替换电阻的分析方法

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“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，

图11

A

R 1

P V

R 2

S

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。

图11

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）

A

V 2

V 1 R 1

R 2

S

P

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

（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），

图8

请从中选择一个来替换电阻R1，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R1.。

③满足上述要求时，变阻器R2连入电路的阻值范围。

（1）U 1=I R1 =0.4安×30欧 =12伏

（2）P1=U1 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－R1＇=30欧－10欧=20欧

U滑最大=15伏，U1＇=U－U滑最大=18伏－15伏=3伏

则I＇最小=U1＇/ R1＇=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．在图11所示的电路中，电源电压为9伏且不变，变阻器R2标有“10Ω2A”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

图11

R1，，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。

第一，满足上述要求时，电压表应选用0~______V 量程。 第二，满足上述要求时，所选用替换R 1或R 2的元件：_________(选填字母)。

第三，满足上述要求时，电压表示数的最小值。(写明必要理由) (1) P 2=U 2I =1伏×0.4安=0.4瓦

(2) U 1= U - U 2=9伏-1伏=8伏

I U R 1

1=

欧安伏204.08==

(3)3 A

U 1大=I 大R 1=0.6安×12欧=7.2伏

U 2小= U – U 1大=9伏-7.2伏=1.8伏

5.在图10所示的电路中，电源电压为6伏且不变。电阻R 1的阻值为50欧，滑动变阻器R 2上标有“20

2A ”字样。闭合电键S ，电流

表A 1的示数为0.52安。已知电流表A 1的“0~3A ”量程档损坏。

（1）求通过电阻R 1的电流。 （2）求变阻器R 2连入电路的阻值。

（3）若要使电流表A 2与电流表A 1的比值变小，

变阻器的滑片P 应继续向_________移动（选填“左”或“右”）。

现有阻值为15欧、30欧和60欧的三个电阻，请从中选择一个来

图10

P

S A 1

R 2 A 2