滑动变阻器的变化范围器材规格限制
动态电路变化范围问题-2020年中考物理必考题型
动态电路变化范围问题-2020年中考物理必考题型专题30:动态电路变化范围问题考点剖析:为什么滑动变阻器接入阻值不能太小或太大?在电路中,电流和电阻成反比关系。
当变化电阻阻值减小时,电路中电流增大,但实际电流值不能超过电路允许通过的电流最大值。
当阻值增大时,电压会增大,但不能超过其两端允许的电压最大值。
因此,滑动变阻器接入的阻值有下限和上限。
题型说明与设计:在中考电学中,考查的主要是串联电路情况,很少考查并联电路。
在串联电路中,有下列五种题型:1.最大电流限制型→求滑动变阻器最小值;2.定值电阻最大电压限制型→求滑动变阻器最小值;3.变化电阻最大电压限制型→求滑动变阻器最大值;4.电流表、电压表反对应型,电流、电压都有限制→求滑动变阻器的阻值范围;5.电流表、电压表正对应型,电流、电压都有限制→求滑动变阻器的最小值。
对于第四种题型,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表示数取到最大值时,电压表示数最小;滑动变阻器接入阻值最大,电压表示数最大时,电流表示数最小。
当电流达到最大值时,滑动变阻器阻值达到最小,再减小阻值会烧坏电路。
因此,滑动变阻器接入电路的阻值应该同时满足电路中对电流和电压的要求。
对于第五种题型,电压表测定值电阻两端的电压,电压表和电流表示数同时增大或减小。
两表量程限定的都是滑动变阻器接入阻值的最小值,此时需解得两个阻值中较大值,才不至于把电路烧坏。
因此,滑动变阻器接入电路的阻值范围应该考虑电流表量程、变阻器的安全电流值和其他用电器的允许最大电流,三者中最小值为电路可通过电流最大值。
题型一:最大电流限制型,求滑动变阻器最小值。
例1:在电路中,小灯泡的标称电流为0.5A,标称电压为3.6V。
滑动变阻器的最大阻值为15Ω,电源电压为6V,电流表量程为0-0.6A。
为了保证电路各元件安全,滑动变阻器的阻值变化范围应该为多少?解析:根据题意,电路中允许通过的最大电流为0.5A,所以滑动变阻器接入的最小值为Rmin=U/I=6V/0.5A=12Ω。
《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 =3VU 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 6I =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=20ΩR 总=U 总/I min =4.5V/0.15A=30Ω U 2=U -U 1=4.5V -1.5V=3V8 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 9U 2=U -U 1U 2min =U -U 1max =4.5V -3V=1.5V 10最小值R 2min =U 2min /I max =1.5V/0.3A=5ΩR 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“5V2.5W ”(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器规格① ②③ ⑦⑥ ⑤ ④⑧⑩ 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4.5WB.滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50ΩC.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】D2.(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。
如何求滑动变阻器的取值范围
如何求滑动变阻器的取值范围2019-10-07在初中物理电学的学习中,有⼀类习题经常要求确定接⼊电路中滑动变阻器的取值范围.滑动变阻器在电路中的作⽤主要是通过改变连⼊电路的电阻,进⽽改变电路中的电压和电流,其次是保护电路.滑动变阻器保护电路,受到⽤电器规格及电流表或电压表量程的限制,于是,要求滑动变阻器接⼊电路中的电阻必须控制在⼀定的范围内,使电路中的电表、⽤电器等元件不会因超过量程⽽损坏.此类问题具有较强的综合性、逻辑性,需要同时考虑诸多因素,因此成为电学学习的⼀个难点.同学们在解决此类问题时,经常感到⽆从下⼿,或者因考虑不周,思维⽚⾯⽽造成错解.下⾯笔者对此问题进⾏归类分析,希望能对你有所帮助.影响滑动变阻器取值范围的限制⼀般有四个:滑动变阻器最⼤阻值及允许通过的最⼤电流、电流表量程、电压表量程、⼩灯泡额定电压及额定电流.⼀、⽤电器与滑动变阻器串联此种情况有两种电路模式:如图A和图B.⽐较模式A和模式B可知它们的相同之处:都是定值电阻与滑动变阻器串联;不同之处:电压表是测定值电阻两端电压还是滑动变阻器两端电压.在图A中,当滑⽚P移动时,电压表与电流表的⽰数变化趋势相同,并且当⼀只电表的⽰数达到最⼤(或最⼩)值时,另⼀只电表的⽰数也相应达到某⼀最⼤(或最⼩)值.若将图A中的电压表改测滑动变阻器两端的电压,如图B所⽰,则电压表与电流表的⽰数变化趋势相反,即当⼀只电表的⽰数达到最⼤(或最⼩)值时,另⼀只电表的⽰数相应达到最⼩(或最⼤)值.理解这两种电路模式,可使解题速度与准确率⼤⼤提⾼.例1.如图1所⽰的电路中,电源电压U=6V且保持不变,灯泡电阻为8Ω,R是标有“20Ω1A”字样的滑动变阻器,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为保证两电表都安全使⽤,滑动变阻器接⼊电路阻值的变化范围是多少?错解:S闭合后,灯L与R串联,电流相等.由于电流表允许通过的最⼤电流是0.6A,由欧姆定律I=U/R可知,R总最⼩时,I最⼤,R总=U/I=6V/0.6A=10Ω,⽽串联电路中R总=RL+R故有变阻器的最⼩电阻值Rmin=R总-RL=10Ω-8Ω=2Ω.所以,滑动变阻器接⼊电路的阻值范围是2Ω~20Ω.分析:造成上述解法错误的原因是认为电流表可以达到最⼤量程0.6A,其实这是错误的,当电流表⽰数为0.6A时,电压表的⽰数应该为UL=0.6A×8Ω=4.8V>3V,此时电压表就会烧坏,所以这种情况下应该以电压表的量程为准.正解:当电压表⽰数为3V时,电路中电流达到最⼤值,此时滑动变阻器分压也为3V,根据分压公式UL/UR=RL/R,可知,Rmin= 8Ω.因此,滑动变阻器阻值变化范围是8Ω~ 20Ω.锦囊妙计:此电路属于图A模式,滑动变阻器取最⼩值时电流表和电压表的⽰数最⼤,所以要综合考虑电流表和电压表所选的量程,以它们所给的量程为已知条件,确定滑动变阻器的最⼩值.⾄于滑动变阻器的最⼤值即滑动变阻器能够接⼊电路的最⼤阻值.例2.标有“4V 1 W”的⼩灯泡和“20Ω1A”的滑动变阻器,连接在如图2所⽰的电路中,已知电源电压为6V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”.为确保电路安全,闭合开关时,滑动变阻器接⼊电路的阻值应控制在什么范围内?(不考虑温度对电阻的影响)错解:由于电流表最⼤量程是0.6A,电压表的最⼤量程是3V,根据欧姆定律I=U/ R,得,R滑最⼩时,I最⼤,所以滑动变阻器的最⼩值为R滑=U/I=3V/0.6A=5Ω,因此,滑动变阻器接⼊电路的阻值范围是5Ω~20Ω.分析:错误原因在哪⼉呢?原来本题中有两个容易被忽略的条件:⼀个是“4V 1W”的⼩灯泡正常发光时的电流是I=P/U=1W/4V=0.25A正解:当⼩灯泡正常发光时,电路中的电流达到最⼤.此时根据欧姆定律I=U/R,可知,R总=U总/I=6V/0.25A=24Ω,所以滑动变阻器接⼊电路的最⼩值Rmin=R总-RL= 24Ω-16Ω=8Ω;当电压表⽰数为3V时,滑动变阻器接⼊电路的阻值为最⼤值,根据分压公式UL/UR=RL/R,可知,Rmax=RL=16Ω.因此,滑动变阻器接⼊电路的阻值范围为8Ω~16Ω.锦囊妙计:此电路属于图B模式,如果给滑动变阻器并联⼀个电压表,则应考虑电压表的所选量程,以所选量程为已知条件,再结合其它条件可求出滑动变阻器接⼊电路的最⼤值.