
一.解答题(共20小题)
1.在图所示的电路中,R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2标有“20欧,1安”的字样,电压表有“0~3伏、0~15伏”两个量程,电流表有“0~0.6安、0~3安”两个量程.移动滑动变阻器的滑片p至最左端,闭合电键S,电流表示数为0.3安.
求:(1)电源电压.
(2)移动滑动变阻器的滑片p,当电流表示数为0.2安时,电阻R1消耗的电功率.
(3)现有三个定值电阻,分别为4欧、6欧和11欧,设想从中选择一个电阻来替换R1,要求闭合电键S,在移动滑动变阻器滑片p的过程中,两电表指针分别能达到某量程的满刻度,且电路能正常工作.
①应选用 _________ 欧的电阻代替电阻R1.
②通过计算求出满足题目要求滑动变阻器R2的使用范围.
2.在如图所示电路中,电源电压为9伏不变,电压表量程0~3伏、电流表量程0~0.6安,定值电阻R1=20欧,滑动变阻器标有“15Ω 2A”字样.闭合电键.求:
①电流表的读数为0.4安时,电阻R1两端的电压.
②滑动变阻器R2允许接入电路的最大阻值.
③为了使移动滑片的过程中各电表能分别达到最大值,现选取合适的定值电阻R替换定值电阻R1,求出符合要求的R的取值范围.
3.(2008•上海)在图所示的电路中,电源电压为15V且不变,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样,闭合电键S后,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V.
求:(1)滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(2)电阻R1消耗的电功率P1;
(3)现有阻值为15Ω和24Ω的两个电阻,请从中选择一个来替换电阻R1,要求:在移动变阻器的滑片P的过程中,使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作.
①应选择的电阻阻值为 _________ Ω.
②满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围.
4.如图所示,R2 为“50Ω 2A”字样的滑动变阻器,闭合电键后,电压表V的示数为6 伏,电流表A1的示数为0.5 安,电流表A2的示数为2.0 安.求:
(1)R1的电阻值;
(2)请判断电表使用的量程:其中电流表A1的量程 _________ 安(选填“0~0.6安”或“0~3安”),电压表V的量程 _________ 伏(选填“0~3伏”或“0~15伏”);
(3)在移动滑动变阻器滑片P的过程中,使两电流表的示数同时能达到各自的最大值,则应选用电阻值为 _________ 欧代替电阻R1;
(4)电阻R1替换后,在电路正常工作时滑动变阻器的阻值范围.(写出计算过程)
5.在图所示的电路中,电源电压为7.5V且不变,R1的电阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样,闭合电键S后,电压表的示数为2.5V.求:
(1)滑动变阻器R2连入电路的阻值.
(2)电阻R1消耗的电功率P1.
(3)如果电路中电压表、电流表都使用小量程,为了不损坏电压表、电流表,保证电路正常工作,变阻器R2连入电路的阻值范围.
6.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器上标有“20欧 2安”字样.电源电压为7.5伏且不变.闭合电键S,电流表A的示数为0.5安.求:
①R1两端的电压.
②R2接入电路的电阻阻值.
③移动滑动变阻器的滑片使电流表和电压表的示数分别达到所选量程的最大值〔电流表(0﹣0.6安)、电压表(0﹣3伏)〕,且电路能正常工作.求满足上述要求时,R2接入电路中的阻值范围.
7.在如图所示的电路中,电压表V1的量程(0~3伏),电压表V2的量程(0~15伏),电源电压16伏保持不变,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样,R1的阻值10欧.闭合电键S后,电压表V1的示数为2伏,求:
①此时电流表的示数I.
②此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2.
③请用定值电阻来替换电阻R1.要求:移动变阻器的滑片P,使所有电表的示数都能达到各自的最大值,且电路能正常工作.
第一,符合上述条件的定值电阻阻值: _________ .
第二,满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围.
8.如图所示的电路中,电源电压为18伏不变,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样,闭合电键S,电流表A的示数为1安,电压表示数为4伏.求:
①电阻R1的阻值.
②电路中的最小电流I最小.
③在电压表和电流表不改变量程的情况下,为使电路正常工作,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围.
9.在图(a)所示的电路中,电源电压为15伏且不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样.闭合电键S后,电流表A的示数为0.8安.求:
①电阻R1两端的电压U1.
②电压表V的示数U2.
③移动变阻器的滑片P,当电压表的示数如图(b)所示,若电路正常工作,则求此时变阻器连入电路中的电阻R2′.
10.在图所示的电路中,电源电压为6V且不变.电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样,闭合电键S,电流表示数为0.2A.求:
(1)电压表的示数.
(2)电阻R2连入电路的阻值.
(3)R1消耗的功率.
(4)若移动滑动变阻器滑片P到某位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,求此时电压表和电流表的示数.
11.在如图所示的电路中,电源电压6伏保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样,电流表和电压表的大量程均已损坏.闭合电键后,当电压表V的示数为1.6伏时,电流表A的示数为0.20安.求:
(1)电阻R1的阻值.
(2)不移动滑片,通电10秒钟电阻R1消耗的电能.
(3)在保护电路的情况下,R1可以达到的最大电功率.
12.如图电路中,电源电压为6V不变,滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~20Ω,两只电流表的量程均为0.6A.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P置于最左端时,电流表A1的示数是0.4A.
(1)求电流表A2的示数及R1的阻值;
(2)在保证电流表安全的条件下,电路允许消耗的最大功率是多大?滑动变阻器连入电路的电阻不得小于何值?
13.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“20Ω 2A”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R1消耗的功率P1.
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R1,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).
14.在图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“20Ω,3A”字样,各电表的量程选择合理.闭合电键后,当滑动变阻器的滑片P恰好在中点位置时,电流表A1和电流表A的示数分别如图中的(a)、(b)所示.
求:
(1)电源电压.
(2)电阻R1的阻值.
(3)滑动变阻器R2工作时消耗的最小功率.
(4)在滑动变阻器滑片P从b点开始向左缓慢移动过程中,当电流表A2的指针偏离刚移动时原刻度线的角度恰好等于电流表A1的指针偏离零刻度线的角度的一半时,滑动变阻器R2接入电路中的阻值是多少?
