或无穷大，那么就意味着充电电阻可能存在故障，需要进行替换。
接下来，我们需要将损坏的充电电阻拆卸下来。
首先，用扳手松开连接充电电阻的螺母，然后轻轻将充电电阻从连接器上取下。
注意，在拆卸充电电阻之前，需要将其周围的组件静电保护，以免对其他电子元件造成损害。
然后，我们可以将新的充电电阻安装到连接器上。
首先，确认充电电阻的标志，确保其与变频器输入端的正负极连接正确。
然后，将充电电阻插入连接器，并用螺母紧固连接。
再次使用万用表测量充电电阻的阻值，确保其与规格参数相符。
最后，我们需要将变频器箱体合上，并重新连接电源和信号线。
然后，打开变频器的电源，进行电源和信号的调试。
在调试过程中，需要注意观察变频器的工作情况，确保充电电阻替换后变频器能够正常工作。
需要注意的是，在进行充电电阻的替换过程中，应当遵循相关的安全规范和操作指南，以确保操作的安全性和效果。
如果对充电电阻的替换过程不熟悉，建议请专业技术人员进行操作。
总之，充电电阻是变频器中一个重要的组件，其替换需要注意一系列的步骤和技巧。
希望以上介绍的内容能对大家在变频器维修中的充电电阻替换工作有所帮助。
中考物理电学计算压轴题替换电阻类总汇
图1 一、知识结构1、替换定值电阻〔滑动变阻器〕 〔1〕、电表偏转类A 、替换后各电表都到达满刻度B 、替换后每次移动滑片都能使电表处于某一位置C 、替换后每次移动滑片都使得电表改变的角度相同D 、替换后使电表偏转的角度最大E 、替换后两个电表偏离零刻度线的角度相同F 、替换后两个电流表〔电压表〕的比值相同G 、通过电键的断开与闭合使得各电表满刻度 （2）电压电流电功率极值类A 、替换后电流最小值B 、替换后电压最小值C 、替换后电路中的最小功率D 、替换后电流变化量最小E 、 替换后电压变化量最小 2、替换电源电压3、电键的闭合或断开，电表到达满刻度 〔电压电流变化量极值〕 二、题型演练1、在图1所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R 1的阻值为22欧，滑动变阻器R 2上标有“10Ω 1A”字样。
闭合电键S ，电流表的示数为0.5安。
求：〔1〕电阻R 1两端的电压。
〔2〕滑动变阻器R 2接入电路的阻值。
〔3〕现设想用定值电阻R 0来替换电阻R 1，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到达满刻度处，且电路能正常工作。
①现有阻值为16欧的定值电阻，假设用它替换电阻R 1，请判断：________满足题目要求〔选填“能”或“不能”〕。
假设能满足题目要求，通过计算求替换后滑动变阻器的使用范围；假设不能满足题目要求，通过计算说明理由。
②满足题目要求的定值电阻R 0的可能取值范围为_ _2、在图2所示的电路中，电源电压为9伏且不变，变阻器R2标有“10Ω 2A”字样。
闭合电键S ，当滑片移到某一位置时，电流表示数为0.4安，电压表示数为1伏。
求：①此时滑动变阻器消耗的电功率P2。
②定值电阻R1的电阻值。
③现可用A ：12欧、B ：18欧的定值电阻来替换R1，或用标有“20Ω 2A”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到达某个量程的最大值，且电路能正常工作。
压敏电阻替换原则
压敏电阻替换原则
嘿，朋友们！今天咱来聊聊压敏电阻替换原则，这可真是个重要又有趣的事儿啊！
压敏电阻，就像是电路的小卫士，关键时刻能挺身而出保护电路。
那要是它出问题了，要替换它，可不能随随便便哦！这就好比给汽车换零件，得找合适的才行，不然车子能跑顺畅吗？
首先得考虑它的参数啊！电压、电流这些可不能马虎。
要是新换的压敏电阻电压不够，那不就跟纸糊的盾牌一样，根本挡不住“攻击”嘛！电流也是同理，太小了可不行，就像小马拉大车，拉不动呀！所以一定要选参数合适的，这是最基本的要求啦。
然后呢，还得看看它的封装形式。
就好像鞋子得合脚一样，压敏电阻的封装得和原来的匹配得上，不然怎么装得进去呢？要是强行装进去，那不是给自己找麻烦嘛！
再有啊，质量也得过关呀！不能随便找个便宜的就换上，那不是给自己埋雷嘛！得找个可靠的牌子，质量有保障的，这样用起来才放心呀！这就跟找朋友一样，得找靠谱的，关键时刻能靠得住。
大家想想，如果不按照这些原则来替换压敏电阻，那会怎么样？电路会不会动不动就出问题？设备会不会经常罢工？那可就麻烦大啦！所以说呀，压敏电阻替换原则真的太重要啦，可不能小瞧它哦！
总之，替换压敏电阻就像是一场精心策划的行动，要考虑周全，不能有丝毫马虎。
只有这样，才能让电路继续安全稳定地运行，我们的设备才能好好工作呀！这可不是开玩笑的事情哦！。
替换电阻专题（含解析）
替换电阻专题（含解析）替换电阻专题⼀、知识结构串联电路: 各电表都达到了满刻度(定值电阻与滑变器) 每次移动都能使得电表处于某⼀位置每次移动都使得电表改变得⾓度相同并联电路: 各电表都达到了满刻度(定值电阻与滑变器) 通过电键得断开与闭合使得各电表满刻度替换后两个电表偏离零刻度线得⾓度相同两个电流表得⽐值相同电表得指针始终处于某⼀个位置⼆、题型类型⼀:电压表接在滑动变阻器得两端1、在图所⽰得电路中,电源电压为12伏且不变,电阻R1得阻值为22欧,滑动变阻器R2上标有“10Ω1A”字样.闭合电键S,电流表得⽰数为0、5安.求:(1)电阻R1两端得电压.(2)滑动变阻器R2接⼊电路得阻值.(3)现设想⽤定值电阻R0来替换电阻R1,要求:在移动滑动变阻器滑⽚P得过程中,两电表得指针分别能达到满刻度处,且电路能正常⼯作.①现有阻值为16欧得定值电阻,若⽤它替换电阻R1,请判断:能满⾜题⽬要求(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得使⽤范围;若不能满⾜题⽬要求,通过计算说明理由.②满⾜题⽬要求得定值电阻R0得可能取值范围为15～20Ω.分析:②当滑动变阻器接⼊电路得电阻最⼩时,电路中得电流最⼤为0、6A,根据欧姆定律求出R0得最⼤阻值;当滑动变阻器接⼊电路得电阻最⼤时,电流表得⽰数也最⼤时,电阻R0得阻值最⼩,利⽤串联电路得电压特点与欧姆定律求出最⼩值,从⽽确定⾜题⽬要求得定值电阻R0得可能取值范围.解答:解:(3)①能;电流表量程为0～0、6A,即I最⼤=0、6A,此时电路中得总电阻R最⼩===20Ω,滑动变阻器接⼊电路得最⼩值R滑⼩=20Ω﹣16Ω=4Ω;电压表得量程为0～3V,即U滑⼤=3V,定值电阻两端得电压U1′=U﹣U滑⼤=12V﹣3V=9V,电路中得电流I′===0、5625A,滑动变阻器接⼊电路得最⼤值R滑⼤==≈5、33Ω,所以,滑动变阻器使⽤范围:4Ω～5、33Ω.②当滑动变阻器接⼊电路得电阻最⼩为0,电路中得电流最⼤I max=0、6A时,R0得阻值最⼤;R0max===20Ω,当滑动变阻器接⼊电路得电阻最⼤时,电流表得⽰数也最⼤时,R0得阻值最⼩;R0min===15Ω,所以R0得取值范围为15Ω～20Ω.答:(1)电阻R1两端得电压为11V;(2)滑动变阻器R2接⼊电路得阻值为2Ω;(3)①能;替换后滑动变阻器得使⽤范围为4Ω～5、33Ω;②满⾜题⽬要求得定值电阻R0得可能取值范围为15Ω～20Ω.点评:本题考查了串联电路得特点与欧姆定律得计算;关键就是规律与公式得灵活运⽤;难点就是满⾜题⽬要求得定值电阻R0得取值范围得确定.类型2:电压表接在定值电阻两端:2、在图(a)电路中,电源电压为18伏且不变.电阻R1得阻值30欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样.闭合电键S,电压表得⽰数为12伏.(1)求电流表得⽰数.(2)求电阻R2连⼊电路得阻值.(3)若移动变阻器滑⽚P到某位置时,发现两电表中某⼀个表得指针达到满刻度,如图(b)或(c)所⽰.①求出此时两电表得⽰数.②现要求在移动变阻器滑⽚P时两电表得指针均能达到满刻度,如图(b)与(c)所⽰,⼩华与⼩明拟采取如下⽅法:⼩华:⽤5欧得定值电阻替换电阻R1.