⼆、⽤电器与滑动变阻器并联例3 .在如图3所⽰的电路中,电阻R1=12Ω,R2为0~20Ω的变阻器,合上开关后,电压表的⽰数为6V,如果A表的量程为0~3A,A1表的量程为0~0.6A,为了不使电表损坏,滑动变阻器连⼊电路的阻值应在什么范围?错解:设通过两电流表A、A1的电流均达到其量程,则通过变阻器的电流为I2=I-I1=3A-0.6A=2.4A.R2接⼊电路的最⼩阻值为R2=U/ I2= 6V/2.4A=2.5Ω.分析:错解的原因是认为通过两电流表的电流都能达到最⼤量程,实际上电流表A1的⽰数I1=U/R1=6V/12Ω=0.5A,因此A1的⽰数不变,达不到最⼤量程.变阻器R2的滑⽚移动时,只能改变R2中电流的⼤⼩,故本题只要考虑通过A表的电流不超过3A即可.正解:电流表A1的⽰数I1=U/R1=6V/ 12Ω=0.5A,根据并联电路的特点,则I=I1+U/R2=0.5A+6V/R2≤3A.解得R2≥2.4Ω,所以滑动变阻器接⼊电路的阻值范围为2.4Ω~20Ω.锦囊妙计:两⽤电器并联时,各⽀路的电流表不⼀定都能达到量程,只要考虑⼲路的电流表达到量程即可.从上述三例可以看出,在涉及滑动变阻器接⼊电路的阻值范围时,应认真审题,科学分析,全⾯考虑,解题过程要灵活.因为试题是多变的,所以思路应该是发散的.尽管⽅法是不同的,但知识是永恒的.只要掌握核⼼思想,就能遇乱不惊,沉稳应对.注:本⽂为⽹友上传,不代表本站观点,与本站⽴场⽆关。
物理滑动变阻器知识点
物理滑动变阻器知识点
物理滑动变阻器是一种可以调节电阻大小的电子元件,它由一个可移动的滑动触点和一条带有固定电阻的电阻轨道组成。
通过移动触点,可以改变电阻轨道上的有效电阻长度,从而改变整个电路中的电阻大小。
以下是关于物理滑动变阻器的一些基本知识点:
1. 原理:物理滑动变阻器利用触点在电阻轨道上的位置来改变电阻值。
当触点移动时,电阻轨道上的有效电阻长度改变,电阻值也相应改变。
2. 结构:物理滑动变阻器通常由一个电阻轨道和一个滑动触点组成。
滑动触点可以通过旋转或滑动的方式移动,以调节有效电阻长度。
3. 电阻值范围:物理滑动变阻器的电阻值范围可以根据具体设计进行选择,通常从几欧姆到几兆欧姆不等。
4. 精度:物理滑动变阻器的精度通常较低,一般在10%左右。
高精度的滑动变阻器也可以获得,但相对较贵。
5. 使用方式:物理滑动变阻器通常通过连接其他电子元件,如电池、电容器、电感等,配合使用来实现特定电路功能。
调节滑动变阻器的电阻值可以改变电路的特性。
6. 应用:物理滑动变阻器广泛应用于各种电子电路中,如音量
调节器、亮度调节器、电动机调速器等。
它也是实验室和教学中常用的实验元件。
需要注意的是,物理滑动变阻器在使用过程中有一定的寿命,触点和电阻轨道之间的摩擦会导致磨损,从而影响电阻值的准确性和稳定性。
因此,在使用滑动变阻器时应注意保持清洁和适度的使用力度,以延长其使用寿命。
初中九年级(初三)物理-电学实验中如何选择滑动变阻器
电学实验中如何选择滑动变阻器电学实验在历年的高考中既是重点,也是难点。
而在绝大多数实验中,都会涉及到滑动变阻器的选择,不同的实验对于滑动变阻器的要求不一样,因此滑动变阻器的合理选择问题便成了电学实验的重点和难点。
高中阶段涉及到滑动变阻器选择的电学实验主要有:测定金属的电阻率、描绘小电珠伏安特性曲线、把电流表改装成电压表、测定电源的电动势和内阻。
这些实验中,关于滑动变阻器的选择问题主要分为两大类:总阻值大小的选择和分压、限流接法的选择。
本文结合一些电学实验题谈一下滑动变阻器的选择问题。
一.总的原则(1)安全性原则。
即所选用的滑动变阻器及其接法,要保证电路的安全。
如果该滑动变阻器的全部电阻连入到电路中,电路中的电流还是超过了电流表的量程,就必须选用滑动变阻器分压接法或者另换总阻值较大的滑动变阻器。
就接法而言,从安全角度来看,分压接法的安全性要高得多。
(2)遵循实际要求原则。
试题中有明确要求时,滑动变阻器及其接法的选择就必须按要求办。
若题目中有“电压从0开始调节”、“要求较大的电压变化范围”等要求时,则选用分压接法,所用滑动变阻器的总阻值要相对小一些(但绝不是越小越好,还要确保自身的安全);若题目中出现“调节滑动变阻器使电路中电流变化比较明显”等要求,则选用限流电路,滑动变阻器的总阻值应比电路其他部分的总阻值大。
(3)科学性原则。
即根据滑动变阻器总阻值与待测电阻的关系,选择相应的接法。
如果滑动变阻器的总阻值比待测的电阻要小,适合用分压接法;反之,滑动变阻器的总电阻比待测电阻阻值大,则适合用限流接法,此时如果所提供的滑动变阻器有两个,且均满足上述条件,则选择总电阻相对较小的,调节灵敏度高。
二.伏安法测电阻实验中滑动变阻器的选择测定金属的电阻率和描绘小电珠伏安特性曲线,都属于伏安法测电阻的实验,而伏安法测电阻实验中的滑动变阻器的选择正是“选择”问题中最让学生头疼的。
因为,这里面既有滑动变阻器的选择,还有滑动变阻器接法的选择。
初中物理滑动变阻器的变化范围
(3)滑动变阻器的变化范围(器材规格限制)知识储备电表示数变化的判断方法。
初中物理电学中,滑动变阻器与电流表、电压表是三个最基本也是最重要的电学仪表,特别是滑动变阻器的有关问题也是最多,它的作用是改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流,其次是起到保护电路的作用。
正因为它的保护电路作用,滑动变阻器接入电路中的电阻就会受到限制。
器材限制有以下几点:电压表、电流表的量程,滑动变阻器允许通过的最大电流值,用电器工作时的额定电压或额定电流。
类型一:串联电路的滑动变阻器变化范围如图1所示,电源电压为12伏,R=18欧,滑动变阻器R2的变化范围为0~30欧.如果电流表的量程为0~安,电压表的量程为0~3伏,为使两表不损坏,求滑动变阻器的取值范围.解题思路在串联电路时,滑动变阻器向最小值移动时必须保证电路中电流不能超过所有器材限制的最小电流值,向最大值移动时必须保证其他的用电器或电压表不超过电压的限值。
练习:1、如图所示电路中,电源电压为10V,且保持不变,电阻R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω,则当滑片P在滑动变阻器上滑动时,电流表、电压表上示数变化的范围分别是()A.~,6V~0V B.~,6V~0VC.~,4V~10V D.~,4~6V2、如图,已知L的电阻为20Ω,R是阻值0~80Ω的滑动变阻器,电源电压6V保持不变.在滑片滑动过程中,电压表、电流表示数的变化范围是()A.0~、~.6~、~C.0~、~.6~、~类型二:并联电路的滑动变阻器变化范围如图所示电路,电源电压恒为12V,定值电阻的阻值为40Ω,滑动变阻器上标有“60Ω”,电流表A2、A3的量程均为“0~”, A1的量程均为“0~”,为了保证电路各元件的安全,滑动变阻器R P允许接入电路中的阻值范围为,电路中总电阻的变化范围为,电流表A1的示数变化范围为练习1、在如图所示的电路中,R2为0~50Ω的变阻器,合上开关后,V的示数为6V,A表的示数为2A,A1的示数为,求:①电阻R1的阻值;②变阻器R2连入电路部分的阻值;③如果A表的量程为0~3A,A1表的量程为0~,为了不使电表损坏,变阻器连入电路的阻值应在什么范围内2、如图15-59所示,R1为0~200Ω的变阻器,R2=50Ω,电源电压为20V,电流表的量程A1是0~,电流表A2的量程是0~。
8 滑动变阻器范围
8.1.1
电阻R1阻值10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值20Ω,闭合开关S,移动滑片P的过程中,要保证电
路安全,滑动变阻器允许的调节范围是多少? 0~10Ω
题
电压表测滑变 只有电表限制 电流电压范围
如图所示的电路,电源电压恒为6V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值
8.1.2
电阻R1阻值10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值20Ω,闭合开关S,移动滑片P的过程中,要保证电
