10 用滑动变阻器代替其中一个定值电阻(等效替代思想)

(1)当$R_2 = 10\ \Omega$时，$U_1 = U_2 =$ V，$I_1 =$ A，$I_2 =$ A，$I =$ A。
(2)当$R_2 = 20\ \Omega$时，$U_1 = U_2 =$ V，$I_1 =$ A，$I_2 =$ A，$I =$ A。
综上所述，当$R_2$的滑片向右移动时，$R_2$ ，$U_1$和$U_2$ ，$I_1$ ，$I_2$ ，$I$ 。(均填“增大”“减小”或“不变”)

10 (1)6 0.6 0.6 1.2
(2)6 0.6 0.3 0.9 增大 不变 不变 减小 减小

【分析】
首先明确电路为R₁与滑动变阻器R₂并联，并联电路各支路电压等于电源电压是解题核心。步骤：1. 利用并联电路电压特点，确定U₁、U₂等于电源电压；2. 对定值电阻R₁，根据欧姆定律I=U/R，因U和R₁不变，故I₁始终不变；3. 对滑动变阻器R₂，I₂=U/R₂，U不变，R₂变化时I₂随之变化；4. 总电流I=I₁+I₂，结合I₁、I₂的变化判断总电流；5. 滑动变阻器滑片右移时，接入电阻增大，反之减小。
【解析】
该电路为R₁与R₂并联，电源电压U=6V，并联电路各支路电压等于电源电压，故U₁=U₂=U=6V。
(1) 当R₂=10Ω时：
I₁=U/R₁=6V/10Ω=0.6A；
I₂=U/R₂=6V/10Ω=0.6A；
总电流I=I₁+I₂=0.6A+0.6A=1.2A。
(2) 当R₂=20Ω时：
I₁=U/R₁=6V/10Ω=0.6A；
I₂=U/R₂=6V/20Ω=0.3A；
总电流I=I₁+I₂=0.6A+0.3A=0.9A。
滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻R₂增大；因并联电路电压不变，故U₁、U₂不变；R₁的电压和电阻均不变，故I₁不变；R₂增大，U不变，由I=U/R得I₂减小；总电流I=I₁+I₂，I₁不变、I₂减小，故I减小。
【答案】
(1)6；0.6；0.6；1.2 (2)6；0.6；0.3；0.9；增大；不变；不变；减小；减小
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、滑动变阻器
【点评】
本题考查并联电路规律与欧姆定律的应用，核心是利用并联电路电压相等的特点分析各支路电流变化，属于基础电路题，需掌握基本规律的应用。
【难度系数】
0.4

11 在并联电路中加上电流表和电压表(数据变化直观可测)
▶电源电压一定,滑片移动影响所在支路电流和并联电路总电流。

当$R_2$滑片向右移动时,$R_2$,电压表V的示数,电流表$A_1$的示数,电流表$A_2$的示数,电流表A的示数。(均填“增大”“减小”或“不变”)

11 增大 不变 不变 减小 减小

【分析】
首先明确电路连接：R₁与R₂并联，电压表V测电源电压，电流表A₁测R₁支路电流，A₂测R₂支路电流，A测干路总电流。当R₂滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝变长，R₂阻值增大。根据并联电路“各支路电压等于电源电压”的特点，结合欧姆定律分析各电表示数变化：电源电压不变，故电压表示数不变；R₁为定值电阻，电压不变则电流不变，A₁示数不变；R₂电压不变、电阻增大，电流减小，A₂示数减小；干路电流为两支路电流之和，因此总电流减小，A示数减小。
【解析】
1. 电路判断：R₁与R₂并联，V测电源电压，A₁测R₁支路电流，A₂测R₂支路电流，A测干路电流。
2. R₂的变化：滑片右移，滑动变阻器接入电阻增大。
3. 电压表示数：并联电路各支路电压等于电源电压，电源电压一定，故V的示数不变。
4. A₁示数：R₁是定值电阻，两端电压等于电源电压（不变），由I=U/R可知，R₁的电流不变，即A₁示数不变。
5. A₂示数：R₂两端电压等于电源电压（不变），R₂阻值增大，由I=U/R可知，通过R₂的电流减小，即A₂示数减小。
6. A示数：干路电流I总=I₁+I₂，I₁不变、I₂减小，故总电流减小，即A示数减小。
【答案】增大 不变 不变 减小 减小
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、滑动变阻器
【点评】本题考查并联电路规律与欧姆定律的应用，核心是明确各电表测量对象，属于基础电路动态分析题，需掌握并联电路电压、电流的规律及欧姆定律的应用。
【难度系数】0.6

12 并联电路安全问题($R=\frac{U}{I}$,定阻+滑阻+电流表)
▶电源电压一定,电流表的最大测量值限制了滑动变阻器的最小接入值。

(1)电流表的量程为0~0.6 A。
①滑动变阻器的阻值全部接入电路时,电流表A示数最小,为A;
②在保证电路安全的情况下,电流表示数最大为A, $R_2$能接入电路的最小阻值是Ω。
(2)电路总功率的变化范围是W。
▶与串联电路不同的是,并联电路各支路互不影响,故$R_2$的改变不影响$R_1$所在支路的值,但会影响干路电流值。
▶本题的限制条件是"电流表的量程是0~0.6 A",$R_1$所在支路的电流为0.3 A,即$R_2$所在支路的电流最大为0.3 A。

12 (1)①0.45 ②0.6 10 (2)1.35~1.8

【分析】
首先明确电路为定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$并联，电流表测量干路电流。并联电路中各支路电压等于电源电压，干路电流等于各支路电流之和。先计算定值电阻$R_1$的固定电流，再根据滑动变阻器接入阻值变化分析支路电流，结合电流表量程限制求解最大电流和滑动变阻器最小阻值，最后通过总功率公式计算总功率的变化范围。
【解析】
已知电源电压$U=3V$，$R_1=10Ω$，滑动变阻器最大阻值$R_{2max}=20Ω$，电流表量程为$0∼0.6A$。
1. 定值电阻$R_1$的电流：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，得$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{3V}{10Ω}=0.3A$，并联电路中$I_1$恒定不变。
(1) ①滑动变阻器全部接入时，$R_2=20Ω$，此时$R_2$支路电流：$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{3V}{20Ω}=0.15A$，干路电流（电流表示数）：$I=I_1+I_2=0.3A+0.15A=0.45A$。
②电流表最大测量值为$0.6A$，即干路最大电流$I_{总max}=0.6A$，此时$R_2$支路最大电流：$I_{2max}=I_{总max}-I_1=0.6A-0.3A=0.3A$，滑动变阻器最小阻值：$R_{2min}=\frac{U}{I_{2max}}=\frac{3V}{0.3A}=10Ω$。
(2) 总功率公式为$P=UI_{总}$，总电流最小时对应总功率最小，总电流最大时对应总功率最大：
总电流最小$I_{总min}=0.45A$，则$P_{min}=U· I_{总min}=3V×0.45A=1.35W$；
总电流最大$I_{总max}=0.6A$，则$P_{max}=U· I_{总max}=3V×0.6A=1.8W$；
故总功率范围为$1.35∼1.8W$。
【答案】
12 (1)①0.45 ②0.6 10 (2)1.35~1.8
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路的安全计算，核心是利用并联电路的特点分析支路电流，结合电流表量程限制确定滑动变阻器的最小阻值，需掌握欧姆定律和电功率公式的应用，属于基础电路计算题。
【难度系数】
0.6