初中物理滑动变阻器的使用计算题

如图所示是一种自动测定油面高度的装置，电源电压 $U$为 $6V$， $R_1$是最大电阻为 $30\Omega$的滑动变阻器，它的金属滑片 $P$连在杠杆一端， $R_2$是定值电阻，油量表是用量程为 $0~0.6A$的电流表改装而成。 $(\mathit{ABCD}$四点表示四个接线柱，电磁继电器线圈电阻忽略不计）

（1）当油面上升时，电流表示数变大，则导线 $M$应与　　接线柱相连；当油量下降到预设位置时，警示灯亮，滑片 $P$刚好在 $B$处，则导线 $N$应与　　接线柱相连。

（2）当油箱加满油时，滑片 $P$刚好在 $A$处，电流表的示数达到最大值，求电阻 $R_2$的阻值。

（3）在滑片滑动的过程中，求滑动变阻器 $R_1$的最大功率。

金属铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计，小明找来铂丝电阻 $R_t$，将其置于装有液体的烧杯内，通过外界改变液体的温度，用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系。

（1）图甲是小明开始时连接的电路，其中存在一处连接错误，请你在错误的导线上打“ $\times$”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法。

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至　　 $(A/B)$端。

（3）下列液体，适合加在烧杯中的是　　。

$A$．自来水   $B$．煤油   $C$．食盐溶液   $D$．酱油

（4）小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表，其中温度计示数为 ${20}^{°}\text{C}$时，电压表、电流表示数如图乙所示，此时 $R_t$阻值为　　 $\Omega$。

温度 $t{(}^{°}\text{C})$	100	80	60	40	20	0
电阻 $R_t\left(\Omega \right)$	150	130	110	90		50

（5）请在图丙中作出铂丝电阻 $R_t$的阻值与温度的关系图象。

（6）小明从实验室找来了一个直流恒流电源，如图丁所示，调节旋钮可以选择不同的输出电流，正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计，并在方框中画出原理图，

（7）根据你在丙图中所画的 $R_t-t$图象，当恒流源的输出电流为 $0.15A$，你设计的温度计所能测量的最高温度为　　 ${}^{°}\text{C}$，如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请你提出一种简便的方法：　　。

如图所示是某同学设计的 电子秤原理图．托盘与导电弹簧相连，滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R是一根粗细均匀的电阻丝．空盘时，滑片P位于R的最上端，称量最大值时，滑片P位于R的最下端，R最大阻值R_m＝40Ω，电源电压恒为3V．请完成以下问题解答：

（1）图甲中的“质量表”用       表改装（电流表/电压表）
（2）空盘时，闭合开关S，电路电流为0.3A，求R₀的阻值
（3）称量最大值时，闭合开关S，求电路电流值
（4）分析该电子秤设计有什么不足之处

【2015年天水市中考物理】如左图所示，电源电压U=12V，R₁为定值电阻，阻值为24Ω，R₂为滑动变阻器， R₂的最大阻值为48Ω，小灯泡标有“6V  3W”字样，小灯泡的U-I关系如右图所示。求：

⑴小灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少？
⑵S闭合，S₁、S₂都断开时，调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路中的电阻值为多大？

图所示是检测某一传感器的电路图，这种传感器上标有“6V、1.8W”的字样（该传感器可看作一个纯电阻电器），滑动变阻器上标有“10Ω、1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。求：

（1）这种传感器的电阻R0是多少？
（2）如果在a、b之间所加的恒定电压为6V、试分析当滑动变阻器的阻值变化时，电阻值为R0的传感器两端的电压变化范围。
（3）根据技术资料可知，如果测得该传感器的实际电阻与第（1）问中R0的值（称为额定值）偏差大于1Ω，则该传感器就不能正常使用。实际检测时，将一个电压恒定的电源加在图a、b之间，闭合开关S，调节滑动变阻器R1的阻值，改变电路中电流表和电压表的示数，检测数据记录如下表：

