电路动态变化滑动变阻器三种常见的接法及有关练习

电路动态变化滑动变阻器三种常见的接法及有关练习

当滑动变阻器滑动片位置发生改变时，电路中的电阻发生变化（当外电路的任何一个电阻增大或减小时，电路中的总电阻一定增大或减小），将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化。滑动变阻器在电路中有三种常见的接法 即限流式、分压式和并联式接法，对应于这三种接法， 滑动变阻器对电路的控制和影响各不相同。 1．变阻器的限流接法

例1：（2006上海）在如图1所示电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想的电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用△I 、△U 1、△U 2和△U 3表示。下列比值正确的是（ ）

变大

变大，不变

变大，变大变大，不变不变，I U

I U D I U

I U C I U

I U B I U

I U A ????????33222211....

例2：如图所示，电源电动势E 和内阻r 保持不变，灯泡A 、B 、C 均为定值电阻。在图示情况下A 、B 、C 三灯泡的亮度相同。 问： （1） 三个灯泡电阻值的大小关系如何？

（2） 将滑动触头向下滑动一段距离，比较两电压的表读数变化量的绝对值ΔU 1、ΔU 2的

大小。

（3） 分析A 、B 、C 三灯泡亮度变化情况并按亮度的强弱进行排序。

2．变阻器的分压接法

如图所示分压电路.电路总电阻R AB 等于AP 段并联电阻R aP 与PB 段电阻R bP 的串联。当P 由a 滑至b 时，虽然R ap 与R pb 变化相反，但电路的总电阻R AB 持

续减小；若P 点反向移动，则R AB 持续增大。证明如下：

ap ap

ap ap

ap AB R R R R R R R R R R R 1

1

)(2

12211+-=-++=

所以当R ap 增大时，R AB 减小；当R ap 减小时，R AB 增大。滑动头P 在a 点时，R AB

取最

A

B

图

5

图1

大值R 2；滑动头P 在b 点时，R AB 取最小值

2

12

1R R R R +。

例3、在如图所示电路,电压恒定。当滑动变阻器触头p 由a 向b 滑动时, 三个理想电流表A1、A2、A3的示数如何变化？

3．变阻器的并联式接法

如图所示并联式电路。由于两并联支路的电阻之和为定值，则两支路的并联电阻随两支路阻值之差的增大而减小；随两支路阻值之差的减小而增大，且

支路阻值相差最小时有最大值，相差最大时有最小值。证明如下： 令两支路的阻值被分为R a 、R b ,且R a +R b =R 0,其中R 0为定值。则0

2

200

//4)

(R

R R R R R R R R R R R b a b a b

a

b a --==+= 可见，R //的确随R a 与R b 之差的增大而减小，随差的减小而增大，且当相差最小时，R //有最大值，相差最大时，R //有最小值。

例4、如图所示，R 1=4Ω，R 2=5Ω，R 3=7Ω，求P 由a 至b 移动过程中，总电阻R AB

如何变化？

例5、如图7所示，电灯A 标有“10V ，10W ”，电灯B 标有“8V ，20W ”，滑动变阻器的总电阻为6Ω，当滑动触头由a 端向b 端滑动的过程中(不考电灯电阻的变化)

A 、 安培表示数一直减小，伏特表示数一直增大；

B 、 安培表示数一直增大，伏特表示数一直减小；

C 、 安培表示数先增大后减小，伏特表示数先 减小后增大；

D 、 安培表示数先减小后增大，伏特表示数先

增大后减小。

图6

图7

图

6

例6（07年上海卷）（5分）某同学设计了如图（a）所示电路研究电源输出功率变化情况。电源E电动势、内电阻恒定，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，、为理想电表。

若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，则R1和R2必须满足的关系是。

（2）若R1＝6Ω，R2＝12Ω，电源内电阻r＝6Ω，，当滑动片P由a滑至b时，电源E的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图（b）所示，则R3的阻值应该选择（）

（A）2Ω。（B）4Ω。（C）6Ω。（D）8Ω。