⼩明:⽤25欧得定值电阻替换电阻R1.请判断:⼩明得⽅法能满⾜题⽬得要求(选填“⼩华”、“⼩明”或“⼩华与⼩明”).满⾜题⽬要求时,滑动变阻器连⼊电路得阻值R2得值为5欧.③继续移动变阻器得滑⽚P,直⾄电路中电流最⼩,则两电表指针偏转⾓度得变化量就是相同得(选填“相同”或“不同”).考点: 欧姆定律得应⽤;电阻得串联.专题: 计算题;归谬反证法.分析:(1)由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器串联,电压表测电阻R1两端得电压,电流表测电路中得电流;已知电阻R1得阻值与两端得电压,根据欧姆定律求出电路中得电流;根据串联电路得电压特点求出R2两端得电压,根据欧姆定律求出R2连⼊电路得阻值.(2)若滑动变阻器接⼊电路得电阻为0时,根据欧姆定律求出此时电路中得电流可知电流表可以满偏,进⼀步求出电路中得总电阻,再根据串联电路得电阻特点求出滑动变阻器接⼊电路得电阻值瞧就是否符合要求;再假设电压表得量程为3V,⽐较滑动变阻器就是否符合要求;最后根据以上分析确定两电表得⽰数;同理判断⼩华与⼩明得说法就是否正确;最后先求出两电表得⽰数,再根据两表刻度均匀代表得⽰数关系判断它们针偏转⾓度得变化量就是否相同.解答:解:(1)电流表得⽰数为:I=I1===0、4A;(2)电阻R2连⼊电路得阻值为:R2====15Ω;(3)①若滑动变阻器接⼊电路得电阻为0时,电路中得电流为==0、6A,⽽R1两端得电压达到18V,会烧坏电压表,故达到量程得应为电压表;若电压表得量程为0～3V,则此时电路中得电流应为=0、1A,电路得总电阻为==180Ω,滑动变阻器接⼊电路得电阻应为R滑动=180Ω﹣30Ω=150Ω＞20Ω,所以电压表得量程只能为0～15V,此时电路中得电流为I′==0、5A;②假设⼩华得正确,当电流表达到满刻度0、6A时,则U1′=0、6A×5Ω=3V,需要滑动变阻器接⼊电路中得电阻:R2′==25Ω＞20Ω,即使将滑动变全部接⼊电路中也不可能使电压表得⽰数⼩于3V,因此⼩华得结论就是错误得;当电流表满刻度时,I1′=0、6A,R1两端电压为U1″=I1′R1=0、6A×25Ω=15V,此时滑动变阻器接⼊电路得电阻为R2″==5Ω＜20Ω,符合要求,所以⼩明得⽅法可⾏.③滑动变阻器接⼊电路得电阻最⼤时,电路中电流最⼩为I最⼩===0、36A;电压表得⽰数为U最⼩=I最⼩R1=0、36A×30Ω=10、8V;因电压表与电流表得刻度就是均匀得,所以原来它们得刻度代表得数值关系得⽐值为=30,⽽此时两表得⽰数⽐值为=30,所以两电表指针偏转⾓度得变化量就是相同得.答:(1)求电流表得⽰数为0、4A;(2)电阻R2连⼊电路得阻值为15Ω;(3)①两电表得⽰数分别为15V,0、5A;②⼩明;5;③相同.点评:本题综合考查了电压表、电流表、滑动变阻器得正确使⽤与欧姆定律得计算,还涉及了电表刻度之间得关系,关键就是会⽤假设法根据要求逐步判断电表得量程与⽰数,难度较⼤,学⽣容易出错,做题时要细⼼.类型3: 有⼀个电流表,两个电压表3、(2009?上海)如图所⽰得电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样.闭合电键S后,电流表A得⽰数为0、5安,电压表V l得⽰数为10伏,电压表V2得⽰数为6伏.求:(1)定值电阻R1得阻值.(2)此时滑动变阻器R2消耗得电功率P2.(3)请⽤定值电阻来替换电阻R1,并选择合适得电表量程.要求:在不更换电表量程得情况下,移动变阻器得滑⽚P,使所有电表得⽰数都能达到各⾃得最⼤值,且电路能正常⼯作.第⼀,符合上述条件得所有可能得定值电阻阻值:5欧或25欧.第⼆,满⾜上述要求时,电流表⽰数得最⼩值.(写明必要理由)分析:(1)滑动变阻器与电阻串联在电路中,电压表V l测R1得电压,根据欧姆定律可计算定值电阻R1得阻值.(2)电压表V2测滑动变阻器得电压,根据电功率公式可计算此时滑动变阻器R2消耗得电功率.(3)R1与R2串联,V1测量R1两端得电压,V2测量R2两端得电压,则由串联电路得规律可知电源电压;因滑动变阻器最⼤允许通过电流为1A,故电流表量程只能选0～0、6A,电压表量程有0～3V及0～15V两种,因为V1测定值电阻两端得电压,故V1及电流表应同时达最⼤值,故根据欧姆定律可求得R1可能得阻值;当滑动变阻器接⼊电阻最⼤时,此时电路中电流最⼩,此时电压表V2得⽰数最⼤,则电压表V2得也有两种可能值,根据计算可判断就是否都能符合题意.解答:解:(1)由欧姆定律可得:R1==20Ω(2)由功率公式可求得R2消耗得电功率:P2=U2I2=6V×0、5A=3W(3)由串联电路得规律可知,电源电压U=U1+U2=10V+6V=16V;当电压表量程取0～3V时,由欧姆定律得:当电压表V1量程取0～15V时,=25Ω①定值电阻为5欧时,电流表、电压表V1,V2得量程分别为0、6安、3伏、15伏.当电压表V2⽰数最⼤时,电流表得⽰数最⼩,此时有:②定值电阻为25欧时,电流表、电压表V1得量程分别为0、6安、15伏.电压表V2⽰数得最⼤值为:所以,电压表V2得量程只能选3伏.当电压表V2得⽰数最⼤时,电流表得⽰数最⼩,此时有:答:(1)R1得阻值为20Ω;(2)R2消耗得功率为3W; (3)符合条件得电阻为5Ω或25Ω,电路中得最⼩电流分别为0、2A与0、52A.类型4、电路中只有⼀个电流表,没有电压表4、在图所⽰得电路中,电源电压为20伏且不变,电阻R1得阻值为25欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样.闭合电键S,电流表得⽰数为0、5安.求:①电阻R1两端得电压U1.②电阻R1消耗得功率P1.③现从阻值分别为10欧、20欧、30欧得电阻中选⼀个替换电阻R1,同时将⼀电压表接⼊电路中,要求:在移动变阻器滑⽚P得过程中,两电表得指针均能达到某量程得满刻度处(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:第⼀,替换电阻得阻值为30欧.第⼆,电流表选择0～0、6A量程、电压表选择0～3V量程;电压表接到bc处(选填“ab”、“bc”或“ac”).第三,计算出滑动变阻器接⼊电路得阻值范围(要有计算过程).分析:(1)由图可见,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中得电流,电阻R1得阻值与电流表得⽰数已知,根据U1=IR1就可求出电阻R1两端得电压;(2)由电流I与R1得阻值,根据电功率得计算公式P1=I2R1就可计算出电阻R1得电功率;(3)滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”,因此电流表得量程选择得就是0～0、6A;假设电压表测定值电阻电压,当电压表选0～15V量程时,定值电阻阻值为R1==25Ω,不在可选择得电阻之中; 当电压表选0～3V量程时,定值电阻阻值为R1==5Ω,也不在可选择得电阻之中,所以电压表测滑动变阻器电压.解答:解:(1)根据欧姆定律,则电阻R1两端得电压U1=I1R1=0、5A×25Ω=12、5V答:电阻R1两端得电压为12、5V.(2)电阻R1消耗得电功率:P1=I2R1=(0、5A)2×25Ω=6、25W答:电阻R1消耗得功率为6、25W.(3)经分析可知,电流表选择得就是0～0、6A量程,电压表测量滑动变阻器两端得电压,也就就是接在bc两点之间,如下图:①电流达到最⼤值0、6A时,电路中得总电阻最⼩为R==33、3Ω,因为10Ω+20Ω=30Ω＜33、3Ω,因此10Ω得电阻不能选;②if选20Ω得电阻,电压表量程选0～3V时,此时定值电阻得电流I==0、85A＞0、6A(电流表得量程),不合题意;电压表量程选0～15V量程时,根据串联分压,分压之⽐与电阻之⽐得特点,有=,解得此时滑动变阻器接⼊电路得电阻值R2=60Ω＞20Ω(滑动变阻器得最⼤阻值),不合题意;③因此只能选30Ω得电阻替换R1,当电压表量程选0～3V时,根据串联分压,分压之⽐与电阻之⽐得特点,有=,解得R2=5、4Ω;当电流表⽰数就是0、6A时,滑动变阻器接⼊电路得阻值R2=33、3Ω﹣30Ω=3、3Ω.