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在图所示的电路中,电源电压为20伏且不变,电阻R1的阻值为25欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样.闭合电键S,电流表的示数为0.5安.求:(1)电阻R1两端的电压U1.(2)电阻R
题目详情
在图所示的电路中,电源电压为20伏且不变,电阻R 1 的阻值为25欧,滑动变阻器R 2 上标有“20Ω 2A”字样.闭合电键S,电流表的示数为0.5安. 求: (1)电阻R 1 两端的电压U 1 . (2)电阻R 1 消耗的功率P 1 . (3)现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻R 1 ,同时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,两电表的指针均能达到某量程的满刻度处(在这过程中电表位置及量程都不能改变),且电路能正常工作. 满足以上条件时: 第一,替换电阻的阻值为_________欧. 第二,电流表选择_________量程、电压表选择_________量程;电压表接到_________处(选填“ab”、“bc”或“ac”). 第三,计算出滑动变阻器接入电路的阻值范围(要有计算过程). |
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▼优质解答
答案和解析
(1)根据欧姆定律,则电阻R1两端的电压U 1 =I 1 R 1 =0.5A×25Ω=12.5V; (2)电阻R 1 消耗的电功率:P 1 =I 2 R 1 =(0.5A)2×25Ω=6.25W ; (3)经分析可知,电流表选择的是0~0.6A量程,电压表测量滑动变阻器两端的电压,也就是接在bc两点之间,电路如下图: ①当电路中电流达到最大值0.6A时,电路中的总电阻最小为R= =33.3Ω, 因为10Ω+20Ω=30Ω<33.3Ω, 因此10Ω的电阻不能选; ②假设选20Ω的电阻,电压表量程选0~3V时, 此时定值电阻的电流I= =0.85A>0.6A(电流表的量程),不合题意; 电压表量程选0~15V量程时,根据串联分压,分压之比与电阻之比的特点,有 = , 解得此时滑动变阻器接入电路的电阻值R 2 =60Ω>20Ω(滑动变阻器的最大阻值),不合题意; ③因此只能选30Ω的电阻替换R 1 , 当电压表量程选0~3V时,根据串联分压,分压之比与电阻之比的特点,有 = , 解得R 2 =5.4Ω; 当电流表示数是0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值R 2 =33.3Ω﹣30Ω=3.3Ω. 当电压表量程选0~15V时,根据串联分压,分压之比与电阻之比的特点,有 = ,解得此时滑动变阻器接入电路的电阻值R 2 =90Ω>20Ω(滑动变阻器的最大阻值),不合题意. 综上,可得: 第一,替换电阻的阻值为30Ω; 第二,电流表选择0~0.6A量程,电压表选择0~3V量程,电压表接在bc处; 第三,滑动变阻器接入电路的阻值范围是:3.3Ω~5.4Ω. |
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