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)

问题描述:

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:
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(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)

(1)由欧姆定律可得:R1=U1I1=10V0.5A=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;当滑动变阻器接入电路电阻为0时,电路电流最大,为I...
答案解析:(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.
考试点:欧姆定律的应用;电功率的计算.
知识点: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.