分析 (1)由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測電路中的電流,根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電路中的電流,利用歐姆定律求出電阻R1兩端的電壓;
(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,利用歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大,定值電阻兩端的電壓最;當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最小,定值電阻兩端的電壓最大;據(jù)此分別討論兩只滑動(dòng)變阻器分別替換后它們兩端的電壓變化,然后得出答案.
解答 解:(1)由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測電路中的電流,
圖(a)中電流表的量程為0~3A,分度值為0.1A,電路中的電流I=0.8A,
根據(jù)歐姆定律可得,電阻R1兩端的電壓:
U1=IR1=0.8A×10Ω=8V;
(2)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:
U2=U-U1=18V-8V=10V,
滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值:
R2=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{10V}{0.8A}$=12.5Ω;
(3)若用“50Ω,1A”的滑動(dòng)變阻器替換R2時(shí),
當(dāng)電路中的電流為1A時(shí),定值電阻兩端的電壓最大,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最小,
則R1兩端的最大電壓:
U1max=ImaxR1=1A×10Ω=10V,
滑動(dòng)變阻器兩端的最小電壓:
U2min′=U-U1max=18V-10V=8V,
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),定值電阻兩端的電壓最小,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大,
此時(shí)電路中的最小電流:
Imin=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{1}′}$=$\frac{18V}{10Ω+50Ω}$=0.3A,
R1兩端的最小電壓:
U1min=IminR1=0.3A×10Ω=3V,
滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓:
U2max′=U-U1min=18V-3V=15V,
則△U1=U1max-U1min=10V-3V=7V,△U2=U2max′-U2min′=15V-8V=7V;
若用“20Ω 2A”的滑動(dòng)變阻器替換R2時(shí),
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大,
電路中的最小電流:
Imin=$\frac{U}{{R}_{1}+{R′}_{2}}$=$\frac{18V}{10Ω+20Ω}$=0.6A,
R1與R2兩端的電壓分別為:
U1′=IminR1′=0.6A×10Ω=6V,U2′=IminR2′=0.6A×20Ω=12V,
因電壓表的最大量程為15V,
所以,R1與R2兩端的最大電壓變化分別為:
△U1=15V-6V=9V,△U2=12V-0V=12V,
綜上可知,當(dāng)電壓表接入CD兩點(diǎn)間時(shí),電壓表示數(shù)的變化量最大,即△U最大=12V.
答:(1)求電阻R1兩端的電壓U1為8V;
(2)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值為12.5Ω;
(3)“20Ω 2A”;CD;電壓表示數(shù)的最大變化量為12V.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用以及電流表的讀數(shù),關(guān)鍵是根據(jù)電壓表的量程判斷電壓表變化量最大時(shí)電壓表的位置.
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 8V | B. | 10V | C. | 16V | D. | 20V |
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)過大,原因可能是滑動(dòng)變阻器連入電路阻值過小 | |
B. | 實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是:電壓一定時(shí),電流與電阻成反比 | |
C. | 進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是為了得出科學(xué)的結(jié)論 | |
D. | 實(shí)驗(yàn)中,更換大阻值的電阻后,滑片應(yīng)向a端移動(dòng) |
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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實(shí)驗(yàn) 序號(hào) | 長度l (米) | 橫截面積S (毫米2) | 電阻R (歐) |
1 | 0.1 | 0.1 | 0.028 |
2 | 0.2 | 0.4 | 0.014 |
3 | 0.45 | 0.3 | 0.042 |
實(shí)驗(yàn) 序號(hào) | 長度l (米) | 橫截面積S (毫米2) | 電阻R (歐) |
4 | 0.1 | 0.2 | 0.014 |
5 | 0.2 | 0.2 | 0.028 |
6 | 0.3 | 0.2 | 0.042 |
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