例题：含有滑动变阻器的电路计算VIP免费

例题：含有滑动变阻器的电路计算2————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：3例题：1、如图1，R1=10Ω，R2的阻值范围为0—50Ω，电源电压为12V恒定不变。图1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，R1的功率的变化范围。（3）滑动变阻器R2两端电压变化范围。解：（l）当P在a端时，只有R1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1.2A10Ω12V11RUI当P在b端时，R1与R2串联，R总=R1+R2=10Ω＋50Ω=60Ω电流表的示数：.2A0Ω12V总06RUI此时电压表的示数：U1'=I'R1=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。（2）当P在a端时：P1=UI=12V×1.2A=14.4W当P在b端时：P1'=U'I'=2V×0.2A=0.4WR1的功率的变化范围是0.4W—14.4W（3）当U1=12V时，U2=0V当U1'=2V时，U2'=U-U1'=12V-2V=10V所以滑动变阻器R2两端电压变化范围是0V—10V。2、如图2所示，为某同学实验时所用电路，电路中电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器的最大值为50Ω，定值电阻R0为10Ω．电源电压为6V且保持不变，实验操作正确并保证电路各器材安全，求：在闭合开关后移动滑片P的过程中，图2（l）滑动变阻器接入电路的最小阻值。（2）电流表和电压表的示数变化范围。（3）R0的功率的变化范围。解：（1） 滑动变阻器连入电阻为0时，R0两端电压为6V，而电压表的量程为0-3V，∴P不能滑到左端。R1R04当电压表的示数达到最大，即：U0=3V时，电流最大：AΩ13V0.3000RUI最大滑动变阻器两端电压：U1=6V-3V=3V，此时Ω1A3V00.3最大IUR1R最小（2）当P在最右端时，R0与R1串联，R总=R0+R1=10Ω＋50Ω=60Ω电流表的示数：A.0ΩV1066总最小RUI电压表的示数：U0'=I最小R0=0.1A×10Ω=1V所以电压表的变化范围是3V—1V，电流表的变化范围是0.3A—0.1A。（3）当R=10Ω时：P0=U0I最大=3V×0.3A=0.9W当P在最右端时：P0'=U0'I最小=1V×0.1A=0.1WR0的功率的变化范围是0.1W—0.9W3、如图3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的阻值变化范围为多少？图3当电流表示数最大为I最大=0.6A时，电阻R1两端电压为U1=I最大R1=0.6A×18Ω=10.8V；滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=18V-10.8V=7.2V，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小值：Ω120.6A7.2V最大2最小IUR当电压表示数最大为U最大=15V时，R1两端电压为U1′=U-U最大=18V-15V=3V，电路电流为A61Ω183V211RUI滑动变阻器接入电路的电阻最大为Ω90A6115V2最大最大IUR所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是12Ω～90Ω。4、如图4所示，电源两端电压不变，当开关S闭合后，移动滑片P，改变滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表的示数从6V变至2V，同时观察到电流表的示数从0.5A变至1A，则定值电阻R0的阻值和电源电压分别为多少？5图4解：由图可知：当电压表示数为6V时，电流表示数为0.5A，R0两端的电压U0=IR0=0.5A×R0；当电压表示数为2V时，电流表示数为1A，R0两端的电压U0'=I'R0=1A×R0； 滑动变阻器两端电压减小4V，则R0两端的电压增大4V，∴U0'-U0=I'R0-IR0=4V，即：1A×R0-0.5A×R0=4V解得：R0=8Ω；所以，电压表示数为6V时，U0=IR0=0.5A×8Ω=4V，则电源电压U=4V+6V=10V。5、在如图所示的电路中，电源电压为U=6V且恒定，定值电阻R1=10Ω与最大值为R2的变阻器串联，求S闭合后，当R2为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？这个最大值是多少？解(一)：根据IIIII61010610Ω)(6V22IIIRUIUUIUP)()(21222由二次函数求极值公式可知：0.9(W)10)(462max2P（此时：10Ω0.3A3VΩIURU-UUIRUI2212113V3V-6V3V100.3A0.3(A)10)(26）解(二)：根据)()()()(0R4RRRR1URRR1URRRURIIUP2122122221222221222222所以当R2=R1时，P2最大，P2max=U2/4R1=(6V)2/4×10Ω=0.9W(⋯⋯⋯⋯)R1R6【分析归纳1】：从上面的“R2=R1时，P2最大”这一结论中：（1）本题的解法很特别：除了运用必...