滑动变阻器取值范围和最大最小功率问题
电功率最大值、最小值问题(带答案解析)

电功率最大最小值问题一、电路总电功率最大问题1.如图所示,电源电压恒定,定值电阻R2=20Ω,滑动变阻器R0上标有“50Ω,0.5A”的字样,电流表A的量程为0~0.6A,电压表V的量程为0~15V。
当开关S打到1位置且滑片P在A端时,电压表的示数为8V;当开关S打到2位置且滑片P在中点时,滑动变阻器R0的功率为P0=4W,求:(1)电源电压U;(2)定值电阻R1的阻值;(3)当电路接通时,在确保电路元件安全的前提下,试讨论何时电路的总功率最小,最小功率是多少;何时电路的总功率最大,最大功率又是多少?2.如图甲所示,电源两端电压不变。
R1为定值电阻,R2为滑动变阻器;当滑动变阻器的滑片P滑动时测出电压值、电流值,得出滑动变阻器的功率P和电流I的关系图像如图乙所示,根据图像信息。
求:(1)滑动变阻器的最大阻值;(2)R1的阻值和电源电压;(3)求此电路的最大电功率。
3.如图甲所示的电路中,R为定值电阻,R为电阻式传感器,电源电压保持不变,当R阻值从0增大到60Ω,测得R的电功率与通过它的电流关系图象如图乙,下列说法正确的是()A.R的阻值增大,电流表与电压表的示数都变小B.电源电压为12V C.当电流为0.6A时,1s内电路消耗的电能为21.6J D.R两端的电压变化范围为6V~18V4.如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示,下列说法正确的是()A.R1的阻值为20ΩB.R2的最大阻值为50ΩC.电源电压为5V D.该电路消耗的最大电功率为0.9W5.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。
(1)图乙中(填“dc”或“ec“)表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为W。
6.如图所示的电路,电源电压U=4.5V且保持不变,R1=5Ω,R2标有“50Ω0.5A”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,则:(1)在接入电路之前,滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少?(2)电路的最大总功率为多少?(3)为了保护电路,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的?7. 如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W “字样,闭合开关后,当滑片P 移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P 1;当滑片P 移至某一端点时,电流表示数为0.3A ,电压表示数变化了3V ,此时滑动变阻器消耗的功率为P 2,且P 1:P 2=5:6.下列判断正确的是( )A .滑动变阻器的最大阻值为10ΩB .电路允许消耗的最大功率为4.5WC .小灯泡正常发光时,滑片P 位于滑动变阻器中点位置D .滑动变阻器消耗的功率由P 1变为P 2的过程中,小灯泡消耗的功率变化了0.6W二、串联电路中某用电器的电功率最大问题1.如图所示电路,电源电压保持6V 不变,R 1是定值电阻,R 2是最大阻值为50Ω的滑动变阻器。
滑动变阻器的变化范围讲解练习作业

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,滑动变阻器与电流表、电压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是最多,它的作用是改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流,其次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。
器材限制有以下几点:电压表、电流表的量程,滑动变阻器允许通过的最大电流值,用电器工作时的额定电压或额定电流。