15.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“100Ω 1A”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.
(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2.
(3)在移动变阻器滑片P的过程中,要求电路及电表均能正常工作,分别计算滑动变阻器R2在不同情况下允许连入电路的可能阻值范围.
16.在图所示的电路中,电源电压保持不变.滑动变阻器R1上标有“30Ω,5A”字样.闭合电键后,当滑动变阻器的滑片P在中点位置时,电流表A2的示数为1安,电流表A1的示数如图所示.
求:(1)电源电压.
(2)电阻R2的阻值.
(3)现在用一个电阻R来替换R2,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,使电路中有两个电表的示数分别达到某个量程的最大值,且电路能正常工作.求替换电阻R的阻值,当电表示数为最大时,滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少?
17.如图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且不变,电阻R1为15欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样.闭合电键S后.
求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)当移动滑动变阻器R2的滑片P至某点,电流表A的示数如图(b)所示,求此时变阻器R2所消耗的功率;
(3)在移动滑动变阻器R2滑片P的过程中,两电表的指针分别能达到满刻度处(可改变电表的量程),且电路能正常工作.求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值.
18.(2009•上海)如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样.闭合电键S后,电流表A的示数为0.5安,电压表Vl的示数为10伏,电压表V2的示数为6伏.求:
(1)定值电阻R1的阻值.
(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2.
(3)请用定值电阻来替换电阻R1,并选择合适的电表量程.要求:在不更换电表量程的情况下,移动变阻器的滑片P,使所有电表的示数都能达到各自的最大值,且电路能正常工作.第一,符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值: _________ .第二,满足上述要求时,电流表示数的最小值.(写明必要理由)
图18 图19
19.在图所示的电路中,电源电压为18伏且不变,电阻R1的阻值为30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0.4安.求:
(1)电阻R1两端的电压.
(2)电阻R1消耗的电功率P1.
(3)现有三个定值电阻,分别为A(40欧)、B(20欧)、C(10欧),请从中选择一个来替换电阻R1,并选择合适的电表量程.要求:在移动变阻器滑片P的过程中,不更换电表量程,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作.
①请选择电表使用的量程:电流表量程 _________ 安,电压表量程 _________ 伏.
②应选用电阻 _________ (选填字母)代替电阻R1.
③满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围.
20.如图所示电路中,滑动变阻器的阻值变化范围是0~20欧,电源电压为4.5伏.当电流表的示数是0.5A时,电压表的示数是2V.已知电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V.为了不损坏两个电表,求滑动变阻器可连入电路的阻值范围.图20
答案与评分标准
一.解答题(共20小题)
1.在图所示的电路中,R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2标有“20欧,1安”的字样,电压表有“0~3伏、0~15伏”两个量程,电流表有“0~0.6安、0~3安”两个量程.移动滑动变阻器的滑片p至最左端,闭合电键S,电流表示数为0.3安.
求:(1)电源电压.
(2)移动滑动变阻器的滑片p,当电流表示数为0.2安时,电阻R1消耗的电功率.
(3)现有三个定值电阻,分别为4欧、6欧和11欧,设想从中选择一个电阻来替换R1,要求闭合电键S,在移动滑动变阻器滑片p的过程中,两电表指针分别能达到某量程的满刻度,且电路能正常工作.
①应选用 6 欧的电阻代替电阻R1.
②通过计算求出满足题目要求滑动变阻器R2的使用范围.
考点:
电功率的计算;欧姆定律的应用。菁优网版权所有
专题:
计算题;动态预测题。
分析:
(1)由电路图可知,当滑动变阻器滑片P移至最左端时电路为R1的简单电路,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)先根据欧姆定律求出电流表示数为0.2安时R1两端的电压,再根据P=UI求出其消耗的电功率;
(3)①先根据题意确定两电表的量程,再分析当分析三电阻接在电路中时的电流及电压范围可得出应选择的电阻;
②根据电流表和电压表允许通过的最大值,分别利用欧姆定律求得对应的滑动变阻器的阻值,则范围可求.
解答:
解:(1)当滑动变阻器滑片P移至最左端时,R2连入电路的阻值为0欧,
U=IR1=0.3A×20Ω=6V;
(2)U1=I′R1=0.2A×20Ω=4V,
P1=I′U1=0.2A×4V=0.8W;
(3)题中要求电压表能达的最大值,若选0~15V量程,因电压表并联在R2两端,总电压为6V,
则无论选择哪一电阻都不能使电压值达到15V,故电压表量程只能为0~3V;
电流表也要能达到最大电流,若接4Ω电阻时,
电路中的最大电流I最大===1.5A<3A;
即电路中能达到的最大值只能为0.6A,故电流表量程只能选0~0.6A;
若取4Ω电阻代替R1,则达到最大电流时,电路中的总电阻R总===10Ω;
则滑动变阻器应接入电阻Rmax1=10Ω﹣4Ω=6Ω;
则滑动变阻器两端的电压值Umin1=ImaxRmax1=0.6A×6Ω=3.6V>3V,故不能选4Ω的电阻来代替R1.
若取11Ω电阻代替R1,则达到最大电流时,总电阻R总=10Ω<11Ω,故不能选11Ω的电阻来代替R1.
所以只能用6Ω电阻代替R1,则达到最大电流时,总电阻R总=10Ω,
滑动变阻器应接入电阻Rmin=10Ω﹣6Ω=4Ω;
则达到最大电压时,电路中的电流为Imin===0.5A,
滑动变阻器接入电路的最大电阻Rmax===6Ω.
故滑动变阻器的接入范围为4Ω~6Ω.
答:(1)电源电压为6V;
(2)当电流表示数为0.2安时电阻R1消耗的电功率为0.8W;
(3)①应选用6欧的电阻代替电阻R1;
②满足题目要求滑动变阻器R2的使用范围为4Ω~6Ω.
点评:
| 对于电流表和电压表在同一个电路中,使其中一个满量程工作,要保证另一个的安全使用,不要顾此失彼,这是学生最容易出错的地方. |
①电流表的读数为0.4安时,电阻R1两端的电压.
