在如图(a)所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω??2A”字样.闭合电键S后,电流表A与电压表V的示数如图(b)、(c)所示.求:
①变阻器R2连入电路的电阻.
②通电10秒,电流通过定值电阻R1所做的功.
③现用定值电阻R0来替换电阻R1,电流表使用0~3A量程,在各电路元件均安全工作的条件下,要求每次改变变阻器滑片P的位置,都能使电流表A与电压表V的指针改变的角度相同.
I??符合上述条件和要求时,电压表所用量程为________V,定值电阻R0的阻值为________欧.
II??符合上述条件和要求时,变阻器R2连入电路电阻的最小值及电流表示数的最小值.
网友回答
0~15 5解析分析:(1)由图可知两电阻串联在电源两端,V测量R2两端的电压,电流表测量的电流值即为电路中的电流;根据电表的量程读出示数,则由欧姆定律可求得电阻R2的阻值;(2)由串联电路的电压规律可得出R1两端的电压,则由电功公式W=UIt可求得电流通过电阻R1时所做的功;(3)由题意可知,用定值电阻R0来替换电阻R1,R0与R2串联,分析R0、R2两端电压的变化量之间的关系;将电流表A与电压表V的指针改变的角度转化为R0上的变化;然后在电流表使用0~3A量程的条件下,逐个分析电压表的哪个量程能符合滑动变阻器两端的电压要求;最后根据电压表的量程和滑动变阻器的铭牌的数据,再由欧姆定律可求变阻器R2连入电路电阻的最小值及电流表示数的最小值.解答:①电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为:0.2A;电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为6V;由欧姆定律I=可得:R2的阻值:R2===30Ω;答:变阻器R2连入电路的电阻为30Ω.②R1两端的电压:U1=U-U2=18V-6V=12V; 则R1消耗的电能:W1=U1I1t=U1It=12V×0.2A×10s=24J.答:通电10秒,电流通过定值电阻R1所做的功为24J.③Ⅰ、用定值电阻R0来替换电阻R1,则R0与R2串联,因为U=U0+U2,I=I0=I2,改变变阻器滑片P的位置时,U0减小的量与U2增加的量相同,即变化量相同,所以题目中的电流表A与电压表V的指针改变的角度相同,即为I0与U0的指针改变的角度相同.(1)设改变的角度为n,因电流表使用0~3A量程,若电压表使用0~3V量程.则:R0===1Ω,∴当I=I0=I2=2A时,U0=I0R0=2A×1Ω=2V,∴U2=U-U0=18V-2V=16V>3V 所以电压表不能用0~3V的量程.(2)因电流表使用0~3A量程,若电压表使用0~15V量程.R0===5Ω,∴当I=I0=I2=2A时,U0=I0R0=2A×5Ω=10V,∴U2=U-U0=18V-10V=8V<15V,所以电压表选用0~15V的量程.Ⅱ、由滑动变阻器R2上标有“50Ω??2A”字样可知:R总最小===9Ω,R2最小=R总最小-R0=9Ω-5Ω=4Ω; 由电压表选用0~15V的量程可知:当U2=15V时,U0=U-U2=18V-15V=3V,I最小=I2=I0===0.6A.答:I、