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物理必考在图 (a)所示的电路中.电源电压保持不变.电阻R1为10欧

2024-01-17 07:45:02信息公告570

在图 (a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1为10欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω 3A”字样.当电键S闭合时,电流表A1的示数为0.8安,电流表A2的示数为0.2安.求:bCY物理好资源网(原物理ok网)

(1)电源电压U.bCY物理好资源网(原物理ok网)

(2)电阻R1消耗的功率P1bCY物理好资源网(原物理ok网)

(3)现设想用定值电阻R0来替换电阻R1,要求:在移动滑动变阻器滑片P的过程中,能使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同,且电路能正常工作.图 (b)是电流表表盘示意图bCY物理好资源网(原物理ok网)

①现有阻值为20欧的定值电阻,若用它替换电阻R1,请判断:________满足题目要求(选填“能”或“不能”).若能满足题目要求,通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值;若不能满足题目要求,通过计算说明理由.bCY物理好资源网(原物理ok网)

②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为________.

试题答案

解:(1)∵电阻R1与滑动变阻器R2是并联连接,bCY物理好资源网(原物理ok网)

∴I1=I-I2=0.8A-0.2A=0.6A,bCY物理好资源网(原物理ok网)

∴U=U1=IR1=0.6A×10Ω=6V;bCY物理好资源网(原物理ok网)

答:电源的电压为6V.bCY物理好资源网(原物理ok网)

(2)P1=U1I1=6V×0.6A=3.6W;bCY物理好资源网(原物理ok网)

答:电阻R1消耗的功率为3.6W.bCY物理好资源网(原物理ok网)

(3)①能;bCY物理好资源网(原物理ok网)

当两电流表指针偏转角度相同时A1的示数是A2的5倍,则R1中的电流是变阻器电阻的四倍,bCY物理好资源网(原物理ok网)

依据并联电路的分流规律,变阻器接入电路的电阻为80欧. bCY物理好资源网(原物理ok网)

或:I=5I2,I=I1+I2,I1=4I2bCY物理好资源网(原物理ok网)

I1===0.3A,bCY物理好资源网(原物理ok网)

I2=0.075A,bCY物理好资源网(原物理ok网)

R2′==80Ω. bCY物理好资源网(原物理ok网)

②当滑动变阻器接入电路的电阻最大R2=100Ω时,电阻R0的阻值最大;bCY物理好资源网(原物理ok网)

由并联电路的分流规律可知,此时电阻R0的阻值为25Ω;bCY物理好资源网(原物理ok网)

当两电表的示数最大时,即A1=3A,A2=0.6A,电阻R0的阻值最小,bCY物理好资源网(原物理ok网)

R0′===2.5Ω,bCY物理好资源网(原物理ok网)

故满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为2.5Ω~25Ω.bCY物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:能,2.5Ω~25Ω.bCY物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由电路图可知R1、R2并联,A1测干路电流,A2测R2支路的电流;根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,再利用欧姆定律求出电源的电压;bCY物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知电源电压和电流表A1的示数,根据P=UI求出电阻R1消耗的功率;bCY物理好资源网(原物理ok网)

(3)①根据并联电路的电流特点可知电流表A1的量程为0~3A,A2的量程为0~0.6A;当两电表的指针偏离零刻度线的角度相同时,A1的示数是A2的5倍,由并联电路的电阻分压特点可知两电阻之间的关系,从而求出变阻器接入电路的电阻;bCY物理好资源网(原物理ok网)

②当两电表的示数最大时,电阻R0的阻值最小;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电阻R0的阻值最大;利用并联电路的电阻分流特点求出其大小,从而确定足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围.bCY物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算;关键是规律和公式的灵活运用,以及知道当两电流表指针偏转角度相同时A1的示数是A2的5倍;难点是满足题目要求的定值电阻R0的取值范围的确定.bCY物理好资源网(原物理ok网)