②滑动变阻器R2允许接入电路的最大阻值.
③为了使移动滑片的过程中各电表能分别达到最大值,现选取合适的定值电阻R替换定值电阻R1,求出符合要求的R的取值范围.
考点:
欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用。菁优网版权所有
专题:
计算题;应用题。
分析:
①已知流过电阻R1的电流、电阻R1的阻值,由U=IR可求出电阻两端的电压;
②当电压表示数为电压表量程时,滑动变阻器接入电路的阻值最大;根据串联电路的特点求出电阻R1两端电压,由欧姆定律求出电路电流;然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值;
③根据电路允许的最大电流及电压表的量程,由欧姆定律求出电阻的范围.
解答:
解:①电阻R1两端的电压U1=I1R1=0.4A×20Ω=8V;
答:电阻R1两端的电压是8V.
②电阻R2的接入电路的电阻最大时,电阻R1两端的电压
U1=U﹣U2=9V﹣3V=6V,此时电路电流I=I2=I1===0.3A;
滑动变阻器接入电路的最大电阻R2===10Ω;
答:滑动变阻器R2允许接入电路的最大阻值是10Ω.
③电路电流最大为0.6A,此时电路总电阻R总===15Ω,
滑动变阻器接入电路电阻最大时,电阻电阻阻值最小,由②知:
定值电阻的最小阻值R=10Ω,R的取值范围为10Ω~15Ω.
答:R的取值范围是10Ω≤R≤15Ω.
点评:
| 本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用,最后一问有一定的难度,根据电压表量程与电流表量程,由串联电路特点及欧姆定律求出电阻的R的最大值与最小值是解题的关键. |
求:(1)滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(2)电阻R1消耗的电功率P1;
(3)现有阻值为15Ω和24Ω的两个电阻,请从中选择一个来替换电阻R1,要求:在移动变阻器的滑片P的过程中,使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作.
①应选择的电阻阻值为 24 Ω.
②满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围.
考点:
欧姆定律的应用;电压表的连接;串联电路的电压规律;滑动变阻器的使用;电功率的计算。菁优网版权所有
专题:
计算题。
分析:
(1)由题意可知R1两端的电压及流过R1的电流,则由欧姆定律可求得R1的接入阻值;
(2)由串联电路的电压规律可求得R1两端的电压,则由功率公式P=UI可求得R1消耗的功率;
(3)①根据题意可知,在调节滑动变阻器的过程中应使两表能分别达到某个量程的最大值,分别分析两电阻接在电路中时的电流及电压范围可得出应选择的电阻;
②根据电流表和电压表允许通过的最大值,分别利用欧姆定律可求得对应的滑动变阻器的阻值,则范围可求.
解答:
解:(1)由欧姆定律可得,R2的接入电阻R===10Ω;
(2)滑动变阻器两端的电压为2V,则由串联电路的电压规律可得,R1两端的电压U1=15V﹣2V=13V,通过R1的电流的0.2A,则R1消耗的电功率P1=U1I=13V×0.2A=2.6W;
(3)题中要求电压表能达的最大值,若选0~15V量程,因电压表并联在R2两端,总电压为15V,则无论选择哪一电阻都不能使电压值达到15V,故电压表量程只能为0~3V;
电流表也要能达到最大电流,若接15Ω电阻时,电路中的最大电流Im1===1A;
若接24Ω,电路中的电流Im2===0.625Ω; 即电路中能达到的最大值只能为0.6A,故电流表量程只能选0~0.6A;
若取15Ω电阻代替R1,则达到最大电流时,电路中的总电流R总===25Ω; 则滑动变阻器应接入电阻R'=25Ω﹣15Ω=10Ω;
则滑动变阻器两端的电压值U'=Im2R'=0.6A×10Ω=6V>3V,故超过了3V的最大电压,故只能选24Ω的电阻来代替R1.
②电流表的最大电流为I最大=0.6A,则由欧姆定律可得:
电路中的最小电阻R最小===25Ω;
则滑动变阻器接入电阻为R1=25Ω﹣24Ω=1Ω;
电压表最大电压为U最大=3V,则此时电阻两端电压为U2=15V﹣3V=12V,
则此时电路中电流I2===0.5A;
滑动变阻器接入电阻R2===6Ω;
故滑动变阻器的接入范围为1Ω~6Ω;
答:(1)接入电阻为10Ω;(2)R1消耗的电功率为2.6W;(3)①24,②滑动变阻器接入范围为1Ω~6Ω.
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. |
(1)R1的电阻值;
(2)请判断电表使用的量程:其中电流表A1的量程 0~0.6 安(选填“0~0.6安”或“0~3安”),电压表V的量程 0~15 伏(选填“0~3伏”或“0~15伏”);
(3)在移动滑动变阻器滑片P的过程中,使两电流表的示数同时能达到各自的最大值,则应选用电阻值为 2.5 欧代替电阻R1;
(4)电阻R1替换后,在电路正常工作时滑动变阻器的阻值范围.(写出计算过程)
考点:
欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用。菁优网版权所有
专题:
计算题。
分析:
由电路图可知,R1、R2并联,电压表测电源的电压,A1测R2支路的电流,A2测干路电流.
(1)根据并联电路的电流特点求出R1支路的电流,根据欧姆定律求出R1的电阻值;
(2)根据电流表A1、A2的示数确定其量程,根据电源的电压确定电压表的量程;
(3)先确定两电流表的示数同时能达到各自的最大值,根据并联电路的电流特点求出此时替换支路的电流,根据欧姆定律求出替换的电阻值;
(4)电阻R1替换后,当电流表A1的示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,据此确定在电路正常工作时滑动变阻器的阻值范围.
解答:
解:(1)R1、R2并联,
R1支路的电流:I1=I﹣I2=2A﹣0.5A=1.5A,
U1=U2=U=6V,
R1的电阻值:
R1===4Ω;
(2)电流表A1的示数为0.5A<0.6A,所以A1的量程为0~0.6A;
电流表A2的示数为2A>0.6A,所以A2的量程为0~3A;
电源的电压为6V>3V,所以电压表的量程为0~15V;
(3)当两电流表的示数同时能达到各自的最大值,I2′=0.6A,I′=3A,
R1′支路的电流I1′=I′﹣I2′=3A﹣0.6A=2.4A,
R1′的电阻值R1===2.5Ω;
(4)当A1的示数最大I2′=0.6A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,
R2小′===10Ω;
∴R2的取值范围:10Ω~50Ω.