类型一:串联电路的滑动变阻器变化范围如图1所示,电源电压为12伏,R=18欧,滑动变阻器R2的变化范围为0~30欧.如果电流表的量程为0~0.6安,电压表的量程为0~3伏,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/R1I2=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~0VC.0.2A~0.5A,4V~10V D.0.2A~0.5A,4~6V2、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、0.30~0.06AC.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“60Ω 0.5A”,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。
最大功率问题

第一题如图所示,已知电源电动势E=5V,内阻r=2Ω,定值电阻R1=0.5Ω,滑动变阻器R2的阻值范围为0~10Ω.求:(1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时,电阻R1消耗的功率最大?最大功率是多少?(2)当滑动变阻器的阻值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大?最大功率是多少?(3)当滑动变阻器的阻值为多大时,电源的输出功率最大?最大功率是多少?答案解:(1)根据,当电流最大时,电阻消耗的功率最大,故当滑动变阻器短路,即时,电阻消耗的功率最大;电阻消耗的最大功率是(2)对于电源,当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大;将电阻与电源等效成电源,故当时,滑动变阻器消耗的功率最大;滑动变阻器消耗的最大功率为(3)当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大,故当时,电源的输出功率最大;电源输出最大功率是答:(1)当滑动变阻器的阻值为零时,电阻消耗的功率最大,最大功率是2W ;(2)当滑动变阻器的阻值为时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率是2.5W ;(3)当滑动变阻器的阻值为时,电源的输出功率最大,最大功率是。
解析: (1)根据,当电流最大时,电阻消耗的功率最大;(2)对于电源,当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大;将电阻与电源等效成等效电源考虑;(3)当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大。
例1:如图1,R 1=10Ω,R 2的阻值范围为0—50Ω,电源电压为12V 恒定不变。
求:(l )滑片P 从a 端到b 端的过程中,电流表和电压表的示数变化范围。
(2)滑片P 从a 端滑到b 端的过程中,R 1的功率的变化范围。
解析: (l )当P 在a 端时,只有R 1接人电路, 电压表的示数等于电源电压12V 此时电流表的示数 1.2A 10Ω12V ===1R U I 当P 在b 端时,R 1与R 2串联,R 总 = R 1 + R 2=10Ω+50Ω= 60Ω 电流表的示数: .2A 0Ω12V 06总===' R U I 此时电压表的示数:U' = I' R 1 = 0.2A ×10Ω= 2V所以电压表的变化范围是12V —2V ,电流表的变化范围是l.2A —0.2A 。
人教版九年级物理电学专题之电功率极值和滑动变阻器取值范围讲解与强化训练48题有答案

人教版九年级物理电学专题之极值和取值范围强化训练48题有答案姓名:__________ 班级:__________一、滑动变阻器接入电阻的范围1.最大阻值:首先应先进行分析,若随着变阻器阻值的增大,各电表的示数在减小,则变阻器允许的最大阻值即为变阻器铭牌中标注的最大值;若串联电路中,有电压表并联在滑动变阻器两端,则应利用电压表的量程最大值、电路电流值,求变阻器允许的最大阻值,即Rmax=U电压表max/I2.最小阻值:应先确定电路中允许的电流最大值,确定的依据是:电流表的量程、滑动变阻器的铭牌、用电器的额定电流以及并联在用电器两端的电压量程,利用这四者分别求出每一条件下允许的最大电流,取四者中最小的,作为电路中允许的最大电流,然后再根据滑动变阻器之外的用电器两端电压、电源电压来计算滑动变阻器的最小阻值,即Rmin=(U电源-U额)/Imin二、电路的电流、电压的极值1.电路电流的极值:a.电路最大电流:依据电路中用电器的额定电流、电流表的量程来决定,取两者中的最小值作为电路的最大电流值;b.电路最小电流:依据滑动变阻器接入电路的最大阻值决定,此时电路中的总电阻最大,由I=U/R可知此时电路中电流为最小电流:Imin=U电源/R总最大2.用电器两端电压的极值a.最大电压:依据用电器的额定电压,电压表的量程来决定,取两者中的最小阻值作为用电器两端的最大电压值;b.一般是求滑动变阻器的最小电压,此时要根据滑动变阻器之外的用电器的额定电压或电压表的量程来决定,此时要注意电路安全问题,即要注意在变阻器之外的用电器在不超过其额定值及电压表量程的情况下来取最小电压。