当电压表量程选0～15V时,根据串联分压,分压之⽐与电阻之⽐得特点,有=,解得此时滑动变阻器接⼊电路得电阻值R2=90Ω＞20Ω(滑动变阻器得最⼤阻值),不合题意.综上,可得:第⼀,替换电阻得阻值为30Ω;第⼆,电流表选择0～0、6A量程,电压表选择0～3V量程,电压表接在bc处;第三,滑动变阻器接⼊电路得阻值范围就是:3、3Ω～5、4Ω.点评:本题中最后⼀个问题分析过程⽐较复杂,对学⽣分析能⼒就是个很⼤得考验,⼀般情况下不容易分析正确,要特别注意.类型5、电路中没有电流表5、在图所⽰得电路中,R1得阻值为10欧,两电压表得规格相同,电源电压为15伏且保持不变,闭合电键S后,电压表V l得⽰数如图所⽰.求:①通过电阻R1得电流;②电流通过电阻R2所消耗得功率;③若⽤标有“20Ω2A”字样滑动变阻器来替换电阻R2,通过移动变阻器得滑⽚,使两电表能分别达到某量程得满刻度,且电路能正常⼯作.第⼀,要满⾜上述要求,两电压表量程得选择有1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:V l表量程:0～15V,V2表量程:0～3V.第⼆,若再⽤电阻R0替换R1来满⾜上述要求,通过计算说明R0得可能取值范围为多少.考点: 欧姆定律得应⽤;电压表得读数⽅法;电功率得计算.专题: 计算题;动态预测题.分析:由电路图可知,R1、R2串联,V1测R1两端得电压,V2测R2两端得电压;(1)根据电压表得量程与分度值确定电压表V l得⽰数,根据欧姆定律求出通过电阻R1得电流;(2)根据串联电路得电压特点求出R2两端得电压,利⽤P=UI求出电流通过电阻R2所消耗得功率;(3)①由电源得电压为15V可知,两电压表得量程不可能同为3V(电压表会损坏)得量程;当滑动变阻器得阻值最⼤时,根据串联电路得电阻分压特点可求R1与滑动变阻器两端得电压,从⽽确定V1、V2得量程;②根据滑动变阻器允许通过得最⼤电流时,V1得⽰数达到最⼤值15V,根据欧姆定律确定R0得最⼩值,根据串联电路电阻得分压特点可知当滑动变阻器接⼊电路得阻值最⼤时,电压表V2达到最⼤值3V,R0得最值最⼤.解答:解:(1)I1===0、5A;(2)P2=U2I2=(15V﹣5V)×0、5A=5W;(3)①由电源得电压为15V可知,两电压表得量程不可能同为0～3V时,否则两电表可能会损坏;当滑动变阻器接⼊电路得电阻最⼤时,根据串联电路得电阻分压特点可知R1两端得电压为U1=U=×15V=5V＞3V,所以V1得量程必为0～15V;滑动变阻器两端得最⼤电压U滑=15V﹣5V=10V＜15V,所以电压表V2得量程必为0～3V.②当电路中得电流为I max=2A时,V1得⽰数达到最⼤值15V,R0min===7、5Ω;当滑动变阻器接⼊电路得电阻最⼤时,电压表V2达到最⼤值3V,则R0max==×20Ω=80Ω,故R0得可能取值范围为7、5Ω～80Ω.答:(1)通过电阻R1得电流为0、5A;(2)电流通过电阻R2所消耗得功率5W;(1)①1;15;3;②R0得取值范围为7、5Ω～80Ω.点评:本题考查了串联电路特点与欧姆定律、电功率得计算,关键就是电压表量程得判断,难点就是替换电阻后R0得取值范围得判断,此题得难度较⼤.类型6:电压表接在滑动变阻器两端,移动变阻器都能使得电压表处于某⼀位置6、在图(a)所⽰得电路中,电源电压为22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得⽰数为0、4安,电压表V得⽰数为6伏,求:①此时变阻器R2消耗得电功率P2.②定值电阻R1得阻值.③请⽤定值电阻R0来替换电阻R1.要求:选择不同得电表量程,移动变阻器得滑⽚P,都能使电压表V得指针处于图(b)所⽰位置,且电路能正常⼯作.第⼀,符合上述条件得定值电阻R0最⼩阻值为10欧,最⼤阻值为60欧. 第⼆,满⾜上述要求时,若定值电阻R0 分别取最⼩与最⼤阻值连⼊电路,在两种情况下各⾃电流表⽰数得最⼩值.(写明必要理由)考点: 电功率得计算;电压表得读数⽅法;滑动变阻器得使⽤;欧姆定律得应⽤.专题: 计算题;动态预测题.分析:(1)由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端得电压,电流表测电路中得电流;根据P=UI求出此时变阻器R2消耗得电功率;根据串联电路得电压特点求出R1两端得电压,根据欧姆定律求出R1得阻值.(2)第⼀、选择不同得电表量程,移动变阻器得滑⽚P,都能使电压表V得指针处于图(b)所⽰位置,也就就是说R2得电压能取到2V或10V,根据欧姆定律表⽰出电路中得电流,利⽤电路中得电流要⼤于2A得出不等式即可求出R0得最⼩值;根据串联电路得分压特点可知,当滑动变阻器接⼊电路得电阻最⼤时滑动变阻器分得得电压最⼤,最⼤不应⼩于10V,根据欧姆定律得出不等式即可求出R0得取值范围;第⼆、当滑动变阻器接⼊电路得电阻最⼤时,电路中得电流最⼩,此时要考虑电压表得量程,然后根据串联电路得特点与欧姆定律求出各⾃电流表⽰数得最⼩值.解答:解:①时变阻器R2消耗得电功率为:P2=U2I=6V×0、4A=2、4W;②R1两端得电压:U1=U﹣U2=22V﹣6V=16V,R1得阻值R1===40Ω;③第⼀:选择量程3V时,要求变阻器⾄少可以分担到2V得电压,选择15V量程时,要求变阻器⾄少可以分担10V电压,同时,变阻器正常⼯作,要求电流要⼩于2A,则≤2A,即R0≥=10Ω≤2,即R0≥=6Ω综上知R0≥10Ω,由于变阻器最⼤值为50Ω,根据串联电路得分压特点可知,当变阻器接⼊电路得电阻最⼤时,分得得电压最⼤,则U×≥10V,即22V×≥10V,解得R0≤60Ω,所以R0得取值范围为:10Ω≤R0≤60Ω,;第⼆:若定值电阻R0=10Ω,当R2=50Ω时,滑动变阻器分得得电压U滑′=×22V≈18、3V＞15V,所以,当电压表得⽰数为15V时,电路中得电流最⼩,I min===0、7A;若定值电阻R0′=60Ω,当R2=50Ω时电路中得最⼩电流,I最⼩===0、2A.答:①此时变阻器R2消耗得电功率为2、4W.②定值电阻R1得阻值为40Ω.③第⼀:10;60.第⼆:在两种情况下各⾃电流表⽰数得最⼩值分别为0、7A、0、2A.点评:本题考查了串联电路得特点与欧姆定律、电功率得计算,关键就是公式及其变形式得灵活应⽤,难点就是定值电阻R0来替换电阻R1时最⼤与最⼩值得判断,就是⼀道难度较⼤得习题.类型7:串联电路替换滑动变阻器:7、在图中所⽰得电路中,电源电压为18伏且不变,滑动变阻器R2上标有“10Ω2A”字样.闭合电键S,电流表A得⽰数为1、2安,电压表V得⽰数为6伏.求:(1)10秒内,电流通过滑动变阻器R2所做得功W2.(2)电阻R1得阻值.(3)现有三个滑动变阻器,分别为“5Ω3A”、“20Ω2A”与“50Ω2A”,请从中选择⼀个来替换变阻器R2,要求:闭合电键后,在移动变阻器滑⽚P得过程中,两电表得⽰数分别能达到某个量程得最⼤值,且电路能正常⼯作.①应选择得滑动变阻器为“50Ω 2A”.②满⾜上述要求时,该滑动变阻器连⼊电路得阻值范围.考点: 欧姆定律得应⽤;串联电路得电压规律.专题: 计算题.分析:(1)知道电压、电流、通电时间,根据W=UIt求出电流通过滑动变阻器R2所做得功W2.(2)根据并联电路得电压特点,求出R1得电压,根据欧姆定律求出电阻R1得阻值.(3)当电流表⽰数最⼤时,电路电阻最⼩,滑动变阻器电阻最⼩,分担得电压最⼩,电压表不会超过电压表得量程.求出滑动变阻器得最⼩值;当电压表⽰数最⼤时,滑动变阻器得电阻最⼤,电路电流最⼩,不会超过电流表得量程,求出滑动变阻器得最⼤值.解答:解:(1)W2=U2It=6V×1、2A×10s=72J.(2)U1=U﹣U2=18V﹣6V=12V,R1===10Ω.