电阻替换问题.doc

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1、电阻替换问题方法一：排除法PR1R2AV如图一中所示，是由一个定值电阻和一个滑动变阻器组成的串联电路，题目中给出几个电值，要求选一个电阻替换定值电阻，使得两个电表分别能达到量程的最大值，判断替换电阻的阻值1、明确电表的量程A、电流变量程的确定方法如图一所示电流表是测电路中的电流，电压表是测滑动变阻器两端的电压（1）通过滑动变阻器的限制条件来确定电流变的量程例如：若R2标有“50Ω2A”的字样，可知电流表的量程只可能为0～0.6安。若R2标有“50Ω4A”的字样允许通过滑动变阻器的最大电流为4安，所以电流表的量程可能为0～0.6安，也可能是0~3安。（2）通过

2、计算电路中的最大电流确定电流表的量程如图一所示电路中最大=U/R2最小=U/R1。例如：若U=18V，R1=5Ω，电流最大为3.6安，电流表的量程可能为0～0.6安，也可能为0～3安；若电压为18v，R1=10Ω，最大电流为1.8安，电流表的量程只可能为0~0.6；若电压为18v，R1=20Ω，最大电流为0.9安，电流表只能选0~0.6安的量程注：上面两个判断电流表的方法有时候要两者结合使用B、电压表量程的确定方法（1）通过电源电压确定电压表的量程。例如：若U=7伏，要使电压表达到满偏，电压表量程只能为0~3V。若U=15V，因为串联两个电阻的时候，R1分掉

3、一部分电压，所以U2小于电源电压，故电压表量程只能选0～3V。若U=18V，要使电压表达到满偏，电压表量程可能为0～3V也可能为0～15V，还需要进一步讨论才能确定电压表的量程。（2）电压表的量程不变，假设电流表要达到满偏时，计算R2的电压，该电压若大于3V小于15V，则电压表的量程为0～3V。例如：电流表的量程为0～0.6A，U=18V，R1=20Ω，当=0.6A时，U1=12V，U2=6V电压表的量程为0～3V2、逐一判断，进行筛选A、通过电流表进行筛选假设当电流表的示数最大时，此时求出电路中的总电阻的最小值，如果R1小于这个值才有可能使电流表达到最大值

4、，反之肯定排除。例如：U=18V，若最大=0.6安时，R最小=30欧。若替换电阻为10Ω、20Ω、40Ω，则只有10Ω和20Ω能够满足条件，而当替换的电阻为40Ω时，电路中的最大电流为0.45A，显然电流表不能达到最大值B、通过电压表进行筛选假设当电压表的示数最大时，分别算出此时滑动变阻器的最大值，如果超出滑动变阻器的最大值就舍去。例如：U=18V，电压表的量程0～15V，滑动变阻器上标有“50Ω，2A”的字样。若替换电阻为10Ω、20Ω、和40Ω，当电压表的示数为15V，R2的最大值对应下表U1(V)U2最大(V)R1(Ω)R2(Ω)31510502010

5、040200由此判断出只有10欧才满足条件。方法二、求替换电阻的范围进行筛选我们仍旧以图一进行讲解，电源电压为15V，滑动变阻器R2上标有“20Ω，2A”字样，现有阻值为10Ω和20Ω的两个电阻，请从中选择一个来替换电阻R1。要求：在移动滑动变阻器的过程当中，使电流表和电压表的示数都能达到某个量程的最大值，且电路正常工作。1、明确电压表的量程根据第一种方法的分析，由于R2上标有“20Ω，2A”字样，电源的电压为15V，很容易判断出电流的量程为0～0.6安，电压表量程为0～3V。2、根据电流表求出替换电阻的阻值范围当电流表的示数达到最大值时，最大=0.6安，R

6、=U/最大=15V/0.6A=25Ω，因为R=R1+R2,0≤R2≤20Ω，故5Ω≤R1≤25Ω3、根据电压表求出替换电阻的取值范围当电压表的示数达到最大值时，U2最大=3V，U1=U-U2=15V-3V=12V，R1最小=U1/I最大=12V/0.6A=20Ω。根据分压原理，R1/R2=U1/U2=12V/3V=4,当R2最大=20Ω，R1最大=80Ω，故20Ω≤R1≤80Ω。4、求两个范围的交集电流表对应的R1范围为5Ω≤R1≤25Ω；电压表对应的R1范围为20Ω

7、0Ω，只能选择20Ω。