题目内容
【题目】在如图所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,电阻R1的阻值为35欧,R2上有“200Ω 1A”的字样.闭合电键S,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数为7.5伏,求:
(1)电路中的电流及电路消耗的总功率;
(2)用定值电阻R0替换R1 , 在电路正常工作的前提下,使变阻器滑片在移动过程中电表达到满刻度的次数要最多(包括更换量程),求电阻R0的取值范围是欧到欧.(第2小题需要过程)
【答案】
(1)解:由图可知:R1、R2串联,
根据串联电路的总电压等于各支路两端的电压之和可知:
电阻R1两端的电压U1=U﹣U2=18V﹣7.5V=10.5V;
则电路中的电流I=I1= = =0.3A;
所以电路消耗的总功率P=UI=18V×0.3A=5.4W.
(2)[ "0", "30
过程为:①由滑动变阻器铭牌知:电路中的电流不能超过1A,所以电流表能达到满刻度只有0.6A,当电路中电流为0.6A时,
由欧姆定律可知总电阻R= = =30Ω,所以电阻R0最大为30Ω.
②当压表选用的量程是0~3V,指针达到满刻度,即U2′=3V,
根据串联电路的电压特点可知:R0两端电压U0=U﹣U2′=18V﹣3V=15V,
由于电路中的电流相等,则 = ,即: = ,
解得:R0=5R2 ,
所以R0取值范围为0~1000Ω.
③当压表选用的量程是0~15V,指针达到满刻度,即U2′=15V,
根据串联电路的电压特点可知:R0两端电压U0=U﹣U2′=18V﹣15V=3V,
由于电路中的电流相等,则 = ,即: 【解析】(1)已知两电阻串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,从而可以求出电阻R1两端的电压;根据欧姆定律求出通过R1的电流,也就是电路中的电流,根据公式P=UI求出电路消耗的总功率;(2)先根据题意确定两电表的量程,再分析当分析电阻接在电路中时的电流及电压范围.
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识,掌握欧姆定律的应用: 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),以及对电功率的计算公式的理解,了解计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.