题目内容
【题目】在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏保持不变,滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。闭合电键,将滑片移到某一位置时,电流表A1与A的示数分别为0.8A和2A。
① 求电阻R1的阻值___________。
② 若不改动电路各元件的连接,在保证电路所有元件安全使用的情况下,求电阻R2消耗电功率的最大值P2最大____________。
③ 现有三组定值电阻R1'和变阻器R2'的组合(如下表),分别替换原来的电阻R1和变阻器R2。
要求通过移动变阻器滑片P使电流表A示数的变化量最大,电流表表盘如图(b)所示,电路正常工作。
(a)能够实现上述要求的R1' 、R2' 组合的编号是______。
(b)滑动变阻器连入电路的阻值范围是____。(写出计算过程)
【答案】 10欧 21.6W C 5欧≤R2'≤50欧
【解析】解答:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A测干路电流,电流表A1测R2支路的电流.①因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流:I1=I-I2=2A-0.8A=1.2A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I可得,电阻R1的阻值:R1==10Ω;②当电流表A示数I′=3A时,通过R2的电流:I2′=I′-I1=3A-1.2A=1.8A,因电流表A1的量程为0~3A、R2允许通过的最大电流为2A,所以,通过R2的最大电流为1.8A,则电阻R2消耗电功率的最大值:P2最大=UI2′=12V×1.8A=21.6W;③(a)当定值电阻的阻值越大、滑动变阻器允许通过的电流最大时,干路电流的变化量最大,所以,R1′、R2′组合的编号是C;(b)通过R1′的电流:I1′==0.6A,当电流表A示数I′=3A时,通过R2′的电流:I2″=I′-I1′=3A-0.6A=2.4A,R2′接入电路中的最小电阻:R2′==5Ω,则滑动变阻器连入电路的阻值范围为5Ω~50Ω.