器R3连入电路的阻值范围。 10Ω~20Ω
练 如图所示的电路,电源电压恒为24V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,定 8.3.3
值电阻R1阻值30Ω,滑动变阻器R2的最大阻值100Ω,闭合开关S,移动滑片P的过程中,要保
证电路安全,滑动变阻器允许的调节范围是多少?10Ω~50Ω 电流表的变化范围是多少? 0.3A~0.6A 电压表的变化范围是多少? 6V~15V
的过程中,要保证电路安全,滑动变阻器允许的调节范围是多少?2Ω~10Ω
电流表的变化范围是多少? 0.3A~0.5A
电压表的变化范围是多少? 1V~3V
题
电压表测滑变 全限制 滑变畅滑
如图所示的电路,电源电压恒为6V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值
8.1.4
电阻R1的规格为“30Ω 0.5A” ,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”,闭合开关S,移动滑片P
这是一个过场
题 如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω 0.5A”字样:滑动变阻器R2标有
8.3.6
“20Ω 1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,闭合开关S,下列做法能
滑动变阻器的使用注意事项
滑动变阻器的使用注意事项
滑动变阻器适用于交流50赫兹电压至380伏及直流电压至400伏以下的电路中,重要作为校正电器仪表及作变更电压、电流和
代替未定阻值的可变电阻器应用,在试验室中作试验或教学演示用
的电压,电流调整器,以及作为发电设备和直流电动机的励磁调速
电阻等之用。
滑动变阻器重要技术数据:
1、电阻器的阻值误差不超过标准阻值之±10%。
2、变阻器的绝缘应能承受交流50赫兹2850伏的试验电压、历时1分钟,而无击穿或闪络现象。
3、变阻器的绝缘电阻在温度+20℃±5℃及相对温度为60—70%,不低于10兆欧。
在用伏安法测电阻中,闭合电路之前,滑动变阻器应当达到值.
至于是往左调还是往右调,要看滑动变阻器接入电路的接法.
使用滑动变阻器应当注意以下两条:
1、接线要“一上一下”(不能同时用上面的两个接线柱
(相当于导线)和同时用下面的两个接线柱(相当于一个定值电阻);
2、闭合开关前应把阻值调至的地方(即:使电流小的位置)(目的:对电路起保护作用).
在用伏安法测电阻中,闭合电路之前,滑动变阻器应当达到值.
至于是往左调还是往右调,要看滑动变阻器接入电路的接法.
使用滑动变阻器应当注意以下两条:
1、接线要“一上一下”(不能同时用上面的两个接线柱
(相当于导线)和同时用下面的两个接线柱(相当于一个定值电阻);
2、闭合开关前应把阻值调至的地方(即:使电流小的位置)(目的:对电路起保护作用).
标签:滑动变阻器。
滑动变阻器参数-概述说明以及解释
滑动变阻器参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下所述:引言是一篇文章的开端,用于引出文章的主题和内容。
在滑动变阻器参数这个主题下,我们将介绍关于滑动变阻器的定义、原理以及其参数及其影响因素的相关知识。
滑动变阻器作为一种常见的电子元件,在电路设计和控制系统中具有重要的应用。
通过调整滑动变阻器的参数,可以改变电路中的电阻值,从而实现对电流和电压的控制。
本文将首先对滑动变阻器进行概述,简要介绍其定义和原理。
然后,我们将详细探讨滑动变阻器的参数及其影响因素,包括滑动片材料、导电层的厚度、接触面积等。
这些参数的变化将直接影响滑动变阻器的阻值和性能表现。
我们将分析不同参数对滑动变阻器的影响,并讨论其在实际应用中的意义。
通过本文的阅读,读者将能够更加全面地了解滑动变阻器参数的重要性,并能够在实际应用中选择合适的参数配置,以满足特定的电路控制需求。
此外,我们还将展望滑动变阻器参数在未来的应用前景,探讨其在新技术和领域中的潜在应用价值。
在接下来的文章内容中,我们将逐步展开对滑动变阻器的详细介绍,旨在为读者提供全面的了解和应用指导。
1.2 文章结构本文将围绕滑动变阻器参数展开讨论。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们将对滑动变阻器的概述进行介绍,包括其定义、原理和应用领域。
我们还将说明本文的目的,即深入研究滑动变阻器参数以及其影响因素。
接下来,在正文部分,我们将详细解释滑动变阻器的定义和工作原理。
我们将介绍滑动变阻器的基本结构和原理,并探讨其在电路中的应用。
然后,我们将重点讨论滑动变阻器的参数及其影响因素。
我们将介绍常见的滑动变阻器参数,如电阻值、精度、温度系数等,并分析它们在电路设计中的作用和重要性。
同时,我们还将探讨影响滑动变阻器参数的因素,如材料特性、外部环境等,并分析它们对滑动变阻器性能的影响。
最后,在结论部分,我们将总结滑动变阻器参数的重要性,强调合理选择和调整滑动变阻器参数对电路性能的影响。
初中物理滑动变阻器的选择
初中物理滑动变阻器的选择篇一:浅谈中学物理实验中滑动变阻器的选择浅谈中学物理实验中滑动变阻器的选择滑动变阻器是通过改变其阻值来改变电路中的电流或电路两端电压的重要电学仪器,在电学实验中正确选取滑动变阻器,既要有理论知识又要有实践经验,是学生应该掌握的基本技能,也是教学中的难点,下面谈谈我们在实验中是如何选择滑动变阻器的.1 流过变阻器的电流不能超过额定电流变阻器的额定电流是指变阻器允许通过的最大电流,使用中变阻器上任何一点的电流都不能超过此值,否则,变阻器要损坏.在制流电路中,流过变阻器的最大电流等于用电器的额定电流,在图1所示的分压电路中流过变阻器的最大电流如何计算呢?由图1可知,流过变阻器的电流有两部分,即变阻器左侧PA段电流为I2,变阻器右侧PB段电流为I1、I2之和.如果滑动端P不断向右移动,那么变阻器PB段电流也不断增大.设电源电动势为ε,内阻不计,变阻器PA段电阻为RA,PB段电阻为RB,RA与用电器电阻R的并联电阻为R',变阻器PA段两端电压如果变阻器滑动端无限接近B端,那么PA段两端电压2 根据实验中要求的最小电流选择变阻器这一点是针对制流电路的.在图2所示的电路中,设电源电动势为ε,内阻不计,电路中最小电流为In,当滑动端P移至B端时电路中电值稍大于此值.例如,在图2所示电路中,电源电动势为14V,安培表和电源内阻均可忽略,R=20Ω.若要求安培表示数在0.2~0.5A范围内变化,则满足实验要求,如果选0~20Ω的变阻器,则不能使电流在0.2~0.5A范围内变化.3 根据实验时便于调节和读取数据的原则选择变阻器在实验中,不管用制流电路还是分压电路,变阻器滑动端在移动过程中应使被测电流、电压在需要的范围内均匀变化,而且变阻器滑动端也应在较大范围内移动,如果变阻器滑动端在移动过程中,被测电流、电压无明显变化,或变阻器滑动端只有在一端一个很小范围内移动,电路中才出现需要的电流、电压,那么变阻器选择不当,后者不是电流、电压不便调节到某一数值,就是电流、电压数值太小,给实验带来较大误差.例如,在图3所示电路中,电源电动势为9V,内阻不计,要对阻值约为40~50Ω的电阻RX进一步测量其阻值,在下列器材中选择适当的毫安表和滑动变阻器:毫安表A1 量程0~50mA 内阻不计毫安表A2 量程0~300mA 内阻不计滑动变阻器R1阻值范围0~100Ω额定电流1A.滑动变阻器R2阻值范围0~1700Ω,额定电流0.3A.首先求出滑动变阻器的阻值为零时,电路中可能出现的最大电流值由误差理论可知,要使测量结果误差较小,从电流表A2上读取数据应在200mA以上.如果选用变阻器R2,要获取这样的电流,滑动变阻器在电路中的电阻应在5Ω以下,变阻器滑动端必须在其左侧占全长千分之三的范围滑动,变阻器的尺寸是有限的,滑动端在上述范围内滑动,并且从电流表A2上读取若干数据是很不容易的,要使滑动端在更大范围移动,电流太小,无法读出电流值.如果选取变阻器R1,上述矛盾则得到解决.4 从减小系统误差的角度选择变阻器所谓系统误差是由于仪器本身不准确,实验原理不完善,实验方法粗略等产生的误差,滑动变阻器是实验电路的组成部分,它的选用也要影响实验误差.