滑动变阻器范围,电表偏转问题

滑动变阻器范围,电偏转问题 滑动变阻器范围，电表偏转问题 例1、在图11所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为60欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω 3A”字样。当 电键S闭合时，电流表A1的示数为0.2安。求: ?电源电压。 ?电阻R1消耗的功率。 A 1?移动滑动变阻器R2的滑片P，使电流表A2指针偏离 R 1零刻度线的角度恰好为电流表A1指针偏离零刻度线角度的 S A 2两倍，求此时变阻器连入电路的电阻。 R2P 解:(1)U,I1 R1 1分 图11 ,0.2安×60欧,12伏 1分 (2)P1,UI1 1分 ,12伏×0.2安,2.4瓦 1分 (3)当电流表A2所用的量程为0.6安时，干路中的电流I,0.4安。 I2,I,I1,0.4安,0.2安,0.2安 1分 R2,U/ I2,12伏/0.2安,60欧 1分 当电流表A2所用的量程为3安时，干路中的电流I,,2安。 I2,,I,,I1,2安,0.2安,1.8安 1分 R2,,U/ I2,,12伏/1.8安,6.7欧 1分 RR12例2、如图12所示电路，电源电压不变，的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样， 闭合开关S， 当滑动变阻器的滑片P滑到中点时，电压表的读数为15伏。求: (1)电源电压是多少, (2)如果变阻器的滑片P在a、b之间滑动，求电 表示数的变化范围是多少, 解:(1)I1=I2=U2/R2=15V/10Ω=1.5A U1=I1×R1=1.5A×10Ω=15V U=U1+U2=15V+15V=30V 图12 (2)电流表量程最大值为3A，滑动变阻器最大值为2A;电压表量程最大值为15V U2=15V I=U2/R2=15V/10Ω=1.5A R?=U?/ I?=30V/2A =15Ω U?2=I?R?2=2A×(15Ω-10Ω)=10V 电流表的变化范围为1.5A-2A;电压表的变化范围为10V-15V 第1页 例3、如图9所示电路中，电流表A1接0~0.6安量程，电流表A接0~3安量程，滑动变阻器R1上标有“20欧，2安”字样。闭合电键S后，移动滑片到某一位置时，电压表V的示数为6伏，电流表A1的示数为0.4安，电流表A的示数为1.0安。求: (1)电阻R2的电功率; (2)在保证电路所有元件安全使用的情况下， R1的最小电阻值; (3)有没有可能移动滑动变阻器的滑片，使电流表A1与A指针偏离零刻度的角度相同,如果不可能，请说明理由;如果可能，请计算出滑动变阻器连入电路中的阻值。 解.(1) I2=I-I1=1.0安-0.4安=0.6安 P2=U2I2=6伏×0.6安=3.6瓦 公式1分;代入、结果1分 (2)I1=0.6安 R1=U1/I1=6伏/0.6安=10欧 公式1分;代入、结果1分 (3)4I1=0.6安 I1=0.15安 共 1分 图9 R1=U1/I1=6伏/0.15安=40欧 公式1分;代入、结果1分 ?R1,20欧 ?不可能 共 1分 例4、在图9所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“50, 2A”字样。闭合电键S，电流表的示数为0.5安。求: ?电阻R1两端的电压U1。 P a b c ?滑动变阻器接入电路的阻值R2。 R R 12?现将一电压表接入电路中，要求:在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针A 能分别达到某量程的满刻度处，且电路能正常工作。 S 第一，电压表应连接在图9中的___________处(选填“ab”或“bc”)。 第二，满足题目要求时滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。 图9 解:? U1,I1R1 1分 ,0.5安×20欧 1分 ,10伏 1分 ? R2,U2/I2 1分 ,(U,U1)/I2 1分 ,(12伏,10伏)/0.5安 1分 ,4欧 1分 ? (1)bc。 