实验室有下列器材:电流表一只(0~0.6A,0~3A),电压表一只(0~6V,0~15V),滑动变阻器一只(0~10Ω),电源(6V)一个(电源电压保持不变),开关一

发布时间:2020-08-08 22:17:37

实验室有下列器材:电流表一只(0~0.6A,0~3A),电压表一只(0~6V,0~15V),滑动变阻器一只(0~10Ω),电源(6V)一个(电源电压保持不变),开关一个,导线若干.用上述规格的器材测量阻值约为8Ω的一个待测电阻Rx的阻值,要求实验中的电表不超过其量程,且电表的指针能偏过刻度盘的中线.
(1)请画出实验电路图.
(2)电流表和电压表应分别选用哪一个量程?请说明理由.
(3)请通过计算指出实验中对滑动变阻器接入电路的阻值有什么要求.
(4)若待测电阻Rx的阻值为8Ω,当电流表和电压表都能正常工作时,待测电阻Rx消耗的最大功率为多少?

网友回答

解:(1)实验电路图如图所示:

(2)电流表选择(0~0.6A)量程,因为电源电压为6V,被测电阻上的电压最高只能达到6V,电压表选择?(0~6V)量程;
电源电压U=6V,当RP全部接入电路时,电路的总电阻最大,电流最小,I小=0.33A;
当RP接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻为RX最小,电流最大,I大=0.75A;
若电流表选用0~3A量程,因为1.5A远大于I大=0.75A,而题目要求电表指针能偏过刻度盘中线,所以0~3A量程不合要求.故电流表只能选用0~0.6A的量程.理由是0.3A小于I小=0.33A,符合题意.而I大=0.75A>0.6A,题目要求电表不超过其量程,可以通过调节滑动变阻器连入电路的阻值来限制电流不超过0.6A;
(3)为了使电路中电流不超过已选定电流表的量程(0~0.6A),设滑动变阻器接入电路的电阻的最小值为R1,则:
R总===10Ω;
R1=10Ω-8Ω=2Ω.
即为了使电流表能正常工作,不至于被烧坏,滑动变阻器接入电路的电阻不小于2Ω;
(4)当滑动变阻器接入电路的电阻为最小值2Ω时,电流表和电压表都能正常工作,Rx消耗的功率最大,P大=Imax2Rx=(0.6A)2×8Ω=2.88W.
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