專題12 滑動(dòng)變阻器規(guī)格選擇問(wèn)題

專題11滑動(dòng)變阻器規(guī)格的選擇問(wèn)題給出下列實(shí)驗(yàn)器材：電流表（0?0.6A）—只，電壓表（0?3V）一只，滑動(dòng)變阻器“10Q2A”和“50Q1A”各一個(gè)，電源（6V）—個(gè)，開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干，用上述規(guī)格的儀器來(lái)測(cè)量阻值約為8Q的電阻，應(yīng)選用的 滑動(dòng)變阻器，且滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)不小于 。【解析】當(dāng)電流表最大為0.6A時(shí)，電壓表示數(shù)為4.8V，電壓表會(huì)燒毀；當(dāng)電壓表最大為3V時(shí)，電流表示數(shù)為0.375A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器分壓為3V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻是8Q,小于8歐則電壓表燒毀，所以滑動(dòng)變阻不小于8Q；此時(shí)滑動(dòng)變阻器若最大阻值為10歐，則調(diào)節(jié)范圍太小，應(yīng)選用50歐，1A滑動(dòng)變阻器。故答案為：“50Q1A”；8Q。如圖是利用滑動(dòng)變阻器控制電流的電路，其中定值電阻R為100Q，它與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，通過(guò)電阻的電流可在10mA?100mA范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。選用電源的電壓應(yīng)為 V；滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為.【解析】由圖滑動(dòng)變阻器與R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流,（1） 電阻R=100Q,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入為0Q時(shí)，電流表示數(shù)最大為100毫安;由1=可知電源電壓：U=I一R=0.1AX100Q=10V；尺 最大（2） 當(dāng)變阻器接入電阻的阻值最大時(shí)，電流表示數(shù)最?。挥伞?￥可知，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R海=RM-R=1000Q-100n=900Ho滑總故答案為：10；900Q。測(cè)量額定電壓為3.6V的燈泡的額定功率，估計(jì)它的額定功率為0.8W.器材：兩節(jié)干電池，6V的蓄電池，電流表（0?0.6A和0?3A），電壓表（0?3V和0?15V）,開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格有“10Q1A”“15Q1.5A”“20Q2A”“50Q2A”四種，導(dǎo)線。則電源應(yīng)選 ，電流表用 量程，電壓表用 量程，滑動(dòng)變阻器應(yīng) 規(guī)格?！窘馕觥浚?）因?yàn)闊襞莸念~定電壓為3.6V，所以電源電壓選擇6V的蓄電池，電壓表量程選擇0?15V；由P=UI可知，燈泡的額定電流：1== ~0.22A，因此電流表量程選擇0?0.6A；UJ.ov

TJ 口2.&駛（2）由1=可知，燈的電阻為R== =16.2Q,6VUeav電路的總電阻R總= = =27Q,3.6V故滑動(dòng)變阻器的阻值至少應(yīng)為27Q-16.2Q=10.8Q,故應(yīng)使用“15Q1.5A”規(guī)格的滑動(dòng)變阻器。故答案為：6V的蓄電池；0?0.6A；0?15V；“15Q1.5A”。現(xiàn)有下列器材：恒定電源（15V）、定值電阻（10Q、20Q、25Q和30Q各一個(gè)）、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器（100Q1A）和導(dǎo)線若干。小王設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖探究“電流與電阻的關(guān)系?！畬?shí)驗(yàn)序號(hào)1電阻R/Q 10乙實(shí)驗(yàn)序號(hào)1電阻R/Q 10乙232025電流I/A 0.3電流I/A 0.30.15 0.12在“測(cè)定小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示。被測(cè)小燈泡正常工作的電壓為3.8V,電阻約為10Q。實(shí)驗(yàn)器材：電源（電壓為6V）、電流表（0?0.6A,0?3A）、電壓表（0?3V,0?15V）、開(kāi)關(guān)各一只，滑動(dòng)變阻器兩只：R開(kāi)關(guān)各一只，滑動(dòng)變阻器兩只：R1（5Q0.5A）、R2（10Q0.5A）,導(dǎo)線若干。TOC\o"1-5"\h\z甲 乙 丙（1） 本實(shí)驗(yàn)的原理 。（2）為了能完成實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 （選填“R]”或“R2”）；連接實(shí)驗(yàn)電路的過(guò)程中開(kāi)關(guān)應(yīng) 。

