题目内容
【题目】如图所示电路,电源电压恒定不变,滑动变阻器R0上标有“20Ω 1A”字样,定值电阻R2=30Ω.若只闭合S、S1 , 调节滑片P至最左端,电压表示数为9V,电流表示数是0.2A,(电流表量程为0~0.6A).求:
(1)R1的电阻是多少?
(2)电源电压是多少?
(3)通过断开、闭合开关和调节滑片P,该电路工作时的最大电流和最小电流各是多少?
【答案】
(1)解:若只闭合S、S1,调节滑片P至最左端,R0与R1串联,电压表测R1的电压,电流表测电路中的电流,通过R1的电流为I=0.2A,根据欧姆定律可得,电阻R1= = =45Ω
(2)解:此时变阻器两端的电压:U滑=R0I=20Ω×0.2A=4V,
根据串联电路电压的规律可得,电源电压为U=U1+U滑=9V+4V=13V
(3)解:当只闭合S、S1时,R1与变阻器的全部电阻串联,电路中总电阻最大,电流最小,
最大总电阻:R大=R1+R0=45Ω+20Ω=65Ω,
电路中的最小电流:I小= = =0.2A;
当S、S1、S2都闭合,若滑片在最左端时,R1与R2并联,电路中总电阻最小,电流最大,
最大电流为:I=I1+I2= + = + ≈0.72A,但电流表的量程为0﹣0.6A,故最大电流为0.6A(此时变阻器接入电路的阻值不为0)
【解析】(1)只闭合S、S1 , 调节滑片P至最左端R0与R1串联,电压表测R1的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出R1的电阻;(2)根据串联电路电压的规律,求出电源电压;(3)通过断开、闭合开关和调节滑片P,判断出电路的连接以及最大电流和最小电流.
【考点精析】掌握欧姆定律及其应用是解答本题的根本,需要知道欧姆定律的应用: 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).