三、电路、用电器消耗电功率的极值:根据电路、用电器中各自最大(小)的物理量即可求得。
1. 最大(小)电压、电流值,则有P=UI2.最大(小)电压值、电阻值,则有P=U²/R3.最大(小)电流值,电阻值,则有P=12R一、单选题(共32题)1.如图是小白同学所设计的四种发热器的电路,所用的电源电压相同,R1>R2,四个电路中消耗的总电功率最大的是()A. B. C. D.2.如图甲所示,R1的阻值是20Ω,滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示,则R2消耗的最大功率是()A. 0.45WB. 0.50WC. 0.80WD. 0.90W3.如图所示,电源电压为4.5 V,电压表量程为“0~3 V”,电流表量程为“0~0.6 A”,滑动变阻器规格为“101 A”,小灯泡L标有“2.5 V 1.25 w”(灯丝电阻不变)。
专题:电路安全问题(2)有答案 2023年中考物理二轮复习

专题:电路安全问题(2)姓名日期等第【方法提炼】电路安全问题解题思路:①首先判断电路的串并联;②判断各电表的测量对象;③从电流、电压两个方面分析其取值范围;④取极值根据串并联知识以及欧姆定律进行分析解答;⑤确定待求量的取值范围。
【巩固提高】1、如图所示,电源电压恒为8V,电压表量程为0~3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“6V 3W”字样。
若闭合开关,两电表示数均不超过所选量程,灯泡两端的电压不超过额定值,不考虑灯丝电阻变化,则下列说法正确的是()A.电流表的量程应选0~3A B.电压表示数的变化范围0~3VC.滑动变阻器的阻值变化范围4Ω~7.2Ω D.滑动变阻器的的最大功率为1W2、如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,其I﹣U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是()A.电路的最大功率是3.6W B.小灯泡的最小功率是0.75WC.电流表的最小示数是0.15A D.变阻器的调节范围是12Ω~25Ω3、如图所示,电源电压为12V,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”,L1和L2分别标有“6V 3W”和“6V 9W”的字样,闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片,在保证电路安全的情况下(不考虑温度对灯丝电阻的影响).下列说法正确的是( )A.L2能正常发光B.滑动变阻器连入电路的最小阻值是8ΩC.电流表示数的变化范围是0-0.5AD.电路消耗的最大功率是12W4、如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系如图乙所示,则下列判断正确的是( )A.图线A是电阻R1的I-U图像关系B.电源电压为18VC.滑动变阻器R2的最大电阻为30ΩD.电阻R1的功率变化范围0.8-16.2W5、如图所示,电源电压恒为7V,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,灯泡标有“6V 3W”字样.闭合开关,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压,不考虑灯丝电阻变化,电压表示数变化范围为__________;滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为__________;电流表示数变化范围为____________.6、如图所示,R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω,电源电压保持4.5V不变,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”.