【解析】（1）該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是：R=；（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑=6V-3.8V=2.2V；電路中的電流大約為【=￥=需?=0?38A；U曽22V則滑動(dòng)變阻器的電阻應(yīng)為R滑= = ~6Q>5Q,所以應(yīng)該選擇R2；滑I 0.裁A 25．連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)該斷開(kāi)；實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路，探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)器材：電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表各一只、開(kāi)關(guān)、三個(gè)定值電阻（5Q、10Q、15Q）、兩只滑動(dòng)變阻器（甲“10Q2A”、乙“20Q1A"）、5．TOC\o"1-5"\h\z甲 乙（1） 當(dāng)實(shí)驗(yàn)小組改用15Q的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變駔器的滑片，都無(wú)法使電壓表的示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值，則實(shí)驗(yàn)小組選用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格 （選填“甲”或“乙”），如果串聯(lián)一個(gè)定值電阻就能繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)，那么這個(gè)定值電阻的范圍 。（2） 除了以上方案外，小組其他同學(xué)還想到在原有器材和電路連接都不變的情況下，調(diào)整定值電阻兩端的電壓也可以完成實(shí)驗(yàn)，他應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓范圍 ?！窘馕觥浚?）當(dāng)用15Q的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，即使將“10Q2A”的變阻器變阻器的全部電阻10Q連入電路，由歐姆定律，此時(shí)電路中的電流為：I= = =0.18A，電壓表的最小示數(shù)U,=IR=0.18AX15Q=2.7V>2.5V,所以，他發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變駔器的滑片，都無(wú)法使電壓表的示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值，則小明選用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“10Q2A”即選用甲滑動(dòng)變阻器；當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，UR25V1電路的電流為：Iz= = =A，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知，滑動(dòng)變阻器和串聯(lián)的電阻兩端的總電壓為：U滑+串=U-UR=4.5V-2.5V=2V，根據(jù)歐姆定律1=知，

滑動(dòng)變阻器和串聯(lián)電阻的總電阻為：R=滑動(dòng)變阻器和串聯(lián)電阻的總電阻為：R=12Q,根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)知，串聯(lián)電阻的最小電阻為：R串小=只滑+串-R滑=12Q-10Q=2d；由圖乙知，當(dāng)定值電阻為5Q時(shí)，電路的最大電流為0.5A，電路的總電阻為：總=歲0.5A總=歲0.5A=9Q,滑動(dòng)變阻器的電阻為零時(shí)，串聯(lián)的定值電阻的阻值最大，串聯(lián)的最大電阻為：R =R-R]=9Q-5Q=4Q；串大總1所以串聯(lián)的這個(gè)定值電阻的范圍是2Q?4Q；（2）由（5）知，使用“10Q2A”的變阻器時(shí)，電壓表能達(dá)到的最小示數(shù)為2.7V；電壓表量程為0?3V,當(dāng)電壓表示數(shù)U+=3V時(shí)，變阻器分得的電壓U*2=4.5V-3V=1.5V,當(dāng)定值大 變2電阻為15Q時(shí)，根據(jù)分壓原理有：U孌2 艮滑 U賁大 1UU= ，則R滑= X15Q= X15Q=7.5Q ，該滑動(dòng)變阻器能滿足要求，所以，電滑U夭 3V壓表的最大示數(shù)可以為3V；綜上，除了更換滑動(dòng)變阻器的方案以外，小明想到原有器材不變，調(diào)整定值電阻兩端的電壓也可以完成實(shí)驗(yàn)，他應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓范圍是2.7V~3V；故答案為：（1）甲；2Q?4Q；（2）2.7V?3V。在“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12Q）。（1）為了能夠順利完成實(shí)驗(yàn)探究，下列兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 A.“10Q0.5A”的滑動(dòng)變阻器B.“50Q0.5A”的滑動(dòng)變阻器【解析】（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為12Q，由歐姆定律，燈的額定電流約為：1== = A，當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律1=，變阻器連入電路中的R12^ 24 R電阻為：U滑U總-u6V-2.5VR滑= = = =16.8Q,故為了能夠順利完成實(shí)驗(yàn)探究，應(yīng)選用“50Q0.5A”的滑動(dòng)12?變阻器，即選B；