1分 (2)当电流表A示数达到满刻度时，I,0.6安， R总,U/I,12伏/0.6安,20欧， 此时滑动变阻器连入电路的电阻R2,,0欧 1分 当电压表V示数达到满刻度时，U2,,3伏，U1,,9伏， I,,U1,/R1,9伏/20欧,0.45安 R2,,,U2,/I,,3伏/0.45安?6.67欧 1分 R2接入电路的阻值范围为0~6.67欧 第2页 例5、在如图11所示的电路中，电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20, 2A”字样，电流表的量程为 0,0.6安，电压表的量程为0,3伏，电阻R1的阻值为4欧。当滑片在滑动变阻器的最右端a点时，闭合电键，电 压表的示数为1.5伏，求: (1)通过电阻R1的电流。 (2)电源电压。 V P (3)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏， a 滑动变阻器的取值范围。 b R R 12A 解:(1)I1,U1/R1 1分 S ,1.5伏/4欧 1分 ,0.375安 1分 图11 (2)U总, I1(R1，R2最大) 1分 ,0.375安×(4欧，20欧) ,9伏 1分 (3)按要求:I?0.6安，U?3伏 当I,0.6安 U1,I R1,0.6安×4欧,2.4伏 R2,U2/ I,(9伏,2.4伏)/0.6安,11欧 当U1′,3伏 I′,U1′/ R1,3伏/4欧,0.75安(超过要求) 1分 所以变阻器取值范围应为11,20欧。 1分 例6、在图12所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻Rl为20欧，滑动变阻器上标有“50Ω，1.5A”字 样。当电键S断开时，电流表A2的示数为0.4安。 求:?滑动变阻器连入电路中的电阻值。 ?闭合电键S后，通过电阻Rl的电流。 ?若用R3替代Rl，闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置时，使其中两个电表各自能达到某一量程的满刻度，求R3的阻值和此时变阻器连入电路中的电阻值。 解:(1) ? R1与R2并联 图12 U2,U1,U ,6伏 1分 U26伏 I0.4安2?R2,,,15欧 2分 U16伏 R20欧1(2)I1,,,0.3安 2分 (3)电压表V不能达到满刻度， 只有两个电流表同时达到满刻度。 1分 I3,I max,I2max,3安,0.6安,2.4安 1分 U36伏 I2.4安3?R3,,,2.5欧 1分 U26伏 I0.6安2max?R2min,,,10欧 1分 第3页 例7、如图10所示，滑动变阻器的变阻范围为0,20欧，闭合电键，当滑片在左端时，电压表、电流表的读数分别 为12伏和0.3安，求: (1)电阻R1的阻值; (2)当滑片移到最右端时，电流表、电压表的读数。 解: (1)R1=U/I=12伏/0.3秒=40欧 2分 (2)R=R1+R2=40欧+20欧=60欧 1分 图10 I=U/R=12伏/60欧=0.2安 1分 I1=I=0.2安 U1=I1R1=0.2安×40欧=8伏 1分 ?电流表的读数为0.2安，电压表的读数为8伏。1分 例8、在图10所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，电阻R1的阻值为25欧，滑动变阻器R2上标有“50, 2A” 字样。闭合电键S后，电压表示数为6伏。 (1)求:电阻R1两端的电压U1以及通过R1的电流I1。 (2)求:变阻器R2连入电路的阻值。 (3)不改变电表的量程，移动滑动变阻器的滑片P， ? 若两电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，如图11所示，求:变阻器R2连入电路的阻值。 ? 若其中某一电表的指针恰好满偏，求:另一个电表的示数。 P R1R 2A V V A 3 15 0.6 3 — — 图11 S 图10 解:(1)U1=U-U2=18伏-6伏=12伏 1分 I1=U1/R1=12伏/25欧=0.48安 2分 (2)R2=U2 I2 =6伏/0.48安=12.5欧 2分 (3)?R2=U2'/I2'=(0.5伏n)/(0.02安n)=25欧 2分 ?