题目内容
4.如图所示的电路中,电源电动势E=9V,电阻R1=2.5Ω,R2=3Ω,滑动变阻器R的最大阻值为6Ω.当滑动变阻器R连入电路中的阻值调到3Ω时,理想电流表的示数为2A,求:(1)电源的内阻;
(2)调节电阻器的阻值,电流表的示数发生变化但没有超过量程,求电流表的示数的最大值和最小值.
分析 (1)先求出外电路总电阻,应用闭合电路欧姆定律,即可求出电源的内电阻.
(2)根据滑片所处的位置求出电路的最大电阻和最小电阻,从而求出电表的最值
解答 解:(1)当滑动变阻器R连入电路中的阻值调到3Ω时,变阻器与${R}_{2}^{\;}$并联电阻为:
${R}_{并}^{\;}=\frac{3×3}{3+3}=1.5Ω$
路端电压为:$U=I({R}_{并}^{\;}+{R}_{1}^{\;})=2×(1.5+2.5)=8V$
内电压为:Ir=E-U
电源的内阻为:$r=\frac{E-U}{I}=\frac{9-8}{2}=0.5Ω$
(2)当滑动变阻器滑到最右端时,变阻器被短路,有:
${R}_{总}^{\;}={R}_{1}^{\;}+r=2.5+0.5=3Ω$
电流表的最大值为:
${I}_{max}^{\;}=\frac{E}{{R}_{总}^{\;}}=\frac{9}{3}A=3A$
滑片滑到最左端时,并联电阻最大,电流表示数最小
${R}_{并}^{\;}=\frac{3×6}{3+6}=2Ω$
${I}_{min}^{\;}=\frac{E}{{R}_{1}^{\;}+{R}_{并}^{\;}+r}=\frac{9}{2.5+2+0.5}=1.8A$
答:(1)电源的内阻0.5Ω;
(2)调节电阻器的阻值,电流表的示数发生变化但没有超过量程,电流表的示数的最大值3A和最小值1.8A
点评 对于直流电路的计算问题,首先要了解电路的连接关系,再分析各部分电压和电流的关系,运用欧姆定律求出需要的物理量.
练习册系列答案
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