在圖所示的電路中,電源電壓不變,R為定值電阻.當閉合開關(guān)S后,在滑動變阻器的滑片P移動的過程中,電流表的最小示數(shù)為0.2A,電壓表V的最大示數(shù)為4V,電壓表V1的最大示數(shù)與最小示數(shù)之比為3:2.則根據(jù)以上條件能求出的物理量有


  1. A.
    通過電路中的最大電流為0.2A
  2. B.
    滑動變阻器的最大阻值為30Ω
  3. C.
    電源電壓和定值電阻R的阻值分別為12V和40Ω
  4. D.
    定值電阻R消耗的最大功率為3.6W
CD
分析:由電路圖可知,當閉合開關(guān)S后,R與滑動變阻器串聯(lián),電壓表V1測R兩端的電壓,電壓表V測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流.
(1)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,滑動變阻器兩端的電壓最大,根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律表示出電源的電壓、滑動變阻器的最大阻值;
(2)當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時,電路中的電流最大,定值電阻R消耗的電功率最大,根據(jù)歐姆定律表示出電壓表V1的最大示數(shù)與最小示數(shù)之比得出電路中的最大電流,根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓,利用電源的電壓不變得出等式即可求出R的阻值和電源的電壓,進一步求出滑動變阻器的最大阻值,利用P=UI求出定值電阻R消耗的最大功率.
解答:由電路圖可知,當閉合開關(guān)S后,R與滑動變阻器串聯(lián),電壓表V1測R兩端的電壓,電壓表V測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流.
(1)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,滑動變阻器兩端的電壓最大,
∵串聯(lián)電路中的總電壓等于各分電壓之和,
∴根據(jù)歐姆定律可得,電源的電壓:
U=IminR+U=0.2A×R+4V,
滑動變阻器的最大阻值:
R===20Ω,故B不正確;
(2)當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時,電路中的電流最大,定值電阻R消耗的電功率最大,
∵電壓表V1的最大示數(shù)與最小示數(shù)之比為3:2,
===,
∴Imax=×Imin=×0.2A=0.3A,故A不正確;
電源的電壓:
U=ImaxR=0.3A×R,
∵電源的電壓不變,
∴0.2A×R+4V=0.3A×R,
解得:R=40Ω,
電源的電壓U=0.3A×R=0.3A×40Ω=12V,故C正確;
定值電阻R消耗的最大功率:
P1max=UImax=12V×0.3A=3.6W,故D正確.
故選CD.
點評:本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是兩電壓表最大示數(shù)和最小示數(shù)的判斷以及利用好電源的電壓不變這一條件.
練習冊系列答案
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(2013?黃埔區(qū)二模)在圖所示的電路中,電源電壓為24伏且保持不變,電阻R的阻值為10歐.
求:①閉合電鍵S后電流表A的示數(shù)I.
②通電10秒,電阻R消耗的電功W.
③現(xiàn)有“50Ω 1A”、“10Ω 2A”的滑動變阻器兩個,請選擇一個接入電路a、b、c、d中的某兩點,要求:電鍵S閉合后電流表示數(shù)變大,且為S斷開時的三倍.
選擇:將變阻器
“50Ω 1A”
“50Ω 1A”
接入電路中
ad
ad
兩點間,使變阻器接入電路的電阻值為
20
20
歐.
求出:電鍵閉合前、后,電流表示數(shù)的最大變化量△I.

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(2012?普陀區(qū)一模)在圖所示的電路中,電源電壓保持不變.當電鍵S閉合,滑片向右移動時,其中電表示數(shù)不變的是
V1、V2
V1、V2
,電壓表V1示數(shù)與電流表A2示數(shù)的比值將
變大
變大
.(選填“變大”、“不變”或“變小”).

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在圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合S1、S2后,通過a、b、c、d點的電流分別是Ia、Ib、Ic、Id;ab、ac、ad兩點間的電壓分別是Uab、Uac、Uad.下列分析正確的是( 。

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(2009?青浦區(qū)二模)在圖所示的電路中,電源電壓為7.5V且不變,R1的電阻值為10歐,滑動變阻器R2上標有“20Ω 2A”字樣,閉合電鍵S后,電壓表的示數(shù)為2.5V.求:
(1)滑動變阻器R2連入電路的阻值.
(2)電阻R1消耗的電功率P1
(3)如果電路中電壓表、電流表都使用小量程,為了不損壞電壓表、電流表,保證電路正常工作,變阻器R2連入電路的阻值范圍.

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求:(1)電源電壓.
(2)電阻R2的阻值.
(3)現(xiàn)在用一個電阻R來替換R2,要求:在移動變阻器滑片P的過程中,使電路中有兩個電表的示數(shù)分別達到某個量程的最大值,且電路能正常工作.求替換電阻R的阻值,當電表示數(shù)為最大時,滑動變阻器R1接入電路中的阻值是多少?

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