滑动变阻器的变化范围器材规格限制.docx
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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～0VB．0.2A～0.3A，6V～0V
C．0.2A～0.5A，4V～10VD．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RP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，R2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、R1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？
5、如图所示，R1=5Ω，变阻器R2的最大阻值为20Ω，电源电压保持10V不变，当滑动变阻器的滑动端P从a端滑动到b端时，求电流表
和电压表
的变化范围？
二、串联电路提高练习
1、如图所示，R1为一个滑动变阻器，其阻值范围是0~50Ω，若电压表的示数为1.5V，电流表的示数为0.75A，R3=1Ω，电源电压U=12V，
（1）则R2？
（2）如果电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~3A，为了保证两表的安全，滑动变阻器连入电路的电阻值最少不能小于多少？
2、如图，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V，电阻R0＝30Ω，电路两端电压恒为24V，当滑动变阻器连入电路的电阻太小时，电路中的电流会超过电流表量程，当滑动变阻器连入电路的电阻太大时，变阻器两端电压会超过电压表量程，求：
在不超过电表量程的情况下，滑动变阻器连入电路的电阻范围。
3、如图所示电路中，R0为定值电阻，阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，它的最大阻值是10Ω，电流表量程为0—0.6A，电压表的量程为0—3V，电源电压12V保持不变。
为使电路能正常工作，定值电阻Rx的阻值至少应为？
4、如图所示的电路，灯L的电阻RL=40Ω，R是标有“20Ω1.5A”字样的变阻器，电源是由两节干电池串联而成的电池组。
试求电流表和电压表的变化范围。
三、并联电路练习
1.如图所示的电路，电源电压U=6V且保持不变，R1=60Ω，R2标有50Ω2A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—15V,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?
（12Ω—50Ω）
2、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？
3．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？
[4.5]
课后作业
1、某滑动变阻器标有“100Ω，5A”的字样．它表示这滑动变阻器的电阻变化范围是0～100Ω，允许通过的电流最大值是5A
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
3.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～0VB．0.2A～0.3A，6V～0V
C．0.2A～0.5A，4V～10VD．0.2A～0.5A，4～6V
4电源电压恒为16V不变，R=100Ω，滑动变阻器的最大阻值300Ω，当滑片P从变阻器最左端移至最右端的过程中，电压表的变化范围是（ ）
A．从16V到0VB．从16V到4VC．从16V到12VD．从4V到16V
5如图所示电路，电源两端电压为20V不变，用滑动变阻器调节灯泡两端的电压．已知灯泡电阻为5Ω不变，滑动变阻器的最大电阻为20Ω，当滑动变阻器的滑片从a端移到b端的过程中，灯泡两端的电压变化范围是（ ）
A．20V～4VB．4V～20VC．8V～20VD．0V～20V
6、如图所示，电源电压为6V不变，电压表用0～3V量程，电流表用0～0.6A量程，R1=6Ω，滑动变阻器的阻值范围为0～20Ω．为了保证两表均不损坏，滑动变阻器能允接入电路的阻值范围是（ ）
A．0～4ΩB．2～4ΩC．4～6ΩD．0～6Ω
7、标有“2V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，连接在如图所示的电路中，其中电源电压为6V．闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，则电流表、电压表示数的范围是（ ）
A．0.25A～0.6A1V～2VB．0.3A～0.5A1V～1.5V
