Question

在如圖所示的電路中，電阻R₁為20歐，滑動變阻器R₂上標(biāo)有“50Ω  2A”字樣。當(dāng)電鍵S閉合時，電流表A₁的示數(shù)為0.9安，電流表A₂的示數(shù)為0.6安。求：

（1）電源電壓U。

（2）電阻R₁消耗的功率P₁。

（3）若電源電壓可變，電流表A₁選接“0~3A”量程，電源電壓取6~12伏之間某一值，現(xiàn)設(shè)想用定值電阻R₀來替換電阻R₁：

第一：要求：在移動變阻器滑片P的過程中，電流表A₁的指針能達(dá)到滿刻度處�，F(xiàn)有阻值為10歐和15歐的兩個電阻R₀，滿足上述要求時應(yīng)選擇的電阻R₀的阻值為_______歐。

第二：若電源電壓6伏，要求：在移動滑動變阻器滑片P的過程中，能使兩電表的指針偏離零刻度線的角度相同，且電路正常工作。請通過計(jì)算求出電阻R₀的取值范圍。

 

Answer 1

【答案】

①通過電阻R₁的電流為0.3A，變阻器R₂消耗的電功率為3.6W；

②第一，10歐．

第二，2.5；12．

【解析】

試題分析：由圖可知，R₁R₂并聯(lián)，電流表A₁測總電流，電流表A₂測滑動變阻器R₂的電流

（1）流過R₁的電流為：I₁=I－I₂=0.9A－0.6A=0.3A

電源電壓U=U₁=I₁R₁=0.3A×20Ω=6V

（2）電阻R₁消耗的功率P₁=U₁I₁=6V×0.3A=1.8W

（3）①第一、當(dāng)電源的電壓最大U=12V時，根據(jù)可得，通過10歐、15歐R₀電阻的電流分別為1.2A、0.8A，

因滑動變阻器允許通過的最大電流為2A，故15Ω的電阻不可選，應(yīng)選10Ω的電阻；

第二、當(dāng)通過滑動變阻器的電流為2A，且電源的電壓U=12V時，R₀的阻值最大，

當(dāng)電源的電壓U=6V，且滑動變阻器的阻值最大時，R₀的阻值最小，

通過滑動變阻器的電流

通過R₀的電流I₀=I-I_滑=3A-0.6A=2.4A，

即定值電阻R₀的取值范圍為2.5～12歐．

答：①通過電阻R₁的電流為0.3A，變阻器R₂消耗的電功率為3.6W；

②第一，10歐．

第二，2.5；12．

考點(diǎn)：并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的計(jì)算，以及電壓表的使用

點(diǎn)評：第一、因滑動變阻器最大允許通過的電流為2A，所以通過R₀的電流應(yīng)大于1A，當(dāng)電源的電壓最大時，根據(jù)歐姆定律求出10歐和15歐兩個電阻通過的電流即可選擇電阻的規(guī)格．

第二、當(dāng)通過滑動變阻器的電流為2A，且電源的電壓最大時，R₀的阻值最大；當(dāng)電源的電壓最小，且滑動變阻器的阻值最大時，R₀的阻值最小，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出R₀的取值范圍．