在如图所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,电阻R1的阻值为25欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω,2A”字样.闭合电键S后,电压表示数为6伏.(1)通过R1的电流

发布时间:2020-08-11 18:40:20

在如图所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,电阻R1的阻值为25欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω,2A”字样.闭合电键S后,电压表示数为6伏.
(1)通过R1的电流I1.
(2)变阻器R2连入电路的阻值.
(3)不改变电表的量程,现用一定值电阻替换R1,使电压表的指针达到满刻度,求:①能替换R1的最大阻值R1′.②替换后,移动滑动变阻器的滑片P,滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值R2′

网友回答

解:(1)∵串联,
∴电阻R1两端的电压U1=U-U2=18V-6V=12V;
∵I=,
∴通过R1的电流I1===0.48A;
(2)∵I=,I=I1=I2,
∴变阻器R2连入电路的阻值R2===12.5Ω;
(3)①根据题意,压表选用的量程是0~15V,指针达到满刻度,即U2′=15V,
∴R1′两端电压U1′=U-U2′=18V-15V=3V,
又∵I=,I′=I1′=I2′,
∴=,
即=,
=,
解得R1′=10Ω;
②由(1)通过R1的电流为0.48A可知,电流表选用的是0~0.6A的量程,即电路中允许通过的最大电流为I=0.6A,
∵I=
∴电路中的最小总电阻为:R===30Ω,
故滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值R2′=R-R1′=30Ω-10Ω=20Ω.
答:(1)通过R1的电流I1=0.48A;
(2)变阻器R2连入电路的阻值为12.5Ω;
(3)①能替换R1的最大阻值R1′=10Ω;
②替换后,移动滑动变阻器的滑片P,滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值R2′=20Ω.
解析分析:(1)已知两电阻串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,从而可以求出电阻R1两端的电压;根据欧姆定律求出通过R1的电流;
(2)已知通过的电流和两端的电压,根据欧姆定律可求电阻的大小;
(3)①由题意(电压表示数为6V)可知,电压表选用的量程是0~15V,指针达到满刻度,即U2′=15V,根据串联电路具有分压作用可以求得R1′两端电压,再根据串联电路电流特点解得R1′;
②由(1)知,电流表选用的是0~0.6A的量程,又知电源电压和R1′,根据欧姆定律解得滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值R2′.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律,关键是公式及其变形式的灵活应用,难点是定值电阻来替换电阻R1,是一道难度较大的习题.
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