题目内容
如图甲所示电路,电源电压为12V,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω,当开关S闭合时,电流表A的示数为0.2A.求:(1)电压表V1的示数;
(2)R2消耗的功率
(3)滑动变阻器的滑片P移到另一位置时,电压表V1的示数如图所示乙所示,求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值.
分析:(1)由图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1中电压,则由欧姆定律可求得示数;
(2)由串联电路的电压规律可求得R2两端的电压,则由功率公式可求得R2消耗的电功率;
(3)因电压表V1没有说明所选用的量程,故需根据电压表上的两种量程进行讨论,读出电压值后,由串联电路的规律求得R2两端的电压,则可求得R2接入的阻值.
(2)由串联电路的电压规律可求得R2两端的电压,则由功率公式可求得R2消耗的电功率;
(3)因电压表V1没有说明所选用的量程,故需根据电压表上的两种量程进行讨论,读出电压值后,由串联电路的规律求得R2两端的电压,则可求得R2接入的阻值.
解答:解:(1)当S闭合时,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,
此时电压表V1的示数为U1=IR1=0.2A×20Ω=4V.
(2)电压表V2测R2两端的电压
R2两端的电压U2=U-U1=12V-4V=8V
则R2消耗的电功率P2=U2I=8V×0.2A=1.6W.
(3)滑动变阻器的滑片P滑到另一位置时,电压表V1的读数有两种可能:
①电压表V1的量程为3V时,U1'=2V
则U2'=U-U1'=12V-2V=10V
此时电路的电流I'=
=
=0.1A
则R2接入电路的阻值R2'=
=
=100Ω;
②当电压表V1的量程为15V时,U1″=10V
则U2″=U-U1″=12V-10V=2V
此时电路的电流I″=
=
=0.5A
R2接入电路的阻值为R2″=
=
=4Ω.
答:(1)电压表V1的示数为4V;(2)R2消耗的功率为1.6W; (3)R2接入电阻可能为100Ω或4Ω.
此时电压表V1的示数为U1=IR1=0.2A×20Ω=4V.
(2)电压表V2测R2两端的电压
R2两端的电压U2=U-U1=12V-4V=8V
则R2消耗的电功率P2=U2I=8V×0.2A=1.6W.
(3)滑动变阻器的滑片P滑到另一位置时,电压表V1的读数有两种可能:
①电压表V1的量程为3V时,U1'=2V
则U2'=U-U1'=12V-2V=10V
此时电路的电流I'=
U′1 |
R1 |
2V |
20Ω |
则R2接入电路的阻值R2'=
U′2 |
I′ |
10V |
0.1A |
②当电压表V1的量程为15V时,U1″=10V
则U2″=U-U1″=12V-10V=2V
此时电路的电流I″=
U1″ |
R1 |
10V |
20Ω |
R2接入电路的阻值为R2″=
U2″ |
I″ |
2V |
0.5A |
答:(1)电压表V1的示数为4V;(2)R2消耗的功率为1.6W; (3)R2接入电阻可能为100Ω或4Ω.
点评:分析物理问题时一定要全面具体,如第三问中电压表量程未知的情况下,必须考虑其中的多种可能.
练习册系列答案
相关题目