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 R i 的阻值为22欧，滑动变阻器 R 2上标有“ 10 Q 1A ”字样•闭合电键 S,电流表的示数为 安•求： (1)

电阻R i 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 o 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： 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 R o 的可能取值范围为

15〜20 Q

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

0.6A ，根据欧姆定律求出 R o 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 R o 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 R o 的可能取值范围.

解答：解：(3)①能；

电流表量程为o 〜o.6A ，即I 最大=o.6A ， 此时电路中的总电阻 R 最小=

=一 一‘ =2o Q,

卩最大|

滑动变阻器接入电路的最小值 R 滑小=2o Q- 16Q =4 Q; 电压表的量程为o 〜3V ，即U 滑大=3V ，

定值电阻两端的电压 U1‘=U - U 滑大=12V - 3V=9V ，

~Jp -1

u I

电路中的电流I '= ------- = J[=o.5625A ，

所以，滑动变阻器使用范围： 4Q 〜5.33 ②当滑动变阻器接入电路的电阻最小为

o ，电路中的电流最大|max =o.6A 时，R o 的阻值最大;

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,

所以R o 的取值范围为15 Q 〜2o Q. 答：(1)电阻R 1两端的电压为11V ;

(2) 滑动变阻器R 2接入电路的阻值为2 Q;

U 最大—歸

I ，=0. 5625A «5.33Q

，

滑动变阻器接入电路的最大值 R 滑大

U 1 12V I max 0. 6A

R omax =

Q ，

o.5

R o 的阻值最小;

R omi n =

u- Ui 12V-3V

【1L3JE

=15Q ，

(3)

①能;替换后滑动变阻器的使用范围为

4Q 〜5.33Q;

②满足题目要求的定值电阻

R o 的可能取值范围为15Q 〜2o Q.

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 R o 的取值范

围的确定.

2. 在图（a ）电路中，电源电压为 18伏且不变•电阻

R i 的阻值30欧，滑动变阻器

R 2上标有“ 20 Q 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R 2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（0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 R i . 小明：用25欧的定值电阻替换电阻 R i .

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

R 2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.

2160257

专题： 计算题；归谬反证法.

分析：

（1） 由电路图可知，电阻 R 1与滑动变阻器串联，电压表测电阻 R 1两端的电压，电流表测电路中的电流；已知电阻 R 1的阻 值和两端的电压，根据欧姆定律求岀电路中的电流；根据串联电路的电压特点求岀 R 2两端的电压，根据欧姆定律求岀 R 2连 入

电路的阻值.

（2） 若滑动变阻器接入电路的电阻为 0时，根据欧姆定律求岀此时电路中的电流可知电流表可以满偏， 进一步求岀电路中的

总电阻，再根据串联电路的电阻特点求岀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； 最后先求岀两电表的示数，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：

U1 L2V =

300 = 1=1 1 =

u- u 1

1SV-12V

I

■ I =

'0- 4A

（2）电阻R 2连入电路的阻值为: Q;