例如,在如图4所示,利用半偏法测电流表内阻的实验中,由闭合使电流表半偏的电阻箱的阻值,由上式可知,当R1>>R2时,Rg≈R2.所以,只有在R1>>R2的条件下(一般取R1=100R2),利用半偏法测电流表内阻,才有较小的系统误差.此时,为保证电流表能够满偏,电源应有较高的电压.如果不满足R1>>R2的条件,电源电压较低,R1的阻值较小,电流表也能达到满偏.但测出的电流表内阻就要有较大系统误差,所以在这个实验中,要减小系统误差,R1的阻值应满足R1=100R2.篇二:中考物理专题复习资料:滑动变阻器的选择(解析版)滑动变阻器的选择一.解答题(共5小题)1.小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V.改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中.(1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视 B (选填序号);A.变阻器滑片B.电压表示数C.电流表示数(2)在丙图中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路;(3)实验中,他所选择的变阻器是 C (选填序号);A.10Ω 0.5AB.20Ω 1AC.50Ω 2A(4)乙图中阴影部分面积表示的科学量是电压;(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是电阻R处有断路.- 1 -2.在完成“测量小灯泡功率”的实验后,小明产生疑问:实验中滑动变阻器接入电路的阻值发生变化时,它消耗的电功率如何变化呢?为此,他找来了下列器材:电流表、电压表、开关各一个,一定值电阻,三个规格分别为“5Ω,1A”、“30Ω,1A”和“35Ω,0.5A”的滑动变阻器,导线若干,电源(电压为6V).- 2 -(1)通过分析表中的数据,你认为小明选择的规格是“30Ω,1A” 的滑动变阻器.(2)根据题意,正确完成剩余部分连线,并使滑片向右移动时电流变小.(3)分析表中的数据,写出该滑动变阻器消耗的功率随它接入电路的电阻变化而变化的情况是该滑动变阻器消耗的功率先随它接入电路电阻的减小是先增大,后减小.(4)以其中一组数据为例,算出定值电阻的阻值为 9 Ω.(结果取整数)(5)小李正确连接电路,闭合开关后发现电流表指针不转,电压表示数接近6V,电路的故障是滑动变阻器断路.- 3 -3.甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验,除了小灯泡外,他们所使用的器材规格均相同,小灯泡的额定电压可能是“2.2v”、“2.5v”或“3.8V”,电源电压为4.5V.(1)根据图所示的图,请你帮甲同学完成图实物图的连接.连接电路时开关要断开;在闭合开关之前,要把滑片P 移到滑动变阻器的左端.(2)甲同学闭合开关时记录了第一组数据;调节滑动变阻器当小灯泡正常发光时记录了第二组数据.他不小心将滑动变阻器的滑片移到右端时,小灯泡闪了一下就熄灭,灯丝烧了,记录了第三组数据,如下表所示.表中(来自: 小龙文档网:初中物理滑动变阻器的选择)漏填的电压表示数为 4.5 V,滑动变阻器的最大电阻为20 Ω.- 4 -(3)乙同学做实验时,不慎把电压表接在滑动变阻器两端,并更换电压表量程.调节滑动变阻器的滑片P,当滑片P恰好滑至滑动变阻器中点时,他选用的小灯泡正常发光,此时电压表示数如图18所示,电压表示数为 2 V,他所远用小灯泡的额定功率为 0.5 W.- 5 -篇三:初中物理滑动变阻器练习题1、电阻用字母来表示;在国际单位制中电阻的基本单位是,符号是。
专题15 电学范围与极值的计算(解析版)
专题15 电学范围与极值的计算电学有关“极值”、“范围”的问题在近几年中考中频繁出现,也是电学中的重点考查知识,多呈现在选择题填空题、综合应用题中,主要考查有滑动变阻器、电表仪器及用电器规格等引起的滑动变阻器的变化范围、电流、电压的极值及电路消耗电功率的极值问题。
一、电学范围计算:电路中用电器往往有额定电压或额定电流限制、电压表和电流表有量程限制、滑动变阻器有最大电流限制,当电路发生动态变化时,电流、电压表示数、滑动变阻器接入电路的电阻或电功率等物理量出现范围(或极值)问题。
例题1 (2021黑龙江)(多选)如图所示的电路中,电源电压为4.5V 且保持不变,电流表量程为0~0.6A ,电压表量程为0~3V ,小灯泡标有“3V 1.2W ”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器上标有 “20Ω 1A”字样。
闭合开关,在保证电路元件安全情况下,下列说法正确的是( )A .电压表的示数变化范围是1.5~3VB .滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3.75~15ΩC .小灯泡的最小功率是0.6WD .电路总功率变化范围是1.2~1.8W【答案】AB 。
【解析】当小灯泡正常发光时,电路中的电流L L L 1.2W ==0.4A 3VP U I =,电流表量程0~0.6A ,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ,为保证电路元件安全,电路中最大电流I max =I L =0.4A ,此时灯泡两端的电压最大,为U Lmax =3V ,电压表示数最小为U Rmin =U-U Lmax =4.5V-3V=1.5V ,即滑动变阻器接入阻值最小,为min min m 1.5V =3.750.4AR ax U R I ==Ω,电路消耗的最大功率Pmax=UImax=4.5V ×0.4A=1.8W ;灯泡的电阻为L L L 3V ==7.50.4A U R I =Ω,滑动变阻器的最大电阻R max=20Ω,灯泡与滑动变阻器串联,根据串联正比分压可知,滑动变阻器分得的最大电压max max Lmin Lmin Lmin L 208==7.53R R U U U U R Ω=Ω,U=4.5V ,所以,max 88= 4.5 3.3V 3V 1111R U U V =⨯≈>所以滑动变阻器不能全部接入电路,当电压表示数为3V 时,滑动变阻器两端的电压最大,考点透视迷津点拨与点对点讲为U Rmax =3V ,此时灯泡两端的电压最小,为U Lmin =U-U Rmax =4.5V-3V=1.5V ,电路中的电流最小,为Lmin min L 1.5V ==0.2A 7.5U I R =Ω,灯泡的最小功率P Lmin =U Lmin I min =1.5V ×0.2A=0.3W ,电路消耗的最小功率P min =UI min =4.5V ×0.2A=0.9W ,滑动变阻器接入的最大阻值为max max min 3V =150.2A R U R I ==Ω,综上可知,电压表的示数变化范围是1.5~3V ,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3.75~15Ω,小灯泡的最小功率是0.3W ,电路总功率变化范围是0.9~1.8W ,A 、B 正确,C 、D 错误。
滑动变阻器取值范围
初三电学复习《滑动变阻器阻值变化范围》1.如图所示,定值电阻R1的阻值18Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为150Ω,电源电压为18V,电流表选择0~量程,电压表的量程为0~15V.为了保证电路各元件安全,滑动变阻器R2的阻值变化范围为()A.0Ω~150ΩB.20Ω~100ΩC.12Ω~90ΩD.20Ω~90Ω12.如图6所示电路,电源两端的电压为,且保持不变。
小灯泡L上标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 1A”的字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
不考虑灯丝电阻随温度的变化。