答:(1)R1的电阻值为4Ω;
(2)0~0.6;0~15;
(3)2.5;
(4)R2的取值范围:10Ω~50Ω.
点评:
| 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的计算与应用,关键是电压表和电流表量程的选择,难点是两电流表的示数同时能达到各自的最大值时滑动变阻器可调范围的判断. |
(1)滑动变阻器R2连入电路的阻值.
(2)电阻R1消耗的电功率P1.
(3)如果电路中电压表、电流表都使用小量程,为了不损坏电压表、电流表,保证电路正常工作,变阻器R2连入电路的阻值范围.
考点:
欧姆定律的应用;电功率的计算。菁优网版权所有
专题:
计算题;动态预测题。
分析:
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;
(1)根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流、求出滑动变阻器连入电路的阻值;
根据P=UI求出电阻R1消耗的电功率.
(2)电压表、电流表都使用小量程,根据保护电路的原则可知,电路中的最大电流为0.6A,根据欧姆定律求出R1两端的电压,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最小值;当电压表的示数为3V时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值,从而可知变阻器R2连入电路的阻值范围.
解答:
解:(1)∵R1、R2串联
∴R1两端的电压U1=U﹣U2=7.5V﹣2.5V=5V,
电路中的电流I=I2=I1===0.5A,
滑动变阻器连入电路的阻值R2===5Ω;
(2)电阻R1消耗的电功率P1=U1I1=5V×0.5A=2.5W;
(3)当电路中的最大电流I最大=0.6A时,
电阻R1两端的电压U1′=I最大R1=0.6A×10Ω=6V,
滑动变阻器两端的电压U2′=U﹣U1′=7.5V﹣6V=1.5V,
滑动变阻器接入电路的最小值R2最小===2.5Ω;
当电压表的示数U2″=3V时,
电阻R1两端的电压U1″=U﹣U2″=7.5V﹣3V=4.5V,
电路的电流I″=I1″===0.45A,
动变阻器接入电路的最大值R2最大==≈6.67Ω;
所以变阻器阻值范围为:2.5Ω~6.67Ω.
答:(1)滑动变阻器R2连入电路的阻值为5Ω;
(2)电阻R1消耗的电功率为2.5W;
(3)变阻器R2连入电路的阻值范围为2.5Ω~6.67Ω.
点评:
| 对于电流表和电压表在同一个电路中,使其中一个满量程工作,要保证另一个的安全使用,不要顾此失彼,这是学生最容易出错的地方. |
①R1两端的电压.
②R2接入电路的电阻阻值.
③移动滑动变阻器的滑片使电流表和电压表的示数分别达到所选量程的最大值〔电流表(0﹣0.6安)、电压表(0﹣3伏)〕,且电路能正常工作.求满足上述要求时,R2接入电路中的阻值范围.
考点:
欧姆定律的应用。菁优网版权所有
专题:
计算题;动态预测题。
分析:
(1)由图可知R1、R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出R1两端的电压;
(2)根据串联电路电压特点求出R2两端的电压,根据欧姆定律求出R2接入电路的电阻阻值;
(3)由题意可知,电流表示数最大为0.6A,电压表示数最大为3V,根据欧姆定律和串联电路的特点分别算出对应的滑动变阻器的阻值.
解答:
解:①R1两端的电压:
U1=I1R1=0.5A×10Ω=5V;
②R2两端的电压:
U2=U﹣U1=7.5V﹣5V=2.5V,
所以R2====5Ω;
③当电流表示数为I=0.6A时,
电阻R1两端电压为U1′=IR1=0.6A×10Ω=6V,
滑动变阻器两端的电压U2′=U﹣U1′=7.5V﹣6V=1.5V,
所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小===2.5Ω.
当电压表示数最大为U大=3V时,
R1两端电压为U1″=U﹣U大=7.5V﹣3V=4.5V,
电路电流为I″===0.45A,
滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大==≈6.6Ω.
所以变阻器接入电路中的阻值范围是2.5Ω~6.6Ω.
答:①R1两端的电压为5V;
②R2接入电路的电阻阻值5Ω;
③移动滑动变阻器的滑片使电流表和电压表的示数分别达到所选量程的最大值,且电路能正常工作时R2接入电路中的阻值范围为2.5Ω~6.6Ω.
点评:
| 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,关键是根据电流表和电压表的最大值计算电路能正常工作时R2接入电路中的阻值范围. |
①此时电流表的示数I.
②此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2.
③请用定值电阻来替换电阻R1.要求:移动变阻器的滑片P,使所有电表的示数都能达到各自的最大值,且电路能正常工作.
第一,符合上述条件的定值电阻阻值: 5Ω .
第二,满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围.
考点:
欧姆定律的应用;电功率的计算。菁优网版权所有
专题:
计算题。
分析:
由电路图知:电阻R1与电阻R2串联,电压表V1测R1的电压,V2测R2的电压,电流表测电路电流.
(1)已知电压值U1与R1电阻值,由I=可求出电流值.
(2)已知两电阻串联,电阻R1的电压U1及电源电压U,由串联电路特点可求R2出的电压U2,由P=UI可求R2出消耗的功率.
(3)两电阻串联,流过它们的电流I相等,由串联电路的特点知:它们的电压之比等于电阻阻值之比.由欧姆定律求出R2的最小值及最大值,便得R2连入电路的阻值范围.
解答:
解:(1)由欧姆定律得,电流表示数I===0.2A.
(2)滑动变阻器的R2电压U2=U﹣U1=16V﹣2V=14V,
则功率P2=U2I=14V×0.2A=2.8W.
(3)当电压表V2达到最大值时======,
解得符合条件的定值电阻阻值R'1≈6.67Ω.
当电流表示数最大为I=0.6A时,电路电阻最小,R2最小,
此时R2===21.67Ω.
