如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,滑動變阻器R2上標有“50Ω 2A”字樣.閉合電鍵S,移動滑片P到某位置時,電壓表V的示數(shù)為6伏,電壓表V1的示數(shù)如圖所示,電流表A的示數(shù)為0.2安.

求:
(1)電阻R1的阻值.
(2)通電10秒,電流通過電阻R1所做的功W1
(3)移動滑動變阻器滑片P,在電路安全工作的情況下,R1消耗的電功率范圍.

解:(1)R1與R2串聯(lián),電壓表V的示數(shù)為6V,電源電壓為6V,電壓表V1測R1兩端電壓,因為R1兩端電壓小于6V,電壓表V1量程是0~3V,R1兩端電壓為2V,所以,電阻R1的阻值:
R1===10Ω;
(2)電流通過電阻R1所做的功:
W=U1I1t=2V×0.2A×10s=4J;
(3)因為電壓表V1量程是0~3V,所以R1兩端電壓最大為3V,
此時電流為:I1′===0.3A,因為電流量程為0~0.6A,滑動變阻器R2上標有“50Ω 2A”字樣.
所以,電路安全,且此時R1消耗的電功率最大,即:
P1=U1′I1′=3V×0.3A=0.9W,
當R2=50Ω時,電流最小,R1消耗的電功率最小,即:
R=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω,
I′===0.1A,
P1′=I′2R1=(0.1A)2×10Ω=0.1W.
R1消耗的電功率范圍0.1W~0.9W.
答:(1)電阻R1的阻值是10Ω.
(2)通電10秒,電流通過電阻R1所做的功是4J.
(3)R1消耗的電功率范圍是0.1W~0.9W.
分析:(1)R1與R2串聯(lián),電壓表V的示數(shù)為6V,電源電壓為6V,電壓表V1測R1兩端電壓,因為R1兩端電壓小于6V,可判斷電壓表V1量程,得到R1兩端電壓,又知電流0.2A,根據(jù)R=求出電阻R1的阻值;
(2)已知電阻R1的電壓,電流和通電時間,根據(jù)W=UIt求出電流通過電阻R1所做的功;
(3)當滑動變阻器滑片滑動時,只要電壓表V1和電流表不超過量程即可,當電阻R1的電壓最大時,R1的功率最大,當電阻R1的電壓最小時,R1的功率最小.
點評:本題考查了電功的計算,歐姆定律的應用,電功率的計算.在判斷R1消耗的電功率范圍時,要保證電壓表,電流表和滑動變阻器的安全,也就是不能超過電壓表和電流表的量程,不超過滑動變阻器允許通過的最大電流.
練習冊系列答案
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在如圖所示的電路中,用電壓表、電流表測電阻Rx的阻值:
(1)將實驗電路補畫完整.
精英家教網(wǎng)
(2)當滑片移到某一位置時,電壓表、電流表的示數(shù)如圖所示,則Rx的阻值為
 
Ω;
精英家教網(wǎng)
(3)某同學在實驗中,不小心將滑動變阻器損壞(不能使用)了,一時又找不到其他變阻器.如果不用滑動變阻器,可能對實驗結(jié)果的影響是
 

你能否利用身邊的物品代替滑動變阻器完成該實驗,說出你的做法:
 

(4)在測出電阻值后,該同學繼續(xù)實驗--研究導體中電流跟電阻的關(guān)系(滑動變阻器完好).他觀察電表指針在某一合適的位置,取下Rx,換上另一較大電阻R0,下一步的操作是
 
,目的是
 

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270
270
J.

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如圖所示的電路中,電源電壓為12伏,S斷開時,A2表的示數(shù)為0.3安;S閉合時,A2表的示數(shù)為0.4安,這時A1表的示數(shù)為
0.4
0.4
安,L1中的電流為
0
0
安,L1的電阻值為
10
10
歐.

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如圖所示的電路中.電飯電壓保持不變,閉合開關(guān)S后

[  ]

A.電壓表的示數(shù)變大

B.電流表的示數(shù)變大

C.電路中的總電阻變大

D.電路消耗的總功率變小

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