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中小学培优 赛宁教育教学讲义 赛宁教育 永远视教育质量为生命 赛宁教育教务部 电教师姓名 虞老师 年级 九年级 类型 小班 上课时间 2015.4 学 科 物理 课题名称 替换电阻 【考点一】在串联电路中替换定值电阻 （一）电压表接在定值电阻两端 此类题型利用动态分析，会发现定值电阻两端的电压表和电流表的示数同时变大或变小，所以，若希望两表都达到满偏，只能是在某一时刻两表同时满偏。且定值电阻阻止只能为5欧（3V、0.6A）、25欧（15V、0.6A）、1欧（3V、3A）、5欧（15V、3A）。在此约束下，定值电阻的阻值就被电表量程限定住了。牢牢把握住电压表与电流表必须同时满偏，问题立刻迎刃而解。 1．如图所示电路中，电源电压为10伏，滑动变阻器R2上标有“100欧　2安”。闭合电键S时，电压表的示数为1伏，电流表示数为0.1安。求： 请用定值电阻R3替换电阻R1，并选择合适的电表量程。要求在不更换电表量程的情况下，移动变阻器的滑片P，使两个电表的示数能同时达到各自的最大值，且电路能正常工作。求这时的R3的阻值和滑动变阻器的阻值。 第1题图 2．在如图所示的电路中，电源电压为24伏且不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样。闭合电键S，滑片P从最右端逐渐向左移动到某位置时，电流表的示数为0.4安，电压表的示数为10伏。求： 若在滑片P继续向左移动的过程中，____________（选填“只有电流表”、“只有电压表”或“两电表”）的指针能达到满刻度（如图所示），此时变阻器R2连入电路的阻值。 第2题图 3．在如图所示的电路中，电源电压为20伏且不变，电阻R1的阻值为25欧，滑动变阻器R2上标有“20? 2A”字样。闭合电键S，电流表的示数为0.5安。求： 现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻R1，同时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，两电表的指针均能达到某量程的满刻度处（在这过程中电表位置及量程都不能改变），且电路能正常工作。满足以上条件时： 第一，替换电阻的阻值为_________欧。 第二，电流表选择__________量程、电压表选择_________量程；电压表接到__________处（选填 “ab”、“bc”或“ac”）。 第三，计算出滑动变阻器接入电路的阻值范围（要有计算过程）。 第3题图 （二）电压表只接在滑动变阻器两端 此类题型相对复杂，尤其是计算满足题意的滑动变阻器阻值范围时，要抓住电表满偏的限制条件，即：电流表满偏与总电阻阻值大小直接相关；电压表满偏与串联电阻值的比直接相关。同时，解题过程中要时刻注意电路安全。检验时，可以利用其它用电器及电表达到最大值的临界条件。 例题：在图8所示的电路中，电源电压为18伏且不变，电阻R1的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω?2A”字样。闭合电键S，电流表的示数为0.4安。求： （1）电阻R1两端的电压。 （2）电阻R1消耗的电功率P1。 （3）有三个定值电阻，分别为A（40欧）、B（20欧）、C（10欧），请从中选择一个来替换电阻R1，并选择合适的电表量程。要求：在移动变阻器滑片P的过程中，不更换电表量程，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。 ①请选择电表使用的量程：电流表量程____安，电压表量程____伏。 ②应选用电阻_________（选填字母）代替电阻R1.。 ③满足上述要求时，变阻器R2连入电路的阻值范围。 分析过程： 这类题目（电压表接在变阻器两端的串联电路）有通用技巧，要分别达到满刻度，我们就考虑一个特殊情况，①先算一个临界电阻R0，使得用R0替换R1后，移动滑片P的过程中两表能同时满偏，在这种情况下变阻器是左右都不能再滑动的，所以是下限。然后考虑如果V：0-3V，A：0-0.6A，算出同时满偏的情况，R0=(18V-3V)/0.6A=25欧，所以替换电阻值必须要大于25欧姆，这是下限。 ②还要保证电路中最大电流能达到0.6A，最大电压能达到3V， 也就是变阻器R2=0欧时，电流表至少要超过0.6A； 变阻器R2=50欧时，电压表至少要超过3V。 所以R0的上限就是：当R2=0时，R0=18V/0.6A=30欧；当R2=50欧时，R0=(18V-3V)/(3V/50Ω)=250Ω；综合起来R0不能超过30欧。 ③如果电压表用0-3V量