当滑动变阻器分压最大,为电压表V2的量程U2=15伏时,R2最大
此时I==≈0.15A
此时R2===100Ω.
则R2取值范围是:21.67Ω~100Ω.
答:(1)此时电流表的示数是0.2A.(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2=2.8W.
(3)6.67Ω;21.67Ω~100Ω.
点评:
| 这是一道电路计算题,考查了:串联电路的特点、欧姆定律、功率的公式、求电阻变化范围,考查内容较多,是一道难题,解题时应理清思路后再答题. |
①电阻R1的阻值.
②电路中的最小电流I最小.
③在电压表和电流表不改变量程的情况下,为使电路正常工作,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围.
考点:
欧姆定律的应用。菁优网版权所有
专题:
计算题;动态预测题。
分析:
(1)由图可知R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电阻R1的阻值;
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,根据电阻的串联特点和欧姆定律求出最小电阻;
(3)当电压表的示数最大时,电路中的电流为=3.75A>2A,故电路中的最大电流为2A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据串联电路的电阻特点求出变阻器接入电路的最小值,进一步确定R2连入电路的阻值范围.
解答:
解:①电阻R1的阻值:
R1===4Ω;
②电路中的最小电流:
I最小===0.75A;
③电路中最大电流:I最大=2A,
R总===9Ω,
所以R2最小=R总﹣R1=9Ω﹣4Ω=5Ω,
R2的阻值范围是5Ω~20Ω.
答:①电阻R1的阻值为4Ω;
②电路中的最小电流I最小为0.75A;
③在电压表和电流表不改变量程的情况下,为使电路正常工作,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为5Ω~20Ω.
点评:
| 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,关键是公式和规律的灵活应用,难点是电路中最大电流的确定,解题时要注意滑动变阻器允许通过的最大电流. |
①电阻R1两端的电压U1.
②电压表V的示数U2.
③移动变阻器的滑片P,当电压表的示数如图(b)所示,若电路正常工作,则求此时变阻器连入电路中的电阻R2′.
考点:
欧姆定律的应用;电压表的读数方法。菁优网版权所有
专题:
计算题;应用题。
分析:
(1)由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据U=IR求出电阻R1两端的电压;
(2)根据串联电路电压特点求出滑动变阻器R2两端的电压;
(3)根据电源电压和滑动变阻器的最大阻值确定电压表的量程,然后根据串联电路电压的特点求出定值电阻R1两端的电压,再根据欧姆定律求出电路中的最电流,最后利用R=求出变阻器连入电路中的电阻R2′.
解答:
解:①U1=I1 R1=0.8A×10Ω=8V;
②U2=U﹣U1=15V﹣8V=7V;
③因为电压表量程为0~15V,分度值为0.5A,因此电压表示数U2′=9V
I2′=I1′===0.6A
R2′===15Ω.
答:①电阻R1两端的电压为8V.
②电压表V的示数7V.
③变阻器连入电路中的电阻为15Ω.
点评:
| 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,以及电压表的正确使用;关键是电路串并联的辨别,解题时应从电压表量程着手. |
(1)电压表的示数.
(2)电阻R2连入电路的阻值.
(3)R1消耗的功率.
(4)若移动滑动变阻器滑片P到某位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,求此时电压表和电流表的示数.
考点:
电功率的计算;欧姆定律的应用。菁优网版权所有
专题:
计算题。
分析:
首先要分析透彻题目中的已知条件:电源电压6V、R1=10Ω、R2最大阻值20Ω、电流表示数0.2A;
然后根据电路的连接方式﹣﹣串联,电流处处相等、电压满足各部分电压之和等于电源电压;
最后根据欧姆定律和电功率的公式,逐个求出题目中的各个物理量.
解答:
解:(1)电压表测的是电阻R1两端的电压,U1=IR1=0.2A×10Ω=2V;
(2)电阻R2两端的电压U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V;
此时R2连入电路的阻值为R2===20Ω;
(3)R1消耗的功率为P1=U1I=2V×0.2A=0.4W;
(4)如图的电路中,当滑片向左移动时,电压表和电流表的示数都变大;电流表选择了0~0.6A量程;
若电流表示数达到最大0.6A时,电压表示数为U另=I大R1=0.6A×10Ω=6V;此时未达到电压表的量程(0~15V);符合题意.
故此时电压表、电流表的示数分别为6V、0.6A;
答:(1)电压表示数为2V.
(2)电阻R2连入电路的阻值为20Ω.
(3)R1消耗的功率是0.4W.
(4)此时电压表和电流表的示数为6V和0.6A.
点评:
| 此题是电学的综合题,在准确分析图中电路后,运用欧姆定律和电功率的知识,可解决此题. |
(1)电阻R1的阻值.
(2)不移动滑片,通电10秒钟电阻R1消耗的电能.
(3)在保护电路的情况下,R1可以达到的最大电功率.
考点:
欧姆定律的应用;电功的计算;电功率的计算。菁优网版权所有
专题:
计算题。
分析:
(1)电阻R1和滑动变阻器R2串联在电路中,电压表测电阻R1的电压,电流表测电路电流,由欧姆定律可求出电阻R1的阻值.
(2)根据W=I2Rt可求出R1消耗的电能.
(3)根据电流表与电压表的量程求出R1的最大电压,由P=可求出电阻R1的功率.
解答:
解:(1)由欧姆定律得:R1===8Ω.
(2)W1=I12R1t=(0.2A)2×8Ω×1s=3.2J.
(3)若电流表A表示数为0.6A,则U1=IR1=0.6A×8Ω=4.8V.
所以电流表不可能达到满刻度,
若电压表V表示数U1=3V,电路电流I1==≈0.375A,
所以当R1功率最大时,U1大=3V,I1大=0.375A,
P1大=U1大I1大=3V×0.375A=1.125W.
答:(1)电阻R1的阻值是8Ω.
(2)不移动滑片,通电10秒钟电阻R1消耗的电能是3.2J.
(3)在保护电路的情况下,R1可以达到的最大电功率是1.125W.