当电流表示数I'=0.6安时，电压表示数U=3伏 2分 例9、在图13(a)所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电 键S后，电流表A的示数为0.3安，电压表V的示数为6伏。求: ?此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。 ?定值电阻R1的阻值。 ?现设想选择合适的电表量程，并移动变阻器R2的滑片P，要求:电压表V的指针处于图13(b)所示的位置。小 明同学认为应向左移动滑片P，小华同学认为应向右移动滑片P。请通过计算分别说明两位同学的操作是否符合要求， 并求出电压表V的指针处于该位置时的电流表示数。 P RR 21 A V S 解:?P2,U2I2,U2 I 1分 (a) (b) 图13 ,6伏×0.3安,1.8瓦 1分 ?U1,U,U2,12伏,6伏,6伏 1分 第4页 R1,U1/I1,U1/I 1分 ,6伏/0.3安,20欧 1分 ?若向右移动滑动变阻器的滑片P，当变阻器R2连入电路的阻值最大时，电压表V的示数最大，约为8.6伏，故电压表V的示数不可能为10伏。 1分 小华的操作是错误的，小明的操作是正确的。 1分 当电压表示数U2′,2伏时， U1′,U,U2′,12伏,2伏,10伏 1分 I′,U1′/ R1 ,10伏/20欧,0.5安 1分 例10、如图10所示的电路中，电源电压为18伏不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样，闭合电键S，电流表A的示数为1安，电压表示数为4伏。求: ? 电阻R1的阻值。 ? 电路中的最小电流I最小。 ? 在电压表和电流表不改变量程的情况下，为使电路正常工作，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。 解(? R1 =U1/I1=4伏/1安=4欧 (2分) 图10 ? I最小=U/(R1+R2)=18伏/(4欧+20欧)=0.75安 (2分) ? 电路中最大电流I最大=2安 (1分) R总=U/ I最大=18伏/2安=9欧 R2 = R总-R1 =9欧-4欧=5欧 (1分) R2的阻值范围是5欧—20欧。(1分) 例11、在图9所示电路中，电源电压不变。R1的阻值为12欧，当S闭合、S1断开，滑动变阻器的滑片P在中点位置时，电流表A2的示数为0.6安;闭合电键S1后，电流表A2的示数不变，电流表A的示数为1.1安。求:(1)电源电压;(2)通电60秒钟，电流通过R1所消耗的电能;(3)滑动变阻器R2工作时消耗的最小功率。 S1 R1解: P (1)I1=I-I2=1.1安-0.6安=0.5安 1分 A 2R 2U2=U=U1=I1R1=0.5安×12欧=6伏 1分 S (2)W1=U1I1t=6伏×0.5安×60秒=180焦 2分 A (3)R2=U2/I2=6伏/0.6安=10欧 1分 图9 I2小=U2/R2大=6伏/(2×10欧)=0.3安 2分 P2小=U2I2小=6伏×0.3安=1.8瓦 2分 第5页 例12、在图12所示电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1,20欧，R2为滑动变阻器。闭合电键S，在移动滑动 变阻器滑片的过程中，电流表示数的最大值为0.3安，电压表示数的最大值为2伏。求: (1)滑动变阻器R2的最大阻值。 R 2P (2)定值电阻R1消耗电功率的范围。 R1V A S 解:(1)P滑动到最左端时，电路电流最大， 图12 电源电压U = I大R1 = 0.3安，20欧= 6伏 2分 电压表示数最大时，电路电流最小， I小,(U ,U 2)/R1,(6伏,2伏)/20欧,0.2安 1分 滑动变阻器的最大阻值R2,U2/I小,2伏/0.2安,10欧 2分 (2)R1消耗的最小电功率P小=U小I小 =4伏，0.2安=0.8瓦 1分 R1消耗的最大电功率P大=UI大 =6伏，0.3安=1.8瓦 1分 R1消耗电功率的范围:0.8瓦~1.8瓦 1分 例13、在图 20所示的电路中，电阻R1=36欧，滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”字样，电流表的量程为0,0.6安， 电压表的量程为0,15伏。