为保证电路安全,R2接入电路中的最小阻值为________Ω,R1消耗的最小功率为________W.7.如图所示,变阻器R标有“20 Ω 1.5 A”字样,灯L标有“6 V 3 W”的字样,当只闭合S1时,灯L 正常发光,再闭合S2,变阻器滑片向右滑动的过程中,电压表示数________,电流表示数________(填“变大”“变小”或“不变”);保持S1、S2闭合,如果电流表所接量程是0~3 A,电压表所接量程是0~15 V,则电路消耗的总功率变化范围是____________.8、如图所示电路,电源电压18V恒定不变,小灯泡上标有“12V”的字样,滑动变阻器的规格为“200Ω1A”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”.调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关,小灯泡L恰好正常发光,此时电流2s内对小灯泡L做功12J,不考虑温度对电阻的影响.求:(1)小灯泡L正常发光时的电流;(2)滑动变阻器接入电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全.9、如图电路,电源电压和小灯泡L电阻不变,小灯泡L标有“6V 6W”字样,滑动变阻器阻值变化范围为0~18Ω。
79.部编物理专题欧姆定律在串并联电路中的应用五(滑动变阻器的取值范围)(解析版)

17.4 欧姆定律在串并联电路中的应用(五)第5课时 滑动变阻器的取值范围当滑动变阻器移动时,会引起电路中的电流以及用电器两端的电压变化,如果电路中的电流或电压超过允许的最大值,则会损坏电路元件,所以为了保护电路元件的安全,滑动变阻器有最大值和最小值的限制。
一、串联电路中滑动变阻器的取值范围 (1)电压表与定值电阻并联当滑动变阻器取最小值时,电路中的电流达到最大值,所以滑动变阻器的最小值由电路中的允许通过的最大电流决定;滑动变阻器的最大值没有限制,取量程的最大值。
(2)电压表与滑动变阻器并联当滑动变阻器取最小值时,电路中的电流达到最大值,所以滑动变阻器的最小值由电路中的允许通过的最大电流决定。
当滑动变阻器连入电路的阻值变大时,电压表的示数也会变大,所以滑动变阻器的最大值由电压表的最大量程决定。
二、并联电路中滑动变阻器的取值范围并联电路中,由于各支路两端的电压等于电源电压,所以电压表的安全问题一般不会考虑。
滑动变阻器的阻值范围主要由支路或者干路的电流表的量程决定。
一、串联电路中滑动变阻器的取值范围 (1) 电压表与定值电阻并联例 1.标有“2V 0.5A ”字样的小灯泡和标有“20Ω1A ”字样的滑动变阻器。
连接在如图所示的电路中。
已知电源电压为6V ,电流表的量程为“00.6A -”。
电压表的量程为“03V -”。
闭合开关。
移动滑动变阻器滑片。
在不烧坏各元件的前提下求:滑片的移动方向所在支路电阻大(小)所在支路电流小(大)干路电流小(大)另一条支路电压、电阻和电流都不变,不受影响(1)电流表的取值范围; (2)变阻器的取值范围;【答案】:(1)变阻器的取值范围为8~20ΩΩ; (2)电流表的取值范围为0.25~0.5A A ; (3)电压表的取值范围为1~2V V 。
【解析】:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.5A ,电流表的量程为0~0.6A ,变阻器允许通过的最大电流为1A ,所以,电路中的最大电流0.5I A =大,此时灯泡两端电压表的示数最大2L U V =大,变阻器接入电路中的电阻最小, 由UI R=可得,电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为: 6120.5U VR I A===Ω总大,240.5L L L U V R I A ===Ω, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,变阻器接入电路中的最小阻值:1248L R R R =-=Ω-Ω=Ω总小。
2024年中考物理复习----滑动变阻器的最大功率

滑动变阻器的最大功率 一、要点解析 1.定值电阻的功率:P =I 2R 1,R 1不变,所以电流I 越大,功率越大,即当滑动变阻器阻值最小时,定值电阻的电功率最大。
