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        1. 精英家教網(wǎng)如圖所示電路中,電源電壓恒為12V,滑動變阻器R2的最大阻值為40Ω,小燈泡L的額定電壓為5V,不考慮溫度對燈絲阻值的影響.只閉合S3,且變阻器的滑片P在正中間時,電流表的示數(shù)為0.4A;只閉合S2時,電流表的示數(shù)也是0.4A.求:
          (1)定值電阻R1和燈絲電阻RL
          (2)只閉合S3時,要使小燈泡L正常發(fā)光,變阻器R2連入電路的阻值.
          (3)閉合S1、S2、S3,為保證電流表示數(shù)不超過3A,變阻器R2的阻值可調(diào)范圍.
          分析:(1)只閉合S3時,R2與燈泡L串聯(lián),電流表測電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)求出燈絲電阻;只閉合S2時,R1與燈泡L串聯(lián),再根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出定值電阻R1;
          (2)只閉合S3時,R2與燈泡L串聯(lián),燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R2兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律表示出電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點得出等式即可求出滑動變阻器接入電路中的電阻;
          (3)閉合S1、S2、S3時,R1與R2并聯(lián),電流表測干路電流,當(dāng)電流表的示數(shù)為3A時,滑動變阻器接入電路中的電阻最小,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R1的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過滑動變阻器的最大電流,再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值,進(jìn)一步得出變阻器R2的阻值可調(diào)范圍.
          解答:解:(1)只閉合S3時,R2與燈泡L串聯(lián),電流表測電路中的電流,
          根據(jù)歐姆定律可得,電路中的總電阻:
          R=
          U
          I1
          =
          12V
          0.4A
          =30Ω,
          ∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
          ∴燈絲的電阻:
          RL=R-
          R2總
          2
          =30Ω-
          40Ω
          2
          =10Ω;
          只閉合S2時,R1與燈泡L串聯(lián),此時電路中的總電阻:
          R′=
          U
          I2
          =
          12V
          0.4A
          =30Ω,
          則定值電阻R1=R′-RL=30Ω-10Ω=20Ω;
          (2)只閉合S3時,R2與燈泡L串聯(lián),
          ∵燈泡正常發(fā)光,
          ∴燈泡兩端的電壓UL=5V,
          ∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
          ∴滑動變阻器兩端的電壓:
          U2=U-UL=12V-5V=7V,
          ∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,
          U2
          R2
          =
          UL
          RL
          ,即
          7V
          R2
          =
          5V
          10Ω
          ,
          解得:R2=14Ω;
          (3)閉合S1、S2、S3時,R1與R2并聯(lián),電流表測干路電流,當(dāng)電流表的示數(shù)為3A時,滑動變阻器接入電路中的電阻最小,
          ∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
          ∴通過R1的電流:
          I1′=
          U
          R1
          =
          12V
          20Ω
          =0.6A,
          ∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
          ∴通過滑動變阻器的最大電流:
          I2max=I-I1′=3A-0.6A=2.4A,
          則滑動變阻器接入電路中的最小阻值:
          R2min=
          U
          I2max
          =
          12V
          2.4A
          =5Ω,
          ∴變阻器R2的阻值可調(diào)范圍為5Ω~40Ω.
          答:(1)定值電阻R1為20Ω,燈絲電阻RL為10Ω;
          (2)只閉合S3時,要使小燈泡L正常發(fā)光,變阻器R2連入電路的阻值為14Ω;
          (3)閉合S1、S2、S3,為保證電流表示數(shù)不超過3A,變阻器R2的阻值可調(diào)范圍為5Ω~40Ω.
          點評:本題考查了串聯(lián)電路特點和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是開掛閉合、斷開時電路連接方式的辨別和知道燈泡正常發(fā)光時的電壓與額定電壓相等,要注意滑動變阻器變化時和電流表示數(shù)的對應(yīng)關(guān)系.
          練習(xí)冊系列答案
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          (1)滑動變阻器的最大阻值
          (2)當(dāng)開關(guān)S1,S2都閉合時,將滑動變阻器滑片P移動到a端,測得干路電流為2A,S2的阻值為多大.

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          60
          60
          Ω

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          已知:2U1=3U2,5U2=4U2′.
          求:
          (1)電阻R1、R2阻值之比是多少?
          (2)滑片P在b端時R3消耗的功率是多少?

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