闭合电键S后，移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时，电压表的示数为6伏，电流表 的示数为0.5安。 求:? 此时滑动变阻器R2接入电路的阻值; ? 电源电压; ? 为了保证两个电表都能正常工作，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。 解: R2,U/I2,6伏/0.5安,12欧 1分 ? U1,IR1,36欧×0.5安,18伏 2分 图 20 U,U1，U2,18伏，6伏,24伏 1分 ? 当I′=0.6安时， R,U/ I′,24伏/0.6安,40欧 R2′,R,R1,40欧,36欧,4欧 2分 当U2′′=15伏时， U1′′,U,U2′′,24伏,15伏,9伏 I′′= U1′′/R1 =9伏/36欧=0.25安 1分 R2′′,U2′′/I′′,15伏/0.25安,60欧 1分 ?R2′′,R2最大 ? 4欧 ? R2 ? 50欧 1分 例14、在图13所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“20欧 2安”字样。闭合电键S，电流 表A1的示数为0.6安。求: ? 电源电压。 ? 滑动变阻器的滑片P在中点时，通过变阻器的电流。 ? 在电路允许范围内，移动滑动变阻器的滑片，电流表A的最小示数。 解:? U ,U1,I1R1,0.6安×10欧,6伏 3分 ? U2,U1,6伏 R,10欧 I2,U/R2,6伏/10欧,0.6安 2分 ? I2,U/R2,6伏/20欧,0.3安 I,I1，I2,0.6安，0.3安,0.9安 A的最小示数为0.9安2分 例15、如图18所示的电路中，电源电压保持不变，R=10欧姆,滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键K后，1 第6页 当滑动变阻器的滑片滑到某位置时，电流表的示数为0.4安，电压表的示数为6伏。求: (1)R两端的电压;滑动变阻器接入电路的电阻值。 1 (2)通过计算说明是否存在这种可能:当滑片P由图示位置向右移动时，可使电流表指针偏离原刻度线的角度恰好 P 与电压表偏离零刻度线的角度相同。 R R12A 解:(1)U,IR1分111 V ,0.4安×10欧,4伏 1分 K U, U,U,6伏,4伏,2伏 1分 21图18 ,/,2伏/0.4安,5欧 1分 滑动变阻器接入电路的电阻值RUI222 (2)电压表的量程为0-15伏，偏离零刻度的格数n=6伏/0.5伏=12。电流最大值为0.6安，所用量程为0-0.6安。 当电流表指针偏离原刻度线的角度恰好与电压表偏离零刻度线的角度相同，则电流的变化量?I=12×0.02安=0.24安 1分 滑片向右移电阻增大电流减小，所以: I′=I-?I = 0.4安-0.24安=0.16安 1分 R′,U/I,6伏/0.16安,37.5欧 1分 R′,R′- R,37.5欧-10欧,27.5欧 21 R′小于50欧姆，所以存在这种可能。 1分 2 22(如图12所示电路，电源电压不变，R的阻值为10欧，滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”字样， 闭合开关S，12 当滑动变阻器的滑片P滑到中点时，电压表的读数为15伏。求: (1)电源电压是多少, (2)如果变阻器的滑片P在a、b之间滑动，求电 表示数的变化范围是多少, 图12 解:(1)I=I=U/R=15V/10Ω=1.5A U=I×R=1.5A×10Ω=15V 1222111 U=U+U=15V+15V=30V 12 (2)电流表量程最大值为3A，滑动变阻器最大值为2A;电压表量程最大值为15V U=15V I=U/R=15V/10Ω=1.5A 222 R?=U?/ I?=30V/2A =15Ω U?=I?R?