闭合开关S后,要求灯L两端的电压不超过额定电压,且两电表的示数均不超过各自的量程,则(D)A.电路中允许通过的最大电流是0.6AB.小灯泡电功率的最大变化量是C.电压表的示数变化范围是0~3VD.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 3Ω~8Ω16.如图9所示的电路中,电源电压4V保持不变,灯L上标有“3V ”字样,电流表的量程为(0~0.6)A,电压表的量程为(0~3)V,滑动变阻器的最大阻值是20Ω。
当开关S 闭合后,移动滑动变阻器的滑片P,在保证电路安全的情况下,下述判断正确的是 BC A.电压表的示数的变化范围为0~3VB.灯L消耗的最小功率小于C.电路中的电流最大为0.5AD.滑动变阻器连入电路中的电阻越小,它消耗的电功率越小12.10西二)如图4所示电路中电源两端电压恒定不变,设灯丝电阻不随温度变化。
当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P置于某一位置时,量程为“0~6V”的电压表的示数为4V,此时标有“6V 3W”字样的小灯泡L正常发光。
当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P置于变阻器右端时,小灯泡L仍正常发光。
下列计算结果正确的是DA.电源两端电压为12V B.定值电阻R的电阻值为10C.变阻器的最大电阻值为18 D.灯泡实际功率的最小值为22.(11大二)在如图11所示的电路中,电源电压6V恒定,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,灯L1和L2的规格分别为“6V,”和“6V,”,滑动变阻器R的规格为“50Ω,1.5A”,不计温度对灯丝电阻的影响。
如何求滑动变阻器的取值范围
例2. 如图,灯泡L标有“8V 4W”字样, 阻值不
随温度变化,电流表量程为0~0.6A,电压表量
程为0~3V,滑动变阻器R 的规格为“20Ω1A”,
电源电压为9V,为使电路中各元件安全,求滑动
变阻器的取值范围.
首先,把相关的数据 标到电路图上.
0~3V
所谓电路安全,是指: ()电压不超过电压表的量程及用电器的额定电压; ()电流不超过电流表的量程及用电器的额定电流.
【常见错误解法一】 、串联,电流表量程为~ ,所以电 路的最大电流为,由欧姆定律求得总 电阻的最小值为:
R总U I 06.6VA10
R 2 R 总 R 1 1 0 8 2
再分析R2的最小值:R2越小,R总越小,I越 大, 电压表示数U1=I×R1也越大,两个电表中, 有一只电表示数将先达到量程的最大值。经过 分析,电压表的示数将先达到量程的最大值, 所以求R2的最小值时,应该以电压表量程的最大 值为准进行求解.
【正确的解法】
解:越大,总越大,越小,同时×也越小,两只电 表均越安全,所以:Ω. 当U1=3V时,电路中电流最大,由欧姆定律:
【错因分析】考虑了电压表的量程限制,但忽视 了电流表和灯泡的电流限制.
【分析】 先分析R的最大值:R越大,I越小,灯泡L
和电流表越安全;但由串联电分压规律可知, 电压表示数变大,有可能超过量程而烧坏,所 以R有最大值限制。应根据电压表量程最大值求 R的最大值.
再分析R的最小值:R越小,由串联分压规 律可知电压表的示数就越小,电压表就越安全; 但是电路中总电流变大,可能烧坏灯泡L或电流 表。所以,应根据电流表量程的最大值或灯泡 的额定电流求R的最小值.
20200108如何选择滑动变阻器的大小规格与连接方式
测电阻之小专题四:供电电路(也叫控制电路)中滑动变阻器连接方式的确定本专题想要让学生明白:1为什么限流接法时要选用较大的滑动变阻器而分压接法时要选用较小的滑动变阻器。
2实验题目中该如何选择滑动变阻器的大小及连接方式。
一、两种接法及名称 1、如图1所示,当用电器与滑动变阻器的一部分或全部直接串联使用时就叫限流接法。
此接法中,滑动变阻器通常比用电器电阻或待测电阻大(3~5倍),即用大的控制小的。
2、如图2所示,当用电器与滑动变阻器的一部分或全部并联使用时就叫分压接法。
此接法中,滑动变阻器通常比用电器电阻或待测电阻小,即用小的控制大的。
3、两种接法的变换:在图2中,分压接法去掉一根导线T 改成了限流接法,限流接法添一根导线T 改成了分压接法。
二、滑动变阻器在电路中的作用“调节和控制”用电器所能得到的电压与电流大小,便于多测几组数据,并且保护用电器。
三、两种接法的比较:(假设电源的内阻等于0;I 、U 的范围特指用电器R x 上的得到的电压电流范围) 说明:图1中触头在a 处、图2中触头在b 处时,Rx 上的电压电流最大;(总体说明:围绕滑动变阻器的选择和使用常见常用的有4个估算,最后一个估算较少用)㈠、关于最大电流和最大电压:I max =E/R x 、U max =I max R x 。
1、它们是选择电源、电压表和电流表的参考依据。
例如:2、最大电流和电压的常用估算公式:Imax =E/R X 和Umax=Imax*R X 。
对照电路图1(触头P 在a 端)和图2(触头P 在b 端),这相当于让电源直接给待测电阻提供电压和电流。
另外,如果题目告诉了用电器的额定功率,就应当根据电路的实际工作情况选用公式P=I 2R 、P=U 2/R 、P=UI 去估算用电器上的最大电流最大电压。
㈡、关于限流接法中的最小电流和最小电压:I min = E/(R x+R 0)、U min =I min R x 。
1、它们是检验滑动变阻器在限流接法时能否保护电压表和电流表包括用电器等等的参考依据。
滑动变阻器的取值范围精品专题( 2020年中考精品)
滑片的移 动方向
另一条支路电压、电阻和电 流都不变,不受影响
所在支路电 阻大(小)
所在支路电 流小(大)
干路电流 小(大)
一、串联电路中滑动变阻器的取值范围 (1) 电压表与定值电阻并联 例 1.标有“ 2V 0.5A ”字样的小灯泡和标有“ 20 1A ”字样的滑动变阻器。连接在如图所示的电路中。已知 电源电压为 6V ,电流表的量程为“ 0 0.6A ”。电压表的量程为“ 0 3V ”。闭合开关。移动滑动变阻器滑片。 在不烧坏各元件的前提下求: (1)电流表的取值范围; (2)变阻器的取值范围;
所以,电路中的最大电流 I大 0.5A ,此时灯泡两端电压表的示数最大UL大 2V ,变阻器接入电路中的电阻
最小,
由 I U 可得,电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为: R
R总
U I大
6V 0.5 A
12 , RL
UL IL
2V 0.5A
4 ,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,变阻器接入电路中的最小阻值:
【答案】:(1)通过电阻 R1 的电为 0.375A 。 (2)电源电压为 9V 。
(3)滑动变阻器的取值范围应为11 ~ 20 欧。
【解析】:(1) I1
U1 R1
1.5V 4
0.375A
;
(2)电源电压:
2
U I1(R1 R2 ) 0.375A (4 20) 9V ; (3)按要求: I 0.6A ,
【答案】: R2 的取值范围为 2.5 R2 10 。
【解析】:当电流表示数为 I1 0.6 A 时,电阻 R1 两端电压为U1 I1R1 0.6 A 5 3V ;
滑 动 变 阻 器 两 端 的 电 压 U2 U U1 4.5V 3V 1.5V , 所 以 滑 动 变 阻 器 连 入 电 路 的 电 阻 最 小 为
滑动变阻器的变化范围(器材规格限制)
滑动变阻器的变化范围(器材规格限制)知识储备电表示数变化的判断方法。
初中物理电学中,滑动变阻器与电压表、电流表是三个最基本也是最重要的电学仪表,特别是滑动变阻器的有关问题也最多;滑动变阻器的作用有两个,一是改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流;二是起到保护电路的作用。
正因为它的保护电路作用,滑动变阻器接入电路中的电阻就会受到限制.器材限制有以下三点:①电压表、电流表的量程;②滑动变阻器允许通过的最大电流值;③用电器工作时的额定电压或额定电流。
