题目内容
【题目】如图所示,甲图为电路的连接情况,R1=20Ω,R2为滑动变阻器,乙图为R3的I﹣U图象,电源电压保持不变。当S1闭合,S2断开时,若滑片P在a端,则电流表示数为0.6A;若滑片P在b端,则电压表示数为8V.求:
(1)电源电压。
(2)滑动变阻器R2的最大阻值。
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,求电流表的示数和电路消耗的总功率。
【答案】(1)12V;(2)40Ω;(3)1.2A, 14.4W。
【解析】
(1)当S1闭合,S2断开时,滑片P在a端,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
由I=可得,电源电压:U=IaR1=0.6A×20Ω=12V;
(2)当S1闭合,S2断开时,滑片P在b端,R2接入电路的电阻最大,电压表测R2两端的电压,
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:U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
Ib==,即=,
解得:R2=40Ω;
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,R1与R3并联,电流表测干路电流,
由图乙可知,当R3两端的电压U3=6V时,通过的电流I3=0.3A,
则R3的阻值:
R3===20Ω,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R===10Ω,
干路电流表的示数:
I===1.2A,
电路消耗的总功率:
P总=UI=12V×1.2A=14.4W。
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