=2A×(15Ω-10Ω)=10V 22 电流表的变化范围为1.5A-2A;电压表的变化范围为10V-15V 说明:(1)2分;(2)4分 第7页 22、如图9所示电路中，电流表A接0~0.6安量程，电流表A接0~3安量程，滑动变阻器R上标有“20欧，2安”11字样。闭合电键S后，移动滑片到某一位置时，电压表V的示数为6伏，电流表A的示数为0.4安，电流表A的示1数为1.0安。求: (1)电阻R的电功率; 2 (2)在保证电路所有元件安全使用的情况下， R的最小电阻值; 1 (3)有没有可能移动滑动变阻器的滑片，使电流表A与A指针偏离零刻度的角度相同,如果不可能，请说明理由;1 如果可能，请计算出滑动变阻器连入电路中的阻值。 解:(1) I=I-I=1.0安-0.4安=0.6安 21 P=UI=6伏×0.6安=3.6瓦 公式1分;代入、结果1分 222 (2)I=0.6安 1 R=U/I=6伏/0.6安=10欧 公式1分;代入、结果1分 111 (3)4I=0.6安 I=0.15安 共 1分 11 R=U/I=6伏/0.15安=40欧 公式1分;代入、结果1分 111 ?R,20欧 1 ?不可能 共 1分 22(在图9所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R的阻值为20欧，滑动变阻器R上标有“50, 2A”字12样。闭合电键S，电流表的示数为0.5安。求: ?电阻R两端的电压U。 11P a b c R R 12?滑动变阻器接入电路的阻值R。 2 A ?现将一电压表接入电路中，要求:在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的 S 指针能分别达到某量程的满刻度处，且电路能正常工作。 图9 第一，电压表应连接在图9中的___________处(选填“ab”或“bc”)。 第二，满足题目要求时滑动变阻器R接入电路的阻值范围。 2 解:? U,IR 1分 111 ,0.5安×20欧 1分 ,10伏 1分 ? R,U/I 1分 222 ,(U,U)/I 1分 12 ,(12伏,10伏)/0.5安 1分 ,4欧 1分 ? (1)bc。 1分 (2)当电流表A示数达到满刻度时，I,0.6安， R,U/I,12伏/0.6安,20欧， 总 此时滑动变阻器连入电路的电阻R,,0欧 1分 2 当电压表V示数达到满刻度时，U,,3伏，U,,9伏， 21 I,,U,/R,9伏/20欧,0.45安 11 第8页 R,,,U,/I,,3伏/0.45安?6.67欧 1分 22 R接入电路的阻值范围为0~6.67欧 2 21(在如图11所示的电路中，电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20, 2A”字样，电流表的量程为0, 0.6安，电压表的量程为0,3伏，电阻R的阻值为4欧。当滑片在滑动变阻器的最右端a点时，闭合电键，电1 压表的示数为1.5伏，求: V (1)通过电阻R的电流。 1P a (2)电源电压。 b R R 12A (3)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏， S 滑动变阻器的取值范围。 图11 解:(1)V,m/ρ 1分 水水水 33,(0.45千克,0.12千克)/ 10千克/米 1分 ,43 ,3.3×10米 1分(2)P,F/S 1分 ,32 ,(0.45千克×9.8牛/千克)/ 2.94×10米 1分 ,1500帕 1分(3)m,m,m,0.51千克,0.12千克,0.39千克 1分 金瓶，金瓶 V,V,V金水水′ ,43 33 ,3.3×10米,〔(0.79千克,0.51千克)/(10千克/米)〕 ,53 ,5×10米1分 ,5333 ρ,m/ V.,0.39千克/(5×10米),7.8×10千克/米1分 金金金 22.在图12所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R为20欧，滑动变阻器上标有“50Ω，1.5A”字样。l 当电键S断开时，电流表A的示数为0.4安。 2 求:?滑动变阻器连入电路中的电阻值。 ?闭合电键S后，通过电阻R的电流。 l ?