(3)当电流表⽰数I最⼤=0、6A时R最⼩===30Ω,R滑最⼩=R最⼩﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω当电压表⽰数U滑最⼤=15V时,U1最⼩=U﹣U滑最⼤=18V﹣15V=3VI最⼩===0、3AR滑最⼤===50Ω滑动变阻器连⼊电路得阻值范围就是20Ω～50Ω.所以选择“50Ω2A”得滑动变阻器.答:(1)10秒内,电流通过滑动变阻器R2所做得功W2为72J.(2)电阻R1得阻值就是10Ω.(3)①“50Ω2A”;②滑动变阻器连⼊电路得阻值范围就是20Ω～50Ω.点评:对于电流表与电压表在同⼀个电路中,使其中⼀个满量程⼯作,要保证另⼀个得安全使⽤,不要顾此失彼,这就是学⽣最容易出错得地⽅.类型8:替换定值电阻使得两点表指针改变得⾓度相同8、在如图(a)所⽰得电路中,电源电压为18伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样.闭合电键S后,电流表A与电压表V得⽰数如图(b)、(c)所⽰.求:①变阻器R2连⼊电路得电阻.②通电10秒,电流通过定值电阻R1所做得功.③现⽤定值电阻R0来替换电阻R1,电流表使⽤0～3A量程,在各电路元件均安全⼯作得条件下,要求每次改变变阻器滑⽚P得位置,都能使电流表A与电压表V得指针改变得⾓度相同.I 符合上述条件与要求时,电压表所⽤量程为0～15V,定值电阻R0得阻值为5欧.II 符合上述条件与要求时,变阻器R2连⼊电路电阻得最⼩值及电流表⽰数得最⼩值.考点: 欧姆定律得应⽤;电流表得读数⽅法;电压表得读数⽅法;电功得计算.专题: 计算题;动态预测题.分析:(1)由图可知两电阻串联在电源两端,V测量R2两端得电压,电流表测量得电流值即为电路中得电流;根据电表得量程读出⽰数,则由欧姆定律可求得电阻R2得阻值;(2)由串联电路得电压规律可得出R1两端得电压,则由电功公式W=UIt可求得电流通过电阻R1时所做得功;(3)由题意可知,⽤定值电阻R0来替换电阻R1,R0与R2串联,分析R0、R2两端电压得变化量之间得关系;将电流表A与电压表V得指针改变得⾓度转化为R0上得变化;然后在电流表使⽤0～3A量程得条件下,逐个分析电压表得哪个量程能符合滑动变阻器两端得电压要求;最后根据电压表得量程与滑动变阻器得铭牌得数据,再由欧姆定律可求变阻器R2连⼊电路电阻得最⼩值及电流表⽰数得最⼩值.解答:解:①电流表得量程为0～0、6A,分度值为0、02A,⽰数为:0、2A;电压表得量程为0～15V,分度值为0、5V,⽰数为6V;由欧姆定律I=可得:R2得阻值:R2===30Ω;答:变阻器R2连⼊电路得电阻为30Ω.②R1两端得电压:U1=U﹣U2=18V﹣6V=12V;则R1消耗得电能:W1=U1I1t=U1It=12V×0、2A×10s=24J.答:通电10秒,电流通过定值电阻R1所做得功为24J.③Ⅰ、⽤定值电阻R0来替换电阻R1,则R0与R2串联,因为U=U0+U2,I=I0=I2,改变变阻器滑⽚P得位置时,U0减⼩得量与U2增加得量相同,即变化量相同,所以题⽬中得电流表A与电压表V得指针改变得⾓度相同,即为I0与U0得指针改变得⾓度相同.(1)设改变得⾓度为n,因电流表使⽤0～3A量程,若电压表使⽤0～3V量程.则:R0===1Ω,∴当I=I0=I2=2A时,U0=I0R0=2A×1Ω=2V,∴U2=U﹣U0=18V﹣2V=16V＞3V 所以电压表不能⽤0～3V得量程.(2)因电流表使⽤0～3A量程,若电压表使⽤0～15V量程.R0===5Ω,∴当I=I0=I2=2A时,U0=I0R0=2A×5Ω=10V,∴U2=U﹣U0=18V﹣10V=8V＜15V,所以电压表选⽤0～15V得量程.Ⅱ、由滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样可知:R总最⼩===9Ω,R2最⼩=R总最⼩﹣R0=9Ω﹣5Ω=4Ω;由电压表选⽤0～15V得量程可知:当U2=15V时,U0=U﹣U2=18V﹣15V=3V,I最⼩=I2=I0===0、6A.答:I、答案为:0～15;5.II、符合上述条件与要求时,变阻器R2连⼊电路电阻得最⼩值为4Ω,电流表⽰数得最⼩值为0、6A.点评:本题考查了欧姆定律、滑动变阻器得使⽤及电压表得结构及使⽤,对学⽣要求较⾼,就是道难度较⼤得综合题.应灵活应⽤所学电学知识进⾏分析解答,特别注意得就是将电流表A与电压表V得指针改变得⾓度相同得变化转变为R0上得I0与U0得指针改变得⾓度相同.类型9:并联电路替换定值电阻使得两电表都能达到满刻度9、在图所⽰得电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R l为20欧,滑动变阻器上标有“50Ω,1、5A”字样.当电键S断开时,电流表A2得⽰数为0、4安. 求:①滑动变阻器连⼊电路中得电阻值.②闭合电键S后,通过电阻R l得电流.③若⽤R3替代R l,闭合电键S,移动滑动变阻器得滑⽚P⾄某⼀位置时,使其中两个电表各⾃能达到某⼀量程得满刻度,求R3得阻值与此时变阻器连⼊电路中得电阻值.考点: 欧姆定律得应⽤.专题: 计算题.分析:(1)分析电路可知.R1与R2并联,当开关S断开时,R1被断路,电路中只有R2,已知电流与电压,利⽤欧姆定律解得连⼊电路中得阻值;(2)已知电源电压与R1阻值,利⽤欧姆定律解得;(3)已知电源电压为6V,此时只能使⽤0～15V量程,故电压表不能满格;⼜电流表A2测⼲路电流,故应使⽤0～3A量程;电流表A1测R2⽀路电流,故使⽤0～0、6A量程.解答:解:(1)∵R1与R2并联∴U2=U1=U=6V I2=I1=0、4A∴滑动变阻器连⼊电路中得电阻值:R2===15Ω;(2)通过电阻R l得电流:I1===0、3A;(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.I3=I max﹣I2max=3A﹣0、6A=2、4A∴R3===2、5Ω∴R2min===10Ω.答:①滑动变阻器连⼊电路中得电阻值15Ω.②闭合电键S后,通过电阻R l得电流0、3A.③R3得阻值与此时变阻器连⼊电路中得电阻值分别为2、5Ω与10Ω.点评:本题得综合性较强,不仅考查电流表得读数⽅法,还考查欧姆定律得应⽤、并联电路得电压规律与功率得计算.解答此类题⽬⾸先要明确电路得结构类型,再根据不同电路得不同规律利⽤欧姆定律求解即可.类型10:通过电键得断开与闭合使得两个电表都能达到满刻度10、在如图所⽰得电路中,电源电压保持不变,电流表得量程分别为0～0、6安与0～3安,电压表得量程分别为0～3伏与0～15伏,电阻R1与R2得阻值分别为24欧与120欧.求:(1)当只闭合电键S1时,电压表⽰数为12伏,求电流表得⽰数.(2)当只闭合电键S3时,电阻R2消耗得电功率P2.(3)现⽤阻值不同得电阻R3替换R2,替换后要求:通过控制电键得断开或闭合,使电流表或电压表得⽰数分别能达到某个量程得最⼤值,且两个电阻都有电流通过,请通过计算求出符合上述要求得所有可能得定值电阻R3得阻值.考点: 欧姆定律得应⽤;并联电路得电流规律;串联电路得电压规律;电路得动态分析;电功率得计算.专题: 计算题;图析法.分析:(1)分析电路图,只闭合S1时,如甲图,电路中只有R1,知道电压表得⽰数(R1两端得电压),利⽤欧姆定律求通过R1得电流(电流表得⽰数);(2)分析电路图,只闭合S3时,如⼄图,电路中只有R2,知道电源电压与R2得阻值,利⽤欧姆定律与电功率公式求R2消耗得电功率;(3)电路中电阻R1、R3同时都有电流通过:①只闭合电键S2,电阻R1、R3串联,如图丙;②只断开电键S2,电阻R1、R3并联,如图丁.根据达到电压表或电流表最⼤量程、且两个电阻都有电流通过,求出R3得阻值.