点评:
| 学生要牢固掌握欧姆定律,并能结合串联电路的特点灵活运用欧姆定律及功的公式计算有关物理量;判断电阻R1最大功率时,流过电阻的电流及电阻两端的电压是本题的难点. |
(1)求电流表A2的示数及R1的阻值;
(2)在保证电流表安全的条件下,电路允许消耗的最大功率是多大?滑动变阻器连入电路的电阻不得小于何值?
考点:
欧姆定律的应用;电功率的计算。菁优网版权所有
专题:
应用题。
分析:
(1)滑动变阻器的滑片P置于最左端时,接入电路的是最大电阻.滑动变阻器R2和R1并联在电路中,电流表A2测通过滑动变阻器的电流,电流表A1测干路电流,根据欧姆定律可计算通过滑动变阻器的电流,结合并联电路电流规律可计算电流表A2的示数及R1的阻值.
(2)根据电功率公式计算,电路允许消耗的最大功率是多大.电路中允许通过的最大电流为0.6A,通过定值电阻的电流为0.1A,则通过滑动变阻器的为0.5A,根据欧姆定律可计算滑动变阻器接入电路的最小值.
解答:
解:(1)
I1=I﹣I2=0.4A﹣0.3A=0.1A
答:电流表A2的示数为0.3A;R1的阻值为60Ω.
(2)电流表的量程为0.6A,则电路中的最大功率为:P=UI=6V×0.6A=3.6W
R1所在支路的电流不变,则变阻器所在支路的最大电流为:I2=I﹣I1=0.6A﹣0.1A=0.5A
则变阻器允许接入的最小阻值为:
答:电路允许消耗的最大功率是3.6W;滑动变阻器连入电路的电阻不得小于12Ω.
点评:
| 学生能运用欧姆定律进行正确的计算并能根据计算的结果合理的选择滑动变阻器接入电路的电阻,保障电路的安全. |
①电阻R1两端的电压U1.
②电阻R1消耗的功率P1.
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R1,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 30 欧.
第二,电流表选择 0~0.6A 量程、电压表选择 0~3V 量程;电压表接到 bc 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).
考点:
欧姆定律的应用;串联电路的电压规律。菁优网版权所有
专题:
计算题;图析法。
分析:
(1)由图可见,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电阻R1的阻值和电流表的示数已知,根据U1=IR1就可求出电阻R1两端的电压;
(2)由电流I和R1的阻值,根据电功率的计算公式P1=I2R1就可计算出电阻R1的电功率;
(3)滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”,因此电流表的量程选择的是0~0.6A;假设电压表测定值电阻电压,当电压表选0~15V量程时,定值电阻阻值为R1==25Ω,不在可选择的电阻之中; 当电压表选0~3V量程时,定值电阻阻值为R1==5Ω,也不在可选择的电阻之中,所以电压表测滑动变阻器电压.
解答:
解:(1)根据欧姆定律,则电阻R1两端的电压U1=I1R1=0.5A×25Ω=12.5V
答:电阻R1两端的电压为12.5V.
(2)电阻R1消耗的电功率:P1=I2R1=(0.5A)2×25Ω=6.25W
答:电阻R1消耗的功率为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R2=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R1,
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R2=5.4Ω;
当电流表示数是0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值R2=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R2=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.
点评:
| 本题中最后一个问题分析过程比较复杂,对学生分析能力是个很大的考验,一般情况下不容易分析正确,要特别注意. |
求:
(1)电源电压.
(2)电阻R1的阻值.
(3)滑动变阻器R2工作时消耗的最小功率.
(4)在滑动变阻器滑片P从b点开始向左缓慢移动过程中,当电流表A2的指针偏离刚移动时原刻度线的角度恰好等于电流表A1的指针偏离零刻度线的角度的一半时,滑动变阻器R2接入电路中的阻值是多少?
考点:
欧姆定律的应用;电流表的读数方法;并联电路的电压规律;电功率的计算。菁优网版权所有
专题:
计算题;应用题。
分析:
(1)先确定滑动变阻器上所标参数的含义,然后读出电流表A1和电流表A的示数,再根据滑动变阻器的阻值以及欧姆定律的变形公式U=IR求出电源电压.
(2)已知电源电压和电流表A1的示数,根据R=求出电阻R1的阻值.
(3)电源电压不变,根据确定消耗最小功率时,滑动变阻器接入电路的阻值,再利用功率的计算公式进行计算.
(4)根据滑片在b端时的电流和电流表A1的指针偏离零刻度线的角度的一半求出电路中的电流,然后再根据R=求出R2接入电路中的阻值.
解答:
滑动变阻器上标出的“20Ω”表示变阻器的最大阻值为20Ω,从图中读出电流表的示数分别为I1=0.4A,I=1A
已知:R2=20Ω,I1=0.4A,I=1A
求:U,R1,P最小,R2′
解:(1)U=R2=(1A﹣0.4A)××20Ω=6伏;
(2)R1===15Ω;
(3)当滑片在b端时,功率最小,即:P最小===1.8W;
(4)I2ˊ=Ib+n×0.02A=0.3A+10×0.02A=0.5A
R2ˊ===12Ω
答:(1)电源电压为6V.
(2)电阻R1的阻值为15Ω.
(3)滑动变阻器R2工作时消耗的最小功率为1.8W.
(4)滑动变阻器R2接入电路中的阻值是 12Ω
点评:
| 本题的综合性较强,不仅考查电流表的读数方法,还考查欧姆定律的应用、并联电路的电压规律和功率的计算. |
(1)电阻R1两端的电压.
(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2.
(3)在移动变阻器滑片P的过程中,要求电路及电表均能正常工作,分别计算滑动变阻器R2在不同情况下允许连入电路的可能阻值范围.
考点:
电功率的计算;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用。菁优网版权所有
专题:
计算题;推理法。
分析:
(1)由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;根据U=IR求出电阻R1两端的电压;根据串联电路电压特点求出滑动变阻器R2两端的电压,根据P=UI求出滑动变阻器R2消耗的电功率.