同时满足三点,即电路安全,器材不损坏。
类型一:串联电路的滑动变阻器变化范围【例1】如图1所示,电源电压为12V,R=18Ω,滑动变阻器R2的变化范围为0~30Ω。
如果电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为使两表不损坏,求滑动变阻器的取值范围。
解题思路:在串联电路时,滑动变阻器向最小值移动时必须保证电路中电流不能超过所有器材限制的最小电流值,向最大值移动时必须保证其他的用电器或电压表不超过电压的限值。
解析:1)为使电流表不损坏,电路中电流最大为0.6A,由R总=U/I1得:R总=12V/0。
6A=20Ω,所以R2=2Ω。
如果R2〈2Ω,则电流表示数会超过0.6A,电流表损坏。
如果R2>2Ω则电流表示数一定小于0。
6A电流表一定不会损坏。
综合所述:为使电流表不损坏,R2≥2Ω.2)为使电压表不损坏,电压表的最大取值为3V,此时R1的上的电压为9V,电路电流I2=U/R1I2=9V/18Ω=0.5A 此时R2上的电阻为R2=3V/0。
5A=6Ω.如果R2>6Ω,则电压表示数会超过3V,电压表损坏。
如果R2<6Ω则电压表示数一定小于3V,电压表一定不会损坏。
综合所述:为使电电压表不损坏,R2≤6Ω。
3)综上所述,为使仪表都不损坏,电阻R2的取值范围为:2Ω≤R2≤6Ω【练习】1、如图所示电路中,电源电压为10V,且保持不变,电阻R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω,则当滑片P在滑动变阻器上滑动时,电流表、电压表上示数变化的范围分别是()A.0。
中考物理 滑动变阻器取值范围
的是( )
A.电流表A的示数范围为0.15~0.3A
B.电压表V2示数范围为0~3VC.电压表V1示数 范围为0~3V
D.滑动变阻器R2的阻值取值范围为0~20Ω
7.如图所示的电路中,电阻R1=6Ω,与规格为“12Ω 0.5A”的滑动变阻 器R2串联在电源电压为4.5V的电路中,其中电流表的量程为0~0.6A, 电压表的量程为0~3V,为了保证电路中各元件的安全使用,则下列 说法正确的是( )A.电流表的示数变化范围为0.25~0.6A
A.定值电阻R1的最大功率为3.6W B.电流表A的示数变化范围为0.15A~0.45AC.滑动变阻器的最小 功率为0.45W D.滑动变阻器R2的阻值取值范围为0Ω~20Ω
22.如图所示电路中,电源电压不变,灯L上标有 “6V 3W”的字样(灯丝电阻不 变),导体ab为均匀电阻,电压表所选量程为0~3V,电流表所选量程为0~3A.当 开关S闭合,滑片P移到a端时,灯L正常发光;当开关S断开,滑片P移到距a端 ab长度时,电压表示数为2V.在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是
A.电源电压是4.5VB.只闭合开关S、S1,在各元件安全的情况下,滑 动变阻器R1的取值范围是8Ω-15 ΩC.只闭合开关S、S2、S3,电路的最 大功率是2.7WD.只闭合开关S,滑动变阻器的最大功率是0.5W
20.如图甲所示电路,电源电压保持不变。电流表A的量程为0−0.6A,电压表V1、 V2的量程均为0−3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω2A”。滑动变阻器的滑片P在某点时, 电压表V1、V2的示数之和为4V,在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P, 其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.同时闭合开关S、S1、S2和S3,可以通过电压表直接测出电源电压 B.只闭合开关S、S2和S3,电流表示数为0.5A时,
滑动变阻器取值范围
初三电学复习 《滑动变阻器阻值变化范围》1.如图所示,定值电阻R 1的阻值18Ω,滑动变阻器R 2的最大阻值为150Ω,电源电压为18V ,电流表选择0~0.6A 量程,电压表的量程为0~15V .为了保证电路各元件安全,滑动变阻器R 2的阻值变化范围为( )12.如图6所示电路,电源两端的电压为7.5V ,且保持不变。
小灯泡L 上标有“6V 3W ”的字样,滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 1A ”的字样,电流表量程为0~0.6A ,电压表量程为0~3V 。
不考虑灯丝电阻随温度的变化。
闭合开关S 后,要求灯L 两端的电压不超过额定电压,且两电表的示数均不超过各自的量程,则(D) A .电路中允许通过的最大电流是0.6A B .小灯泡电功率的最大变化量是2.4W C .电压表的示数变化范围是0~3VD .滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 3Ω~8Ω16.如图9所示的电路中,电源电压4V 保持不变,灯L 上标有“3V 1.5W ”字样,电流表的量程为(0~0.6)A ,电压表的量程为(0~3)V ,滑动变阻器的最大阻值是20Ω。
当开关S 闭合后,移动滑动变阻器的滑片P ,在保证电路安全的情况下,下述判断正确的是 BC A .电压表的示数的变化范围为0~3V B .灯L 消耗的最小功率小于0.2W C .电路中的电流最大为0.5AD .滑动变阻器连入电路中的电阻越小,它消耗的电功率越小12.10西二)如图4所示电路中电源两端电压恒定不变,电阻不随温度变化。
当开关S 1、S 2都闭合,滑动变阻器的滑片P 置于某一位置时,量程为“0~6V ”的电压表的示数为4V ,此时标有“6V 3W ”字样的小灯泡L 正常发光。
当开关S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器的滑片P 置于变阻器右端时,小灯泡L 仍正常发光。
下列计算结果正确的是 DA .电源两端电压为12VB .定值电阻R 的电阻值为10ΩC .变阻器的最大电阻值为18ΩD .灯泡实际功率的最小值为0.48W 22.(11大二)在如图11所示的电路中,电源电压6V 恒定,电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~3V,灯L 1和L 2的规格分别为“6V,1.8W ”和“6V,1.2W ”,滑动变阻器R 的规格为“50Ω,1.5A ”,不计温度对灯丝电阻的影响。
2024年中考物理专题复习—电路安全与电路元件的阻值范围
2024年中考物理专题复习—电路安全与电路元件的阻值范围一、电路安全技巧1.为了元件安全,串联电路中应选择最小的安全电流——串小流例1.不损坏电学元件情况下,求电源电压的最大值。
解:为了元件安全,最大电流I =0.8AU 总=IR 总=0.8A ×(20Ω+40Ω)=48V∴U 总max =48V技巧2.为了元件安全,并联电路中应选择最小的安全电压——并小压例2.不损坏电学元件情况下,求电源电压的最大值以及总电流。
解:U 1=I 1R 1=1A ×20Ω=20VU 2=I 2R 2=0.8A ×40Ω=32V∵R 1、R 2并联,U 1=U 2=U 总为了元件的安全,电源电压取20V ∴11120V 1A 20U I R ===Ω,22220V 0.5A 40U I R ===Ω总电流:I 总=I 1+I 2=1A+0.5A=1.5A例3.灯泡铭牌标有“4.8V 0.3A ”,电源电压为6V ,为使灯泡正常发光,需串联多大电阻。
解:U R =6V -4.8V=1.2V ,I =0.3A1.2V 40.3AR U R I ===Ω例4.上题中,若串联的是最大阻值为20Ω的滑动变阻器,求:滑动变阻器的变化范围。
