Question

在图甲所示的电路中，电源电压24伏保持不变，滑动变阻器R 2 上标有“100Ω 1A”字样。闭合电键S后，电流

在图甲所示的电路中，电源电压24伏保持不变，滑动变阻器R 2 上标有“100Ω 1A”字样。闭合电键S后，电流表A和电压表V 1 示数如图乙所示。求： （1）定值电阻R 1 。（2）此时滑动变阻器R 2 消耗的电功率。（3）现有两个定值电阻分别为12欧、30欧来替换电阻R 1 ，滑动变阻器“20Ω 2A”、“50Ω 1A”来替换R 2 。要求：移动变阻器的滑片P，在电路安全使用的情况下（两电压表型号相同），使电流变化量达到最大。则R1选___________欧，R 2 选“_________”，并计算此时电流的最大变化量。

Answer 1

（1）28欧   （2）5瓦    （3）12   20Ω 2A       0.5安

试题分析： 由图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，电流表测串联电路的电流。 （1）定值电阻RR 1 =U 1 /I 1 =14伏/0.5安=28欧                             （2）此时滑动变阻器R2消耗的电功率P 2 = U 2 I 2  =（24伏－14伏）×0.5安 ＝5瓦                （3）替换的方式有四种： ①R 1 选12欧；R 2 选“20欧 2安” ，此时                  I 最大 =U 1 大 /R 1 =15伏/12欧=1.25安                    I 最小 =U/R 大 =24伏/（12欧+20欧）=0.75安            ∴电流表示数的最大变化量ΔI=1.25安－0.75安= 0.5安。 ② R 1 选12欧；R 2 选“50欧 1安”，此时 I 最大 =U 1 大 /R 1 =15伏/12欧=1.25安 ，大于滑动变阻器允许通过的最大电流，所以不可取。 ③ R 1 选30欧；R 2 选“20欧 2安”，此时 I 最大 =U 1 大 /R 1 =15伏/30欧=0.5安，此种情况下电流表示数的最大变化量ΔI一定小于 0.5安。 ④ R 1 选30欧；R 2 选“50欧 1安”，同上③，电流表示数的最大变化量ΔI也一定小于 0.5安。 综上所述，则R1选12欧，R2选“20欧 2安”，电流表示数的最大变化量ΔI=1.25安－0.75安= 0.5安