(2013?嘉定区二模)在图1所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上
(2013?嘉定区二模)在图1所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样.闭合电键S后,电压表V的示数如图2所...
(2013?嘉定区二模)在图1所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样.闭合电键S后,电压表V的示数如图2所示.(1)求通过电阻R1的电流I1.(2)求此时变阻器连入电路的电阻R2及它消耗的电功率P2.(3)现有 规格为“0.3安 500欧”和“2安 50欧”的滑动变阻器各一个. 请选择其中一个变阻器替换图1中的R2,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,电压表示数的变化量最大.选择:规格是______滑动变阻器.求出:电压表示数的最大变化量△U.
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由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压.
(1)由图2可知,电压表的示数可能为2V或10V,
∵电源的电压为6V,
∴电压表的量程为0~3V,示数为U1=2V,
根据欧姆定律可得,通过电阻R1的电流:
I1=
=
=0.2A;
(2)∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴R2=
=
=
=20Ω,
消耗的电功率:
P2=U2I2=4V×0.2A=0.8W;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电压表的示数为6V,
此时电路中的电流:
Imax=
=
=0.6A>0.3A,
∴选“2安 50欧”的滑动变阻器,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电压表的示数最小,
此时电路中的电流:
Imin=
=
=0.1A,
电压表的最小示数:
U1min=IminR1=0.1A×10Ω=1V,
∴电压表示数的最大变化量△U=6V-1V=5V.
答:(1)求通过电阻R1的电流为0.2A;
(2)此时变阻器连入电路的电阻为20Ω,消耗的电功率为0.8W;
(3)2安 50欧;电压表示数的最大变化量为5V.
(1)由图2可知,电压表的示数可能为2V或10V,
∵电源的电压为6V,
∴电压表的量程为0~3V,示数为U1=2V,
根据欧姆定律可得,通过电阻R1的电流:
I1=
U1 |
R1 |
2V |
10Ω |
(2)∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴R2=
U2 |
I2 |
U2 |
I1 |
4V |
0.2A |
消耗的电功率:
P2=U2I2=4V×0.2A=0.8W;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电压表的示数为6V,
此时电路中的电流:
Imax=
U1max |
R1 |
6V |
10Ω |
∴选“2安 50欧”的滑动变阻器,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电压表的示数最小,
此时电路中的电流:
Imin=
U |
R1+R滑 |
6V |
10Ω+50Ω |
电压表的最小示数:
U1min=IminR1=0.1A×10Ω=1V,
∴电压表示数的最大变化量△U=6V-1V=5V.
答:(1)求通过电阻R1的电流为0.2A;
(2)此时变阻器连入电路的电阻为20Ω,消耗的电功率为0.8W;
(3)2安 50欧;电压表示数的最大变化量为5V.
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