上海中考電路計(jì)算替換電阻問(wèn)題的解題技巧

1、.電阻替換問(wèn)題的解題技巧1.串聯(lián)電路中的更換定值電阻問(wèn)題的解法對(duì)電學(xué)中串聯(lián)電路的更換定值電阻的問(wèn)題，一直是個(gè)難點(diǎn)，很多同學(xué)總是理不清各個(gè)量之間的關(guān)系，現(xiàn)就這個(gè)問(wèn)題，提供一種有效的解題思路，供大家復(fù)習(xí)參考。標(biāo)準(zhǔn)電路圖第一步：確定各個(gè)電表的量程。電流表：一般根據(jù)題干中滑動(dòng)變阻器的參數(shù)就可以確定。比如“滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有50 2A字樣”，則我們應(yīng)該選擇00.6A的量程等。電壓表：通常根據(jù)電源電壓可以確定。比如“電源電壓為6伏且不變”，則我們應(yīng)該選擇03V的量程等。注：若根據(jù)電源電壓無(wú)法確定，則現(xiàn)放下，由后續(xù)步驟確定。第二部：電路中電流I的范圍。以更換的阻值，確定電路中電流的范圍（無(wú)需考慮電路正常工

2、作/安全性問(wèn)題），即IminIImax若電流表的量程在以上I的范圍內(nèi)，說(shuō)明所替換的電阻是可以的，即可以使電流表示數(shù)達(dá)到最大或滿(mǎn)偏；若不在以上范圍內(nèi)，說(shuō)明所替換的電阻是不可以的。Imin= U/（R1+R2）R1由所替換的電阻帶入計(jì)算，R2是滑動(dòng)變阻器接入的最大阻值。Imax = U/R1R1由所替換的電阻帶入計(jì)算。第三步：電路中滑動(dòng)變阻器的電壓U2的范圍。當(dāng)?shù)诙綗o(wú)法確定哪個(gè)替換電阻合適時(shí)，就要在此步驟確定了；同時(shí)電壓表量程無(wú)法確定的，也可以在此步驟確定了。U2minU2U2max若第一步已經(jīng)確定電壓表的量程的，則看此量程是否在以上電壓范圍內(nèi)，若在，說(shuō)明替換的電阻是可以的，即可以使電壓表示數(shù)達(dá)

3、到最大或滿(mǎn)偏；若不在以上范圍內(nèi)，說(shuō)明所替換的電阻是不可以的。若第一步?jīng)]有確定電壓表的量程，則看哪個(gè)量程（03V，015V）在以上范圍內(nèi)，哪個(gè)在就選擇哪個(gè)替換電阻。U2min= U U1max = U I滿(mǎn)偏R1R1由所替換的電阻帶入計(jì)算。U2max= U/（R1+R2）R2R1由所替換的電阻帶入計(jì)算，R2是滑動(dòng)變阻器接入的最大阻值。注意：U2min不是滑動(dòng)變阻器全部不接入時(shí)的電壓0V，因?yàn)榇藭r(shí)是要考慮電流表安全問(wèn)題的。第四步：更換電阻后，電路正常工作時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值范圍。基本上，經(jīng)過(guò)以上三步，電表的量程、合適的替換電阻都可以確定下來(lái)了。當(dāng)計(jì)算更換以后的滑動(dòng)變阻器的阻值范圍問(wèn)題時(shí)，必須要考慮安

