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/R1 I2=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．0.2A～0.5A，6V～0V B．0.2A～0.3A，6V～0V

C．0.2A～0.5A，4V～10V D．0.2A～0.5A，4～6V

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、电流表示数的变化范围是（）

A．0～1.2V、0.06～0.3AB．6～1.2V、0.30～0.06A

C．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范围

【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

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0～0.6A，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

只能在什么范围内变化？

滑动变阻器的变化范围练习

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范围是多少?

(20Ω—50Ω)

2.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范围? (0Ω—20Ω)

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范围是多

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？

R 1

2

R 1

2

R 1

R 2