将一根粗细均匀、阻值为90Ω的金属丝焊接成一个闭合的圆环,组成如图所示的电路.其中a点为固定连接;b处是一个滑片,可在圆环上滑动且保持良好接触.电源电压为10V不变.

发布时间:2020-07-29 00:49:24

将一根粗细均匀、阻值为90Ω的金属丝焊接成一个闭合的圆环,组成如图所示的电路.其中a点为固定连接;b处是一个滑片,可在圆环上滑动且保持良好接触.电源电压为10V不变.(1)这个电路实际上存在着安全隐患,请说明是什么隐患,会有怎样的不良后果.(2)当滑片b滑至点为三分之一圆周长位置时,求电流表的读数.(3)当滑片b滑到什么位置时,电流表的读数为最小?并求出最小值.

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解:(1)由电路图可知,这个电路实际上存在着安全隐患是:滑片b转到a点时发生短路;不良后果是:损坏电流表和电源. (2)当滑片b滑至三分之一圆周长位置时,相当于60Ω与30Ω的电阻并联,电路的总阻值为R==20Ω,电流表读数为I===O.5A.(3)设b转到某点时,两圆弧电阻分别为R1和R2,且R1+R2=90Ω,电路的总电阻为:R总==,当R1=90Ω-R1,即R1=45Ω时,电路中的总电阻最大R最大==22.5Ω,电流表的示数最小为I最小==≈0.44A.答:(1)这个电路的安全隐患:滑片b转到a点时发生短路,不良后果是:损坏电流表和电源;(2)当滑片b滑至三分之一圆周长位置时,电流表的读数为0.5A;(3)当滑片b滑到ab两边圆弧的电阻相同时电流表的读数最小,最小值约为0.44A.解析分析:(1)由电路图可知,当b转到a点时会造成电源短路,烧坏电表和电源;(2)已知圆环金属丝的总阻值为90Ω,当滑片b滑至三分之一圆周长位置时相当于电阻60Ω与30Ω电阻并联,根据电阻的并联特点求出电路的总电阻,利用欧姆定律求出电流表的示数;(3)设b转到某点时,两圆弧电阻分别为R1和R2,根据并联电路的电阻特点表示出电路的总电阻,利用数学知识可求出电路中的最大阻值,再根据欧姆定律求出电流表的最小值.点评:本题考查了并联电路的电阻特点和欧姆定律的应用,关键是利用数学知识得出电路的最大阻值.
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