题目内容

【题目】如图,电流表的量程是0~0.6A、电压表的量程是0~15V,R1的电阻是20Ω,电源电压18V,变阻器R3的阻值范围是0~200Ω.灯泡电阻不变.(请画出每个小题的等效电路图)

(1)只闭合开关S3时,电流表示数为0.3A,则R2的电阻为多大?_____

(2)只闭合S1、S3和S4时,在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器接入的阻值不得小于多少?______

(3)只闭合S2、S4,在不损坏电流表、电压表的情况下求滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比.___

【答案】 40Ω 120Ω 10:1.

【解析】解:(1)只闭合开关S3时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,等效电路图如下图所示:

电路中的总电阻为:

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

所以,R2的电阻:

(2)只闭合S1、S3和S4时,R2与R3并联,电流表测干路电流,等效电路图如下图所示:

因并联电路中各支路两端的电压相等,

所以,通过R2的电流:

当电流表的示数时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

所以,通过R3的最大电流:

则滑动变阻器接入电路的最小阻值:

(3)只闭合S2、S4时,R1与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,等效电路图如下图所示:

当电路中的电流时,R3接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻:

则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:

当电压表的示数时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,

因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,R1两端的电压:

因串联电路中各处的电流相等,

所以,电路中的电流:

解得:

则滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比:

答:(1)R2的电阻为40Ω;

(2)只闭合S1、S3和S4时,在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器接入的阻值不得小于120Ω;

(3)只闭合S2、S4,在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比为10:1.

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