4、全性問(wèn)題了。2.定值電阻R0替換問(wèn)題的解題技巧分析特點(diǎn)：串聯(lián)電路且電壓表是并在變阻器兩端。如果電壓表直接并在定值電阻兩端的話(huà)，題目就相對(duì)容易解答。要分別滿(mǎn)偏，必定同時(shí)滿(mǎn)偏，且定值電阻阻止只能為5歐（3V、0.6A）、25歐（15V、0.6A）、1歐（3V、3A）、5歐（15V、3A），后兩種情況不太可能出現(xiàn)，考慮到變阻器一般限流都在3A之內(nèi)的。例1在圖8所示的電路中，電源電壓為18伏且不變，電阻R1的阻值為30歐，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“502A”字樣。閉合電鍵S，電流表的示數(shù)為0.4安。求：（1）電阻R1兩端的電壓。（2）電阻R1消耗的電功率P1。（3）有三個(gè)定值電阻，分別為A（40歐）、B（

5、20歐）、C（10歐），請(qǐng)從中選擇一個(gè)來(lái)替換電阻R1，并選擇合適的電表量程。要求：在移動(dòng)變阻器滑片P的過(guò)程中，不更換電表量程，兩電表的指針?lè)謩e能達(dá)到滿(mǎn)刻度處，且電路能正常工作。請(qǐng)選擇電表使用的量程：電流表量程_安，電壓表量程_伏。應(yīng)選用電阻_（選填字母）代替電阻R1.。滿(mǎn)足上述要求時(shí)，變阻器R2連入電路的阻值范圍。分析過(guò)程：（3）這類(lèi)題目（電壓表接在變阻器兩端的串聯(lián)電路）有通用技巧，要分別達(dá)到滿(mǎn)刻度，我們就考慮一個(gè)特殊情況，先算一個(gè)臨界電阻R0，使得用R0替換R1后，移動(dòng)滑片P的過(guò)程中兩表能同時(shí)滿(mǎn)偏，在這種情況下變阻器是左右都不能再滑動(dòng)的，所以是下限。然后考慮如果V：0-3V，A：0-0.6A

6、，算出同時(shí)滿(mǎn)偏的情況，R0=(18V-3V)/0.6A=25歐，所以替換電阻值必須要大于25歐姆，這是下限。還要保證電路中最大電流能達(dá)到0.6A，最大電壓能達(dá)到3V，也就是變阻器R2=0歐時(shí)，電流表至少要超過(guò)0.6A；變阻器R2=50歐時(shí)，電壓表至少要超過(guò)3V。所以R0的上限就是：當(dāng)R2=0時(shí)，R0=18V/0.6A=30歐；當(dāng)R2=50歐時(shí)，R0=(18V-3V)/(3V/50)=250；綜合起來(lái)R0不能超過(guò)30歐。如果電壓表用0-3V量程，電流表用0-0.6A量程，電阻R0只能在25歐30歐里選，題目給出的中沒(méi)有合適的可選電阻，所以不能取小量程0-3V。相反如果是大量程V：0-15V，電流

7、表0-0.6A，同理可算得5歐R010歐（上限算出來(lái)一個(gè)是10歐，一個(gè)是30歐，取10歐）。選C電阻。變阻器R2連入電路的阻值范圍就顯得比較簡(jiǎn)單了，只要將正確的替換電阻放進(jìn)去，分別計(jì)算兩電表達(dá)到滿(mǎn)偏時(shí)，變阻器的電阻值，最后得到結(jié)論。歸納下選替換電阻的通用原則：選量程【滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流-電流表量程】；算替換電阻下限Rmin，即當(dāng)電壓表和電流表同時(shí)滿(mǎn)偏的臨界情況；算替換電阻上限Rmax，滑片P分別位于電阻零位置和最大電阻位置時(shí)，讓電流表和電壓表分別滿(mǎn)偏，分別算出兩個(gè)替換電阻上限值，取小的一個(gè)作為上限Rmax；得到替換電阻的選擇范圍RminR0Rmax，即可選擇出合適的替換電阻。 明確電