解:(1)当滑片P 向左移,R 滑↓,电流I ↑电路中的最大电流I =0.3.A滑动变阻器的电压U 滑=U 总-U 灯=6V -4.8V =1.2V 此时:滑动变阻器有最小电阻:min 1.2V 40.3AU R I ===Ω滑滑(2)当滑片P 向右移,R 滑↑,电流I ↓,灯泡不被损坏此时:滑动变阻器有最大电阻:R 滑max =20Ω综上所述:滑动变阻器的阻值变化范围:4Ω~20Ω二、滑动变阻器的变化范围问题1.电压表并联在定值电阻两端例5.已知:定值电阻R 1=6Ω,滑动变用器最大阻值是50Ω,电流表量程是0~0.6A ,电压表量程是0~3V ,为保护电表及电路元件,求:滑动变阻器的阻值变化范围。
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滑动变阻器的变化围(器材规格限制)知识储备电表示数变化的判断方法。
初中物理电学中,滑动变阻器与电压表、电流表是三个最基本也是最重要的电学仪表,特别是滑动变阻器的有关问题也最多;滑动变阻器的作用有两个,一是改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流;二是起到保护电路的作用。
正因为它的保护电路作用,滑动变阻器接入电路中的电阻就会受到限制。
器材限制有以下三点:①电压表、电流表的量程;②滑动变阻器允许通过的最大电流值;③用电器工作时的额定电压或额定电流。
同时满足三点,即电路安全,器材不损坏。
类型一:串联电路的滑动变阻器变化围【例1】如图1所示,电源电压为12V,R=18Ω,滑动变阻器R2的变化围为0~30Ω.如果电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为使两表不损坏,求滑动变阻器的取值围.解题思路:在串联电路时,滑动变阻器向最小值移动时必须保证电路中电流不能超过所有器材限制的最小电流值,向最大值移动时必须保证其他的用电器或电压表不超过电压的限值。
解析:1)为使电流表不损坏,电路中电流最大为0.6A,由R总=U/I1得:R总=12V/0.6A=20Ω,所以R2=2Ω。
如果R2<2Ω,则电流表示数会超过0.6A,电流表损坏。
如果R2>2Ω则电流表示数一定小于0.6A电流表一定不会损坏。
综合所述:为使电流表不损坏,R2≥2Ω。
2)为使电压表不损坏,电压表的最大取值为3V,此时R1的上的电压为9V,电路电流I2=U/R1I2=9V/18Ω=0.5A 此时R2上的电阻为R2=3V/0.5A=6Ω。
如果R2>6Ω,则电压表示数会超过3V,电压表损坏。
如果R2<6Ω则电压表示数一定小于3V,电压表一定不会损坏。
综合所述:为使电电压表不损坏,R2≤6Ω。
3)综上所述,为使仪表都不损坏,电阻R2的取值围为:2Ω≤R2≤6Ω【练习】1、如图所示电路中,电源电压为10V,且保持不变,电阻R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω,则当滑片P在滑动变阻器上滑动时,电流表、电压表上示数变化的围分别是()A.0.2A~0.5A,6V~0VB.0.2A~0.3A,6V~0VC.0.2A~0.5A,4V~10VD.0.2A~0.5A,4~6V2、如图,已知L的电阻为20Ω,R是阻值0~80Ω的滑动变阻器,电源电压6V保持不变.在滑片滑动过程中,电压表、电流表示数的变化围是()A.0~1.2V、0.06~0.3AB.6~1.2V、0.30~0.06AC.0~4.8V、0.3~0.06AD.6~4.8V、0.06~0.3A类型二:并联电路的滑动变阻器变化围【例2】如图所示电路,电源电压恒为12V,定值电阻的阻值为40Ω,滑动变阻器上标有“60Ω0.5A”,电流表A2、A3的量程均为“0~0.6A”,A1的量程均为“0~0.6A”,为了保证电路各元件的安全,滑动变阻器R P允许接入电路中的阻值围为,电路中总电阻的变化围为,电流表A1的示数变化围为解题思路:在并联电路中,若滑动变阻器在支路上,滑动变阻器的移动必须保证电路中电流不能超过所在支路器材限制的电流值(可求对应变阻器的最小值),更不能发生短路。
解析:1)为使电流表A3,滑动变阻器不损坏,滑动变阻器所在支路中电流最大为0.5A,由Rp=U/I3得:I3=12V/0.5A=24Ω,所以如果Rp<24Ω,则电流表示数会超过0.5A,滑动变阻器损坏。
如果Rp>24Ω则电流表示数一定小于0.5A,电流表和滑动变阻器不会损坏。
综合所述:为使电流表A3不损坏,Rp≥24Ω。
2)为使电流表A1不损坏,总电路最大电流为0.6A,即I2+I3<3A,I2=U/R得:I2=12V/40Ω=0.3A;所以I3最大电流为0.3A,根据公式Rp=40Ω。
如果Rp<40Ω,则电流表示数会超过0.3A,总电流会超过0.6A,电流表A1损坏。
3)综合所述:为使电流表A3不损坏,Rp≥40Ω。
【练习】1、在如图所示的电路中,R2为0~50Ω的变阻器,合上开关后,V的示数为6V,A表的示数为2A,A1的示数为0.5A,求:①电阻R1的阻值;②变阻器R2连入电路部分的阻值;③如果A表的量程为0~3A,A1表的量程为0~0.6A,为了不使电表损坏,变阻器连入电路的阻值应在什么围?2、如图15-59所示,R1为0~200Ω的变阻器,R2=50Ω,电源电压为20V,电流表的量程A1是0~0.6A,电流表A2的量程是0~0.6A。
合上S,当滑动变阻器的滑片位于R1的中点时,R1的电流是多少?为了使两表都不损坏,R1连入电路的电阻只能在什么围变化?滑动变阻器的变化围练习一、串联基础练习1.如图所示的电路,电源电压U=12V且保持不变,R1=10Ω,R2为最大电阻为50Ω0.4A的滑动变阻器,电流表的量程为0—0.6A,为了保护电表和滑动变阻器,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化围是多少? (20Ω—50Ω)R122.如图所示的电路,电源电压U=6V且保持不变,R1=20Ω,R2为最大电阻为50Ω的滑动变阻器,电压表的量程为0—3V,为了保护电表,求滑动变阻器接入电路的电阻值的变化围? (0Ω—20Ω)V U R 12R R 3A 3.如图所示的电路,电源电压U=9V 且保持不变,R1=10Ω,R2标有50Ω1A 字样的滑动变阻器,电流表的量程为0—0.6A,电压表的量程为0—3V,为了保护电表,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化围是多少? (20Ω—50Ω)4、如右图,电源电压为18V ,R 2是0~50Ω的变阻器,合上S 后,A 表示数为0.5A ,V 表示数为5V ,求 ⑴、R 1和变阻器接入电路中部分的电阻是多少。
⑵、如果A 表的量程是0~0.6A ,V 表的量程是0~15V ,为了使电表不致被损坏,滑动变阻器接入电路的阻值不得小于多少?5、如图所示, R 1=5Ω,变阻器R2的最大阻值为20Ω,电源电压保持10V 不变,当滑动变阻器的滑动端P 从a 端滑动到b 端时,求电流表和电压表的变化围?二、串联电路提高练习1、如图所示,R1为一个滑动变阻器,其阻值围是0~50Ω,若电压表的示数为1.5V ,电流表的示数为0.75A ,R 3=1Ω,电源电压U=12V ,(1)则R 2?(2)如果电压表的量程为0~3V ,电流表的量程为0~3A ,为了保证两表的安全,滑动变阻器连入电路的电阻值最少不能小于多少?2、如图,电流表量程0~0.6A ,电压表量程0~15V ,电阻R 0=30Ω,电路两端电压恒为24V ,当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,电路中的电流会超过电流表量程,当滑动变阻器连入电路的电阻太大时,变阻器两端电压会超过电压表量程,求:在不超过电表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻围。
3、如图所示电路中,R 0为定值电阻,阻值为10Ω,R 1为滑动变阻 器,它的最大阻值是10Ω,电流表量程为0—0.6A ,电压表的量程为0—3V ,电源电压12V 保持不变。
为使电路能正常工作,定值电阻R x 的阻值至少应为?R 1 R 2 V R 0 P A4、如图所示的电路,灯L的电阻R L=40Ω,R是标有“20Ω 1.5A”字样的变阻器,电源是由两节干电池串联而成的电池组。
试求电流表和电压表的变化围。
