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        1. 如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R1阻值為20Ω,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“20Ω  1A”的字樣,使用的電壓表有“0~3V、0~15V”兩個(gè)量程,電流表有“0~0.6A、0~3A”兩個(gè)量程.閉合開關(guān)S,移動(dòng)變阻器的滑片P至最左端,此時(shí)電流表示數(shù)為0.3A.
          求:
          (1)電源電壓;
          (2)移動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時(shí),電阻R1消耗的電功率;
          (3)現(xiàn)有阻值為4Ω、6Ω和11Ω的三個(gè)電阻,請(qǐng)從中選擇一個(gè)來替換電阻R1.要求當(dāng)閉合開關(guān)S,在移動(dòng)滑片P的過程中,使兩電表指針分別能達(dá)到某量程的滿刻度且各元件都能正常工作.
          ①應(yīng)選用    Ω的電阻替換電阻R1;
          ②滿足上述要求時(shí),變阻器R2連入電路的阻值范圍.
          【答案】分析:(1)由電路圖可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移至最左端時(shí)電路為R1的簡(jiǎn)單電路,根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓;
          (2)先根據(jù)歐姆定律求出電流表示數(shù)為0.2安時(shí)R1兩端的電壓,再根據(jù)P=UI求出其消耗的電功率;
          (3)①先根據(jù)題意確定兩電表的量程,再分析當(dāng)三電阻接在電路中時(shí)的電流及電壓范圍,確定選擇哪個(gè)電阻;
          ②根據(jù)電流表和電壓表允許通過的最大值,分別利用歐姆定律求得對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器的阻值,然后確定范圍.
          解答:解:(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移至最左端時(shí),
          R2連入電路的阻值為0歐,只R1接入電路,
          ∵I=,∴電源電壓U=U1=IR1=0.3A×20Ω=6V;                                        
          (2)∵I=,∴電阻R1的電壓U1=I′R1=0.2A×20Ω=4V,
          電阻R1的功率P1=I′U1=0.2A×4V=0.8W;                                         
          (3)題中要求電壓表能達(dá)的最大值,若選0~15V量程,
          因電壓表并聯(lián)在R2兩端,電源電壓為6V,
          則無論選擇哪一電阻都不能使電壓值達(dá)到15V,故電壓表量程只能為0~3V;
          電流表也要能達(dá)到最大電流,若接4Ω電阻時(shí),
          電路中的最大電流I最大===1.5A<3A; 
          即電路中能達(dá)到的最大值只能為0.6A,故電流表量程只能選0~0.6A;
          若取4Ω電阻代替R1,∵I=,∴電路達(dá)到最大電流時(shí),
          電路中的總電阻R===10Ω;
          則滑動(dòng)變阻器應(yīng)接入電阻Rmax1=10Ω-4Ω=6Ω;
          則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓值Umin1=ImaxRmax1=0.6A×6Ω=3.6V>3V,故不能選4Ω的電阻來代替R1
          若取11Ω電阻代替R1,則達(dá)到最大電流時(shí),總電阻R=10Ω<11Ω,故不能選11Ω的電阻來代替R1
          所以只能用6Ω電阻代替R1,則達(dá)到最大電流時(shí),總電阻R=10Ω,
          滑動(dòng)變阻器應(yīng)接入電阻Rmin=10Ω-6Ω=4Ω;
          則達(dá)到最大電壓時(shí),電路中的電流為Imin===0.5A,
          滑動(dòng)變阻器接入電路的最大電阻Rmax===6Ω.
          故滑動(dòng)變阻器的接入范圍為4Ω~6Ω.
          答:(1)電源電壓為6V;
          (2)當(dāng)電流表示數(shù)為0.2安時(shí)電阻R1消耗的電功率為0.8W;
          (3)①應(yīng)選用6歐的電阻代替電阻R1;
          ②滿足題目要求滑動(dòng)變阻器R2的使用范圍為4Ω~6Ω.
          點(diǎn)評(píng):對(duì)于電流表和電壓表在同一個(gè)電路中,使其中一個(gè)滿量程工作,要保證另一個(gè)的安全使用,不要顧此失彼,這是學(xué)生最容易出錯(cuò)的地方.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:初中物理 來源: 題型:

          在如圖所示的電路中,用電壓表、電流表測(cè)電阻Rx的阻值:
          (1)將實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)畫完整.
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          (2)當(dāng)滑片移到某一位置時(shí),電壓表、電流表的示數(shù)如圖所示,則Rx的阻值為
           
          Ω;
          精英家教網(wǎng)
          (3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,不小心將滑動(dòng)變阻器損壞(不能使用)了,一時(shí)又找不到其他變阻器.如果不用滑動(dòng)變阻器,可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響是
           

          你能否利用身邊的物品代替滑動(dòng)變阻器完成該實(shí)驗(yàn),說出你的做法:
           

          (4)在測(cè)出電阻值后,該同學(xué)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)--研究導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系(滑動(dòng)變阻器完好).他觀察電表指針在某一合適的位置,取下Rx,換上另一較大電阻R0,下一步的操作是
           
          ,目的是
           

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          (2013?順義區(qū)一模)在如圖所示的電路中,電源兩端電壓不變.當(dāng)只閉合開關(guān)S1且滑動(dòng)變阻器R3接入電路電阻值最大時(shí),電壓表的示數(shù)為3.6V,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為1.44W,電阻R1消耗的電功率為P1.當(dāng)只閉合開關(guān)S2且滑動(dòng)變阻器R3的滑片P在中點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)為4.5V,電阻R2消耗的電功率為P2.若P1:P2=8:15,則電阻R2在1min40s內(nèi)所消耗的電能為
          270
          270
          J.

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          如圖所示的電路中,電源電壓為12伏,S斷開時(shí),A2表的示數(shù)為0.3安;S閉合時(shí),A2表的示數(shù)為0.4安,這時(shí)A1表的示數(shù)為
          0.4
          0.4
          安,L1中的電流為
          0
          0
          安,L1的電阻值為
          10
          10
          歐.

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)在如圖所示的電路中,電源電壓為20伏不變,當(dāng)S閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片由左向右滑動(dòng)時(shí),三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是( 。

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          科目:初中物理 來源:2013年山東省臨沂市高級(jí)中等學(xué)校招生考試物理 題型:013

          如圖所示的電路中.電飯電壓保持不變,閉合開關(guān)S后

          [  ]

          A.電壓表的示數(shù)變大

          B.電流表的示數(shù)變大

          C.電路中的總電阻變大

          D.電路消耗的總功率變小

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          同步練習(xí)冊(cè)答案