在圖示電路中,電源電壓保持不變,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“100Ω  1A”字樣.閉合電鍵S后,電流表A的示數(shù)為0.5安,電壓表Vl的示數(shù)為10伏,電壓表V2的示數(shù)為6伏.則R1的阻值為
20Ω
20Ω
;此時(shí)R2消耗的電功率P2
3W
3W
.若用定值電阻來(lái)替換電阻R1,并選擇合適的電表量程.要求:在不更換電表量程的情況下,通過(guò)移動(dòng)變阻器的滑片P,使所有電表的示數(shù)都能達(dá)到各自的最大值,且電路能正常工作.符合上述條件的所有可能的定值電阻阻值:
25Ω
25Ω
分析:(1)滑動(dòng)變阻器和電阻串聯(lián)在電路中,電壓表Vl測(cè)R1的電壓,根據(jù)歐姆定律可計(jì)算定值電阻R1的阻值.
(2)電壓表V2測(cè)滑動(dòng)變阻器的電壓,根據(jù)電功率公式P=UI可計(jì)算此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2消耗的電功率.
(3)①R1與R2串聯(lián),V1測(cè)量R1兩端的電壓,V2測(cè)量R2兩端的電壓,由串聯(lián)電路的規(guī)律可求出電源電壓;
因滑動(dòng)變阻器最大允許通過(guò)電流為1A,故電流表量程只能選0~0.6A,電壓表量程有0~3V及0~15V兩種,
因?yàn)閂1測(cè)定值電阻兩端的電壓,故V1及電流表應(yīng)同時(shí)達(dá)最大值,故根據(jù)歐姆定律可求得R1的可能阻值;
②當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),此時(shí)電路中電流最小,此時(shí)電壓表V2的示數(shù)最大,
則電壓表V2的也有兩種可能值,根據(jù)計(jì)算可判斷是否都能符合題意.
解答:解:(1)由歐姆定律可得:
電阻R1的阻值R1=
U1
I
=
10V
0.5A
=20Ω;
(2)電阻R2消耗的電功率:
P2=U2I=6V×0.5A=3W;
(3)由串聯(lián)電路的規(guī)律可知,電源電壓
U=U1+U2=10V+6V=16V;
當(dāng)電壓表Vl量程取0~3V時(shí),由歐姆定律得:
定值電阻為R=
U1
I
=
3V
0.6A
=5Ω,
當(dāng)電壓表V1量程取0~15V時(shí),
定值電阻為R′=
U1
I
=
15V
0.6A
=25Ω,
①定值電阻為5歐時(shí),電流表、電壓表V1、V2的量程分別為0.6A、3V、15V.
當(dāng)電壓表V2示數(shù)最大時(shí),電流表的示數(shù)最小,此時(shí)有:I1=
U1
R
=
U-U2
R
=
16V-15V
=0.2A;
②定值電阻為25歐時(shí),電流表、電壓表V1的量程分別為0.6A、15V.
電壓表V2示數(shù)的最大值為:U2=
U
R1R2
×R2=
16V
100Ω+25Ω
×100Ω=12.8V<15V,
所以,電壓表V2只能選0~3V.
當(dāng)電壓表V2的示數(shù)最大時(shí),電流表的示數(shù)最小,此時(shí)有:I2=
U1
R1
=
16V-3V
25Ω
=0.52A.
故答案為:20Ω;3W;5Ω,25Ω.
點(diǎn)評(píng):做為壓軸題本題難度較大,知識(shí)點(diǎn)上考查了歐姆定律及電表的使用,要求學(xué)生能熟練掌握以上內(nèi)容;在能力上要求學(xué)生具有較高的分析問(wèn)題能力,能根據(jù)題意進(jìn)行分析討論.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)在圖示電路中,電源電壓保持不變,R為0~20歐的滑動(dòng)變阻器,R0為防止電源短路的定值電阻.當(dāng)變阻器連入電路部分的電阻值為10歐時(shí),接通開(kāi)關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.40安.在改變變阻器R連入電路部分的電阻值的過(guò)程中,記錄到電流表的示數(shù)分別為0.37安、0.48安、0.50安、0.52安.在上述數(shù)據(jù)中,只有哪一個(gè)有可能是變阻器連入電路部分的電阻值R=8歐時(shí)的電流值?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

在測(cè)小燈泡電阻試驗(yàn)中(電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成,小燈泡額定電壓為2.5V).聰明而粗心的灰太狼連接了如圖甲所示的電路.精英家教網(wǎng)
(1)①同組的紅太狼發(fā)現(xiàn)電路連接有錯(cuò),如果閉合開(kāi)關(guān),電壓表的讀數(shù)約為
 
V,電流表的度數(shù)約為
 
A;
②紅太狼想要重新連接,可時(shí)間來(lái)不及了,灰太狼眼珠一轉(zhuǎn),在圖示電路中只改變了某根導(dǎo)線一端的接線位置,就能測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值,請(qǐng)你在接錯(cuò)的那根導(dǎo)線上面“×”,并另畫一根導(dǎo)線,使電路連接正確.
(2)灰太狼閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)(如圖乙),若他想測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值,應(yīng)將圖甲中滑片P向
 
(選填“左”或“右”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5V.
(3)紅太狼移動(dòng)滑片P,記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的I-U圖象,根據(jù)圖象信息,可計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光的電阻值是
 
Ω,燈泡的額定功率為
 
W.
(4)紅太狼根據(jù)圖象發(fā)現(xiàn)通過(guò)燈絲的電流與其兩端電壓不成正比,請(qǐng)你分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因:
 
;若讓他利用上面實(shí)物圖探究“電阻上的電流跟電壓的關(guān)系”你應(yīng)將小燈泡換為
 
.并請(qǐng)你設(shè)計(jì)出記錄表格.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

在測(cè)小燈泡電阻試驗(yàn)中(電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成,小燈泡額定電壓為2.5V).聰明而粗心的灰太狼連接了如圖甲所示的電路.
(1)①同組的紅太狼發(fā)現(xiàn)電路連接有錯(cuò),如果閉合開(kāi)關(guān),電壓表的讀數(shù)約為_(kāi)_____V,電流表的度數(shù)約為_(kāi)_____A;
②紅太狼想要重新連接,可時(shí)間來(lái)不及了,灰太狼眼珠一轉(zhuǎn),在圖示電路中只改變了某根導(dǎo)線一端的接線位置,就能測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值,請(qǐng)你在接錯(cuò)的那根導(dǎo)線上面“×”,并另畫一根導(dǎo)線,使電路連接正確.
(2)灰太狼閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)(如圖乙),若他想測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值,應(yīng)將圖甲中滑片P向______(選填“左”或“右”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5V.
(3)紅太狼移動(dòng)滑片P,記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的I-U圖象,根據(jù)圖象信息,可計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光的電阻值是______Ω,燈泡的額定功率為_(kāi)_____W.
(4)紅太狼根據(jù)圖象發(fā)現(xiàn)通過(guò)燈絲的電流與其兩端電壓不成正比,請(qǐng)你分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因:______;若讓他利用上面實(shí)物圖探究“電阻上的電流跟電壓的關(guān)系”你應(yīng)將小燈泡換為_(kāi)_____.并請(qǐng)你設(shè)計(jì)出記錄表格.

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