解答:解:(1)只闭合S1时,如甲图,电路中只有R1,U=U1=12V,I=I1===0、5A,(2)只闭合S3时,如⼄图,电路中只有R2,I2===0、1A,P2=UI2=12V×0、1A=1、2W;(3)电路中电阻R1、R3同时都有电流通过:①只闭合电键S2,电阻R1、R3串联;②只断开电键S2,电阻R1、R3并联.①当电阻R1、R3串联时,如丙图,因为I max===0、5安,所以电流达不到电流表两个量程得最⼤值;因为电源电压U=12伏,所以电压U1达不到电压表0～15伏量程得最⼤值.当U1=3伏时,达到电压表0～3伏量程得最⼤值.U3=U﹣U1=12V﹣3V=9V,此时电路中得电流:I===0、125A,R3===72Ω;②当电阻R1、R3并联时,如丁图,I1===0、5A,当I=3A时,达到电流表0～3安得量程得最⼤值,I3=I﹣I1=3A﹣0、5A=2、5A,R3===4、8Ω;因为电源电压U=12伏,所以电压U1达不到电压表0～15伏量程得最⼤值.当I=0、6安时,达到电流表0～0、6安量程得最⼤值.I3=I﹣I1=0、6A﹣0、5A=0、1A,R3===120Ω=R2(不作为替换电阻);答:(1)当只闭合电键S1时,电压表⽰数为12伏,电流表得⽰数为0、5A;(2)当只闭合电键S3时,电阻R2消耗得电功率为1、2W;(3)符合上述要求可能得定值电阻R3得阻值为72Ω、4、8Ω.点评:本题关键:⼀就是根据开关开闭画出等效电路图帮助分析,⼆就是灵活运⽤欧姆定律与串并联电路得特点.类型11:并联电路替换定值电阻使得两电表偏离零刻度线得⾓度相同11、在图(a)所⽰得电路中,电源电压保持不变,电阻R1为10欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω3A”字样.当电键S闭合时,电流表A1得⽰数为0、8安,电流表A2得⽰数为0、2安.求:(1)电源电压U.(2)电阻R1消耗得功率P1.(3)现设想⽤定值电阻R0来替换电阻R1,要求:在移动滑动变阻器滑⽚P得过程中,能使两电表得指针偏离零刻度线得⾓度相同,且电路能正常⼯作.图(b)就是电流表表盘⽰意图。
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替换电阻专题一、知识结构串联电路: 各电表都达到了满刻度（定值电阻和滑变器）每次移动都能使得电表处于某一位置每次移动都使得电表改变的角度相同并联电路: 各电表都达到了满刻度（定值电阻和滑变器）通过电键的断开与闭合使得各电表满刻度替换后两个电表偏离零刻度线的角度相同两个电流表的比值相同电表的指针始终处于某一个位置二、题型类型一：电压表接在滑动变阻器的两端1.在图所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为22欧，滑动变阻器R2上标有“10Ω 1A”字样．闭合电键S，电流表的示数为安．求：（1）电阻R1两端的电压．（2）滑动变阻器R2接入电路的阻值．（3）现设想用定值电阻R0来替换电阻R1，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．①现有阻值为16欧的定值电阻，若用它替换电阻R1，请判断：能满足题目要求（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使用范围；若不能满足题目要求，通过计算说明理由．②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为15～20Ω．分析：②当滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电路中的电流最大为，根据欧姆定律求出R0的最大阻值；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电流表的示数也最大时，电阻R0的阻值最小，利用串联电路的电压特点和欧姆定律求出最小值，从而确定足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围．解答：解：（3）①能；电流表量程为0～，即I最大=，此时电路中的总电阻R最小===20Ω，滑动变阻器接入电路的最小值R滑小=20Ω﹣16Ω=4Ω；电压表的量程为0～3V，即U滑大=3V，定值电阻两端的电压U1′=U﹣U滑大=12V﹣3V=9V，电路中的电流I′===，滑动变阻器接入电路的最大值R滑大==≈Ω，所以，滑动变阻器使用范围：4Ω～Ω．②当滑动变阻器接入电路的电阻最小为0，电路中的电流最大I max=时，R0的阻值最大；R0max===20Ω，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电流表的示数也最大时，R0的阻值最小；R0min===15Ω，所以R0的取值范围为15Ω～20Ω．答：（1）电阻R1两端的电压为11V；（2）滑动变阻器R2接入电路的阻值为2Ω；（3）①能；替换后滑动变阻器的使用范围为4Ω～Ω；②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为15Ω～20Ω．点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算；关键是规律和公式的灵活运用；难点是满足题目要求的定值电阻R0的取值范围的确定．类型2：电压表接在定值电阻两端:2.在图（a）电路中，电源电压为18伏且不变．电阻R1的阻值30欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样．闭合电键S，电压表的示数为12伏．（1）求电流表的示数．（2）求电阻R2连入电路的阻值．（3）若移动变阻器滑片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．①求出此时两电表的示数．②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）和（c）所示，小华和小明拟采取如下方法：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：小明的方法能满足题目的要求（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5 欧．③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相同的（选填“相同”或“不同”）．考点：欧姆定律的应用；电阻的串联．专题：计算题；归谬反证法．分析：（1）由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器串联，电压表测电阻R1两端的电压，电流表测电路中的电流；已知电阻R1的阻值和两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流；根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出R2连入电路的阻值．（2）若滑动变阻器接入电路的电阻为0时，根据欧姆定律求出此时电路中的电流可知电流表可以满偏，进一步求出电路中的总电阻，再根据串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的电阻值看是否符合要求；再假设电压表的量程为3V，比较滑动变阻器是否符合要求；最后根据以上分析确定两电表的示数；同理判断小华和小明的说法是否正确；最后先求出两电表的示数，再根据两表刻度均匀代表的示数关系判断它们针偏转角度的变化量是否相同．