题目内容

【题目】在如图所示的电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R3=30Ω,温度对灯泡电阻的影响不考虑.求:
(1)只闭合开关S1时,电流表的示数是0.3A,则电源电压是多少?
(2)只闭合开关S2时,灯泡R1正常发光,电流表的示数是0.2A,则灯泡的额定功率是多大?
(3)闭合开关S1、S2、S3时,在不损坏电流表的情况下,则变阻器R2的最小值是多少?

【答案】
(1)解:只闭合开关S1时,只有R3连入电路,由I= 可知:

电源电压U=I3R3=0.3A×30Ω=9V;


(2)解:只闭合开关S2时,R1和R3串联,灯泡R1恰好正常发光;

由I= 可知R3两端的电压U3′=I′R3=0.2A×30Ω=6V;

根据串联电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:

灯泡两端的电压为U1=U﹣U3′=9V﹣6V=3V,

由于灯泡L恰好正常发光,所以P=U1I′=3V×0.2A=0.6W;


(3)解:闭合开关S1、S2、S3时,R3与滑动变阻器R2并联,电流表测干路中的电流;

由于I3=0.3A,则当电流表示数最大为0.6A时滑动变阻器连入电路的电阻最小,

根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:

I2=I﹣I3=0.6A﹣0.3A=0.3A,

由I= 可得:

R滑小= = =30Ω.


【解析】(1)只闭合开关S1时,只有R3连入电路,利用U=IR即可求出电源电压;(2)只闭合开关S2时,R1和R3串联,灯泡R1恰好正常发光;根据欧姆定律和串联电路的特点即可求出灯泡两端的电压,利用P=UI求出灯泡L正常工作时的功率;(3)闭合开关S1、S2、S3时,R3与滑动变阻器R2并联,电流表测干路中的电流;当电流表示数最大为0.6A时,根据并联电路的特点即可求出滑动变阻器R2支路上的最大电流,根据R= 即可求出滑动变阻器的最小阻值.
【考点精析】认真审题,首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)),还要掌握电功率的计算公式(计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R)的相关知识才是答题的关键.

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