如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2...
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如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范围。
【回答】
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,电源电压为8V;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,R3的阻值为50Ω;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器R2的阻值取值范围为40Ω~100Ω。
【解析】(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,为R1的简单电路,电流表示数为0.4A,
根据欧姆定律可得,电源电压:
U=I1R1=0.4A×20Ω=8V;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2、R3串联,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表(测变阻器的电压)的示数为4V,则电路中的电流:
I2===0.08A,
根据串联电路的规律和欧姆定律可得,R3的阻值:
R3===50Ω;
(3)闭合开关S1、S2和S3,R1、R2并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,
根据并联电路各支路互不影响,通过R1的电流为0.4A不变,
电流表的量程为0~0.6A,则干路电流最大为0.6A,
由并联电路电流的规律,通过变阻器的最大电流:
I变大=I总大﹣I1=0.6A﹣0.4A=0.2A,
由欧姆定律可得,变阻器连入电路的最小电阻:
R滑小===40Ω;
当变阻器滑片移动最左端时,变阻器接入阻值最大,总电流最小,没有超过电流表量程,故变阻器的最大电阻为100Ω,
在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器R2的阻值取值范围为40Ω~100Ω。
知识点:欧姆定律单元测试
题型:计算题
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