解答：解：（1）电流表的示数为：I=I1===；（2）电阻R2连入电路的阻值为：R2====15Ω；（3）①若滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路中的电流为==，而R1两端的电压达到18V，会烧坏电压表，故达到量程的应为电压表；若电压表的量程为0～3V，则此时电路中的电流应为=，电路的总电阻为==180Ω，滑动变阻器接入电路的电阻应为R滑动=180Ω﹣30Ω=150Ω＞20Ω，所以电压表的量程只能为0～15V，此时电路中的电流为I′==；②假设小华的正确，当电流表达到满刻度时，则U1′=×5Ω=3V，需要滑动变阻器接入电路中的电阻：R2′==25Ω＞20Ω，即使将滑动变全部接入电路中也不可能使电压表的示数小于3V，因此小华的结论是错误的；当电流表满刻度时，I1′=，R1两端电压为U1″=I1′R1=×25Ω=15V，此时滑动变阻器接入电路的电阻为R2″==5Ω＜20Ω，符合要求，所以小明的方法可行．③滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中电流最小为I最小===；电压表的示数为U最小=I最小R1=×30Ω=；因电压表和电流表的刻度是均匀的，所以原来它们的刻度代表的数值关系的比值为=30，而此时两表的示数比值为=30，所以两电表指针偏转角度的变化量是相同的．答：（1）求电流表的示数为；（2）电阻R2连入电路的阻值为15Ω；（3）①两电表的示数分别为15V，；②小明；5；③相同．点评：本题综合考查了电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用和欧姆定律的计算，还涉及了电表刻度之间的关系，关键是会用假设法根据要求逐步判断电表的量程和示数，难度较大，学生容易出错，做题时要细心．类型3：有一个电流表，两个电压表3.（2009•上海）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样．闭合电键S后，电流表A的示数为安，电压表V l的示数为10伏，电压表V2的示数为6伏．求：（1）定值电阻R1的阻值．（2）此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2．（3）请用定值电阻来替换电阻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，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作．第一，符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值：5欧或25欧．第二，满足上述要求时，电流表示数的最小值．（写明必要理由）分析：（1）滑动变阻器和电阻串联在电路中，电压表V l测R1的电压，根据欧姆定律可计算定值电阻R1的阻值．（2）电压表V2测滑动变阻器的电压，根据电功率公式可计算此时滑动变阻器R2消耗的电功率．（3）R1与R2串联，V1测量R1两端的电压，V2测量R2两端的电压，则由串联电路的规律可知电源电压；因滑动变阻器最大允许通过电流为1A，故电流表量程只能选0～，电压表量程有0～3V及0～15V两种，因为V1测定值电阻两端的电压，故V1及电流表应同时达最大值，故根据欧姆定律可求得R1可能的阻值；当滑动变阻器接入电阻最大时，此时电路中电流最小，此时电压表V2的示数最大，则电压表V2的也有两种可能值，根据计算可判断是否都能符合题意．解答：解：（1）由欧姆定律可得：R1==20Ω（2）由功率公式可求得R2消耗的电功率：P2=U2I2=6V×=3W（3）由串联电路的规律可知，电源电压U=U1+U2=10V+6V=16V；当电压表量程取0～3V时，由欧姆定律得：当电压表V1量程取0～15V时，=25Ω①定值电阻为5欧时，电流表、电压表V1，V2的量程分别为安、3伏、15伏．当电压表V2示数最大时，电流表的示数最小，此时有：②定值电阻为25欧时，电流表、电压表V1的量程分别为安、15伏．电压表V2示数的最大值为：所以，电压表V2的量程只能选3伏．当电压表V2的示数最大时，电流表的示数最小，此时有：答：（1）R1的阻值为20Ω；（2）R2消耗的功率为3W；（3）符合条件的电阻为5Ω或25Ω，电路中的最小电流分别为和．类型4.电路中只有一个电流表，没有电压表4.在图所示的电路中，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“20Ω 2A”字样．闭合电键S，电流表的示数为安．求：①电阻R1两端的电压U1．②电阻R1消耗的功率P1．③现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻R1，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：第一，替换电阻的阻值为30 欧．第二，电流表选择0～量程、电压表选择0～3V 量程；电压表接到bc 处（选填“ab”、“bc”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）．分析：（1）由图可见，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电流表测电路中的电流，电阻R1的阻值和电流表的示数已知，根据U1=IR1就可求出电阻R1两端的电压；（2）由电流I和R1的阻值，根据电功率的计算公式P1=I2R1就可计算出电阻R1的电功率；（3）滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”，因此电流表的量程选择的是0～；假设电压表测定值电阻电压，当电压表选0～15V 量程时，定值电阻阻值为R1==25Ω，不在可选择的电阻之中；当电压表选0～3V量程时，定值电阻阻值为R1==5Ω，也不在可选择的电阻之中，所以电压表测滑动变阻器电压．解答：解：（1）根据欧姆定律，则电阻R1两端的电压U1=I1R1=×25Ω=答：电阻R1两端的电压为．（2）电阻R1消耗的电功率：P1=I2R1=（）2×25Ω=答：电阻R1消耗的功率为．（3）经分析可知，电流表选择的是0～量程，电压表测量滑动变阻器两端的电压，也就是接在bc两点之间，如下图：①电流达到最大值时，电路中的总电阻最小为R==Ω，因为10Ω+20Ω=30Ω＜Ω，因此10Ω的电阻不能选；②if选20Ω的电阻，电压表量程选0～3V时，此时定值电阻的电流I==＞（电流表的量程），不合题意；电压表量程选0～15V量程时，根据串联分压，分压之比与电阻之比的特点，有=，解得此时滑动变阻器接入电路的电阻值R2=60Ω＞20Ω（滑动变阻器的最大阻值），不合题意；③因此只能选30Ω的电阻替换R1，当电压表量程选0～3V时，根据串联分压，分压之比与电阻之比的特点，有=，解得R2=Ω；当电流表示数是时，滑动变阻器接入电路的阻值R2=Ω﹣30Ω=Ω．当电压表量程选0～15V时，根据串联分压，分压之比与电阻之比的特点，有=，解得此时滑动变阻器接入电路的电阻值R2=90Ω＞20Ω（滑动变阻器的最大阻值），不合题意．综上，可得：第一，替换电阻的阻值为30Ω；第二，电流表选择0～量程，电压表选择0～3V量程，电压表接在bc处；第三，滑动变阻器接入电路的阻值范围是：Ω～Ω．点评：本题中最后一个问题分析过程比较复杂，对学生分析能力是个很大的考验，一般情况下不容易分析正确，要特别注意．类型5.电路中没有电流表5.在图所示的电路中，R1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V l的示数如图所示．求：①通过电阻R1的电流；②电流通过电阻R2所消耗的功率；③若用标有“20Ω 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 1 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：V l表量程：0～15 V，V2表量程：0～ 3 V．第二，若再用电阻R0替换R1来满足上述要求，通过计算说明R0的可能取值范围为多少．考点：欧姆定律的应用；电压表的读数方法；电功率的计算．