(2)当电压表量程为0~3V时,根据欧姆定律求出电路中的最大电流,结果小于0.6A此时电流表正常工作,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最小值,即可得到滑动变阻器接入电路阻值的范围;当电压表量程为0~15V时,求出此时电流中的最大电流,然后根据电流表的不同量程确定电路的最大电流,以及相应滑动变阻器接入电路阻值的范围.
解答:
解:(1)电阻R1两端的电压为U1=IR1=0.5A×20Ω=10V;
(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率为:
P2=U2I=(U﹣U1)I=(15V﹣10V)×0.5A=2.5W;
(3)①当电压表量程为0~3V时,电路中的最大电流为:
I'最大===0.15A,
滑动变阻器的最小值为R2最小===80Ω,
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是80~100Ω;
②当电压表量程为0~15V时,电路中的最大电流为:
I最大″===0.75A;
若电流表量程为0~3A:
滑动变阻器连入电路的阻值范围是0~100Ω,
若电流表量程为0~0.6A:
U最大=I最大R1=0.6A×20Ω=12V,
R2最小===5Ω,
滑动变阻器连入电路的阻值范围是5~100Ω.
点评:
| 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,以及电压表、电流表的正确使用;关键是电路串并联的辨别;难点是两电表正常使用时滑动变阻器接入电路阻值范围的确定,解题时应从电压表着手. |
求:(1)电源电压.
(2)电阻R2的阻值.
(3)现在用一个电阻R来替换R2,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,使电路中有两个电表的示数分别达到某个量程的最大值,且电路能正常工作.求替换电阻R的阻值,当电表示数为最大时,滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少?
考点:
欧姆定律的应用;电流表的读数方法;滑动变阻器的使用。菁优网版权所有
专题:
计算题;推理法;图析法。
分析:
(1)由电路图可知,电阻R2和滑动变阻器并联,电流表A1测R2支路的电流,A2测干路电流;根据并联电路电流特点确定电流表A1的量程,再根据分度值确定示数,求出R1支路的电流,根据欧姆定律求出电源的电压和电阻R2的阻值.
(2)先根据欧姆定律确定使电流表A1达到最大值时的电阻R的大小,再根据并联电路电流特点确定电流表A2达到最大值时通过滑动变阻器的电流,利用欧姆定律求出此时滑动变阻器的阻值.
解答:
解:(1)根据并联电路电流特点和干路电流I=1A,结合电流表A1指针的位置可知,电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过滑动变阻器的电流为I2=0.4A,
通过滑动变阻器的电流为I1=I﹣I2=1A﹣0.4A=0.6A,
电源的电压为U=I1R1=0.6A×15Ω=9V;
(2)电阻R2的阻值为R2===22.5Ω;
(3)当电流表A1的最大值为I1′=0.6A时,
电阻R的阻值为R===15Ω,
当电流表A2的最大值为I′=3A时,
通过滑动变阻器的电流为I1′=I′﹣I1′=3A﹣0.6A=2.4A,
滑动变阻器接入电路的电阻值为R1′===3.75Ω.
答:(1)电源电压为9V;(2)电阻R2的阻值为22.5Ω;
(3)用一个电阻值为15Ω和滑动变阻器接入电路的阻值为3.75Ω时,可使两电流表的示数达到最大值.
点评:
| 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的计算,以及电流表的读数;关键点有二:一是根据并联电路的电流特点和干路电路的大小结合指针的位置确定电流表A1的量程,二是电阻R来替换R2时要使两电表的量程最大应从支路开始着手解决. |
求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)当移动滑动变阻器R2的滑片P至某点,电流表A的示数如图(b)所示,求此时变阻器R2所消耗的功率;
(3)在移动滑动变阻器R2滑片P的过程中,两电表的指针分别能达到满刻度处(可改变电表的量程),且电路能正常工作.求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值.
考点:
欧姆定律的应用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电功率的计算。菁优网版权所有
专题:
计算题;应用题;动态预测题。
分析:
由电路图可知,R1、R2并联,A1测R2支路的电流,A测干路电流:
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R1的电流.
(2)根据电流表的量程和分度值读干路电流的可能值,根据并联电路干路电路等于各支路电流之和确定干路电流的大小,进一步求出R2支路的电流,根据P=UI求出此时变阻器R2所消耗的功率.
(3)由并联电路的电流特点可知A1不可能达到3A的最大量程,否则A会烧坏;根据欧姆定律求出A1最大量程为0.6时滑动变阻器接入电路的电阻;若电流表A能达到3A的最大量程,则通过滑动变阻器的电流为3A﹣0.4A=2.4A>0.6A,电流表A1被烧坏;根据并联电路电流特点求出A达到0.6A的最大量程时通过滑动变阻器的电流,最后根据欧姆定律求出此时接入电路的电阻.
解答:
解:(1)∵R1、R2并联,
∴U1=U2=U=6V,
I1===0.4A;
(2)当电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,干路电流I=0.24A<0.4A,故此示数不可能;
电流表的量程只能为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=1.24A,
R2支路的电流I2=I﹣I1=1.2A﹣0.4A=0.8A,
此时变阻器R2所消耗的功率P2=U2I2=6V×0.8A=4.8W;
(3)当A1表满刻度时I2=0.6时,
滑动变阻器接入电路的电阻值:R2===10Ω;
当A表满刻度时I=0.6A时,
I2=I﹣I1=0.6A﹣0.4A=0.2A,
R2===30Ω.
答:(1)通过电阻R1的电流为0.4A;
(2)此时变阻器R2所消耗的功率为4.8W;
(3)滑动变阻器R2连入电路的阻值可能为10Ω、30Ω.
点评:
| 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的计算,以及电流表的读数;关键点有二:一是根据并联电路的电流特点和干路电路的大小结合指针的位置确定电流表A的量程,二是根据电路安全判断两电表的指针分别能达到满刻度处时电路中的电流. |
(1)定值电阻R1的阻值.
(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2.
(3)请用定值电阻来替换电阻R1,并选择合适的电表量程.要求:在不更换电表量程的情况下,移动变阻器的滑片P,使所有电表的示数都能达到各自的最大值,且电路能正常工作.第一,符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值: 5欧或25欧 .第二,满足上述要求时,电流表示数的最小值.(写明必要理由)
考点:
欧姆定律的应用;电功率的计算。菁优网版权所有
专题:
应用题。
分析:
(1)滑动变阻器和电阻串联在电路中,电压表Vl测R1的电压,根据欧姆定律可计算定值电阻R1的阻值.