在“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室里供選用的器材有：電源（電壓恒為4.5V）,電流表一個(gè)（0?0.6A?3A）、電壓表（0?3V?15V）,開(kāi)關(guān)一個(gè)，待測(cè)電阻一個(gè)，阻值約為6Q,規(guī)格分別為“12Q1A”、“3Q2A”的兩個(gè)滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干。1）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示，請(qǐng)用筆畫線將圖乙實(shí)物圖連接完整。TOC\o"1-5"\h\z（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)電路中允許通過(guò)的最大電流約為 Ao（3） 當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖所示，則待測(cè)電阻的阻值為 do（4）在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，你認(rèn)為應(yīng)該選擇的滑動(dòng)變阻器規(guī)格 o【解析】（1）測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中要用電流表應(yīng)串聯(lián)接入電路中，由實(shí)物圖可知，電壓表使用的是0-3V量程，所以電流中最大電流約為：I最天 =^-=0.5A，所以電流表應(yīng)使用0-0.6A量程，如圖所示:2）由（1）分析可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)電路中允許通過(guò)的最大電流約為0.5A；（3）由圖電流表選擇的量程為0?0.6A,對(duì)應(yīng)的分度值為0.02A，所以電流表的示數(shù)為0.4A；據(jù)可得（4）電流中最大電流為0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電阻的阻值最小，其大小為:

R R=￡svR R=￡sv變 ab-6Q=3Q，所以應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是“12Q1A"。故答案為：(1)見(jiàn)上圖；(2)0.5；(3)6.25；(4)“12Q1A”8．小明利用甲、乙所示電路測(cè)電阻。測(cè)量定值電阻的阻值時(shí)，多次實(shí)驗(yàn)的目的 ;測(cè)量燈泡的電阻時(shí)，所用電源為兩節(jié)新干電池。小明從閉合開(kāi)關(guān)時(shí)開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡U-I圖象如圖所示。所選用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是下列四個(gè)選項(xiàng)中的 (選填選項(xiàng)前字母)A“5Q2A”B“15Q2A”C“25Q2A”D“30Q2A”在某次調(diào)解中，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小了△R1，小燈泡的阻值變化了AR2,則AR] △r2(填選“〉”、“V”或“=”)【解析】(1)測(cè)量定值電阻的阻值時(shí)，多次實(shí)驗(yàn)是為了多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，求平均值，減小誤差；(2)①由圖象知，當(dāng)燈泡兩端電壓最小時(shí)，變阻器的阻值最大，可知此時(shí)U滑=3V-0.5V=2.5V；此時(shí)電路中的電流為0.1A，則滑動(dòng)變阻器的阻值R滑= = =25Q，所以滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是滑I0.1A“25Q,2A”,C正確；②滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，此時(shí)燈泡的阻值變大，但電路中的電流變大，可知電路中的總電阻變小，所以變阻器減小的阻值大于燈泡增大的阻值，△r1>ar2。故答案為：(1)減小誤差；(2)①C；②〉。9.在“測(cè)定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中，已知小燈泡的額定電壓為3.8V,電源電壓為6V，估計(jì)小燈泡的額定功率不超過(guò)1.2W。（1）按圖所示電路圖連接圖的實(shí)物圖。（2）若滑動(dòng)變阻器有A：“25Q、2A”和B：“20Q、1A”兩種規(guī)格，此實(shí)驗(yàn)應(yīng)選 （選填“A”或“B”）。（3） 閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)如圖所示，則該小燈泡的額定功率為 W?！窘馕觥浚?）電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，電流表串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器接線柱選A、C或【解析】（1）電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，電流表串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器接線柱選A、C或A、DBsDL0AB-0.6禮嚀J（2） 已知小燈泡的額定電壓為3.8V,估計(jì)小燈泡的額定功率