在图所示的电路中,电源电压为15伏且不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“10Ω?1A”字样.闭合电键S后,电压表V的示数为1伏.求:(1)电流表A的示

发布时间:2020-07-28 23:21:47

在图所示的电路中,电源电压为15伏且不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“10Ω?1A”字样.闭合电键S后,电压表V的示数为1伏.求:
(1)电流表A的示数.
(2)电阻R1消耗的电功率.
(3)现设想从若干个定值电阻中选择一个来替换电阻R1,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,电表的指针能达到某电表的满刻度处,且电路能正常工作.小王同学用4欧的定值电阻替换电阻R1,小伟同学用48欧的定值电阻替换电阻R1.请通过计算分别说明两位同学的选择是否符合要求.

网友回答

解:(1)∵R1、R2串联,
∴R1两端的电压U1=U-U2=15V-1V=14V,
电路中的电流I===0.7A,即电流表的示数为0.7A;
(2)阻R1消耗的电功率P1=U1I=14V×0.7A=9.8W;
(3)电压表的示数U2最大=3V时:
若选择4Ω的定值电阻,则:
I′====3A>1A,
所以电路中的电流大于变阻器允许通过的最大电流,故小王同学的选择不符合要求;
若选择48Ω的定值电阻,则:
I′====0.25A,
滑动变阻器接入电路的电阻为:
R2′===12Ω>10Ω
需要变阻器连入电路的电阻值大于变阻器的最大阻值,所以小伟同学的选择不符合要求.
答:(1)电流表A的示数为0.7A;
(2)电阻R1消耗的电功率为9.8W;
(3)两位同学的选择都不符合要求.解析分析:由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;(1)先根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,由欧姆定律求出电路中的电流;根据P=UI求出电阻R1消耗的电功率.(2)因替换后的定值电阻与R2串联且电源的电压为15V,所以根据串联电阻的分压特点可知R2两端分得的电压小于15V,故电压表的量程为0~3V;当电压表满偏时,R2两端的电压为3V,根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据滑动变阻器的铭牌确定两位同学的选择是否符合要求.点评:本题综合了欧姆定律、功率的计算及电压表电流表的使用等,单纯的知识点的应用上难度不大,但对学生分析能力及审题能力有较高要求,在平常学习中要注意培养认真审题的能力.
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