对含滑动变阻器的三种特殊电路的研究.docx

对含滑动变阻器的三种特殊电路的研究 滑动变阻器由于接法不同，会形成不同的电路.下面对含滑动变阻器的三种特殊电路进行分析，得出当滑动变阻器的滑片滑动时，电路的电阻怎样变化的规律.1 分压接法电路 电路图 如图1所示. 电路特点 滑动变阻器的一部分与电阻并联，再与滑动变阻器的另一部分串联. 问题 当滑片滑动时，电路的电阻怎样变化？流过aP部分的电流Ix怎样变化？ 分析 设滑动变阻器的总电阻为R0，aP部分的电阻为Rx，定值电阻R1，整个电路的外电阻为R，电源的电动势为E，内阻为r. R=R0-Rx+R1RxR1+Rx=R0-R2xR1+Rx=R0-1R1R2x+1Rx，由上可知Rx增大时，R减小. 流过aP部分的电流 Ix=ER+r・RR1+Rx=ER1（R0+r）R1+（R0+r）Rx-R2x. 当Rx=R0+r2时，Ix具有最小值. 小结 当滑片向右滑动时整个电路的电阻一直减小，而流过aP部分的电流Ix先减小后增大.2 双臂环路 电路图 如图2所示. 电路特点 首先滑动变阻器的两部分分别与两定值电阻串联然后再并联. 问题 当滑片滑动时，电路的电阻怎样变化？ 分析 设滑动变阻器的总电阻为R0，aP部分的电阻为Rx，定值电阻R1、R2，整个电路的外电阻为R，电源的电动势为E，内阻为r. R=（R1+Rx）（R0-Rx+R2）（R1+Rx）+（R0-Rx+R2）=（R1+Rx）（R0-Rx+R2）R0+R1+R2. 当Rx+R1=R0-Rx+R2即两支路的电阻相等时，整个电路的外电阻R具有最大值. 小结 当两支路电阻相等时整个电路的电阻最大.3 单臂电桥电路 电路图 如图3所示. 电路特点 首先滑动变阻器的两部分分别于两定值电阻并联，然后再串联. 问题 当滑片滑动时，电路的电阻怎样变化？ 分析 设滑动变阻器的总电阻为R0，aP部分的电阻为Rx，定值电阻R1、R2，整个电路的外电阻为R，电源的电动势为E，内阻为r. R=R1RxR1+Rx+R2（R0-Rx）R2+（R0-Rx），整个电路的外电阻的一阶导数为 R′=R21（R1+Rx）2-R22（R2+R0-Rx）2，当R′=0，即R21（R1+Rx）2=R22（R2+R0-Rx）2时， Rx=R1R1+R2R0. 当Rx在R1R1+R2R0的左临近时，R′>0. 当Rx在R1R1+R2R0的右临近时，R′ 因而，整个电路的外电阻R在Rx=R1R1+R2R0时有极大值. 小结 设Pb间电阻为RPb，当满足RxRaP=R1R2时整个电路的电阻最大.4 针对练习 （1）如图4所示当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法正确的是 A.电流表的示数减小，电压表的示数增大 B.电流表的示数增大，电压表的示数减小 C.电流表和电压表的示数都减小 D.电流表和电压表的示数都增大 （2）（2011年上海卷）如图5所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时， A.电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大 B.电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小 C.电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大 D.电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小 （3）（2007年上海）某同学设计了如图6所示电路研究电源输出功率变化情况.电源E电动势、内电阻恒定，R1为滑 动变阻器，R2、R3为定值电阻，A、V为理想电表.若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，则R1和R2必须满足的关系是 （4）如图7所示当滑动变阻器的滑片P从a向b滑动时，以下说法正确的是 A.电压表示数增大，电流表示数先减小后增大 B.电压表示数增大，电流表示数减小 C.电压表示数先增大后减小，电流表示数先减小后增大 D.电压表示数先增大后减小，电流表示数减小第 4 页 共 4 页。