如图所示电路,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电表使用的是0~3V量程,定值电阻的阻值为R1=8Ω,灯泡的电阻R2=5Ω,滑动变阻器的最大阻值R3=20Ω.(1)开关S1闭合,S2断开,电流表示数为0.25A,电压表的示数为2.5V,求电源电压和滑动变阻器接入电路中的电阻值.(2)开关S1断开,S2闭合,移动变阻器的滑片P,为了保证电流表和电压表不损坏,滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是多少?

问题描述:

如图所示电路,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电表使用的是0~3V量程,定值电阻的阻值为R1=8Ω,灯泡的电阻R2=5Ω,滑动变阻器的最大阻值R3=20Ω.
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(1)开关S1闭合,S2断开,电流表示数为0.25A,电压表的示数为2.5V,求电源电压和滑动变阻器接入电路中的电阻值.
(2)开关S1断开,S2闭合,移动变阻器的滑片P,为了保证电流表和电压表不损坏,滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是多少?


(1)R1与变阻器串联,
变阻器连入电路的电阻:R3=

U3
I
=
2.5V
0.25A
=10Ω,
所以,电源电压:U=IR=0.25A×18Ω=4.5V,
(2)灯与变阻器串联,为了保证电流表和电压表不损坏,
电路最大电流为0.6A时变阻器的电阻:Rmin=
U-U2
0.6A
=
4.5V-0.6A×5Ω
0.6A
=2.5
Ω;
电压表的最大示数为3V时变阻器的电阻:Rmax=
3V
4.5V-3V
=10Ω

变阻器的电阻变化范围是:2.5Ω~10Ω.
答:(1)电源电压是4.5V,滑动变阻器接入电路中的电阻值是10Ω.
(2)滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是2.5Ω~10Ω.
答案解析:(1)开关S1闭合,S2断开,R1与变阻器串联,已知滑动变阻器的电压和电流,利用欧姆定律公式计算变阻器电阻值,然后由电流和总电阻求电源电压;
(2)开关S1断开,S2闭合,灯与变阻器串联,为了保证电流表和电压表不损坏,应先判定是限制电流?限制电压?然后再求.
考试点:电路的简化与计算;欧姆定律的应用;电阻的串联;电阻的并联.

知识点:本题关键是要弄清开关的断开、闭合是电路的连接形式发生的变化,电路电流不能大于0.6A,以及电压表示数不能大于3v是解决变阻器连入电路阻值大小的突破口.