在圖所示的電路中,電源電壓24伏保持不變,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有100Ω 1A字樣。閉合電鍵S后,電流表A和電壓表V1示數(shù)如圖所示。求:

(1)定值電阻R1。

(2)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2消耗的電功率。

(3)現(xiàn)有兩個(gè)定值電阻分別為12歐、30歐來替換電阻R1,滑動(dòng)變阻器20Ω 2A50Ω 1A來替換R2。要求:移動(dòng)變阻器的滑片P,在電路安全使用的情況下(兩電壓表型號(hào)相同),使電流變化量達(dá)到最大。

則R1選___________歐,R2_________,并計(jì)算此時(shí)電流的最大變化量。

 

(1)28歐 (2)5瓦 (3)12 20Ω 2A 0.5安

【解析】

試題分析:

由圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測R1的電壓,電壓表V2測R2的電壓,電流表測串聯(lián)電路的電流。

(1)定值電阻RR1=U1/I1=14伏/0.5安=28歐

(2)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2消耗的電功率P2 = U2I2 =(24伏-14伏)×0.5安 =5瓦

(3)替換的方式有四種:

R1選12歐;R220歐 2安 ,此時(shí)

I最大=U1大/R1=15伏/12歐=1.25安

I最小=U/R=24伏/(12歐+20歐)=0.75安

電流表示數(shù)的最大變化量ΔI=1.25安-0.75安= 0.5安。

R1選12歐;R250歐 1安,此時(shí)

I最大=U1大/R1=15伏/12歐=1.25安 ,大于滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流,所以不可取。

R1選30歐;R220歐 2安,此時(shí)

I最大=U1大/R1=15伏/30歐=0.5安,此種情況下電流表示數(shù)的最大變化量ΔI一定小于 0.5安。

R1選30歐;R250歐 1安,同上,電流表示數(shù)的最大變化量ΔI定小于 0.5安。

綜上所述,則R1選12歐,R2選20歐 2安,電流表示數(shù)的最大變化量ΔI=1.25安-0.75安= 0.5安

考點(diǎn):電路的分析;歐姆定律;電功率

 

練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,電源電壓為4.5V且恒定不變,當(dāng)開關(guān)S閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端滑向b端的過程中,三只理想電壓表的示數(shù)變化的絕對值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3,下列可能出現(xiàn)的情況是

A.ΔU1=0V ΔU2=2V ΔU3=1V

B.ΔU1=0V ΔU2=2V ΔU3=2V

C.ΔU1=0.5V ΔU2=1V ΔU3=1.5V

D.ΔU1=0.2V ΔU2=1V ΔU3=0.8V

 

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①教科書中第一次實(shí)驗(yàn)時(shí),要求的實(shí)驗(yàn)電路圖為圖中的________。[填寫字母]

小王用電源(電壓為6伏)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器(標(biāo)有20Ω 2A字樣)等器材,測定電阻RX的值。閉合電鍵S,在移動(dòng)變阻器滑片的過程中,電壓表的示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變大,當(dāng)他觀察到兩電表的示數(shù)如圖(a)、(b)所示時(shí),停止實(shí)驗(yàn)。小王經(jīng)過思考、分析后,重新進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn),當(dāng)他把變阻器的滑片移到某一位置,電壓表、電流表的示數(shù)分別為5.5伏、0.26安。在移動(dòng)變阻器滑片P的過程中,他發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)達(dá)最大值0.28安時(shí),電壓表的示數(shù)如圖(a)所示。請將表格填寫完整,并計(jì)算出電阻值。________(計(jì)算電阻時(shí),精確到0.1歐)

物理量

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

電壓

(伏)

電流

(安)

電阻

(歐)

電阻平均值

(歐)

1

 

 

 

 

2

5.5

0.26

 

3

 

0.28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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A.電阻R1可能是完好的 B.電阻R2可能發(fā)生斷路

C.電阻R3一定發(fā)生短路 D.電阻R3一定是完好的

 

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