三、并联电路练习1. 如图所示的电路,电源电压U=6V且保持不变,R1=60Ω,R2标有50Ω2A字样的滑动变阻器,电流表的量程为0—0.6A,电压表的量程为0—15V,为了保护电表,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化围是多少? (12Ω—50Ω)2、在如图所示的电路中,R2为0~50Ω的变阻器,合上开关后,V的示数为6V,A表的示数为2A,A1的示数为0.5A,求:①电阻R1的阻值;②变阻器R2连入电路部分的阻值;③如果A表的量程为0~3A,A1表的量程为0~0.6A,为了不使电表损坏,变阻器连入电路的阻值应在什么围?3.如图15-59所示,R1为0~200Ω的变阻器,R2=50Ω,电源电压为20V,电流表的量程A1是0~0.6A,电流表A2的量程是0~0.6A。
合上S,当滑动变阻器的滑片位于R1的中点时,R1的电流是多少?为了使两表都不损坏,R1连入电路的电阻只能在什么围变化?[4.5]课后作业1、某滑动变阻器标有“100Ω,5A”的字样.它表示这滑动变阻器的电阻变化围是,允许通过的电流最大值是2.如图,已知L的电阻为20Ω,R是阻值0~80Ω的滑动变阻器,电源电压6V保持不变.在滑片滑动过程中,电压表、电流表示数的变化围是()A.0~1.2V、0.06~0.3A B.6~1.2V、0.30~0.06AC.0~4.8V、0.3~0.06A D.6~4.8V、0.06~0.3A3.如图所示电路中,电源电压为10V,且保持不变,电阻R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω,则当滑片P在滑动变阻器上滑动时,电流表、电压表上示数变化的围分别是()A.0.2A~0.5A,6V~0V B.0.2A~0.3A,6V~0VC.0.2A~0.5A,4V~10V D.0.2A~0.5A,4~6V4电源电压恒为16V不变,R=100Ω,滑动变阻器的最大阻值300Ω,当滑片P从变阻器最左端移至最右端的过程中,电压表的变化围是()A.从16V到0VB.从16V到4VC.从16V到12VD.从4V到16V5如图所示电路,电源两端电压为20V不变,用滑动变阻器调节灯泡两端的电压.已知灯泡电阻为5Ω不变,滑动变阻器的最大电阻为20Ω,当滑动变阻器的滑片从a端移到b端的过程中,灯泡两端的电压变化围是()A.20V~4V B.4V~20V C.8V~20V D.0V~20V6、如图所示,电源电压为6V不变,电压表用0~3V量程,电流表用0~0.6A量程,R1=6Ω,滑动变阻器的阻值围为0~20Ω.为了保证两表均不损坏,滑动变阻器能允接入电路的阻值围是()A.0~4ΩB.2~4ΩC.4~6ΩD.0~6Ω7、标有“2V1W”字样的小灯泡和标有“20Ω1A”字样的滑动变阻器,连接在如图所示的电路中,其中电源电压为6V.闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,则电流表、电压表示数的围是()A.0.25A~0.6A 1V~2V B.0.3A~0.5A 1V~1.5VC.0.25A~0.5A 1.5V~2V D.0.25A~0.5A 1V~2V8、如图所示电路图,电源电压18V恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值是160Ω,电压表的量程为O~15V,电流表的量程为O~0.6A.闭合开关S后,为保护电压表和电流表,滑动变阻器R l的阻值变化围应是()A.OΩ~lOΩB.10Ω~100ΩC.10Ω~150ΩD.150Ω~160Ω9、如图所示,定值电阻R1的阻值18Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为150Ω,电源电压为18V,电流表选择0~0.6A量程,电压表的量程为0~15V.为了保证电路各元件安全,滑动变阻器R2的阻值变化围为()A.0Ω~150ΩB.20Ω~100ΩC.12Ω~90ΩD.20Ω~90Ω10、如图所示的电路中,电源电压为6V不变,电阻R1阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,开关S闭合后,把滑动变阻器的滑片P由左端滑到右端,电压表、电流表示数的变化围是()A.0~2.4 V 0~0.12 A B.6~3.6 V 0.2~0.12 AC.6~3.6 V 0.12~0.3 A D.6~2.4 V 0.3~0.12 A11、如图的电路中,电源电压为12V,且保持不变,定值电阻R0的阻值是滑动变阻器R′最大阻值的一半.当滑片P在变阻器上滑动的过程中,电压表的示数围是()A.0到4V B.12V到4V C.0到8V D.12V到6V12、如图中的滑动变阻器R′的阻值是200Ω,电阻R1=300Ω,电源的电压是6V且保持不变.当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端,电压表示数的变化围是()A.6V~0V B.6V~2.4V C.6V~3.6V D.3.6V~2.4V13、在如图所示的电路中,电源电压为10V,定值电阻为30Ω,滑动变阻器标有“60Ω,5A”字样,则该电路正常使用时总电阻的变化围是()A.0~20ΩB.1.9Ω~20ΩC.20Ω~60ΩD.20Ω~30Ω14、如图所示,变阻器阻值变化围是0~20Ω,电阻R=5Ω,当滑动片P从b到a时,电压表V的表示数变化为()A.20V~4V B.20V~8V C.20V~0V D.4V~20V15、如图所示电路中,滑动变阻器的最大电阻为20Ω,当滑片P从a端移到b端的过程中,电压表示数的变化围是()A.25V~5V B.5V~25V C.OV~25V D.20V~OV16、在如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为一定值电阻,R2为滑动变阻器.开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P在a、b之间滑动的过程中,电压表的示数最大为4V,电阻R1的电功率变化围是0.8W~0.2W,则电源电压是()A.4V B.6V C.8V D.10V17、在如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为一定值电阻,R2为滑动变阻器.开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P在a、b之间滑动的过程中,电压表的示数最大为4V,电阻R1的电功率变化围是0.8W~7.2W,则P从a端滑至b端的过程中,电流表的示数()A.从1.8A变化至0.2A B.从0.4A变化至1.2AC.从1.2A变化至0.4A D.从0.2A变化至1.8A18、如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡标有“3V 1.5W”字样,电流表的量程是0~0.6A,滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”,为了保证电路各元件都能安全使用,则滑动变阻器连入电路的阻值围是()A.15Ω~50ΩB.18Ω~50ΩC.0Ω~14ΩD.14Ω~18Ω19、如图所示,滑动变阻器R1最大值为300Ω,电阻R2的阻值是200Ω,电源电压为20V保持不变.当滑动变阻器的滑片P由a向b移动时,电压表的示数变化围是()A.0~20V B.8~20V C.0~8V D.6~20V20、在如图所示的电路中,定值电阻R=40Ω,滑动变阻器R0的最大阻值为40Ω,电源两端的电压恒为20V.闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中,定值电阻消耗的电功率的变化围是()A.0~10W B.2.5W~10W C.5W~10W D.10W~20W21、如图所示的电路中,电源电压为10V,滑动变阻器的值R1=200Ω,电阻R2=50Ω,当滑动变阻器的滑片从a滑到b时,电压表的示数变化围是()A.0~2V B.0~10V C.2V~10V D.1V~5V。