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物理必考在图所示的电路中.电源电压为15伏且不变.电阻R1的阻值为2

2024-01-20 06:49:49信息公告319

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:SV3物理好资源网(原物理ok网)

(1)电流表A的示数.SV3物理好资源网(原物理ok网)

(2)电阻R1消耗的电功率.SV3物理好资源网(原物理ok网)

(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.

试题答案

解:(1)∵R1、R2串联,SV3物理好资源网(原物理ok网)

∴R1两端的电压U1=U-U2=15V-1V=14V,SV3物理好资源网(原物理ok网)

电路中的电流I===0.7A,即电流表的示数为0.7A;SV3物理好资源网(原物理ok网)

(2)阻R1消耗的电功率P1=U1I=14V×0.7A=9.8W;SV3物理好资源网(原物理ok网)

(3)电压表的示数U2最大=3V时:SV3物理好资源网(原物理ok网)

若选择4Ω的定值电阻,则:SV3物理好资源网(原物理ok网)

I′====3A>1A,SV3物理好资源网(原物理ok网)

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;SV3物理好资源网(原物理ok网)

若选择48Ω的定值电阻,则:SV3物理好资源网(原物理ok网)

I′====0.25A,SV3物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器接入电路的电阻为:SV3物理好资源网(原物理ok网)

R2′===12Ω>10ΩSV3物理好资源网(原物理ok网)

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.SV3物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)电流表A的示数为0.7A;SV3物理好资源网(原物理ok网)

(2)电阻R1消耗的电功率为9.8W;SV3物理好资源网(原物理ok网)

(3)两位同学的选择都不符合要求.SV3物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

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;SV3物理好资源网(原物理ok网)

(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.SV3物理好资源网(原物理ok网)

(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.SV3物理好资源网(原物理ok网)

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.SV3物理好资源网(原物理ok网)

联系生活——学习物理妙招:惯性定律:不受外力是条件,保持匀直或静止,平衡效果合为零,相当没有受外力。