检 测 次 数	电流表示数/A	电压表示数/V
第1次	0.18	1.68
第2次	0.22	0.90

通过计算分析，你认为这个传感器是否可以正常使用？此时在a、b之间所加电源的电压是多大？

为倡导节能环保，某科研机构设计了新型路灯，工作原理如图所示。控制电路中R₂为半导体硅制成的光敏电阻，R₂阻值随光强（国际单位坎德拉，符号：cd）变化的规律如下表所示。工作电路中开关S₂的状态由R₂两端的电压决定：光照足够强时，R₂两端的电压很小，开关S₂与b点接触，处于断开状态，路灯L关闭；当光强降为20cd时，R₂两端的电压刚好升至2V．开关S₂与c点接触，电路接通，路灯/正常工作。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V，路灯L正常工作时电流为1A。求：


(1)若路灯L每天正常工作8小时，其消耗的电能；
(2)工作电路刚好接通时，R_L接人电路的阻值；
(3)保持R₁接人电路的阻值不变，当R₂两端的电压为1 V时，R₂的阻值是多大？分析表格中光强与电阻数据的规律，确定此时光强是多大；
(4)为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应怎样调节R₁。

小明设计一拉力计，如图，硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧电阻不计，P与R₁间摩擦不计）定值电阻R₀=5Ω，ab是一根长5cm电阻为25Ω的均匀电阻丝，电源电压为3.0V，电流表量程为0～0.6A，当不拉环时，滑片刚好位于a端，已知弹簧伸长量与拉力关系如图。

（1）改装后的拉力计的零刻度线在电流表表盘的什么位置？
（2）通过计算说明电流表表盘上0.6A处应标多少？
（3）分析拉力计表盘刻度是否均匀？

“赛龙舟”是端午节里的传统节目．小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛．她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路．当闭合开关S、S₁、S₂，且滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光（电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化）．求：

（1）两灯都正常发光时电流表的示数为多少？
（2）该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少？

在图所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R₁的阻值为20欧。闭合电键S后，电流表的示数为0.2安，电压表的示数如图所示。


（1）求电阻R₁两端的电压U₁。
（2）求电阻R₂的阻值。
（3）现有“20Ω  2Α”和“50Ω  0.5Α”字样的滑动变阻器各一个可供选择，用来替换图中的电阻R₁（或R₂），要求：在移动变阻器滑片P的过程中，保证电路元件都能正常工作，且电压表示数的变化量ΔU最大。
问：选择哪一个变阻器来替换？替换的是哪个电阻？求出相应电压表示数的变化范围。

如图所示，电源电压为12V，且保持不变．已知滑动变阻器的最大阻值为24Ω，R₀为未知阻值的定值电阻，小灯泡标有“6V  3W”字样，求：

（1）灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少？
（2）当S闭合，S₁，S₂都断开时，要是小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？
（3）当S闭合，S₁， S₂都断开时，移动滑动变阻器的滑片P至  端时（a或b），小灯泡的亮度最暗，此时电流表的示数是  A（计算结果保留两位小数）
（4）S，S₁，S₂都闭合时，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的总功率最小，且最小功率为18W，求R₀的阻值．

如图所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分。R为热敏电阻(置于恒温箱内)，阻值随温度变化的关系如图所示。恒温箱温控电路工作原理是：加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热。

(1)图中所示状态，电路处于加热还是未加热?
(2)恒温箱的温度为100℃时，继电器线圈中的电流达到20mA，衔铁被吸合，此时热敏电阻R消耗的功率是多少?
(3)电阻R′，有什么作用?

如图所示，电源电压U=12V，R₁为定值电阻，阻值为100Ω，R为滑动变阻器，R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”, 电压表量程为“0～15V”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，小灯泡的U—I关系如右图所示，求：

（1）灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少？
（2）S闭合，S₁、S₂都断开时调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（3）S、S₁、S₂都闭合时，移动滑片P，当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时，整个电路消耗的总功率最大？最大总功率是多少？

图所示为利用滑动变阻器改变电流的电路图，变阻器R₂与定值电阻R₁串联在电路中，R₁的阻值为15欧，通过电路的电流可在0.1~0.4安范围内调节。求：

（1）电源电压。
（2）通过计算求出所选用的变阻器连入电路的阻值范围。