专题：计算题；动态预测题．分析：由电路图可知，R1、R2串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压；（1）根据电压表的量程和分度值确定电压表V l的示数，根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流；（2）根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，利用P=UI求出电流通过电阻R2所消耗的功率；（3）①由电源的电压为15V可知，两电压表的量程不可能同为3V（电压表会损坏）的量程；当滑动变阻器的阻值最大时，根据串联电路的电阻分压特点可求R1和滑动变阻器两端的电压，从而确定V1、V2的量程；②根据滑动变阻器允许通过的最大电流时，V1的示数达到最大值15V，根据欧姆定律确定R0的最小值，根据串联电路电阻的分压特点可知当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表V2达到最大值3V，R0的最值最大．解答：解：（1）I1===；（2）P2=U2I2=（15V﹣5V）×=5W；（3）①由电源的电压为15V可知，两电压表的量程不可能同为0～3V时，否则两电表可能会损坏；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，根据串联电路的电阻分压特点可知R1两端的电压为U1=U=×15V=5V＞3V，所以V1的量程必为0～15V；滑动变阻器两端的最大电压U滑=15V﹣5V=10V＜15V，所以电压表V2的量程必为0～3V．②当电路中的电流为I max=2A时，V1的示数达到最大值15V，R0min===Ω；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电压表V2达到最大值3V，则R0max==×20Ω=80Ω，故R0的可能取值范围为Ω～80Ω．答：（1）通过电阻R1的电流为；（2）电流通过电阻R2所消耗的功率5W；（1）①1；15；3；②R0的取值范围为Ω～80Ω．点评：本题考查了串联电路特点和欧姆定律、电功率的计算，关键是电压表量程的判断，难点是替换电阻后R0的取值范围的判断，此题的难度较大．类型6：电压表接在滑动变阻器两端，移动变阻器都能使得电压表处于某一位置6.在图（a）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“50Ω2A”字样．闭合电键S后，电流表A的示数为安，电压表V 的示数为6伏，求：①此时变阻器R2消耗的电功率P2．②定值电阻R1的阻值．③请用定值电阻R0来替换电阻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10 欧，最大阻值为60 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表示数的最小值．（写明必要理由）考点：电功率的计算；电压表的读数方法；滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用．专题：计算题；动态预测题．分析：（1）由电路图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；根据P=UI求出此时变阻器R2消耗的电功率；根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出R1的阻值．（2）第一、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的指针处于图（b）所示位置，也就是说R2的电压能取到2V或10V，根据欧姆定律表示出电路中的电流，利用电路中的电流要大于2A得出不等式即可求出R0的最小值；根据串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时滑动变阻器分得的电压最大，最大不应小于10V，根据欧姆定律得出不等式即可求出R0的取值范围；第二、当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，此时要考虑电压表的量程，然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出各自电流表示数的最小值．解答：解：①时变阻器R2消耗的电功率为：P2=U2I=6V×=；②R1两端的电压：U1=U﹣U2=22V﹣6V=16V，R1的阻值R1===40Ω；③第一：选择量程3V时，要求变阻器至少可以分担到2V的电压，选择15V量程时，要求变阻器至少可以分担10V电压，同时，变阻器正常工作，要求电流要小于2A，则≤2A，即R0≥=10Ω≤2，即R0≥=6Ω综上知R0≥10Ω，由于变阻器最大值为50Ω，根据串联电路的分压特点可知，当变阻器接入电路的电阻最大时，分得的电压最大，则U×≥10V，即22V×≥10V，解得R0≤60Ω，所以R0的取值范围为：10Ω≤R0≤60Ω，；第二：若定值电阻R0=10Ω，当R2=50Ω时，滑动变阻器分得的电压U滑′=×22V≈＞15V，所以，当电压表的示数为15V时，电路中的电流最小，I min===；若定值电阻R0′=60Ω，当R2=50Ω时电路中的最小电流，I最小===．答：①此时变阻器R2消耗的电功率为．②定值电阻R1的阻值为40Ω．③第一：10；60．第二：在两种情况下各自电流表示数的最小值分别为、．点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，关键是公式及其变形式的灵活应用，难点是定值电阻R0来替换电阻R1时最大和最小值的判断，是一道难度较大的习题．类型7：串联电路替换滑动变阻器：7.在图中所示的电路中，电源电压为18伏且不变，滑动变阻器R2上标有“10Ω 2A”字样．闭合电键S，电流表A的示数为安，电压表V的示数为6伏．求：（1）10秒内，电流通过滑动变阻器R2所做的功W2．（2）电阻R1的阻值．（3）现有三个滑动变阻器，分别为“5Ω 3A”、“20Ω2A”和“50Ω 2A”，请从中选择一个来替换变阻器R2，要求：闭合电键后，在移动变阻器滑片P的过程中，两电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．①应选择的滑动变阻器为“50Ω 2A”．②满足上述要求时，该滑动变阻器连入电路的阻值范围．考点：欧姆定律的应用；串联电路的电压规律．专题：计算题．分析：（1）知道电压、电流、通电时间，根据W=UIt求出电流通过滑动变阻器R2所做的功W2．（2）根据并联电路的电压特点，求出R1的电压，根据欧姆定律求出电阻R1的阻值．（3）当电流表示数最大时，电路电阻最小，滑动变阻器电阻最小，分担的电压最小，电压表不会超过电压表的量程．求出滑动变阻器的最小值；当电压表示数最大时，滑动变阻器的电阻最大，电路电流最小，不会超过电流表的量程，求出滑动变阻器的最大值．解答：解：（1）W2=U2It=6V××10s=72J．（2）U1=U﹣U2=18V﹣6V=12V，R1===10Ω．（3）当电流表示数I最大=时R最小===30Ω，R滑最小=R最小﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω当电压表示数U滑最大=15V时，U1最小=U﹣U滑最大=18V﹣15V=3VI最小===R滑最大===50Ω滑动变阻器连入电路的阻值范围是20Ω～50Ω．所以选择“50Ω 2A”的滑动变阻器．答：（1）10秒内，电流通过滑动变阻器R2所做的功W2为72J．（2）电阻R1的阻值是10Ω．（3）①“50Ω 2A”；②滑动变阻器连入电路的阻值范围是20Ω～50Ω．点评：对于电流表和电压表在同一个电路中，使其中一个满量程工作，要保证另一个的安全使用，不要顾此失彼，这是学生最容易出错的地方．