(2011•青浦区二模)在图 (a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1为10欧,滑动变阻器R2上标有“1

(2011•青浦区二模)在图 (a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1为10欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω3A”字样.当电键S闭合时,电流表A1的示数为0.8安,电流表A2的示数为0.2安.求:
(1)电源电压U.
(2)电阻R1消耗的功率P1
(3)现设想用定值电阻R0来替换电阻R1,要求:在移动滑动变阻器滑片P的过程中,能使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同,且电路能正常工作.图 (b)是电流表表盘示意图
①现有阻值为20欧的定值电阻,若用它替换电阻R1,请判断:______满足题目要求(选填“能”或“不能”).若能满足题目要求,通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值;若不能满足题目要求,通过计算说明理由.
②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为______.
BIGCOUNTRY 1年前 已收到1个回答 举报

趴趴六号 幼苗

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解题思路:(1)由电路图可知R1、R2并联,A1测干路电流,A2测R2支路的电流;根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,再利用欧姆定律求出电源的电压;(2)已知电源电压和电流表A1的示数,根据P=UI求出电阻R1消耗的功率;(3)①根据并联电路的电流特点可知电流表A1的量程为0~3A,A2的量程为0~0.6A;当两电表的指针偏离零刻度线的角度相同时,A1的示数是A2的5倍,由并联电路的电阻分压特点可知两电阻之间的关系,从而求出变阻器接入电路的电阻;②当两电表的示数最大时,电阻R0的阻值最小;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电阻R0的阻值最大;利用并联电路的电阻分流特点求出其大小,从而确定足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围.

(1)∵电阻R1与滑动变阻器R2是并联连接,
∴I1=I-I2=0.8A-0.2A=0.6A,
∴U=U1=IR1=0.6A×10Ω=6V;
答:电源的电压为6V.
(2)P1=U1I1=6V×0.6A=3.6W;
答:电阻R1消耗的功率为3.6W.
(3)①能;
当两电流表指针偏转角度相同时A1的示数是A2的5倍,则R1中的电流是变阻器电阻的四倍,
依据并联电路的分流规律,变阻器接入电路的电阻为80欧.
或:I=5I2,I=I1+I2,I1=4I2
I1=[U
R1=
6V/20Ω]=0.3A,
I2=0.075A,
R2′=[6V/0.075A]=80Ω.
②当滑动变阻器接入电路的电阻最大R2=100Ω时,电阻R0的阻值最大;
由并联电路的分流规律可知,此时电阻R0的阻值为25Ω;
当两电表的示数最大时,即A1=3A,A2=0.6A,电阻R0的阻值最小,
R0′=[U
A1−A2=
6V/3A−0.6A]=2.5Ω,
故满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为2.5Ω~25Ω.
故答案为:能,2.5Ω~25Ω.

点评:
本题考点: 电功率的计算;欧姆定律的应用.

考点点评: 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算;关键是规律和公式的灵活运用,以及知道当两电流表指针偏转角度相同时A1的示数是A2的5倍;难点是满足题目要求的定值电阻R0的取值范围的确定.

1年前

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