题目内容
【题目】如图所示电路,电源电压为8V,电阻为10Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.闭合开关S后,当变阻器滑片从右向左移动时,电流表的示数________(填“增大”、“不变”或“减小”),电压表的示数________(填“增大”、“不变”或“减小”),若要求两电表的示数均不超过各自的量程,则滑动变阻器消耗的功率变化范围是________ W.
【答案】增大减小1.21.5
【解析】
解答:(1)由电路图可知,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;当变阻器滑片从右向左移动时,接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小;根据I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数增大;根据U=IR可知,电阻R两端的电压变大,根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数减小。(2)因为当滑动变阻器能够接入电路的有效电阻减小时,电流表示数在增大,电压表示数减小;所以这时由电流表量程为00.6A可知,电路中的最大电流为0.6A,
此时,电路中的总电阻为:R总=Ω,所以滑动变阻器的最小阻值为:R小=R总R=Ω10Ω=Ω.当滑动变阻器能够接入电路的有效电阻增大时,电流表示数在减小,电压表示数增大。由电压表量程为03V可知,当电压表示数为3V时,滑动变阻器阻值最大,因为R与滑动变阻器串联,则 ,解得:R大=6Ω.所以R的阻值变化范围是Ω6Ω.当滑动变阻器接入电路的电阻为R1时,电路中的电流:I′= 滑动变阻器消耗的电功率:P滑=(I′)2R1=()2×R1= 当R1=,即R1=10Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,故滑动变阻器接入电路的电阻为Ω最小,6Ω时最大,P滑min= P滑max==1.5W. 滑动变阻器消耗的功率变化范围 1.2W1.5W.