C．0.25A～0.5A1.5V～2VD．0.25A～0.5A1V～2V
8、如图所示电路图，电源电压18V恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值是160Ω，电压表的量程为O～15V，电流表的量程为O～0.6A．闭合开关S后，为保护电压表和电流表，滑动变阻器Rl的阻值变化范围应是（ ）
A．OΩ～lOΩB．10Ω～100ΩC．10Ω～150ΩD．150Ω～160Ω
9、如图所示，定值电阻R1的阻值18Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为150Ω，电源电压为18V，电流表选择0～0.6A量程，电压表的量程为0～15V．为了保证电路各元件安全，滑动变阻器R2的阻值变化范围为（ ）
A．0Ω～150ΩB．20Ω～100ΩC．12Ω～90ΩD．20Ω～90Ω
10、如图所示的电路中，电源电压为6V不变，电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，开关S闭合后，把滑动变阻器的滑片P由左端滑到右端，电压表、电流表示数的变化范围是（ ）
A．0～2.4V0～0.12AB．6～3.6V0.2～0.12A
C．6～3.6V0.12～0.3AD．6～2.4V0.3～0.12A
11、如图的电路中，电源电压为12V，且保持不变，定值电阻R0的阻值是滑动变阻器R′最大阻值的一半．当滑片P在变阻器上滑动的过程中，电压表的示数范围是（ ）
A．0到4VB．12V到4VC．0到8VD．12V到6V
12、如图中的滑动变阻器R′的阻值是200Ω，电阻R1=300Ω，电源的电压是6V且保持不变．当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端，电压表示数的变化范围是（ ）
A．6V～0VB．6V～2.4VC．6V～3.6VD．3.6V～2.4V
13、在如图所示的电路中，电源电压为10V，定值电阻为30Ω，滑动变阻器标有“60Ω，5A”字样，则该电路正常使用时总电阻的变化范围是（ ）
A．0～20ΩB．1.9Ω～20ΩC．20Ω～60ΩD．20Ω～30Ω
14、如图所示，变阻器阻值变化范围是0～20Ω，电阻R=5Ω，当滑动片P从b到a时，电压表V的表示数变化为（ ）
A．20V～4VB．20V～8VC．20V～0VD．4V～20V
15、如图所示电路中，滑动变阻器的最大电阻为20Ω，当滑片P从a端移到b端的过程中，电压表示数的变化范围是（ ）
A．25V～5VB．5V～25VC．OV～25VD．20V～OV
16、在如图所示的电路中，电源电压恒定，R1为一定值电阻，R2为滑动变阻器．开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P在a、b之间滑动的过程中，电压表的示数最大为4V，电阻R1的电功率变化范围是0.8W～0.2W，则电源电压是（ ）
A．4VB．6VC．8VD．10V
17、在如图所示的电路中，电源电压恒定，R1为一定值电阻，R2为滑动变阻器．开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P在a、b之间滑动的过程中，电压表的示数最大为4V，电阻R1的电功率变化范围是0.8W～7.2W，则P从a端滑至b端的过程中，电流表的示数（ ）
A．从1.8A变化至0.2AB．从0.4A变化至1.2A
C．从1.2A变化至0.4AD．从0.2A变化至1.8A
18、如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“3V1.5W”字样，电流表的量程是0～0.6A，滑动变阻器的规格是“50Ω1A”，为了保证电路各元件都能安全使用，则滑动变阻器连入电路的阻值范围是（ ）
A．15Ω～50ΩB．18Ω～50ΩC．0Ω～14ΩD．14Ω～18Ω
19、如图所示，滑动变阻器R1最大值为300Ω，电阻R2的阻值是200Ω，电源电压为20V保持不变．当滑动变阻器的滑片P由a向b移动时，电压表的示数变化范围是（ ）
A．0～20VB．8～20VC．0～8VD．6～20V
20、在如图所示的电路中，定值电阻R=40Ω，滑动变阻器R0的最大阻值为40Ω，电源两端的电压恒为20V．闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，定值电阻消耗的电功率的变化范围是（ ）
A．0～10WB．2.5W～10WC．5W～10WD．10W～20W
21、如图所示的电路中，电源电压为10V，滑动变阻器的值R1=200Ω，电阻R2=50Ω，当滑动变阻器的滑片从a滑到b时，电压表的示数变化范围是（ ）
A．0～2VB．0～10VC．2V～10VD．1V～5V
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