类型8：替换定值电阻使得两点表指针改变的角度相同8.在如图（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“50Ω 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：①变阻器R2连入电路的电阻．②通电10秒，电流通过定值电阻R1所做的功．③现用定值电阻R0来替换电阻R1，电流表使用0～3A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．I 符合上述条件和要求时，电压表所用量程为0～15 V，定值电阻R0的阻值为 5 欧．II 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的最小值．考点：欧姆定律的应用；电流表的读数方法；电压表的读数方法；电功的计算．专题：计算题；动态预测题．分析：（1）由图可知两电阻串联在电源两端，V测量R2两端的电压，电流表测量的电流值即为电路中的电流；根据电表的量程读出示数，则由欧姆定律可求得电阻R2的阻值；（2）由串联电路的电压规律可得出R1两端的电压，则由电功公式W=UIt可求得电流通过电阻R1时所做的功；（3）由题意可知，用定值电阻R0来替换电阻R1，R0与R2串联，分析R0、R2两端电压的变化量之间的关系；将电流表A与电压表V的指针改变的角度转化为R0上的变化；然后在电流表使用0～3A量程的条件下，逐个分析电压表的哪个量程能符合滑动变阻器两端的电压要求；最后根据电压表的量程和滑动变阻器的铭牌的数据，再由欧姆定律可求变阻器R2连入电路电阻的最小值及电流表示数的最小值．解答：解：①电流表的量程为0～，分度值为，示数为：；电压表的量程为0～15V，分度值为，示数为6V；由欧姆定律I=可得：R2的阻值：R2===30Ω；答：变阻器R2连入电路的电阻为30Ω．②R1两端的电压：U1=U﹣U2=18V﹣6V=12V；则R1消耗的电能：W1=U1I1t=U1It=12V××10s=24J．答：通电10秒，电流通过定值电阻R1所做的功为24J．③Ⅰ、用定值电阻R0来替换电阻R1，则R0与R2串联，因为U=U0+U2，I=I0=I2，改变变阻器滑片P的位置时，U0减小的量与U2增加的量相同，即变化量相同，所以题目中的电流表A与电压表V的指针改变的角度相同，即为I0与U0的指针改变的角度相同．（1）设改变的角度为n，因电流表使用0～3A量程，若电压表使用0～3V量程．则：R0===1Ω，∴当I=I0=I2=2A时，U0=I0R0=2A×1Ω=2V，∴U2=U﹣U0=18V﹣2V=16V＞3V 所以电压表不能用0～3V的量程．（2）因电流表使用0～3A量程，若电压表使用0～15V量程．R0===5Ω，∴当I=I0=I2=2A时，U0=I0R0=2A×5Ω=10V，∴U2=U﹣U0=18V﹣10V=8V＜15V，所以电压表选用0～15V的量程．Ⅱ、由滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样可知：R总最小===9Ω，R2最小=R总最小﹣R0=9Ω﹣5Ω=4Ω；由电压表选用0～15V的量程可知：当U2=15V时，U0=U﹣U2=18V﹣15V=3V，I最小=I2=I0===．答：I、答案为：0～15；5．II、符合上述条件和要求时，变阻器R2连入电路电阻的最小值为4Ω，电流表示数的最小值为．点评：本题考查了欧姆定律、滑动变阻器的使用及电压表的结构及使用，对学生要求较高，是道难度较大的综合题．应灵活应用所学电学知识进行分析解答，特别注意的是将电流表A与电压表V的指针改变的角度相同的变化转变为R0上的I0与U0的指针改变的角度相同．类型9：并联电路替换定值电阻使得两电表都能达到满刻度9.在图所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R l为20欧，滑动变阻器上标有“50Ω，”字样．当电键S断开时，电流表A2的示数为安．求：①滑动变阻器连入电路中的电阻值．②闭合电键S后，通过电阻R l的电流．③若用R3替代R l，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．考点：欧姆定律的应用．专题：计算题．分析：（1）分析电路可知．R1与R2并联，当开关S断开时，R1被断路，电路中只有R2，已知电流和电压，利用欧姆定律解得连入电路中的阻值；（2）已知电源电压和R1阻值，利用欧姆定律解得；（3）已知电源电压为6V，此时只能使用0～15V量程，故电压表不能满格；又电流表A2测干路电流，故应使用0～3A量程；电流表A1测R2支路电流，故使用0～量程．解答：解：（1）∵R1与R2并联∴U2=U1=U=6V I2=I1=∴滑动变阻器连入电路中的电阻值：R2===15Ω；（2）通过电阻R l的电流：I1===；（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．I3=I max﹣I2max=3A﹣=∴R3===Ω∴R2min===10Ω．答：①滑动变阻器连入电路中的电阻值15Ω．②闭合电键S后，通过电阻R l的电流．③R3的阻值和此时变阻器连入电路中的电阻值分别为Ω和10Ω．点评：本题的综合性较强，不仅考查电流表的读数方法，还考查欧姆定律的应用、并联电路的电压规律和功率的计算．解答此类题目首先要明确电路的结构类型，再根据不同电路的不同规律利用欧姆定律求解即可．类型10：通过电键的断开与闭合使得两个电表都能达到满刻度10.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程分别为0～安和0～3安，电压表的量程分别为0～3伏和0～15伏，电阻R1和R2的阻值分别为24欧和120欧．求：（1）当只闭合电键S1时，电压表示数为12伏，求电流表的示数．（2）当只闭合电键S3时，电阻 R2消耗的电功率P2．（3）现用阻值不同的电阻R3替换R2，替换后要求：通过控制电键的断开或闭合，使电流表或电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且两个电阻都有电流通过，请通过计算求出符合上述要求的所有可能的定值电阻 R3的阻值．考点：欧姆定律的应用；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电路的动态分析；电功率的计算．专题：计算题；图析法．分析：（1）分析电路图，只闭合S1时，如甲图，电路中只有R1，知道电压表的示数（R1两端的电压），利用欧姆定律求通过R1的电流（电流表的示数）；（2）分析电路图，只闭合S3时，如乙图，电路中只有R2，知道电源电压和R2的阻值，利用欧姆定律和电功率公式求R2消耗的电功率；（3）电路中电阻R1、R3同时都有电流通过：①只闭合电键S2，电阻R1、R3串联，如图丙；②只断开电键S2，电阻R1、R3并联，如图丁．根据达到电压表或电流表最大量程、且两个电阻都有电流通过，求出R3的阻值．解答：解：（1）只闭合S1时，如甲图，电路中只有R1，U=U1=12V，I=I1===，（2）只闭合S3时，如乙图，电路中只有R2，I2===，P2=UI2=12V×=；（3）电路中电阻R1、R3同时都有电流通过：①只闭合电键S2，电阻R1、R3串联；②只断开电键S2，电阻R1、R3并联．①当电阻R1、R3串联时，如丙图，因为I max===安，所以电流达不到电流表两个量程的最大值；因为电源电压U=12伏，所以电压U1达不到电压表0～15伏量程的最大值．当U1=3伏时，达到电压表0～3伏量程的最大值．U3=U﹣U1=12V﹣3V=9V，此时电路中的电流：I===，R3===72Ω；②当电阻R1、R3并联时，如丁图，I1===，当I=3A时，达到电流表0～3安的量程的最大值，I3=I﹣I1=3A﹣=，。