2022-2023學年九年級物理重難點微課（人教版）：第27講 滑動變阻器的取值范圍

九年級物理重難點微講座第27講滑動變阻器的取值范圍【知識講解】一、電壓表測定值電阻的電壓1.常見模型電路圖2.設電源電壓為U，電壓表允許的最高電壓為U表，電流表允許通過的最大電流為I表。若電路中的最大電流為I表，電壓表的最大示數(shù)為UR最大=I表R，此值若大于U表，則電路的最大電流為I最大=U表/R。當電路中的電流最大時，電路中的總電阻最小為R總最小=U/I最大，此時滑動變阻器取得最小值R滑最小=U/I最大-R?；瑒幼冏杵魅〉玫淖畲笾禐樵摶瑒幼冏杵鞯淖畲笞柚?。即U/I最大-R≤R滑≤R滑最大。二、電壓表測滑動變阻器的電壓1.常見模型電路圖2.設電源電壓為U，電壓表允許的最高電壓為U表，電流表允許通過的最大電流為I表，滑動變阻器允許通過的最大電流為I滑，則電路中允許通過的最大電流為I表和I滑中較小值。當電壓表的示數(shù)最大時，滑動變阻器接入電路中的阻值最大，此時UR=U-U表，電路中的最小電流I最小=U-U表R，滑動變阻器接入電路中的最大值為R滑最大=U表U-U表R=U表RU-U【例題分析】【例題】按如圖所示電路研究電流與電壓的關系。已知電源電壓為6V，R1為定值電阻，滑動變阻器R2標有“20Ω1A”字樣，電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～15V”。完成下列問題：（1）閉合開關后，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，出現(xiàn)此故障的原因可能是______；（2）若R1=6Ω，為保證電路安全，滑動變阻器允許連入電路的最小阻值為______。【分析】（1）閉合開關后，電流表無示數(shù)，可能電路中出現(xiàn)斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明R1斷路。（2）電流表量程為“0～0.6A”，則電路中的最大電流為0.6A。當電流表的示數(shù)為0.6A時，電路的總電阻最小:R最小=UI最大=6V0.6A=10Ω，滑動變阻器允許連入電路的最小阻值：R滑最小=R最小—R【答案】R1斷路4Ω【實踐應用】1.如圖所示，電源電壓恒為6V，電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程“0～3V”，滑動變阻器、小燈泡L（燈絲電阻不變）分別標有“20Ω1A”、“2.5V0.5A”字樣。在保證電路安全的情況下，移動滑動變阻器的滑片，下列選項中正確的是（）A．電流表的示數(shù)變化范圍是0.24A～0.5AB．電壓表的示數(shù)變化范圍是1.2V～3VC．滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是7Ω～20ΩD．滑動變阻器的最大電功率1.8W2.如圖所示是“伏安法測電阻”的實驗電路圖，R為待測電阻，阻值約為5Ω。實驗器材有：滑動變阻器（規(guī)格為10Ω2A）、電壓表（量程分別為0～3V、0～15V）、電流表（量程分別為0～0.6A、0～3A）、電源（3節(jié)新干電池串聯(lián)）。為使測量時能較準確地讀數(shù)（指針最好偏過中間刻度線），則電壓表應選的量程，電流表應選的量程；為了保證兩電表安全，應控制滑動變阻器的阻值大約在的范圍內(nèi)移動。3.如圖甲所示電路，電源電壓保持不變．閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值從最大變化到最小，R1

和R2中的某個電阻其“I－U”關系圖線如圖乙所示．求：（1）電源電壓；（2）定值電阻R1的阻值；（3）滑動變阻器R2的阻值變化范圍。

【參考答案】1.【答案】AC【解析】ABC．由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流。因電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，燈泡正常發(fā)光時的電流為0.5A，所以，由串聯(lián)電路中各處的電流相等可知，電路中的最大電流I大=0.5A，此時燈泡兩端的電壓是2.5V，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，滑動變阻器兩端的電壓：U滑小=U-UL大=6V-2.5V=3.5V,滑動變阻器接入電路的最小阻值：R小=U滑小I大=3.5V0.5A=7Ω，燈泡的電阻：RL=ULIL=2.5V0.5A=5Ω。變阻器連入電路的最大時，通過電路的電流最小，電流的最小值：I小=URL+電流表的示數(shù)變化范圍是0.24A～0.5A，電壓表的示數(shù)變化范圍是1.2V～2.5V，滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是7Ω～20Ω，AC正確，B錯。D．滑動變阻器的最大電功率：P滑最大=I2R滑=（URL+R滑）2R滑=U2（RL-R滑）2R滑+4RL，2.【答案】0～3V0～0.6A2.5Ω～10Ω【解析】電源是3節(jié)新干電池串聯(lián)，電壓為4.5V，電壓表如果用0～15V的量程，指針偏轉(zhuǎn)的角度太小，所以用0～3V。此電路的最大電流約為：I=U/R=3V/5Ω=0.6A，如果選用0～3A的量程，最大電流指針也無法偏轉(zhuǎn)至中間的刻度，所以要用0～0.6A的量程。當電路中的最大電流是0.6A時，電源電壓為4.5V，此時滑動變阻器接入電路的阻值最小，最小為：R滑最小=U/I最大-R=4.5V/0.6A-5Ω=2.5Ω；因為滑動變阻器的最大阻值為10Ω，所以為了保證兩電表安全，應控制滑動變阻器的阻值大約在2.5Ω～10Ω的范圍內(nèi)移動。3.【答案】（1）6V（2）10Ω（3）0≤R2≤20Ω【解析】（1）由圖像可知，乙圖為R1的“I

－U”圖像，當滑片P在最左端時，U電源＝UR1＝6V

。

R1=

U1/I1=6V/0.6A=10Ω

。