(2)电压表V2测滑动变阻器的电压,根据电功率公式可计算此时滑动变阻器R2消耗的电功率.
(3)R1与R2串联,V1测量R1两端的电压,V2测量R2两端的电压,则由串联电路的规律可知电源电压;因滑动变阻器最大允许通过电流为1A,故电流表量程只能选0~0.6A,电压表量程有0~3V及0~15V两种,因为V1测定值电阻两端的电压,故V1及电流表应同时达最大值,故根据欧姆定律可求得R1可能的阻值;当滑动变阻器接入电阻最大时,此时电路中电流最小,此时电压表V2的示数最大,则电压表V2的也有两种可能值,根据计算可判断是否都能符合题意.
解答:
解:(1)由欧姆定律可得:
R1==20Ω
(2)由功率公式可求得R2消耗的电功率:
P2=U2I2=6V×0.5A=3W
(3)由串联电路的规律可知,电源电压
U=U1+U2=10V+6V=16V;
当电压表量程取0~3V时,由欧姆定律得:
当电压表V1量程取0~15V时,
=25Ω
①定值电阻为5欧时,电流表、电压表V1,V2的量程分别为0.6安、3伏、15伏.
当电压表V2示数最大时,电流表的示数最小,此时有:
②定值电阻为25欧时,电流表、电压表V1的量程分别为0.6安、15伏.
电压表V2示数的最大值为:
所以,电压表V2的量程只能选3伏.
当电压表V2的示数最大时,电流表的示数最小,此时有:
答:(1)R1的阻值为20Ω;(2)R2消耗的功率为3W; (3)符合条件的电阻为5Ω或25Ω,电路中的最小电流分别为0.2A和0.52A.
点评:
| 做为压轴题本题难度较大,知识点上考查了欧姆定律及电表的使用,要求学生能熟练掌握以上内容;在能力上要求学生具有较高的分析问题能力,能根据题意进行分析讨论. |
(1)电阻R1两端的电压.
(2)电阻R1消耗的电功率P1.
(3)现有三个定值电阻,分别为A(40欧)、B(20欧)、C(10欧),请从中选择一个来替换电阻R1,并选择合适的电表量程.要求:在移动变阻器滑片P的过程中,不更换电表量程,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作.
①请选择电表使用的量程:电流表量程 0~0.6 安,电压表量程 0~3 伏.
②应选用电阻 C (选填字母)代替电阻R1.
③满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围.
考点:
欧姆定律的应用;电功率的计算。菁优网版权所有
专题:
应用题。
分析:
(1)由图可知R1与滑动变阻器串联,电压表并联在R2两端;根据U=IR求出R1两端的电压;
(2)根据P=UI求出R1消耗的电功率;
(3)①②先求出电路中的最大电流,根据电路中的最大电流确定电流表量程;假设电压表测定值电阻电压,当电压表选0~15V量程时,计算出定值电阻阻值的范围,进行选择可替换的电阻.
③当电流表示数最大时,电路电阻最小,滑动变阻器电阻最小,分担的电压最小,电压表不会超过电压表的量程.求出滑动变阻器的最小值;
当电压表示数最大时,滑动变阻器的电阻最大,电路电流最小,不会超过电流表的量程,求出滑动变阻器的最大值.
解答:
解:(1)U 1=I R1=0.4安×30欧=12伏;
(2)P1=U1 I=12伏×0.4安=4.8瓦;
答:(1)电阻R1两端的电压为12V;
(2)电阻R1消耗的电功率为4.8W.
(3)①②如果电流表选择0~0.6A,电压表选择0~15V;则当电压表为15V,电流表为最大值0.6A时,定值电阻的阻值R1′==5Ω;所以替换的电阻阻值必须大于5Ω;另外还要保证电路中最大电流能达到0.6A,最大电压能达到15V,也就是变阻器接入电路的阻值为零时,电流表至少要超过0.6A,变阻器接入电路的阻值为50Ω时,电压表至少要超过15V,所以R0的上限是滑动变阻器接入电路的阻值为0时,R0的阻值,即R0==30Ω;当变阻器接入电路的阻值为50Ω时,R0==10Ω,因此可替换的电阻大于等于5Ω,小于等于10Ω,故选C;
③R总最小===30Ω
R滑最小=R总最小﹣R1'=30Ω﹣10Ω=20Ω
U滑最大=15V,U1'=U﹣U滑最大=18V﹣15V=3V
则I'最小===0.3A
R滑最大===50Ω
滑动变阻器连入电路的阻值范围是20Ω~50Ω.
故答案为 0~0.6,0~15;C,20Ω~50Ω.
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. |
考点:
欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用。菁优网版权所有
专题:
动态预测题。
分析:
由电路图可知,电阻R0和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中电流;当电流表的示数是0.5A时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出定值电阻的阻值;根据电压表和电流表的最大值,利用串联电路的特点和欧姆定律分别求出滑动变阻器可连入电路的最大、最小阻值即可得出阻值得范围.
解答:
解:当电流表的示数是0.5A时,
定值电阻R0两端的电压U0=U﹣UP=4.5V﹣2V=2.5V,
定值电阻R0的阻值为R0===5Ω;
为保证电流表不损坏,电路中的最大电流为0.6A,
则电路中的总电阻为=7.5Ω,
滑动变阻器连入电路电阻的最小值为2.5Ω;
为保证电压表不损坏,滑动变阻器的最大电压为3V,
则此时R0的电压为4.5V﹣3V=1.5V,
电路中的电流为=0.3A,
此时滑动变阻器连入电路电阻的最大值为=10Ω;
所以滑动变阻器可连入电路的阻值范围为2.5Ω~10Ω.
答:为了不损坏两个电表,滑动变阻器连入电路的阻值范围为2.5Ω~10Ω.
点评:
| 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是能根据电表的最大值确定滑动变阻器可连入电路的阻值范围. |