若用R替代R，闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置时，使3l 其中两个电表各自能达到某一量程的满刻度，求R的阻值和此时变阻器连入电路中的3 电阻值。 图12 解:(1) ? R与R并联 12 U,U,U ,6伏 1分 21 U6伏2?R,,,15欧 2分 2I0.4安2 U6伏1(2)I,,,0.3安 2分 120欧R1 第9页 (3)电压表V不能达到满刻度， 只有两个电流表同时达到满刻度。 1分 I,I,I,3安,0.6安,2.4安 1分 3 max2max U6伏3?R,,,2.5欧 1分 3I2.4安3 U6伏2?R,,,10欧 1分 2min0.6安I2max 24(在图12所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2 的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“50ΩlA”字样。闭合电键S，移动滑片P到R的最右端时，电流表A的示数为0.1222安。求:(1)电源电压。(2)通电10秒钟，电流对电阻R所做的功。(3)在改变滑片P位置2 的过程中，电流表A的指针偏离原刻度线的角度和电流表A的指针偏离零刻度线的角度恰21 好相等，求此时滑动变阻器接入电路的电阻。 解: (1)R=U/I=12伏/0.3秒=40欧 2分 1 (2)R=R+R=40欧+20欧=60欧 1分 12 I=U/R=12伏/60欧=0.2安 1分 I=I=0.2安 1 U=IR=0.2安×40欧=8伏 1分 111 ?电流表的读数为0.2安，电压表的读数为8伏。1分 25. 在图10所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，电阻R的阻值为25欧，滑动变阻器R上标有“50, 2A”12 字样。闭合电键S后，电压表示数为6伏。 (1)求:电阻R两端的电压U以及通过R的电流I。 1111 (2)求:变阻器R连入电路的阻值。 2 (3)不改变电表的量程，移动滑动变阻器的滑片P， ? 若两电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，如图11所示，求:变阻器R连入电路的阻值。 2 ? 若其中某一电表的指针恰好满偏，求:另一个电表的示数。 P R1R 2 A V V A 0.6 3 3 15 — — 图11 S 图10 第10页 解:(1)U=U-U=18伏-6伏=12伏 1分 12 I=UR=12伏/25欧=0.48安 2分 11/1 2)R=UI=6伏/0.48安=12.5欧 2分 (22 2 (3)?R=U'/I'=(0.5伏n)/(0.02安n)=25欧 2分 222 ?当电流表示数I'=0.6安时，电压表示数U=3伏 2分 22((卢湾)在图13(a)所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，滑动变阻器R上标有“50Ω 2A”字样。2 闭合电键S后，电流表A的示数为0.3安，电压表V的示数为6伏。求: ?此时滑动变阻器R消耗的电功率P。 22 P R R21?定值电阻R的阻值。 1 A V S (a) (b) 图13 ?现设想选择合适的电表量程，并移动变阻器R的滑片P，要求:电压表V的指针处于图13(b)所示的位置。小2 明同学认为应向左移动滑片P，小华同学认为应向右移动滑片P。请通过计算分别说明两位同学的操作是否符合要求， 并求出电压表V的指针处于该位置时的电流表示数。 解:?P,UI,U I 1分 2222 ,6伏×0.3安,1.8瓦 1分 ?U,U,U,12伏,6伏,6伏 1分 12 R,U/I,U/I 1分 1111 ,6伏/0.3安,20欧 1分 ?若向右移动滑动变阻器的滑片P，当变阻器R连入电路的阻值最大时，电压表V的示数最大，约为8.6伏，故电2 压表V的示数不可能为10伏。 1分 小华的操作是错误的，小明的操作是正确的。 1分 当电压表示数U′,2伏时， 2 U′,U,U′,12伏,2伏,10伏 1分 12 I′,U′/ R11 ,10伏/20欧,0.5安 1分 第11页