Question

物理电路题目

如图8所示电路,电源电压为12伏,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2标有100欧,2安字样。当电键S闭合时，电流表A的示数为0.2安。且此时电压表、电流表的量程选择都合适。求：
(1) 电压表V1的示数
(2) 通电10秒钟，R2消耗的电能
(3) 不改变电压表、电流表的量程，在保证整个电路中的元件都不损坏的前提下，求滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围和整个电路中的最大电功率。

在图所示的电路中,两只电阻R1和R2串联在电路中,当电建断开时,R1消耗的电功率为12瓦；当电键闭合时，电路中的电流为9安，此时R1消耗的电功率108瓦，求：
（1） 电源电压
（2） R1和R2的阻值

Answer 1

一、
(1)V1示数U1=IR1=2V
(2)U2=U-U1=12-2=10V
W2=U2·I·t=10×0.2×10=20J
(3)题中说明了：电压表、电流表的量程选择都合适，I=0.2A 电流表A量程为0.6A；U1=2V V1的量程为3V；U2=10V V2的量程为15V，电源电压为12V，R2的电压肯定不会超过V2的量程，就不用考虑V2了。
∵ V1的量程为3V
∴ R1的电压U1最大为3V，电路的电路电流最大为0.3A
∵ U2=U-U1
∴ U2最小为9V
∵R2=U2/I
∴ R2最小=30Ω
R2的范围 30~100Ω
∵P=UI I最大为0.3A
∴P最大=12×0.3A=3.6W
二、
(1)开关闭合时，R2被短路，只有R1工作。
P1=UI
U=P1/I=108/9=12V
(2)开关闭合时 R1=U/I=12/9=4/3Ω=1.33Ω
开关断开时，R1R2串联
P1’=U1²/R1
U1=√P1‘R1=4V
I=U1/R1=3A
U2=U-U1=12-4=8V
R2=U2/I=8/3=2.67Ω

Answer 2

V1=2V,R2消耗的电能是5.56J