2.滑动变阻器的功率:P =I 2R 2,因为电流I 随着R 2的变化而变化,所以我们要将公式变形:2222221122122U U P I R R R R R R R R ⎛⎫=== ⎪+⎝⎭++,由基本不等式可知:212122R R R R +≥ 当且仅当R 2=R 1时,“=”成立,即当R 2=R 1时,滑动变阻器的电功率有最大值:2max14U P R =。
我们将P -R 2图像画出,如图2所示,可知当R 2越接近R 1时,电功率越大。
图1 图2 图33.总功率P ,R 1的功率P 1,R 2的功率P 2随电流I 的变化情况:P =IU (U 为电源电压,恒定,所以图像为正比例函数);P 1=I 2R 1(图像为过原点的二次函数,且开口向上); P 2=U 2I =(U -U 1)I =UI -I 2R 1=-R 1221124U U I R R ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭(图像为二次函数,开口向下,且有最大值2max 14U P R =)。
三者随电流 I 变化的图像如图3所示,其中甲为P -I 图,乙为P 1-I 图,丙为P 2-I 图。
二、典例引领例1.实验小组的同学设计了如图a 所示的电路,已知电源电压不变,滑动变阻器R 为“20Ω 2A ”,闭合开关S ,调节滑动变阻器滑片P 的位置,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图b 所示的两条U -I 图线。
其中利用电压表V 1和电流表A 的数据描绘出甲图线,利用电压表V 2和电流表A 的数据描绘出乙图线。
求:(1)定值电阻R 2的阻值;(2)电源电压的大小及定值电阻R 1的阻值;(3)R 消耗的最大功率。
解析:(1)图乙是R 2的伏安特性曲线,则:222 1.0V 20.5A U R I ===Ω (2)图甲是V 1,即U 2+U p=U -IR 1,斜率是111 1.3V 1.0V 10.5A 0.2A U R I -===Ω- 与U 轴的交点为电源电压,即U =1.5 V(3)当R =R 1+R 2时,滑动变阻器上的电功率最大:22max 1.5V 30.1875W 123p P I R ⎛⎫==⨯Ω= ⎪Ω+Ω+Ω⎝⎭ 例2.(多选)某同学将一 直流电源的总功率 P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r ,随电流I 变化的图线画在同一坐标系内,如右图所示,根据图线可知( )A.反映P r 变化的图线是cB.电源电动势为8 VC.电源内阻为2ΩD.当电流为0.5 A 时,外电路的电阻为6 Ω解析:P r =I 2r 为二次函数图像即图线c ,故A 正确,代入图线上的点可以求得r =2Ω,故C 正确;P E =UI ,电源电压不变为正比例函数图像即图线a ,代入图线上的点可以求得U =4V ,故B 错;4V =260.5AU R R r r I -=-=-Ω=Ω外,故D 正确;选ACD 。
滑动变阻器的典型难题(含答案)

例1、如图所示电路,电源电压为9V ,R1=7Ω,滑动 变阻器R2的最大阻值为30Ω,若电流表采用0至0。
量程,电压表采用0至3V 量程,为了不使电流表和电压表损坏,求滑动变阻器R2的取值范围。
解:(1)要保证两表都不损坏,应该先确定以哪只表为 最低标准,当电压表示数为3V 时,设整个电路中的电流为I3,则I3=3V ÷7Ω≈0。
43A ,电流表不会烧坏。
当电流表的示数是0。
6A 时,R1两端的电压为U1′,则:U1′=0.6A ×7Ω=4。
2V此时不符合题意,电压表超过量程,可能会烧坏.经过上述计算,现在只能取电压表的最大量程3V 为依据,当电压表的最大量程为3V 时,滑动变阻器两端的电压最小,设R2两端的最小电压为U2′,则: U2′=9V -3V =6V ,设滑动变阻器接入电路的最小电阻为R2′,则根据欧姆定律,可得:U1÷R1=U2′÷R2′,所以R2′=U2′×R1÷U1=6V ×7Ω÷3V =14Ω 故滑动变阻器R2的取值范围为14Ω至30Ω注意:例1和例2是不同的,电压表测的对象不一样!例2、如图所示,电流表量程为0至0.6A ,电压表量程为0至15V ,电阻R1=30Ω,电源电压24V 恒定不变,当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,电路中电流会超过电流表量程,当滑动变阻器R2连入电路 的电阻太大时,R2两端的电压会超过电压表的量程。
