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物理必考在图中所示的电路中.电源电压为12伏且不变.电阻R1的阻值为

2024-01-13 10:33:20信息公告773

在图中所示的电路中,电源电压为12伏且不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样.闭合电键S,电流表的示数为0.5安.求:xGN物理好资源网(原物理ok网)

(1)电阻R1两端的电压U1xGN物理好资源网(原物理ok网)

(2)滑动变阻器接入电路的阻值R2xGN物理好资源网(原物理ok网)

(3)现将一电压表接入电路中,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针能分别达到某量程的满刻度处,且电路能正常工作.xGN物理好资源网(原物理ok网)

第一,电压表应连接在图中的________处(选填“ab”或“bc”).xGN物理好资源网(原物理ok网)

第二,满足题目要求时滑动变阻器R2接入电路的阻值范围.

试题答案

解:(1)∵R1、R2串联,xGN物理好资源网(原物理ok网)

∴I1=I2=I=0.5A,xGN物理好资源网(原物理ok网)

∴电阻R1两端的电压:xGN物理好资源网(原物理ok网)

U1=I1R1=0.5A×20Ω=10V;xGN物理好资源网(原物理ok网)

(2)滑动变阻器接入电路的阻值:xGN物理好资源网(原物理ok网)

R2====4Ω;xGN物理好资源网(原物理ok网)

(3)①bc.xGN物理好资源网(原物理ok网)

②当电流表A示数达到满刻度时I=0.6A,xGN物理好资源网(原物理ok网)

电路的总电阻R===20Ω,xGN物理好资源网(原物理ok网)

此时滑动变阻器连入电路的电阻R2′=R-R1=20Ω-20Ω=0Ω;xGN物理好资源网(原物理ok网)

当电压表V示数达到满刻度时,U2′=3V,xGN物理好资源网(原物理ok网)

电阻R1两端的电压为U1′=U-U2′=12V-3V=9V,xGN物理好资源网(原物理ok网)

电路中的电流I′===0.45A,xGN物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器接入电路的电阻R2″==≈6.67Ω,xGN物理好资源网(原物理ok网)

故R2接入电路的阻值范围为0~6.67Ω.xGN物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)电阻R1两端的电压U1为10V;xGN物理好资源网(原物理ok网)

(2)滑动变阻器接入电路的阻值R2为4Ω;xGN物理好资源网(原物理ok网)

(3)①bc.xGN物理好资源网(原物理ok网)

②满足题目要求时R2接入电路的阻值范围为0~6.67Ω.xGN物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由电路图可知,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电阻R1两端的电压;xGN物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值;xGN物理好资源网(原物理ok网)

(3)①当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路中的最大电流I==0.6A,所以电流表的量程为0~0.6A;根据电源的电压为12V可知电压表的量程不可能为0~15V,只能选0~3V的量程;当电压表接到ab之间满偏时,根据串联电路的电阻分压特点可知此时滑动变阻器接入电路的电阻为R2=×20Ω=60Ω>50Ω,故电压表只能接到BC两端;xGN物理好资源网(原物理ok网)

②当电流表的示数为0.6A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小;当电压表的示数为3V时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的特点和欧姆定律求出滑动变阻器R2接入电路的阻值范围.xGN物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算,关键是公式和规律的灵活运用,难点是第三问中电表量程的选择和滑动变阻器接入电路电阻最大、最小时的判断.xGN物理好资源网(原物理ok网)