古道新娘 幼苗
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由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
①∵串联电路各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电阻R1两端的电压:
U1=IR1=0.45A×12Ω=5.4V;
②∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴R2两端的电压:
U2=U-U1=18V-5.4V=12.6V,
电阻R2消耗的电功率:
P2=U2I=12.6V×0.45A=5.67W;
③R2的阻值为:
R2=
U2
I=[12.6V/0.45A]=28Ω,
由题意可知两电压表的量程均为0~15V,
若用滑动变阻器替换定值电阻R1时,当电压表V2的示数U2max=15V时电路中的电流最大,
电路中的最大电流:
Imax=
U2最大
R2=[15V/28Ω]≈0.54A,
当电压表V1的示数U1max=15V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,
此时R2两端的电压:
U2′=U-U1max=18V-15V=3V,
电路中的最小电流:
Imin=
U2′
R2=[3V/28Ω]≈0.12A,
电路中电流的最大变化量:
△I=Imax-Imin=0.54A-0.12A=0.42A,
滑动变阻器接入电路的电阻:
R滑=
U1max
Imin=[15V/0.12A]=125Ω;
若用滑动变阻器替换定值电阻R2时,当电压表V1的示数U1max=15V时电路中的电流最大,
电路中的最大电流:
Imax′=
U1最大
R1=[15V/12Ω]=1.25A,
当电压表V2的示数U2max=15V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,
此时R1两端的电压:
U1″=U-U2max=18V-15V=3V,
电路中的最小电流:
Imin′=
U1′
R1=[3V/12Ω]=0.25A,
电路中电流的最大变化量:
△I′=Imax′-Imin′=1.25A-0.25A=1A,
滑动变阻器接入电路的电阻:
R滑=
U2max
I′min=[15V/0.25A]=60Ω;
综上分析可知,要使电路中电流的变化量最大,应用选用B滑动变阻器(A滑动变阻器的最大阻值太小,C滑动变阻器允许通过的最大电流太小)替换定值电阻R2,电路中电流的最大变化量为1A.
答:①电阻R1两端的电压为5.4V;
②电阻R2消耗的电功率为5.67W;
③第一,B;R2;
第二,电路中电流的最大变化量为1A.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;电压表的使用;串联电路的电压规律;电功率的计算.
考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据电压表的规格0~15V确定电路中的最大和最小电流以及滑动变阻器接入电路的最大阻值,本题只要按部就班的解答不难解出.
1年前