替换电阻

1．在图11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R 0的可能取值范围为_______________________。

（1）U 1＝IR 1 ＝0.5安×22欧=11伏

（2）R 2＝U 2/I 2＝（U －U 1）/I ＝（12伏－11伏）/0.5安＝2欧

（3）①能；

电流表量程为0~0.6安：

由I 最大＝0.6安， R 最小＝12伏/0.6安＝20欧，

R 滑小＝20欧－16欧＝4欧；

由U 滑大＝3伏， U 1'＝U －U 滑大＝12伏－3伏＝9伏，

I '＝U 1'/R 0＝9伏/16欧≈0.563安，

R 滑大＝U 滑大/I '＝3伏/0.563安≈5.33欧，

所以，滑动变阻器使用范围：4~5.33欧。

②R 0的取值范围为15~20欧。

2．在图11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）

① R 1＝U 1/I 1＝10伏/0.5安＝20欧

② P 2＝U 2I 2 ＝6伏×0.5安＝3瓦

③ 5欧；25欧。

（1）定值电阻为5欧时，电流表、电压表V 1，V 2的量程分别为0.6安、3伏、15伏。 当电压表V 2示数最大时，电流表的示数最小，此时有：

安欧

伏2.05)1516(1=-=I 图11

图14

（2）定值电阻为25欧时，电流表、电压表V 1的量程分别为0.6安、15伏。电压表V 2示数的最大值为：

伏伏欧）欧

（伏158.1210025100162<=⨯+=U 所以，电压表V 2的量程只能选3伏。

当电压表V 2的示数最大时，电流表的示数最小，此时有：

安欧伏52.025)316(2=-=I

3．在图8所示的电路中，电源电压为18伏且不变，电阻R 1的阻值为30欧，滑动变阻器R 2上标有“50Ω 2A ”字样。闭合电键S ，电流表的示数为0.4安。求：

（1）电阻R 1两端的电压。

（2）电阻R 1消耗的电功率P 1。

（3）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R 1，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。 ①请选择电表使用的量程：电流表量程___________安，电压表量

程_________伏。

②应选用电阻_________（选填字母）代替电阻R 1.。

③满足上述要求时，变阻器R 2连入电路的阻值范围。

（1）U 1=I R 1 =0.4安×30欧 =12伏

（2）P 1=U 1 I =12伏×0.4安= 4.8瓦

（3）①0~0.6；0~15伏。 ②C。

③R 总最小=U/ I 最大=18伏/0.6安=30欧

R 滑最小=R 总最小－R 1＇=30欧－10欧=20欧

U 滑最大=15伏，U 1＇=U －U 滑最大=18伏－15伏=3伏

则I ＇最小=U 1＇/ R 1＇=3伏/10欧=0.3安

R 滑最大=U 滑最大/ I ＇最小=15伏/0.3安=50欧

滑动变阻器连入电路的阻值范围是20~50欧。

4．如图14所示，R 2 为“50Ω 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A 1的示数为0.5 安，电

流表A 2的示数为2.0 安。求：

（1）R 1的电阻值；

（2）请判断电表使用的量程：其中电流表A 1的量程_______

安（选填“0～0.6安”或“0～3安”），电压表V 的量程_______

伏（选填“0～3伏”或“0～15伏”）；

（3）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R 1；

（4）电阻R 1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）

1）I 1＝I －I 2＝2安－0.5安＝1.5安 图8 A

R 1 S P R 2 V