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如图所示电路中,电源电压恒定为12伏,定值电阻R1阻值为8欧,滑动变阻器R2上标有“40欧1安”字样,电流表0-3安量程损坏.闭合电键,电流表示数为0.5安.求:①定值电阻R1两端电压U1;②
题目详情
如图所示电路中,电源电压恒定为12伏,定值电阻R1阻值为8欧,滑动变阻器R2上标有“40欧 1安”字样,电流表0-3安量程损坏.闭合电键,电流表示数为0.5安.求:
①定值电阻R1两端电压U1;
②整个电路消耗的电功率;
③在电路空缺处填入一个电压表及两个电键S1、S2,在确保电路中各元件均正常工作的情况下,试通过改变电键状态和移动滑动变阻器的滑片P,在确保电压表有示数的情况下,使电压表示数变化量达到最大(电压表量程可以更换).请通过计算说明电压表应接在___之间(选填“AB”、“BC”、“BD”),并求出电压表示数变化量最大值△U.

①定值电阻R1两端电压U1;
②整个电路消耗的电功率;
③在电路空缺处填入一个电压表及两个电键S1、S2,在确保电路中各元件均正常工作的情况下,试通过改变电键状态和移动滑动变阻器的滑片P,在确保电压表有示数的情况下,使电压表示数变化量达到最大(电压表量程可以更换).请通过计算说明电压表应接在___之间(选填“AB”、“BC”、“BD”),并求出电压表示数变化量最大值△U.

▼优质解答
答案和解析
①由I=
可得,定值电阻R1两端电压:
U1=I1R1=0.5A×8Ω=4V;
②整个电路消耗的电功率:
P=UI1=12V×0.5A=6W;
③电流表的量程为0~0.6A,则电路中的最大电流为0.6A,
此时R1两端的电压最大:
U1大=I大R1=0.6A×8Ω=4.8V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最小电压:
U2小=U-U1大=12V-4.8V=7.2V,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的最小电流:
I小=
=
=0.25A,
R1两端的最小电压:
U1小=I小R1=0.25A×8Ω=2V,
因通过改变电键状态均可以使电压表的示数达到最大12V,且R1、R2两端的最小电压分别为2V、7.2V,
所以,电压表并联在AB两端时,电压表示数的变化量达到最大,
最大为△U=U-U1小=12V-2V=10V.
答:①定值电阻R1两端电压为4V;
②整个电路消耗的电功率为6W;
③AB;电压表示数变化量最大值为10V.
U |
R |
U1=I1R1=0.5A×8Ω=4V;
②整个电路消耗的电功率:
P=UI1=12V×0.5A=6W;
③电流表的量程为0~0.6A,则电路中的最大电流为0.6A,
此时R1两端的电压最大:
U1大=I大R1=0.6A×8Ω=4.8V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最小电压:
U2小=U-U1大=12V-4.8V=7.2V,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的最小电流:
I小=
U |
R1+R2 |
12V |
8Ω+40Ω |
R1两端的最小电压:
U1小=I小R1=0.25A×8Ω=2V,
因通过改变电键状态均可以使电压表的示数达到最大12V,且R1、R2两端的最小电压分别为2V、7.2V,
所以,电压表并联在AB两端时,电压表示数的变化量达到最大,
最大为△U=U-U1小=12V-2V=10V.
答:①定值电阻R1两端电压为4V;
②整个电路消耗的电功率为6W;
③AB;电压表示数变化量最大值为10V.
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