求:在不超过电流表、电压表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围. 解:设滑动变阻器连入电路的电阻为R ,我们使用一个简章的方法来列一个不等式方程组,如下:24V ÷(R +R1)≤0。
6A (1)[24V ÷(R +R1)]×R ≤15V (2)代入R1=30Ω,解(1)(2)两个方程组可得10Ω≤R ≤50Ω注意:不能把(2)式列成:0.6×R ≤15V 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
v1.0 可编辑可修改
滑动变阻器取值范围和电路最大最小功率问题
一、滑动变阻器取值范围题:
方法总结:此类试题的特点是:电流表、滑动变阻器、用电器串联,电压表分为两种情况,一种测
滑动变阻器两端电压;一种测用电器两端电压。
解决此类问题的思路是“左右兼顾”,首先确定最
大电流,要进行两种情况的对比:(1)电流表量程;(2)用电器允许通过的最大电流:用公式I=U/R;
或公式I=P/U;确定最大电流后,利用“滑动变阻器最小电阻等于总电阻减去用电器的电阻”;第
二步根据电压表的量程确定用电器两端的最小电压,从而计算出电路中的最小电流,利用“滑动变
阻器最大电阻等于电压表所选量程除以最小电流值”;特殊情况是电压表测量用电器两端电压,滑
动变阻器可以移动到最大阻值处,即最大阻值只需要说明,不需要计算。
例题:电压表测量滑动变阻器的题目
1.如图所示电路中,电源电压为不变,电阻R1标有“6Ω”,滑动变阻器R2标有“30Ω1A”,电流表
量程为“”,电压表量程为“0-3V”,为了保护各电路元件,滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围
是多少()
~12Ω~30Ω~12Ω~30Ω
1题图 2题图
2.标有“4V 1 W”的小灯泡和“20Ω 1A”的滑动变阻器连接在图8所示的电路中,电源电压为
6V,电流表量程为“O~”,电压表量程为“0~3V”. 为确保电路安全,闭合开关时,滑动变阻器
接入电路的阻值变化范围应控制在(不考虑温度对电阻的影响)()
A.O~8Ω B.8~16Ω C.16~20Ω D.以上答案都不对
3.(2014潍坊)如图所示的电路中,电源电压为5V且保持不变,电流表量程为0~,电压表量程为0~3V,
R1为滑动变阻器,R2=20Ω,灯泡L标有“4V”字样(不考虑温度对灯丝电阻的
影响).在仪表和灯泡安全工作的情况下,求:
(1)开关S1断开,S2和S3闭合时,滑动变阻器R1消耗的最大功率;
(2)开关S1闭合,S2和S3断开时,滑动变阻器R1允许的取值范围。
例题:电压表测量用电器的题目
5.
6.
v1.0 可编辑可修改
二、求解电路的最大功率和最小功率
方法总结:求解此类问题需要判断通过滑动变阻器滑片的移动和开关的断开、闭合,找出电路的最大总电阻和最小总电阻两种状态;进而利用P=UI或P=U2/R来计算电路的最大功率和最小功率。
例题:
1.(2014•聊城)如图,电源电压为12V,L是“12V 6W”的灯泡,R1为
滑动变阻器,R2为定值电阻.
(1)滑动变阻器的滑片在最左端,当三个开关都闭合时的电流表示数比
断开S2、闭合S、S1时变化了1A,求R2的电阻.
(2)改变电流表量程,滑动变阻器的滑片在最右端,闭合S、S2,断开S1,电流表示数为,求滑动变阻器的最大电阻.
(3)滑动变阻器的滑片在中点,闭合S、S1,灯泡电阻按不变计算,求灯泡的实际电功率.(4)分析电路,计算该电路的最大功率和最小功率。
2. 如图21所示电路,电源电压不变,R1=12Ω,小灯泡标有“6V 3W”(设其电阻不变)。
电流表使用0-3A量程。
求:
(1)小灯泡的电阻。
(2)只闭合S l时,小灯泡正常发光,则电源电压为多大
(3)当S l、S2、S3都闭合时,将滑片P移动到b端时,电流表的示数为,则滑动变阻
器的最大阻值是多少
(4)保证电路安全情况下,通过开关的断开与闭合及滑片位置的移动,电路消耗的最大总功率和最小总功率分别是多少
图21
v1.0 可编辑可修改24.(2018•贵港)在“伏安法”测电阻的实验中,实验电路图如图所示,若待测电阻的阻值为8Ω,要求实验中的电表不超过其量程,且电表的指针至少能达到刻度R
x
盘的中线,所用的实验器材在下列器材中选取:电流表一只(0~或0~3A),电压表一只(0~3V或0~6V),滑动变阻器(0~50Ω一只),电源(6V)一个(电源电压保持不变),开关一个,导线若干。
实验中,为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为W,滑动变阻器的取值范围为。