内容发布更新时间 : 2024/11/16 2:19:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
（2）情形②中，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用欧姆定律求出电路中的总电阻，总电阻大于滑动变阻器接入电路中的电阻和R1的阻值之和，据此可知此时R2应串联在电路中，据此画出虚线框内的电路；
（3）闭合所有开关时，电阻R2与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，当电路中的电流最大时滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据滑动变阻器和R2允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，利用欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联求出R2两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，进一步得出滑动变阻器接入电路的阻值范围． 【解答】解：（1）根据P=
可得，在情形①中电路的总阻值：
R总===30Ω；
（2）情形②中，电路中的电流： I=
=
=A，
电路中的总电阻： R总′==
=36Ω，
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时电路应为R1与R2、滑动变阻器R串联组成，虚线框内的电路如下图所示：
（3）闭合所有开关时，电阻R2与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压， 当电路中的电流最大时滑动变阻器接入电路的电阻最小，
因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为0.25A，电阻R2允许通过的最大电流为0.3A，
所以，电路中的最大电流为0.25A，此时电路中的总电阻： R总″=
=
=24Ω，
滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
Rmin=R总″﹣R2=24Ω﹣20Ω=4Ω；
当电压表的示数U滑=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R2两端的电压： U2=U﹣U滑=6V﹣3V=3V， 此时电路中的电流：
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Imin=
==0.15A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值： Rmax=
=
=20Ω，
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为4Ω～20Ω． 答：（1）在情形①中电路的总阻值为30Ω； （2）虚线框内的电路如上图所示；
（3）当闭合所有开关时，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为4Ω～20Ω． 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据情形①判断出电阻R2的位置和滑动变阻器接入电路中最大、最小阻值的确定．
13．（2013?烟台）图甲为某型号电子秤，其原理结构如图乙所示，R0为定值电阻；R是压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示．改写电压表（量程为3V）的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量，设踏板的质量为5kg，电源电压保持9V不变，g取10N/Kg．
（1）空载时，电压表的示数为1V，求R0的阻值． （2）该电子秤的量程是多大？
（3）如果保持电子秤结构和电压表量程不变，只在电路中增加一个电阻，使电子秤的量程变为110kg，计算说明应使用多大的电阻？如何连接？
【考点】欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电阻的串联． 【专题】计算题；压轴题；电路和欧姆定律；图像综合题． 【分析】（1）根据G=mg求出空载时踏板的重力，由图乙得出对应压敏电阻的阻值，根据串联电路的电压特点求出压敏电阻两端的电流，利用欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R0的阻值；
（2）电子称的质量最大时对应的电压表量程最大值，此时定值电阻两端的电压为3V，根据欧姆定律求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点和欧姆定律求出压敏电阻的阻值，由图乙读出压敏电阻受到的压力即为踏板和最大称量的重力之和，再根据G=mg求出该电子秤的量程；
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（3）先求出最大称量为110kg时压敏电阻受到的压力，再由图丙读出压敏电阻的阻值，利用欧姆定律求出电路中的总电阻，最后根据串联电路的电阻特点求出所需串联电阻的阻值． 【解答】解：（1）空载时，踏板的重力为： G=mg=5kg×10N/kg=50N，
由丙图可知，此时压敏电阻的阻值R=240Ω， 串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以压敏电阻两端的电压：
UR=U﹣U0=9V﹣1V=8V，
由于串联电路中各处的电流相等，
所以根据欧姆定律可得，电路中的电流： I1=
=
=
A，
R0的阻值： R0=
=
=30Ω；
（2）电子称的质量最大时对应的电压表量程最大值，此时定值电阻两端的电压为3V， 此时电路中的电流： I2=
=
=0.1A，
压敏电阻两端分得的电压： UR′=U﹣U0′=9V﹣3V=6V， 压敏电阻的阻值： R′=
=
=60Ω，
由丙图可知，此时压敏电阻受到的压力为950N， 该电子秤的量程： mmax=
=
=90kg；
（3）当电子称的量程变为110kg时， G″=m′g=110kg×10N/kg=1100N，
压敏电阻受到的压力为1100N+50N=1150N，由图丙可知压敏电阻R″=20Ω， 此时电路中的总电阻： R总=
=
=90Ω，
由于串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
所以R加=R总﹣R0﹣R″=90Ω﹣30Ω﹣20Ω=40Ω，
要使电子称的量程变为110kg，应串联一个40Ω的电阻．
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