8、表所測(cè)對(duì)象 判斷電表所選量程 明確所求物理量值 具體情況具體討論 回到題目檢驗(yàn)取舍例1、（2013年普陀區(qū)二模）在如圖（a）所示的電路中，電源電壓恒定保持不變，電阻R1的阻值為10歐，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“202A”，選用的電壓表如圖（b）所示，閉合電鍵S后電路中的電流為1安，電壓表V1和V2的指針指在同一位置求：電阻R1兩端的電壓U1此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2消耗的電功率P2現(xiàn)有阻值為2、5、8的電阻三個(gè)，請(qǐng)從中選擇一個(gè)來(lái)替換電阻R1要求：在保持變阻器滑片P位置、電表量程不變的情況下，使兩電壓表指針在原來(lái)位置上偏轉(zhuǎn)相同的角度，然后移動(dòng)滑片P，電路中電流的變化量最大，且電路能正常工作第一，應(yīng)選擇的電阻

9、阻值為_(kāi)第二，滿(mǎn)足上述要求時(shí)，電路中電流的變化范圍（寫(xiě)明必要理由） 【答案】分析：由電路圖知：電阻R1與電阻R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R1的電壓，V2測(cè)R2的電壓：（1）已知電阻R1阻值和電路中電流，利用U=IR計(jì)算電壓；（2）電壓表有兩個(gè)量程，015V和13V，已知V1的示數(shù)和電路中電流，分兩種情況分析V2的示數(shù)，結(jié)合公式P=UI計(jì)算滑動(dòng)變阻器R2消耗的電功率；（3）兩電壓表指針在原來(lái)位置上偏轉(zhuǎn)相同的角度，因?yàn)?、5、8的電阻都比R1=10歐姆的電阻小，則V1應(yīng)左偏，V2右偏，偏轉(zhuǎn)相同的角度，則意味著V1減小的值和V2增加的值是一樣的，由此可得V2應(yīng)該選擇015V量程，從而知道電源電壓，因?yàn)榭傠?/p>

10、壓不變，所以V1減小了多少，V2就增加了多少，偏轉(zhuǎn)角度始終是一樣的；因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為2A，故只需根據(jù)歐姆定律解得最小電流即可解答：解：（1）U=IR，電阻R1兩端的電壓U1=I1R1=1A10=10V；（2）兩電阻串聯(lián)，I1=I2=1A，根據(jù)（1）知，U1=10V，故V1選擇015V量程，即：當(dāng)V1選擇015V量程，V2選擇015V量程時(shí)，U2=U1=10V，P2=U2I2=10V1A=10W；當(dāng)V1選擇015V量程，V2選擇03V量程時(shí)，5U2=U1=10V，U2=2VP2=U2I2=2V1A=2W；（3）兩電壓表指針在原來(lái)位置上偏轉(zhuǎn)相同的角度，因?yàn)?、5、8的電阻都比R1

11、=10歐姆的電阻小，則意味著V1減小的值和V2增加的值是一樣的，由此可得V2應(yīng)該選擇015V量程，即U2=10V，故電源電壓U=U1+U2=10V+10V=20V；若R=2，R2=10，則電路中電流I=1.67A，故V2的示數(shù)U2=1.67A10=16.7V，超出15V量程，故2歐姆不符合要求；若R=5，R2=10，則電路中電流I=1.33A，故V2的示數(shù)U2=1.33A10=13.3V，沒(méi)有超出15V量程，此時(shí)，UR=IR=1.33A5=6.65V，減小了3.35V；UR2=U-UR=20V-6.65V=13.35V，增加了3.35V，偏轉(zhuǎn)了相同的角度；因?yàn)楫?dāng)Imin=0.8A時(shí)，U1=IminR1=0.8A5=4V，所以，此時(shí)U2=16V15V，超過(guò)了電壓表V2的量程，故5歐姆不符合要求；若R=8，R2=10，則電路中電流I=1.11A，故V2的示數(shù)U2=1.11A10=11.1V，沒(méi)有超出15V量程，此時(shí)，UR=IR=1.11A5=5.55V，減小了4.45V；UR2=U-UR=20V-5.55V=14.45V，增加了